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冶金石灰生产线控制方案
发布日期:2010-03-03点击: 次

冶金石灰生产线控制方案

中国集中了全球的所有的冶金石灰生产工艺,也集中了绝大多数的最大装置,例如:意大利的弗卡斯竖窑、德国贝肯巴赫套筒窑、瑞士麦尔兹窑、机械化节能立窑、回转窑、等等。利用低热值煤气(例如转炉煤气、高炉煤气)、煤粉、天然气、等生产活性石灰,都有大量的工业应用。
回转窑的的典型配置,就是竖式预热器+回转窑+竖式冷却器。
钢铁(炼钢脱硫、炼铁烧结),占冶金石灰20%用量;电石(电石法生产乙烯),占6%;有色金属(如拜耳法氧化铝),占3%;干法或湿法脱硫,占2%。

一、工艺特点

选用带竖式预热器的回转窑。竖式预热器能承受更高的废气温度,可使石灰在预热器内得到部分分解,与其它型式的回转窑相比热耗低,每千克石灰热耗小于5500千焦。
1、竖式预热器
采用低压降的预热器,烟气在预热器中的阻力损失降低,减少排烟设备动力消耗。从窑尾来的高温热烟气,直接穿过料层,与石灰石进行充分热交换,石灰石预热温度可达900℃,约有近30%的石灰石分解,排出的废气温度小于270℃。
采用液压推杆向回转窑送料。 
预热器顶部料仓设有料位计控制,采用超声波料位计,集控室实现料位高低报警,联锁喂料系统,保证预热器料层高度稳定。
预热器除顶部采用吊挂砖外,其余部位均采用耐火浇注料,砖型少,砌筑简单。
预热器运动设备少,设备维护量小。
2、回转窑
采用粗短型回转窑。如直径3.5m、窑长55m,节约用地。
采用调速电机驱动窑体,并设有辅助电机,工作稳定,调节灵活。
窑尾设有弹簧片密封结构,简单可靠,密封效果好。
3、竖式冷却器
冷却器分为四个区域,每个区域可单独控制。
冷却风和热物料直接接触,冷却效果好,出灰温度约高于环境温度80℃左右,二次风温度可预热至600℃以上,利于焙烧。
冷却器没有运动部件,设备维修量少。
4、煤粉燃烧采用四通道煤粉燃烧器(喷煤管)
四通道煤粉燃烧器装置,是一种大速差新型燃烧器,在水泥行业得到了广泛应用。利用同向协流大速差原理,对煤粉喷出速度和角度进行调整,在燃烧器中心区域形成负压区,能促进二次风与煤粉的充分混合,使煤粉极快的升温,达到着火温度。
一次风量少,约为8%的理论燃烧空气量;煤风在喷嘴处喷出速度约25-35m/s;旋流风在喷嘴处的喷出速度约为120-180 m/s;直流风在喷嘴处的喷出速度为140-200 m/s;中心风的风量约为一次风量的2-6%。
火焰形状可灵活调节,以适应窑内石灰的焙烧需要。
对煤的适应性强,可燃劣质煤。
煅烧不会偏火和刷窑皮。
5、窑尾废气处理采用LCM型长袋脉冲除尘器
LCM型长袋脉冲除尘器综合了分室反吹和脉冲喷吹清灰的优点,加长了滤袋,充分发挥压缩空气强力喷吹清灰的作用,防止了粉尘再附与失控问题,从而达到提高过滤速度、节省清灰能耗、延长滤袋寿命的效果。

二、控制范围及功能

全厂控制分为四个工段,石灰石破碎筛分、烧成系统、煤粉制备、石灰粉磨及成品。DCS系统实现全厂的监视及控制:
生产过程参数的采集、运算处理和显示
生产过程操作及控制
生产过程的故障报警、显示、打印
生产过程的日志记录、显示、打印
生产过程的班报、日报、月报等打印
生产过程主要参数的趋势记录、显示、打印
生产过程动态流程图画面显示、打印
电机的备妥、运行、故障等显示
设备启停、联锁、顺序控制,下图操作说明列出了主要工艺设备分组,根据工艺要求实现组启停、组内联锁、组间联锁
故障首出判断。当某设备跳停后,画面能立刻显示直接原因
各自动控制回路的实现。能自动调节如下回路:
•窑尾袋收尘出口压力自动调节:通过调节引风机入口阀来控制窑尾袋收尘出口压力。
•窑尾袋收尘入口温度自动调节:控制好袋收尘入口温度对保护布袋至关重要,一般控制在120~140℃,最高不得超过175℃。预热器高温废气经多管冷却器冷却后进收尘器,冷却器装有5台冷却风机,底部设有冷风阀,正常可以通过冷却风机来控制温度,如果温度还降不下来,要迅速打开冷风阀进行调节。
•预热器顶部料仓料位自动控制:预热器顶部料仓料位正常要保持在低料位与高料位之间,高料位时,自动停止送料,低料位时,自动开始上料。长时间低料位运行,预热器进料口温度较快上升,会导致送料皮带烧毁。
•去煤磨热风温度自动调节:通过调节热烟除尘器入口冷风阀来控制去煤磨热风温度。
•烟气除尘入口压力自动调节:通过调节窑头去煤磨热风阀来控制热烟气除尘入口压力。
•窑尾喂料自动调节:根据窑转速来自动调节8个下料推杆工作间隔时间,以达到稳定喂料。

三、系统网络

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