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年产10万吨磷石膏粉生产线工艺方案
一、工艺要求：
1.1生产能力：≥13.9吨/小时β型半水石膏粉。
石膏原料附着水:10-12%。
处理原料：18-19吨/小时。
1.2产品质量：按照《建筑石膏》国标（GB/T9776-2008）执行，满足石膏砂浆、石膏砌块等石膏建筑用品用粉要求。
1.3环保要求：符合国家环保要求（粉尘排放≤30mg/m³，无污水排放，无有害气体排放）。
1.4热源条件：天然气，热值≥8000kcal。
二、工艺方案：
利用天然气作为热源，加热导热油作为传热介质；采用烘干、煅烧两步法工艺。
2.1工艺流程图：
2.2工艺顺序介绍：上料铲车将原料送入进料斗，进料斗配备振打电机和计量皮带机，计量皮带机会根据预先输入设计好的参数进行送料，误差不超过0.5吨/小时。磷石膏原料通过皮带输送机进入气流干燥器，气流干燥器适用于利用高温热风进行烘干。经过烘干后的原料通过旋风分离器和螺旋输送机进入磷石膏煅烧炉内煅烧，该煅烧炉采用流态化煅烧，保证了煅烧的均匀性。煅烧后的半成品进入球磨机改性粉磨，再通过提升机或者气流输送机进入冷却室和成品仓。最后自动包装机完成成品包装。生产过程中产生的粉尘由旋风分离器和脉冲布袋除尘器进行处理，确保生产车间无粉尘排放。
2.3组成部分
该设备由原料系统、预干燥系统、煅烧系统、供热系统、控制系统、除尘系统、成品储存系统组成，各工段以提升输送、管道等相连接，最终将二水磷石膏煅烧为合格的半水石膏。
2.3.1原料系统：
原料系统是供给设备二水磷石膏原料的，主要有上料斗、辅助振动器、计量皮带、原料输送带、除铁器、湿料喂料器及电控部分等组成。它的作用是按设备的煅烧要求，根据原料湿度和流量，输送给设备相应的二水石膏原料。
2.3.2预干燥系统：
在热源使用导热油的前提下，预系统采用桨叶烘干机进行原料干燥。该机主要由W形壳体和两根空心桨叶轴及传动装置组成，中空轴上排列有中空叶片，机体内壁、叶片及空心轴采用16锰钢或304不锈钢材质，保证耐热、耐腐、不开裂。
其烘干流程如下：原料从计量皮带送入桨叶干燥机后，导热油通过桨叶干燥机的内壁及桨叶表面，将热量传到给原料，同时持续缓慢的旋转搅拌，使原料受热更加均匀；原料随着桨叶旋转，不断地蒸发水分，同时向出料口推进；原料预干燥完成后，通过提升机进入下一环节--煅烧。蒸发出来的水份通过排湿风机排出，但是在排湿过程中，会有小部分粉尘随着负压空气出来，所以需要引入旋风分离器及脉冲布袋除尘器，做到粉尘无排放的目的；，旋风分离器和布袋除尘器过滤出来的粉体，通过输送设备再次进入桨叶干燥机再次利用。
2.3.3煅烧系统：
经过长期实践，并结合国内外先进工艺进行了优化改造，该改造工艺对主煅烧流程采用典型的分室石膏煅烧工艺，用分室石膏煅烧炉替代回转窑，在节约占地面积的同时，也降低了能耗。
概述如下：
分室石膏煅烧炉是一种应用流态化技术煅烧高含水率化学石膏的高效节能设备。热风炉产生的高温热风进入煅烧炉后，通过管道式热交换器，把热量传递给石膏，使二水石膏脱去部分结晶水变成半水石膏。
分室石膏煅烧炉为分室石膏煅烧装置，底部有活化风换热器和多孔板，在床层内装有大量加热管，管内加热介质为高温热风，热量通过管壁传递给管外处于流态化的石膏粉，使石膏粉脱水分解。在煅烧器上部，装有内置式高效旋风子，汽体离开流化床时夹带的粉尘大部分被这些装置捕收并重新返回至炉内，热湿气体则通过管道与预干燥工段的旋风分离器湿气汇合进入二次布袋收尘器。
2.3.4 除尘系统：
该生产线属于全封闭式运行模式，采用先进的脉冲布袋除尘工艺。主要由脉冲布袋除尘器、引风机、螺杆空压机等设备组成。
脉冲布袋除尘器
除尘器本体由钢结构框架、箱体、灰斗、滤袋和袋笼等组成。除尘效率可达99.99%。
其工作原理是含尘烟气由除尘器的进风均流装置进入上箱体，当滤袋上的粉尘越积越多，设备阻力达到限定的阻力值时，由清灰控制装置按清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定时间程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用气体瞬间喷吹使滤袋内压力剧增，将滤袋上的粉尘抖落在灰斗中，灰斗中的粉尘再由卸料器排出。排出后的高温粉尘通过传输设备再次进入预干燥系统。
综上所述，本项目在生产过程中热源使用电厂饱和蒸汽，不会产生硫化物等有害气体。
生产中产生的烟尘气体，由旋风分离器和脉冲布袋除尘器共同处理，除尘效率高达99.99%，出口含尘量低于20mg/m³，低于国家大气排放标准。
2.3.6控制系统：
西门子Wincc7.3-DCS组态中控系统，系统构成：
系统由工程师站、操作站-上位机（商用机或者工控机）、通讯-工业以太网交换机、控制站-西门子PLC（西门子S7-200-Smart或者S7-300或者S7-400或者S7-1200或者S7-1500）、现场工作站、现场设备构成。
工程师站与操作员站：
一般工程师站用于组态软件的开发，是组态中控的级别与权限；多数采用性价比高的笔记本电脑，系统安装Wincc7.3开发版组态软件。
操作员站用于组态中控的操作与监控，一般安装运行版软件，权限由工程师站授权；现在多数采用联想或者戴尔商用机（以前用工控机的多），系统安装Wincc7.3运行版组态软件。
小型的DCS项目一般没有工程师站，开发版通常安装在其中一台操作员站，与其他的操作员站并行使用；一般情况下，一条生产线采用一备一用的模式，即采用两台上位机并行使用，互为备用，这样可以保证系统的安全性、可靠性。
1、烘干工段
（1）采用专用的管束机进行烘干，烘干热效率高。
（2）烘干设备采用变频控制，可有效的控制石膏粉在内部的烘干停留时间。
（3）除尘产生的超细粉经我公司特殊工艺与原料进行均匀的混合，可有效的避免超细粉成团进入煅烧设备造成的产品质量波动。
（4）通过烘干过程控制，可有效避免因原材料含水量波动而产生的质量波动。
2、煅烧工段
1）、煅烧前设置质量控制仓，通过此料仓可起到稳料的作用实现沸腾炉的均匀供料，另外此料仓在设备开机前期、中间出现不合格品时、停机的时候可作为废料仓，将生产不合格的粉料存储到此工段，然后再进行煅烧，以此来控制不合格的量；
2）、喂料螺旋输送机采用计量输送螺旋，可精准计量进料量，螺旋出料端采用独特的密封式设计，可有效避免外部冷风在此进入到沸腾炉内部，从而在一定程度上提高了沸腾炉的热效率；
3）、煅烧设备采用国内常规煅烧设备沸腾炉，我们在此基础上进行了一部分改进：
A、增加沸腾炉内部空间，延长石膏粉在内部的停留时间，使得煅烧更均匀；
B、采用我公司自主研发的换热管安装工艺，可有效地避免因热胀冷缩造成的沸腾炉壳体开裂；
C、沸腾炉顶部降尘室增高、并在出口位置设计预收尘装置，减少石膏粉的外排，增加沸腾炉的生产效率；
D、在底部罗茨风机和沸腾炉连接管之间增加余热回收换热器，将鼓入的常温空气首先经过换热器进行加热，然后再计入到沸腾炉内，以此来增加沸腾炉的热效率；
4）、沸腾炉除尘器采用离线式设计，可有效地增加除尘器滤袋使用寿命。
5）设置专门粉料输送设备，沸腾炉、冷却器内部需要清理时首先将粉料通过输送设备输送至废料仓，实现清洁化工作环境。.
3、冷却工段
冷却设备采用我公司独立研发的立式冷却器，沸腾炉底部罗茨风机首先经过此设备加热后才能进入沸腾炉，增加余热利用率。冷却风机的风将石膏粉温度降低后直接接入管束机前端预干燥风机入口处，以此来充分的利用余热。
4、工艺优势
1）、节能环保
生产线采用负压运行的方式，杜绝了粉尘外泄，不仅改善了工人的工资环境，同时也达到了国家的环保要求。管束式烘干机采用换热管与物料直接接触的加热行驶，效率远远大于间接换热的形式。沸腾炉、烘干机外部全部做保温处理，减少了设备的热损失。
2）、余热的二次利用
冷却器换热后的热风，利用与沸腾炉的动力鼓风与烘干机的烘干进风，长期运行会产生不小的经济效益。
二、设备防腐处理
1、设备的腐蚀严重部位均采用ND钢或316L不锈钢制造，并喷砂处理后涂刷高温陶瓷防腐涂料，除尘管道采用316L不锈钢螺旋管，内部涂刷防腐涂料，极大的延长了使用寿命；
2、热空气降温后，设备内部会产生冷凝水，这种冷凝水具有强烈的腐蚀性，为了避免这种现象，在除尘器、沸腾炉、风道外部采用保温处理；
