專利名稱：一種石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，屬于化工綜合生產(chǎn)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)生產(chǎn)蒸汽的原料通常是以煤炭為原料，通過加熱的方式使水汽化產(chǎn)生蒸汽，供各個(gè)生產(chǎn)和生活領(lǐng)域使用。我國雖然是煤炭大國，但煤炭是不可再生資源，需要節(jié)約利用。而我國天然石膏和各種化學(xué)石膏(磷石膏、脫硫石膏等)資源十分豐富，尤其化學(xué)石膏堆積如山，不僅占用大量土地還污染環(huán)境，積極開發(fā)利用石膏發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，回收窯氣中的熱量，降低生產(chǎn)成本，變廢為寶、完全符合國家的產(chǎn)業(yè)政策，是利在當(dāng)代功在千秋的事業(yè)。采用石膏為原料制備二氧化硫原料氣是以焦炭為還原劑，還原分解石膏中的CaSO4在高溫下產(chǎn)生以下反應(yīng)第一階段，溫度在800 1000°C時(shí)CaS04+2C——CaS+2C02,·第二階段，溫度在1000 1250°C時(shí)3CaS04+ CaS4Ca0+4S02分解出的CaO作為建筑材料使用，分解產(chǎn)生含有(10% 12%) 二氧化硫的原料氣。這種含有二氧化硫的原料氣通過四級(jí)懸浮預(yù)熱器后溫度一般都在350°C 400°C之間，熱能價(jià)值極高，我國建材企業(yè)基本上都未對(duì)這部分熱能進(jìn)行回收利用。從而利用二氧化硫原料氣生產(chǎn)的含硫等產(chǎn)品失去了經(jīng)濟(jì)價(jià)值、成本太高，難以參與市場競爭。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，該生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行成本低、經(jīng)濟(jì)效益顯著。本實(shí)用新型的目的是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的—種石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括生料加料系統(tǒng)、懸浮預(yù)熱器、力口煤系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯及窯氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述窯氣處理系統(tǒng)包括熱管余熱鍋爐、鍋爐注水泵、原水沉淀池、反滲透裝置、除氧器和靜電除塵器，所述懸浮預(yù)熱器頂部的窯氣出口依次與熱管余熱鍋爐、靜電除塵器連接；在所述熱管余熱鍋爐內(nèi)部的換熱段之間安裝有空氣激波吹灰器。為了進(jìn)一步提高二氧化硫原料氣的余熱利用效率，還在上述熱管余熱鍋爐表面設(shè)置一層250mm的復(fù)合娃酸鹽保溫材料。為了更有效地提高熱利用效率，上述懸浮預(yù)熱器優(yōu)選為四級(jí)懸浮預(yù)熱器。為了進(jìn)一步降低煤耗，上述回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)表面還設(shè)置有耐火磚材料層。更優(yōu)選地，上述熱管余熱鍋爐優(yōu)選采用高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐。具體地說，一種石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括生料加料系統(tǒng)、四級(jí)懸浮預(yù)熱器、加煤系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯及窯氣處理系統(tǒng)；所述生料加料系統(tǒng)由破碎機(jī)、生料倉、生料磨機(jī)、熱風(fēng)爐及鼓風(fēng)機(jī)組成，所述破碎機(jī)與生料倉相連、生料倉與生料磨機(jī)入口相連、生料磨機(jī)底部連接有熱風(fēng)爐和鼓風(fēng)機(jī)，所述生料磨機(jī)出口與四級(jí)懸浮預(yù)熱器頂部生料入口連接;所述四級(jí)懸浮預(yù)熱器底部與回轉(zhuǎn)窯的窯氣出口、生料進(jìn)口相連，回轉(zhuǎn)窯筒體內(nèi)表面設(shè)置有耐火磚材料層，回轉(zhuǎn)窯的熟料出口端分別安裝有噴煤槍、空氣梁篦式冷卻機(jī)，所述空氣梁篦式冷卻機(jī)煙氣出口通過管線分別與鼓風(fēng)機(jī)和噴煤槍進(jìn)煤口連接；所述加煤系統(tǒng)中噴煤槍出煤口與回轉(zhuǎn)窯熟料出口一端的煤粉進(jìn)口連通，與所述噴煤槍的煤粉進(jìn)口連接的依次為煤粉倉、煤磨機(jī)、熱風(fēng)爐和鼓風(fēng)機(jī)；所述窯氣處理系統(tǒng)包括熱管余熱鍋爐、鍋爐注水泵、原水沉淀池、反滲透裝置、除氧器和靜電除塵器，所述四級(jí)懸浮預(yù)熱器頂部的窯氣出口依次與熱管余熱鍋爐、靜電除塵器連接；在所述熱管余熱鍋爐內(nèi)部的換熱段之間安裝有空氣激波吹灰器，在熱管余熱鍋爐表面設(shè)置有一層250_的復(fù)合硅酸鹽保溫材料，與熱管余熱鍋爐進(jìn)水口依次連接的為鍋爐注水泵、除氧器、反滲透裝置和原水沉淀池。本實(shí)用新型有益效果如下本實(shí)用新型采用了熱管余熱鍋爐回收制得的二氧化硫原料氣的熱能，熱管余熱鍋爐是以熱管作為傳熱元件，使得水受熱及汽化均在煙道以外完成，這就使這套裝置有別于一般煙道式余熱鍋爐，安全性高，特別適合于石膏制原料氣的余熱回收。特別地，熱管加熱段采用高頻焊翅片管強(qiáng)化傳熱，使整套設(shè)備傳熱效率高，設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊和工藝氣體流動(dòng)阻力小；原料氣的熱量由熱管傳給水套內(nèi)的飽和水，并使其汽化，所產(chǎn)蒸汽(汽、水混合物)經(jīng)蒸汽上升管達(dá)到汽包經(jīng)集中分離以后再送往用戶，套管內(nèi)的水損耗，則由下降管將汽包內(nèi)的水導(dǎo)入水套進(jìn)行補(bǔ)充，汽包內(nèi)的水耗由除氧器中的脫鹽水(104 107°C)直接供給。這樣由于熱管不斷將熱量輸入水套，通過外部水一汽管道的上升及下降完成基本的汽一水循環(huán)，達(dá)到將原料氣降溫并轉(zhuǎn)化為蒸汽。總的來說，有以下四點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)一是熱管余熱鍋爐以熱管作為傳熱元件，汽包和熱管產(chǎn)汽套管部分分離，整個(gè)汽水系統(tǒng)的受熱及循環(huán)完全和原料氣隔離而獨(dú)立存在于原料氣煙道以外，這就使本系統(tǒng)有別于一般余熱鍋爐。二是系統(tǒng)中熱管元件間相互獨(dú)立，原料氣與蒸汽發(fā)生區(qū)雙重隔離互不影響，即使單根或數(shù)根熱管損壞，也不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，同時(shí)水、汽也不會(huì)由于熱管破損而進(jìn)入原料氣，計(jì)劃停車時(shí)，亦可方便更換。三是由于熱管的單向?qū)嵝裕瑹崃康膫鬏斨荒苡稍蠚鈧髦了校粫?huì)由水、汽傳到工藝氣中，又可方便地控制壁溫，有效的控制露點(diǎn)腐蝕，在獲得能量交換利用的同時(shí)延長設(shè)備使用壽命和可靠性。四是操作簡單、維修方便、工作可靠，整個(gè)系統(tǒng)的熱量輸送過程不需要任何外界動(dòng)力，故障率極低，效率極高。空氣激波吹灰器是以壓縮空氣為介質(zhì)，采取泄壓釋放技術(shù)，利用瞬間產(chǎn)生的超音速氣體沖擊波，清除熱管翅片表面積灰，而且噴頭可以360度旋轉(zhuǎn)，可以清理爐內(nèi)死角積灰，達(dá)到更好的傳熱效果。上述生產(chǎn)系統(tǒng)煤耗低，熱效率高，實(shí)現(xiàn)了熱量的循環(huán)利用，對(duì)回轉(zhuǎn)窯排出的窯氣實(shí)現(xiàn)了對(duì)生料的熱交換，有效提高了原料的預(yù)熱效率，對(duì)原料氣的回收利用，降低了靜電除塵器的進(jìn)口溫度，提高了靜電除塵器的收塵效率。本實(shí)用新型成功地實(shí)現(xiàn)了利用廉價(jià)、豐富的石膏作為主要原料制備含有二氧化硫氣體的原料氣，通過一種熱管余熱鍋爐進(jìn)行熱能回收利用，產(chǎn)生蒸汽，熱效率高，對(duì)降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭力有很好的效果，適于工業(yè)化推廣。
圖I:為本實(shí)用新型實(shí)施例I的石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I破碎機(jī)，2生料倉，3生料磨機(jī)，4熱風(fēng)爐，5-1鼓風(fēng)機(jī)，6四級(jí)懸浮預(yù)熱器，7回轉(zhuǎn)窯，8空氣梁篤式冷卻機(jī)，9噴煤槍,10煤粉倉,5-2鼓風(fēng)機(jī),11煤磨機(jī),5-3鼓風(fēng)機(jī),12熱風(fēng)爐，13高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐，14空氣激波吹灰器，15原水沉淀池，16反滲透裝置，17除氧器，18鍋爐注水泵，19靜電除塵器。
具體實(shí)施方式
下面通過實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述，有必要在此指出的是，以下實(shí)例只用于對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步說明，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，該領(lǐng)域的技術(shù)熟練人員可以根據(jù)上述發(fā)明內(nèi)容對(duì)本發(fā)明做出一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整。實(shí)施例I如圖I所示，一種石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括生料加料系統(tǒng)、四級(jí)懸浮預(yù)熱器6、加煤系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯7及窯氣處理系統(tǒng)組成；所述生料加料系統(tǒng)由破碎機(jī)I、生料倉2、生料磨機(jī)3、熱風(fēng)爐4及鼓風(fēng)機(jī)5-1組成，所述破碎機(jī)I與生料倉2相連、生料倉2與生料磨機(jī)3入口相連、生料磨機(jī)3底部連接有熱風(fēng)爐4和鼓風(fēng)機(jī)5-1，所述生料磨機(jī)3出口與四級(jí)懸浮預(yù)熱器6頂部生料入口連接；所述四級(jí)懸浮預(yù)熱器6底部與回轉(zhuǎn)窯7的窯氣出口、生料進(jìn)口相連，回轉(zhuǎn)窯7筒體內(nèi)表面設(shè)置有耐火磚材料層，回轉(zhuǎn)窯7的熟料出口端分別安裝有噴煤槍9、空氣梁篦式冷卻機(jī)8，所述空氣梁篦式冷卻機(jī)8煙氣出口通過管線分別與鼓風(fēng)機(jī)5-2和噴煤槍9進(jìn)煤口連接；所述加煤系統(tǒng)中噴煤槍9出煤口與回轉(zhuǎn)窯7熟料出口一端的煤粉進(jìn)口連通，與所述噴煤槍9的煤粉進(jìn)口連接的依次為煤粉倉10、煤磨機(jī)11、熱風(fēng)爐12和鼓風(fēng)機(jī)5-3 ;上述經(jīng)空氣梁篦式冷卻機(jī)8冷卻后的熟料進(jìn)入水泥工段生成水泥；所述窯氣處理系統(tǒng)包括高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13、鍋爐注水泵18、原水沉淀池15、反滲透裝置16、除氧器17和靜電除塵器19，所述四級(jí)懸浮預(yù)熱器6頂部的窯氣出口依次與高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13、靜電除塵器19連接；在所述高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13內(nèi)部的換熱段之間安裝有空氣激波吹灰器14，在高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13表面設(shè)置有一層250_的復(fù)合硅酸鹽保溫材料，與高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13進(jìn)水口依次連接的為鍋爐注水泵18、除氧器17、反滲透裝置16和原水沉淀池15。在回轉(zhuǎn)窯7中反應(yīng)生成的溫度在350°C 400°C之間的二氧化硫原料氣從四級(jí)懸浮預(yù)熱器6頂部的原料氣出口進(jìn)入高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13頂部，從高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13底部出口出來的溫度降至200°C左右的二氧化硫原料氣進(jìn)入靜電除塵器19除塵后，最后進(jìn)入凈化工段對(duì)二氧化硫原料氣進(jìn)一步凈化處理；水首先進(jìn)入原水沉淀池15除去固體雜質(zhì)、再進(jìn)入反滲透裝置16除鹽溶類雜質(zhì)、然后進(jìn)入除氧器17除氧以防止對(duì)設(shè)備的腐蝕，最后通過鍋爐注水泵18泵入高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13頂部的進(jìn)水口，在高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13內(nèi)進(jìn)行熱交換、利用二氧化硫原料氣的余熱得到水蒸汽從高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐13頂部蒸汽出口出來接入蒸汽綜合利用管網(wǎng)。
權(quán)利要求1.ー種石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括生料加料系統(tǒng)、懸浮預(yù)熱器、加煤系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯(7)及窯氣處理系統(tǒng)，其特征在于所述窯氣處理系統(tǒng)包括熱管余熱鍋爐、鍋爐注水泵(18)、原水沉淀池(15)、反滲透裝置(16)、除氧器(17)和靜電除塵器(19)，所述懸浮預(yù)熱器頂部的窯氣出口依次與熱管余熱鍋爐、靜電除塵器(19)連接；在所述熱管余熱鍋爐內(nèi)部的換熱段之間安裝有空氣激波吹灰器(14 )。
2.如權(quán)利要求1所述石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于還在所述熱管余熱鍋爐表面設(shè)置ー層250_的復(fù)合硅酸鹽保溫材料。
3.如權(quán)利要求1或2所述石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述懸浮預(yù)熱器為四級(jí)懸浮預(yù)熱器(6)。
4.如權(quán)利要求3所述石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述回轉(zhuǎn)窯(7)筒體內(nèi)表面還設(shè)置有耐火磚材料層。
5.如權(quán)利要求1或2所述石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述熱管余熱鍋爐為高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)。
6.如權(quán)利要求4所述石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，其特征在于所述熱管余熱鍋爐為高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)。
7.ー種石膏制備ニ氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括生料加料系統(tǒng)、四級(jí)懸浮預(yù)熱器(6 )、加煤系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯(7 )及窯氣處理系統(tǒng)；所述生料加料系統(tǒng)由破碎機(jī)(1)、生料倉(2 )、生料磨機(jī)(3)、熱風(fēng)爐(4)及鼓風(fēng)機(jī)(5-1)組成，所述破碎機(jī)(1)與生料倉(2)相連、生料倉(2)與生料磨機(jī)(3)入口相連、生料磨機(jī)(3)底部連接有熱風(fēng)爐(4)和鼓風(fēng)機(jī)(5-1)，所述生料磨機(jī)出ロ(3)與四級(jí)懸浮預(yù)熱器(6)頂部生料入口連接； 所述四級(jí)懸浮預(yù)熱器(6)底部與回轉(zhuǎn)窯(7)的窯氣出口、生料進(jìn)ロ相連，回轉(zhuǎn)窯(7)筒體內(nèi)表面設(shè)置有耐火磚材料層，回轉(zhuǎn)窯(7)的熟料出ロ端分別安裝有噴煤槍(9)、空氣梁篦式冷卻機(jī)(8)，所述空氣梁篦式冷卻機(jī)(8)煙氣出口通過管線分別與所述加煤系統(tǒng)的鼓風(fēng)機(jī)(5-2)和噴煤槍(9)進(jìn)煤ロ連接；所述加煤系統(tǒng)中噴煤槍(9)出煤ロ與回轉(zhuǎn)窯(7)熟料出口一端的煤粉進(jìn)ロ連通，與所述噴煤槍(9)的煤粉進(jìn)ロ連接的依次為加煤系統(tǒng)的煤粉倉(10 )、煤磨機(jī)(11)、熱風(fēng)爐(12 )和鼓風(fēng)機(jī)(5-3 ); 所述窯氣處理系統(tǒng)包括高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)、鍋爐注水泵(18)、原水沉淀池(15)、反滲透裝置(16)、除氧器(17)和靜電除塵器(19)，所述四級(jí)懸浮預(yù)熱器(6)頂部的窯氣出口依次與高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)、靜電除塵器連接(19);在所述高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)內(nèi)部的換熱段之間安裝有空氣激波吹灰器(14)，在高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)表面設(shè)置有ー層250mm的復(fù)合硅酸鹽保溫材料，與高頻焊翅片管式熱管余熱鍋爐(13)頂部進(jìn)水口依次連接的為鍋爐注水泵(18)、除氧器(17)、反滲透裝置(16)和原水沉淀池(15)。
專利摘要一種石膏制備二氧化硫原料氣的生產(chǎn)系統(tǒng)，它包括生料加料系統(tǒng)、懸浮預(yù)熱器、加煤系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯(7)及窯氣處理系統(tǒng)，所述窯氣處理系統(tǒng)包括熱管余熱鍋爐、鍋爐注水泵(18)、原水沉淀池(15)、反滲透裝置(16)、除氧器(17)和靜電除塵器(19)，所述懸浮預(yù)熱器頂部的窯氣出口依次與熱管余熱鍋爐、靜電除塵器(19)連接；在所述熱管余熱鍋爐內(nèi)部的換熱段之間安裝有空氣激波吹灰器(14)。本實(shí)用新型成功地實(shí)現(xiàn)了利用廉價(jià)、豐富的石膏作為主要原料制備含有二氧化硫氣體的原料氣，通過一種熱管余熱鍋爐進(jìn)行熱能回收利用，產(chǎn)生蒸汽，熱效率高，對(duì)降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品競爭力有很好的效果，適于工業(yè)化推廣。
文檔編號(hào)C01B17/50GK202766290SQ20122048495
公開日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月21日
發(fā)明者楊興志, 潘先文, 韓繼明 申請(qǐng)人:重慶三圣特種建材股份有限公司