技术方案和设备方案

（一）工艺要求：

1.1生产能力：≥27.8吨/小时β型半水石膏粉。

脱硫石膏原料附着水:10-12%。

处理原料：37-38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：新型环保生物质燃料，热值≥4500kcal。

（二）工艺方案：

利用生物质燃料作为热源，燃烧所形成的热空气作为传热介质；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。脱硫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脱硫石膏煅烧炉内煅烧，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，最终将二水脱硫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脱硫石膏原料的，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。

 3.2预干燥系统： 

在热源使用生物质的前提下，预干燥系统采用气流干燥机进行原料烘干。主要是利用石膏煅烧炉排出的余热跟二水脱硫石膏原料直接汇合，以脱去其中的游离水分，再经过分离器进行气固分离，将去掉游离水的石膏提供给石膏煅烧炉。该系统在煅烧炉排气湿度不能满足预烘干物料的情况下，需要从煅烧炉一室补充高温热源，通过调节阀门，以达到理想的预干燥效果，它的部件主要有：预干燥塔体，抛料打散，热风主风管，热风补风管，调节阀，分离器，振动筛料机，星形卸料阀，积料仓等组成。系统工作过程中，切忌预干燥物料温度过低或过高，温度过低会造成输送系统堵塞，过高会损害输送系统和除尘系统，所以合理的调节预干燥温度是操作的主要因素。

由鼓风机引入的石膏煅烧炉尾气（温度>180℃）作热介质,经高温调风阀兑热后的热风进入气流预干燥工段，在气流干燥机内形成高速上升热气流，脱硫石膏经皮带喂料机和防堵锁风器配合，喂入气流干燥机后，物料此时被高速上升的气流迅速分散，并与热气流进行高速传质传热，瞬间使游离水分汽化蒸发，然后在主机内随高速上升气流形成紊流态，并在此过程中完成预干燥过程。气流干燥机的最大烘干能力设计为6000kg水/H。

粉状物料随气流进入旋风分离器，大约有90%左右的脱硫石膏被旋风分离器收集下沉进入集料斗，并由集料斗下端的星型卸料阀排放，剩余物料随气流进入立式除尘器作二次捕收。旋风分离器分离下来的脱硫石膏连续地落入刮板输送机，刮板输送机送入石膏煅烧炉内进行煅烧

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供热系统：

项目所需热源全部为新型环保生物质燃料，热值≥4500kcal。生物质热风炉是采用自动化燃烧方式，生物质颗粒由提升机送入料斗内，下部配备自动给料机，可根据预设的供料速度供料，因此也保证了燃料匀速恒定的供给，燃烧所产生的热量也会恒定在使用区间内。另外热风炉为明火作业方式，炉体内使用高温耐火砖隔离热量，炉体外部及热风管道用硅酸铝保温材料覆盖，保证了工作人员的人身安全。

2.3.5除尘系统：

该生产线属于全封闭式运行模式，采用先进的旋风分离和脉冲布袋除尘两种工艺。该工艺为多级除尘，主要由旋风分离器、脉冲布袋除尘器、引风机、等设备组成。

旋风分离器

生产线工作时产生的含尘气体首先进入旋风分离器，旋风分离器的分离效果：在设计压力和气量条件下，均可除去≥10μm的固体颗粒。在工况点，分离效率为99%，在工况点±15%范围内，分离效率为97%。正常工作条件下，单台旋风分离器在工况点压降不大于0.05MPa。

旋风分离器采用立式圆筒结构，内部沿轴向分为集液区、旋风分离区、净化室区等。旋风分离器适用于净化大于1-3微米的非粘性、非纤维的干燥粉尘。它是一种结构简单、操作方便、耐高温、设备费用低的净化设备，旋风除尘器在净化设备中应用得最为广泛。

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过热蒸汽或天然气，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30mg/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。

2.3.7输送、改性及储存：

煅烧后的脱硫石膏经球磨进行改性粉磨，后由气流输进入冷却室，再进入至成品仓。在此石膏粉储存3天以上，并得到陈化使产品的各项性能指标更趋稳定。