1、双膛窑、双梁窑、套筒窑、环烧窑综合比较表序号 比较项目 双膛窑 套筒窑 双梁窑 环形套筒窑 备注1 引进公司名称 MAERZ BASK FERCALX 国产2 单窑最大产能 600T/D 600T/D 500T/D 4003 本工程设计产能 300T/D 300T/D 300T/D 300T/D4 热量单耗：KCAL/Kg 石灰 850 900 1150 1350140014005 燃料（电石炉气）用量 303.6 321.4 410 482 电石炉气热值：2800Kcal/ Nm35 可用燃料 煤气、煤粉或混烧 煤气 煤气、煤粉或混烧 煤气6 电耗：KWh/t 石灰 46 38 40 457
2、 燃气加压要求 50KPa 17 KPa 17 KPa 17 KPa8 窑膛工作压力 正压，40 KPa 负压，-0.2-3.5 KPa 煅烧带上部负压，下部正压 负压9 煅烧原理 并流煅烧热 部分并流煅烧，部分逆 逆流煅烧 逆流煅烧10 原料最小粒径 25mm 30mm 30mm 2011 石灰活性度 350mL 400mL 350mL 320mL 320mL 4NHCl 10min 滴定12 生过烧率 5% 5% 68% 8% 国内实际生产数据13 石灰中残余 CO2 含量 1.5 %达1% 1.5 % 2% 2% 国内实际生产数据14 年作业天数 340 335 330 330 不含配套
3、设施的影响15 耐材复杂程度 连接通道复杂 复杂 简单 较复杂 指砖型及砌筑16 大、中修周期 5 5 5 517 易损件 喷枪 拱桥 燃烧梁 烧嘴砖18 人员配置 21 人 21 人 27 人 2719 自动化程度 高 高 适中 较高20 投资额 3200 万元 3000 万元 1750 万元 1800 窑本体及简易原料及成品系统21 综合比较主要优点投资较高生过烧率低、活性度高、能耗低、投资较高生过烧率低、活性度高、能耗适中、人员配置少投资额低、耐材砖型及砌筑简单、所需煤气压力低、人员配置多投资额低、耐材砖型及砌筑简单、所需煤气压力低各种石灰窑技术特点1 双膛式石灰竖窑窑型特点1.1 双膛
4、式石灰竖窑技术特点1) 生产规模 200600t/d。2) 适用多种燃料：天然气、煤粉、发生炉煤气、电石炉尾气、兰炭气、焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气（热值800 kcal/m3） 、混合煤气或煤粉与煤气的混合燃料。3) 热耗低，热能利用合理，在四大窑型中热消耗量最低，850 Kcal/Kg 石灰。双膛煅烧预热交替进行，能最大限度的回收废气预热。交换完毕的废气温度低于 120摄氏度。4) 煅烧方式为并流煅烧，同时换热方式为逆流换热，符合碳酸钙分解的化学反应机理。5) 自动化控制程度高，能根据设定产量设定和热值的检测值，自动控制整个热工系统的各个参数。最大程度上减少人为的干预，产品质量稳定。6)
5、产品质量高：活性度大于 350ml(4mol 10min HCL 滴定)，生过烧率小于 5%。7) 年生产率高：340 天/年8) 此窑型为行业公认的节能、环保、产品品质高的先进窑型1.2 双膛式石灰竖窑窑体结构及工艺特点1) 窑体共设置 2 个窑膛，下部通过专设的结构进行联通。一个窑膛煅烧的同时，高温废气通过底部联通装置进入另一窑膛与石灰石换热。2) 经过一个周期（约 12min）,两个窑膛的工作制度将进行交换，其燃料（煤粉）及燃烧空气转换到将要煅烧的窑膛，废气抽出系统切换到蓄热窑膛。3) 在换向的时间段（约 1min）,石灰窑完成石灰石受料及出灰。4) 换向停窑期间：助燃风机及石灰冷却风机
6、不停机，只是通过三通释放闸板进行释放。5) 两个窑膛呈圆形，自上而下分为预热带、煅烧带、冷却带三部分。燃料喷枪下端以上为预热带，底部连接通道至喷枪下端面为煅烧带，连接通道下部至冷却风帽断面为石灰冷却带。6) 采用两窑膛煅烧换热交替进行是本窑型特有的技术。高温废气与窑体整个高度范围内的石灰石进行充分热交换。7) 采用并流煅烧方式严格符合了石灰煅烧分解的要求。即可以实现开始煅烧时温差大，煅烧结尾时温差小的要求。燃料在煅烧带起初位置所放出的热量最大，加热气体和物料表面温差显著，适宜于料块的初始煅烧，随二者并流向下运行，料块吸热量逐渐减小，加热气体的温度也逐渐降低，既可使料块完全燃烧，又保证了不过烧。
7、8) 喷枪设置：每个窑膛均匀设置若干喷枪的燃烧点。在整个炉膛截面均匀分布。单个喷枪可实现自动调节。9) 在冷却带底部鼓入空气，将成品灰冷却到 80100。10) 炉窑操作配置 PLC 控制操作系统，操作控制系统简单易掌握。 2 双梁式石灰竖窑窑型特点2.1 双膛式石灰竖窑技术特点1) 生产规模 80500T/D 圆型窑或矩型窑。2) 窑操作弹性大，从 50110%任意调节，均能实现稳定生产，而且不影响石灰质量和消耗指标。3) 1.3 适用多种燃料：天然气、煤粉、发生炉煤气、电石炉尾气、兰炭气、焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气（热值800 kcal/m3） 、混合煤气或煤粉与煤气的混合燃料。4) 热
8、耗低，热能利用合理，二次空气通过冷却石灰预热，一次空气通过预热器预热进入梁式烧嘴，燃料完全燃烧，热值充分利用。5) 采用低热值燃料，空气、煤气双预热；采用高热值燃料，只预热空气。6) 应用低热值燃料，除保留原窑型双层烧嘴梁外，还设置了周边燃烧系统，使煅烧截面更加合理。7) 竖窑采用全负压操作，安全可靠。2.2 窑体结构特点：1) 窑体呈准矩形，窑体设置上下两层烧嘴梁，窑体上部设置上层窑气抽出管（上吸气梁）,窑气抽出管上部为储备石灰石区域,抽气管至上层烧嘴梁之间为预热区，利用高温煅烧后的窑气预热石灰石至煅烧的温度,上层烧嘴梁至下层烧嘴梁之间区域为煅烧区，石灰石均匀煅烧成活性石灰，此区域根据石灰质
9、量、产量要求加以调节。2) 当一定量石灰石通过窑顶加料门进入储备区，均匀分配于窑截面上，窑顶的两道密封门自动密闭阻止空气在加料时进入窑内，因而不影响窑顶的负压。石灰石加入窑内缓慢经 4 个区域往下移动，煅烧分解成产品活性石灰。整个系统分为：储料带、预热带、煅烧带、冷却带。3) 采用两层烧嘴梁是该窑的技术诀窍和核心部分，烧嘴梁采用导热油冷却。根据产量梁内设置若干个可调节的烧嘴，使多点供热的范围覆盖石灰窑整个横截面，通过调节各烧嘴的分配比来保证供热均匀，通过调节空燃比来保证燃烧效率。从而保证了石灰的低生过烧率和高活性度。4) 窑上层设一层窑气抽出管即上吸气梁，梁下侧设有多个分布均匀的开口，窑气通过
10、开口由吸气梁抽出，保证窑内整个截面的负压分布均匀，使该窑整个段面的气流分布均匀和顺畅,保持最佳燃烧效果和最低燃料消耗。5) 在冷却带设置有 1 层冷风管，从窑下鼓入冷空气，将成品灰冷却到 80100。6) 窑体除横贯 1 层窑气抽出管，2 层烧嘴梁和出灰机构外无其他内件，耐火材料表面垂直规整无异型，因而该窑结构简单，钢结构和耐材用量小，维修量小，操作费用低，热能耗、电耗比较低。7) 炉窑操作配置 PLC 控制操作系统，操作控制系统简单易掌握。 3 套筒窑3.1 煅烧原理：双套筒气烧石灰窑采用了窑壳和内套筒的特殊结构，煅烧则同时采用了气流的并流和逆流原理，使并流煅烧过程在一个窑体内进行，有效地解
11、决了生、过烧问题，提高了石灰的活性，且占地面积少。1) 采用并流加热系统，在物料煅烧尾期，物料与烟气温差小，石灰不会造成生、过烧，且活性度高。采用良好的换热系统，排烟温度低，单位热耗低。2) 双套筒窑具有备工艺先进、烧成石灰品质好、能耗低、负压操作烟尘少、维护费用低和自动化程度高，窑体设备简单，操作方便。且投资少，占地面积小。3) 由于采用烟气回流喷射技术，有较长的并流燃烧带，产出石灰活性度高。热耗较低。3.2 工艺结构及工艺流程工艺简图说明：1.料车；2.布料系统；3.料位探尺；4.窑壳及耐火内衬；5.上内套筒；6.下内套筒；7.上烧嘴平台；8.下烧嘴平台；9.上燃烧室；10.下燃烧室；11
12、.出灰机；12.出灰台；13.窑底料仓；14.振动出灰机；15.循环气体入口；16.拱桥；17.内套筒冷却空气导管；18.下环管（助燃空气环管） ；19.喷射管；20.烧嘴；21.循环气体管；22.废气管；23.换热器；24.上环管（驱动空气环管） ；PZ：预热带；UB：上部逆流煅烧带；MB：中部逆流煅烧带；PF：下部并流煅烧带；CZ：冷却带1) 料车 1 自动上料到窑顶，通过溜槽进入旋转布料器，石灰石通过料盅 2，到上内套筒顶部分布器，进行二次布料，然后进入窑体。料盅具有锁气的功能。2) 整个环形空间由外壳 4 和内套筒 5，6 组成。3) 石灰石先经预热带 PZ，再到煅烧带。一个套筒窑有两
13、个烧嘴平台 7、8，每个平台上，沿窑体均布烧嘴，共设置 2 层烧嘴，每层烧嘴的数量为 7 套。在煅烧带分为三个部分，即 UB，MB 和 PF。UB 和 MB 属逆流煅烧，PF 属并流煅烧。4) 石灰经过并流煅烧区 PF 后，开始进入冷却带 CZ。由于废气风机从窑顶抽气，石灰冷却空气从窑底自然吸入窑体，冷却石灰。石灰在液压装置 11 的驱动下，经出灰平台 12，进入窑底料仓 13。窑底振动给料机定期对窑底料仓进行清仓。5) 内套筒 6 上有开孔 15 和气道，循环气体从此进入内套筒。6) 上下两层燃烧室 9、10，沿圆周均布，在内套筒 6 上循环气体入口也沿圆周均布，保证整个横截面上气流的均布。
14、7) 上拱桥 16 由耐火材料组成，位于上燃烧室出口的上部，石灰石在向下移动的过程中，在上拱桥下形成一个 V 型的空间，两边布满石灰石，热量通过这个空间向石灰石里渗透，进行煅烧。沿环形截面均布 14 个拱桥，保证整个窑内的石灰石均匀煅烧。8) 夹层的内套筒内外都有耐火材料，内套筒采用空冷，冷却空气的出口管在上拱桥16 内的管 17，冷却空气从管 17 出来后，进入冷却空气环管 18。一部分作为二次风进入烧嘴参与燃烧，剩余的冷却空气通过环管上的放散管排入大气。9) 驱动空气首先在热交换器中被预热到 500，热源是在上内套筒 5 中出来的废气，被预热的空气先进入环管 24，再到引射管。10) 并流
15、段的循环气体在下内套筒 6 的入口处与冷却空气汇合，在内套筒的内部上升到上拱桥中循环管 21，再到引射器中与驱动空气汇合，一起进入下燃烧室 10，引射器 19 内高速气流是产生循环气体动力根源。11) 由于在下燃烧室 10 内助燃空气过剩，因此煤气充分燃烧。12) 在下燃烧室 10 中的气体分为两部分，一部分在引射管 19 的作用下，向下进入并流区 PF，一部分在废气风机的作用下，进入逆流区 MB。13) 由于石灰石不断的分解，在并流区 PF 中气体的温度也逐渐下降。14) 在上燃烧室 9 中，煤气过剩，不能充分燃烧，这部分过剩的燃料在上拱桥下的 V型空间内与从下燃烧室上来的剩余的助燃空气汇合
16、，在石灰石中间进一步的燃烧。在逆流区 UB 中，石灰石大部分已分解，这种渗透燃烧既不会影响石灰的质量，也不会影响耐材。70%废气从预热带 PZ 上升到窑顶环型空间 22，通过废气管道与来自换热器的 30废气汇合，在废气风机的作用下，到除尘，最后排放。4 环烧式套筒石灰竖窑窑型特点4.1 活性石灰环烧式套筒窑主要优点具体如下：1）整个窑体为负压操作，环保条件好；2）作业率高，年作业率92%；3）产品质量好，煅烧带采用环形煅烧形式，热辐射距离短，煅烧带加热均匀，减少了生过烧现象；4）原料使用范围广，本方案采用 40-80mm 石灰石粒径；5）燃料范围广，可以使用低热值（发热值650Kcal/Nm3
17、）的各种燃料。6）出料可调节性强，各点单独卸料，是石灰窑中垂直方向单点可调节性最强的窑型。7）采用先进计算机控制系统，人员操作方便4.2 活性石灰环烧式套筒窑工艺特点：1) 活性石灰环烧式套筒窑可以煅烧石灰石、白云石等物料。环烧式套筒窑体主要由同心布置的内套筒、外套筒组成，物料由上料系统送入窑顶旋转式布料器，然后进入窑体内、外套筒的环形空间内。内套筒采用双层钢结构形成环带，环带内的空气（由助燃风机提供，冷却内套筒钢结构）提供内部烧嘴助燃风。2) 环烧式套筒窑使用的燃料一般为天然气、焦炉煤气、转炉煤气、电石尾气、高炉煤气、混合煤气等，对燃料的热值及压力要求不高，燃料适用范围广泛。3) 环烧式套筒
18、窑自上到下可分为预热带、煅烧带、冷却带，设有两层（四环）燃烧器，均匀分布在煅烧带的内、外套筒，燃料自燃烧器喷出后进入套筒环形空间煅烧石灰。均布的燃烧器可最大化保证煅烧断面各点的加热温度一致，避免了以往窑形煅烧断面因为各点加热温度不一致而造成的生过烧，提高了产品的活性度。同时在出料系统采用环列液压出灰机均匀出料，可根据不同点的煅烧情况控制出料量，以保证产品质量。4) 环烧式套筒石灰窑窑体内部结构简单，对耐火材料的要求和砌筑要求相对较低，耐材使用寿命长。燃烧器的维护和更换方便快捷，能在不破坏耐材的情况下直接更换燃烧器。5) 环烧式套筒石灰窑的窑内废气在预热上部预热带的石灰石后经由废气引风机抽出，经热交换器降温、布袋除尘器净化后排空。整个窑体采用负压引风形式，可以在线观察窑内的煅烧过程、在线维修。
