煅白生產系統生產工藝

金屬鎂煅白生產系統

綜合節能減排技術與應用山西信和科技發展有限公司西安銀河水泥機械成套有限公司二OO九年四月金屬鎂煅白生產系統綜合節能減排技術與應用山西信和科技發展有限公司王計壽西安銀河水泥機械成套有限公司王南翔皮江法冶鎂工藝煅白的生產主要是對白云石（MgCO3·CaCO3）礦物的煅燒分解過程，其能耗（主要指燃料消耗）約占整個金屬鎂生產過程的40%，同時窯尾煙塵的排放也成為金屬鎂廠的主要污染源，為此對該系統采用綜合節能減排新技術具有重要的現實意義。山西信和科技發展有限公司是一家集科研、生產、銷售于一體的科技型民營企業，主要從事建材、冶金、非金屬礦等生產線的設計、設備成套、安裝、調試等業務。近年來與西安銀河水泥機械成套有限公司共同開發了金屬鎂煅白生產系統綜合節能減排新技術，并成功應用于國內多家金屬鎂生產企業，取得了顯著效益，以下結合生產實踐情況就新技術與傳統工藝做簡要對比，望與同行交流、共同受益。一、傳統工藝的特點中空窯煅燒窯尾：沉降室+煙囪；無高效收塵設施，粉塵排放濃度約300～400mg/Nm3，污染嚴重。煙室部位廢氣溫度400～700℃，廢氣帶走余熱大。窯中（根據長徑比不同）：單位容積產量0.56～0.67t煅白/m3·d，單位截面產量27.9～33.5t煅白/m2·d，生產效率較低。燃料制備（煤粉為例）：風掃磨、粗細粉分離器、袋收塵器、雙管給料；選粉效率低，計量精度差。燃燒系統：單通道燃燒器，一次風用量大、調節不靈活、熱耗高。電氣控制：主要靠人工操作，無先進的計量控制設備。技術指標：熱耗1650～1750Kcal/kg—煅白煤耗（折標煤）236～250kg/t—煅白煅白活性度27～35%波動大煅白灼減0.2～0.6%波動大二、綜合節能減排新技術的特點原料（白云石）：輸送計量+窯尾高效除塵系統+多邊形分倉式預熱器+新結構回轉窯+變頻調速單筒冷卻機+高效煤粉制備系統+煤粉計量+多通道燃燒器+DCS控制。原料輸送：根據建設場地條件采取合理的原料輸送方式，并對入窯原料進行計量。窯尾除塵：采用高效袋式除塵器及變頻調速強力通風系統，窯尾粉塵排放濃度＜50mg/Nm3；煙囪為鋼煙囪。窯尾預熱器：多邊形分倉式結構，熱效率高、通風、卸料均勻；入口溫度850～950℃，出口溫度＜250℃。燃料制備（煤粉為例）：風掃磨、動態選粉機、高濃度防爆袋除塵、轉子稱計量系統；系統產量提高15～20%，煤粉細度調節靈活，入窯煤粉計量精度高。燃燒系統：采用多通道燃燒器，降低一次風用量，提高燃燒效率；各層套管之間設獨立的伸縮結構，方便火焰形狀調節，適應各窯型及煤質要求。電氣自動化：采用DCS自控系統，對煅燒系統原燃料進行計量、調節，各主要部位溫度、壓力進行檢測；各主要設備（窯、單冷機、動態選粉機、引風機）電機采用變頻調速技術，并可配置看火電視、筒體掃描儀等設備。技術指標：熱耗1200～1250Kcal/kg—煅白煤耗（折標煤）171～179kg/t—煅白煅白活性度33～35%煅白灼減0.2～0.3%三、煅白生產綜合節能減排新技術集成的關鍵點根據場地條件確定合理的上料、計量設備，提高設備運轉率。窯尾除塵：準確計算系統的溫度、流量、壓力等參數，配置合理的除塵設備、風機等設備，并對關鍵件的材質提出要求；防止設備造型小影響產量，設備造型太大增加投資及運行成本。預熱器：結構設計時在倉容積、形式、下料管、拔風管位置、液壓推頭等關鍵部位應足夠重視，以防“拿來主義”，而實際運行效果差。回轉窯：合理的長徑比及窯轉速，新型窯頭、窯尾連接方式以便確定合理的煅燒制度，提高產品質量。冷卻機：根據MgO的冷卻特性，配置合理的冷卻機保證煅白的活性度，提高還原率。煤粉制備：設備選型合理、產品細度調節靈活、計量準確為原則。燃燒系統：采用多通道燃燒，合理配風，提高燃燒效率。四、不同生產規模主機配套模式金屬鎂生產規模（萬噸/年）1.2～1.52~2.23~3.3煅白產量（噸/天）240~300400～450600～650回轉窯直徑（m）2.8～3.23.5~3.64~4.3冷卻機直徑（m）2.5～2.83~3.23.2～3.6預熱器直徑（m）8~8.59~9.510.5～11五、工程應用實例及對比分析1、山西DY廠四期工程改造效果改造時間：2006年10月～2007年06月燃料：焦爐煤氣（發熱量3800～4200Kcal/m3），當地海拔約670m。主要設備規格：回轉窯φ2.8×50m，單冷機φ2×18m。改造新增加項目：φ8m預熱器及袋除塵系統，上料系統，自動化控制系統。技術指標對比項目改造前改造后產量120t/d240t/d能耗噸煅白平均煤氣消耗437.5m3（折標煤250kg）噸煅白平均煤氣消耗306m3（折標煤175kg）窯尾廢氣溫度600～700℃＜280℃窯尾廢氣排放濃度350mg/Nm3

50mg/Nm3

煅白活性度28~34%34～35%煅白灼減0.2～0.6%0.2~0.3%料鎂比6.5～6.86.2～6.3硅鎂比1.15～1.251.1～1.15改造效果：項目總投資（含窯尾上料系統拆除）637萬元；產能提高100%，節約燃料30%。年節約燃料費用（以0.25元/m3煤氣折算）244.6萬元；以年產1.2萬噸金屬鎂規模500元/t標煤折算為279萬元。此外由于硅鎂比、料鎂比的降低年節約原材料購置及生產成本約1000萬元。2、陜西WY廠三期新建工程建設時間2008年4月～2008年10月燃料：煤粉（發熱量約6200Kcal/kg）+煤氣（發熱量約1600Kcal/m3）混燒；當地海拔高度約1300m。主要設備規格：回轉窯φ3×50m、單冷機φ2.5×25m、φ8m預熱器、旋風除塵、袋除塵、雙風機及控制系統；風掃煤磨φ1.7×2.5m（配動態選粉機）、五通道混合燃燒器。生產數據：實物煤耗192kg/t—煅白系統產量240～270t/d窯尾廢氣排放濃度＜50mg/Nm3窯尾預熱器入口溫度850~950℃窯尾預熱器出口溫度＜250℃推料間隔18～25S回轉窯轉速1.8～2.2轉/分項目總投資（包括窯尾收塵、預熱器、回轉窯、單冷機、煤粉制備、燃燒系統）1460萬元；其中設備、材料及安裝1330萬元，土建工程130萬元。與傳統工藝一、二期工程煅白質量指標對比：活性度：一、二期27~35%三期33~35%灼減：一、二期0.2~0.65%三期0.2~0.3%料鎂比：一、二期6.7~7三期6.2~6.3硅鎂比：一、二期1.15~1.2三期1.05~1.1六、同規模余熱鍋爐窯與預熱器窯方案對比項目方案一方案二備注（指標評價）方案主要內容φ2.5×55m回轉窯配φ1.8×18m單冷機、余熱鍋爐、收塵系統兩套，φ2.2×3m煤磨一臺、供煤系統兩套φ2.8×50m回轉窯配φ2.5×25m單冷機、窯尾預熱器、收塵系統、φ1.7×2.5m煤粉制備及燃燒系統一套方案二系統簡化、操作人員少煅白產量小時產量（t/h）年產量（t/y）以310天計9.5706801074400方案二年多產煅白3720噸總投資1361.81387.2方案二多投資25.4萬元分項投資1、設備及安裝2、土建工程1171.81901247.2140項目方案一方案二備注（指標評價）能耗水平（1）單位產品熱耗（Kcal/kg—煅白）（2）單位產品標準煤耗（kg/t—煅白）（3）相同產量時年耗煤（t）135019314359120017112722方案二年少耗煤1637噸粉塵排放（m