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，低于排放标准。

石膏粉煅烧沸腾炉的选用与沸腾炉原理介绍

无论是天然石膏粉还是脱硫石膏粉的煅烧烘干和脱水均可选用导热油沸腾炉，脱硫石膏亦可选用煤沸腾炉煅烧方式，两者虽煅烧方式不同，但在工艺原理以及产出成品质量上是一致和符合国家相关标准的。天然石膏首先需要经过破碎和磨粉，细度可控在80-200目之间；脱硫石膏不用破碎和磨粉就可直接进行煅烧，但应保证进入沸腾炉时不应出现结块、滚球和太多水分。

产量3万吨，选用锅炉不低于120万大卡，沸腾炉尺寸：1.3*1.3*4米；

产量5万吨，选用锅炉不低于160万大卡，沸腾炉尺寸：1.5*1.5*4米；

产量8万吨，选用锅炉不低于200万大卡，沸腾炉尺寸：1.7*1.7*4米；

产量10万吨，选用锅炉不低于400万大卡，沸腾炉尺寸：2.0*2.0*4米；

产量15万吨，选用锅炉不低于700万大卡，沸腾炉尺寸：2.2*2.2*4米；

以上理论煤耗约在30-60kg/吨石膏粉。

沸腾炉原理介绍

（1）   基本原理

①流态化的基本概念

要了解沸腾炉，必须对固体流态化的基本概念有所了解。物体可分为固体和流体（液体、气体）两类。固体和流体其物理性状有很大的不同。所谓固体流态化，就是让固体颗粒通过与液体接触而转变成类似流体状态的操作。固体流态化以后可使某些工艺过程简化和强化，甚至使原来不可能的事情变成可能。在这里只介绍一些与石膏沸腾煅烧有关的基本概念。在一个圆筒形容器的底部，装有一个多孔板，多孔板上方装有一定高度的石膏粉层。气体通过多孔板进入料层并穿过料层向上流出。当气流速度较低时，颗粒层是静止不动的，气体从颗粒之间的间隙通过，这种状态的颗粒层成为固态床。当气流逐渐增加到某个临界速度，气流对固体颗粒的向上推力与颗粒的重量相等时，固体颗粒被气体吹起而浮动于气体中，在一定的空气内无规律的飞翔运动，床层开始膨胀和变松，空隙率比固态床增大许多，但床层仍有一个明显的上界面，整个床层具有了类似液体性质，这种床层就称为流化床。如果气流速度继续增大，流化床就出现很大的不稳定性，床内固体的颗粒成团地濡动，气体主要以气泡形式通过床层上升。床层内分为两种聚集状态：一种是大体上处于临界流化状态的低孔隙率的区域，称为密相区；另一种是只有稀散固体颗粒高孔隙率区域（即气泡），称为稀相区。高于临界流速的气体以气泡形式沿着流床上升，在上升过程中互相合并长大，到达床层上界面时气泡破裂，因此床层上界面很不稳定，上下波动，整个流化床看起来就像一锅激烈沸腾的液体，这种性状的床层叫做鼓泡床。继续增大气流速度，直至气流速度大于固体颗粒的悬浮速度时，流化床上界面消失，颗粒将被气体带出容器，这就不再存在什么流化床，则成为气流输送了。固体颗粒实现流态化后，流化床就具有了类似液体的性状，例如它可以浮起大而轻的物体；床层具有了液体那样的流动性；当容器倾斜时，床层上界面保持水平；物料可在容器壁上的小孔喷出；如果将两个流化床容器底部相连通，物料自动由高位床层流向低位床层，直至上下两个床层上界面平衡为止；床层中任意两点的压差大致等于两间 间的静压头。 

②石膏沸腾煅烧炉的工作原理

石膏沸腾煅烧炉的床层状态属于前面所描述过的鼓泡床，因此将这种炉子形象地称作“沸腾炉”。沸腾炉煅烧部分为一个立式直筒状容器在其底部装有一个气体分布板，气体分布板可设计多孔板。目的是在停止工作时支撑固体粉料不致漏粉，在工作时使气流从底部均匀地进入床层。在床层的上界面以上装有连续进料的投料机。在床层上界面处的炉壁上有溢流孔，用于出料。在床层内装有大量的加热管，管内的加热介质为饱和蒸汽或载热油，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。在煅烧部分上部，装有一个静电除尘器，气体离开流化床时带出来的少量粉尘，由静电除尘器收集后自动返回流化床，已除尘的尾气由排风机抽出，排入大气。正常工作时，从沸腾炉底部鼓入空气，通过气体分布板进入流化床 。鼓入的空气不需要很多，稍稍超过临界气速，使床层实现流态化即可。此时淹没在流化床中的加热管向物料传递大量的热量，使二水石膏粉达到脱水分解的温度，二水石膏就在流化床中脱去结晶水并变为蒸汽，这些蒸汽与炉底鼓入的空气混合在一起，通过床层向上运动。由于蒸汽量比鼓入的空气量多得多，所以整个鼓泡床的流态化主要是靠石膏脱水形成的蒸汽来实现的。由于在流化床中粉料激烈的翻滚、混合，所以在整个流化床中各处的物料温度和成分几乎是一致的。连续投入的石膏粉，一进入床层，几乎瞬间就与床层中大量热粉料混合均匀，在热粉料中迅速脱水分解。为了避免刚加入的生料未完成脱水过程就过早排出，设计时在炉子中加了一块隔板，将流化床分成大小两部分，两部分底部是连通的。生石膏粉先进入大的部分，在此脱掉大部分结晶水，然后通过下部的通道进入小的部分，在这里完成最终的脱水过程，再由床层上部自动溢流出炉。

（2）   石膏沸腾煅烧炉的特点

  ①设备小巧，生产能力大。

沸腾炉生产能力的大小实质上由热源通过加热器壁传递给物料的热量多少来决定。其传热方程式为：

Q=K×F×△t

式中Q—由热源通过加热器壁传递给物料的热量（kJ/h)

     K—传热系数[W/(m².K)]

     F—加热器传热面积（m²）

     △t—热源与物料的温度差（℃）

沸腾炉由于物料实现了彻底的流态化，因此炉内不需要安装搅拌设备。在炉内就可以高密度地安装很多加热管，因此尺寸不大的炉子就可以有非常大的传热面积。

另外，沸腾炉采用的热源为载热油，其传热系数K比热烟气为热源的传热系数高出一个数量级。从传热方程式就可以看出，由于传热系数和传热面积都较大，总传热量Q也就大。这就是说沸腾炉的生产能力比较大，比如产量为5~6t/h的沸腾炉，其长宽只有1.3m，产量为20t/h的沸腾炉，其长宽也只有2m就足够了，这是其他传统的外热式煅烧设备无法相比的。

②结构简单，不易损坏。

由于物料实现了流态化，炉子就不需要有转动的部件，炉子的结构就简单得多。不但制造方便，投产后也几乎不需要维修保养。

由于用的是低温热源（载热油约260℃），炉子在任何情况下都没有被烧坏的危险，设备使用寿命也特别长。

③设备紧凑，占地少

沸腾炉是立式布置的设备，除尘器套在炉体上方，与炉子连成一个整体，设备非常紧凑。不但占地少，还可以避免除尘器结露。

④能耗较低

沸腾炉的热能消耗和电力消耗都较低。热能方面：从热源传递给物料的热能，除了小部分用于加热炉底鼓入的冷空气以及少量的炉体散热损失外，几乎都有效地用于物料的脱水分解。炉子本身的热效率在95%以上。当然沸腾炉使用的是二次热源，最终的热效率还要将炉子的热效率乘上锅炉的热效率。但热油锅炉都是很成熟的热工设备，其热效率是比较高的，热油锅炉能达到70%~80%.因此沸腾炉总的热效率是比较高的。采用蒸汽，可达57%~67%；采用热油，可达67%~76%。一般的外热式煅烧设备虽然直接使用一次热源，但热效率很少超过50%。国内沸腾炉的热耗指标为7.7×10⁵kJ/t建筑石膏。

电能方面：沸腾炉不需要转动，也没有搅拌机，物料主要是靠石膏脱水产生的水蒸气来实现流态化的，需要在炉底鼓入的空气也很有限，因此鼓风机的功率也很小，因此沸腾炉的电能消耗比传统的煅烧设备少得多。如生产3万吨建筑石膏粉所用沸腾炉的装机容量为30kW左右。

⑤操作方便，容易实现自动控制

流化床有一个特点，就是床层中物料温度一致。

因此操作中只要控制物料一个设定温度，就可以连续稳定

地生产出合格产品。单一的控制参数，很容易实现自动控制。

⑥产品质量好，熟石膏相组成比较理想，物理性能稳定

由于采用低温热源，石膏不易过烧，只要控制出料温度合适，成品中不含二水石膏，无水石膏Ⅲ也只在5%以内，其余均为半水石膏。这样的相组成很理想，物理性能也很稳定。

⑦基建投资省，运行费用低

由于沸腾炉设备小巧结构简单、占地少，因此基建投资较同等生产规模的其他类型煅烧设备节省。投产后，由于能耗较低、维修工作量少、使用寿命长，因此运行费用也较省。

工艺流程概述

上料设备将原料送入上料斗，上料斗配备振打电机和皮带秤。原料经除铁、打散等除杂预处理措施后输送至喂料机，由喂料机送入桨叶干燥机，桨叶干燥机进料采用计量给料，进料量可调节。经过烘干后的物料经过输送、提升、筛分后进入缓冲仓。缓冲仓内的物料通过计量输送，进入脱硫石膏煅烧炉内煅烧，煅烧炉进料量可自动调节，煅烧时间可根据产品质量调节。煅烧后的熟料进入冷却陈化设备进行冷却陈化，前期开机废料可单独收集，设置中间质控料仓。冷却后的物料进入磨机改性粉磨，再通过输送装置进入成品仓进行仓储。成品石膏由螺旋及斗式提升机输送到成品仓，在存储过程中，由倒料系统进行均化。

生产过程中产生的粉尘由脉冲布袋除尘器进行处理，确保生产车间无粉尘排放且符合环保要求。除尘器回收的粉尘通过输送装置输送至煅烧炉前置中转仓或桨叶干燥机前进料口回收利用。

系统所使用的蒸汽首先接入蒸汽分汽缸，从分汽缸再接入各使用部位，蒸汽使用工况可调节。

5.2 工艺系统组成

石膏深加工工艺系统须由原料系统、预干燥系统、煅烧系统、冷却改性及成品、系统自动化电气控制系统组成。

5.2.1 原料系统

原料系统设备清单如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.2 预干燥系统

预干燥系统设备清单如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.3 煅烧系统

煅烧系统设备如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.4 冷却、改性成品系统

冷却、改性成品系统设备如下表所示。表中仅列出了主要设备的名称以及对部分重要设备出力、材质等的一般要求，设备尺寸、功率、规格型号等其他参数及设备数量由投标方进行补充。

5.2.5 除尘器的技术要求

5.2.5.1 布袋除尘器的特性

（1）除尘器整体及风机采用碳钢结构，做防腐处理，耐腐蚀性能好，使用寿命长，保证了设备的长期高效运行。

（2）采用先进的分室离线清灰方式，防止清灰后粉尘的“再吸附”现象；布袋采用拒水防油涤纶针刺毡滤料，保证了除尘和清灰效果，收尘效率＞99.99%，除尘器排放完全满足国家环保标准。

（3）采用一室双阀的脉冲阀配置，喷吹能量大，清灰效果好。

（4）滤袋袋口采用弹簧涨紧结构，拆装方便，密封性好。

（5）清灰周期可根据滤袋积灰情况灵活可调。

（6）整机可分室换袋维修，随主机运转率达100%。

（7）除尘器能与皮带联锁运行，也可以远方自动运行，操作方便。

5.2.5.2 除尘器的布置

除尘器的布置应遵循高效、方便的原则，根据生产线设备的工艺布置，同时满足除尘器的摆放、进出风管的走向、回料的方便、换袋的方便进行等，选择适合的位置。