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1×200t/d 新型
节能环保智能混烧石灰竖窑工程
技术方案
石家庄市新华工业炉有限公司
2025年11月01日
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目 录
1 概述……………………………………………………………………………………………01
2工艺流程………………………………………………………………………………………06
3 技术经济指标…………………………………………………………………………………07
4 工艺流程简述…………………………………………………………………………………08
5热工简述……………………………………………………………………………………….11
……………………………………………………………………………………..11
………………………………………………………………………………..11
热工设备规格及参数……………………………………………………………………….11
热工设备结构组成………………………………………………………………………….11
6 供配电三电系统………………………………………………………………………………13
概述………………………………………………………………………………………….13
设计依据…………………………………………………………………………………….13
传动及其控制……………………………………………………………………………….13
电气控制概述……………………………………………………………………………….13
………………………………………………………………………………..14
……………………………………………………………………………….17
7给排水………………………………………………………………………………………….20
8 土建……………………………………………………………………………………………22
9总图运输………………………………………………………………………………………26
10环保、劳动安全卫生及消防 ………………………………………………………………27
11竖窑生产劳动定员表………………………………………………………………………...32
12 工程设计……………………………………………………………………………………..33
13 建设周期表…………………………………………………………………………………35
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概 述
新型节能环保智能混烧石灰竖窑主要技术特点
该窑型为单筒竖窑结构简单，相对于其它窑型此窑施工方便砌筑简单。混料系统采用专用混料系统，使石料与燃料混合均匀，有利于石灰的均匀煅烧。布料采用旋转式布料器，使石料在窑内的布置十分均匀，窑内截面各点阻力相同，煅烧稳定。供风系统选用罗茨风机加专利技术“计算机概率仿真风帽”供风，使炉内风量实现均压、均量，使炉内燃烧更充分、均匀，有效解决石灰的“生烧、过烧”现象，达到节能目的，石灰产品质量稳定，活性度高，完全能够满足电石、炼钢、烧结等方面的使用要求。出灰系统选用圆盘式出灰机与两段密封阀出灰机相结合的方式，达到了比较理想的锁风性能。上料、配料、供风、供气、卸灰都是通过电脑自动化控制完成。设备简单，操作弹性大，占地面积小，投资相对与其它窑型较低。
◆生产规模80-300t/d圆型窑。
◆窑操作弹性大，从60-100%任意调节，均能实现稳定生产。
◆适用燃料为焦炭、无烟煤等固体燃料。
◆热耗低，热能利用合理，通过冷却石灰预热后的二次高温空气直接参与助燃，使热值充分利用，能耗达140kg 标煤/吨石灰。
◆竖窑采用微负压操作（窑顶），使窑内的气流分布均匀，有利于石灰的煅烧。
◆设计了防止偏烧的纠偏系统。助燃风除从窑底正常供给外，在窑体煅烧带的周边均匀布有若干个辅助的助燃风管，当热电偶检测到温度低（偏烧）时，开启相应位置的助燃风阀门，直接在煅烧带供给足量的氧气，使煅烧带达到均衡稳定，有效克服了偏烧现象的发生。
◆窑体结构特点：
1）窑体呈圆形，，。窑体最外层为钢结构的窑壳，内砌保温材料。在窑体上三个不同的高度分别装有4层共18支热电偶，分别测量窑内不同区域的温度，以便及时调整。在窑底部安装有窑底装置，窑底装置包括专利技术“计算机概率仿真风帽”供风保证助燃风在整个窑截面上均匀给入，另外还安装有卸灰机构，保证窑内的成品石灰均匀卸出。
2）炉窑操作配置PLC控制操作系统。新型节能环保智能混烧竖窑系统采用先进的变频技术，控制采用上位机与PLC控制操作系统相结合的方式。实现从上料、混合、煅烧、出灰全自动化的方式，大大降低了工人的劳动强度，提高了石灰的煅烧质量。
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◆新型节能环保智能混烧竖窑的煅烧原理：
混烧式竖窑的煅烧原理是根据将固体燃料（焦炭或无烟煤）与合格的石料均匀混合，通过窑顶的旋转式布料器布入窑内，混合料在自身重力的作用下依次通过预热带、煅烧带、冷却带，最后烧制成合格的成品石灰。在煅烧带，被预热后的混合料中的焦炭或无烟煤与窑底部来的冷却石灰的二次风燃烧产生热量，使煅烧带温度均匀达到1100～1250℃，完成石灰的煅烧。由于增加了辅助的助燃风管，保证每一个点温度都十分均匀，这样也就保证了窑体的温度均匀。
1. 2 工程建设规模
根据生产需求，，拟建设200t/d混烧石灰竖窑1座。每座石灰竖窑设计产量200t/d。另外在窑系统设计方面，我们结合梁式窑及其它窑型，并和现有混烧窑进行对比，进行了设计改进，使混烧窑更加节能环保，系统参数更加优化，操作更加简单。
产品方案
建设1座200t/d混烧竖窑，其主要产品为活性石灰，。在保证原料、燃料等正常稳定操作的条件下，可保证以下性能值：
产能
活性度 ≥280ml（最高可达350，根据原料品质等情况，有所变化）
生过烧率 ≤10% (根据原料品质等情况，有所变化)
1. 4 原料
生产工业石灰，原料是一种天然的碳酸钙（俗称石灰石），由于石灰石组成及物理机械性能不尽相同，所以一般采用的石灰石CaO含量大于52%、MgO含量不大于3%，SiO2、P、S等有害杂质尽可能低。石灰石在矿山开采破碎后，经水洗或筛分，合格料运到石灰竖窑料场堆存。
本工程采用石灰石原料要求50～80㎜（50mm以下的≤5%，80mm以上的≤5%），经筛分后的石灰石直接送至窑前受料仓，年用量将近12万吨。
石灰石理化指标： (YB/T5279- 2025)
类别
牌号
化学成分（质量分数），%
CaO
CaO +Mg0
Mg0
SiO2
P
S
不 小 于
不 大 于
普
通
PS540
---
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石
灰
石
PS530
PS520
PS510
PS500
镁
质
石
灰
石
GMS545
---
GMS540
GMS535
GMS525
GMS515
附注：冶金石灰理化指标 (YB/T042- 2025)
CaO%
CaO +Mg0%
Mg0%
SiO2%
S
酌减%
活性度ml
普
通
石
灰
石
特级
≥
---
＜
≤
≤
≤2
≥360
一级
≥
≤
≤
≤4
≥320
二级
≥
≤
≤
≤5
≥280
三级
≥
≤
≤
≤7
≥250
四级
≥
≤
≤
≤9
≥180
镁
质
石
灰
石
特级
---
≥
≥
≤
≤
≤2
≥360
一级
≥
≤
≤
≤4
≥280
二级
≥
≤
≤
≤6
≥230
三级
≥
≤
≤
≤8
≥210
根据以上两表，提供相应的石灰石生产相应的石灰。
1. 5 燃料
新型节能环保智能混烧竖窑使用的燃料无烟煤。对燃料的具体要求如下：
热值 5500～6500Kcal/Kg
单窑耗量 1200～1350Kg/
含水量 ≤8%
灰份 ≤10%
挥发份 ≤10%
粒度 20～40mm
1. 6 压缩空气（主要作为气缸控制用气）
压力 ≥
温度 常温
露点 ≤-40℃
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无油 无尘
流量 ～10Nm3/h
1. 7 循环水
①设备冷却水（主要是主引风机、罗茨风机）
入口压力： ～
入口温度： 不超过36℃（冬季高于15℃）
水 质： 符合HG/T20690-2000标准
循环流量： 5～10m3/h(循环量，非消耗量)
②复合式水膜脱硫除尘器
入口压力： ～
入口温度： 不超过36℃（冬季高于15℃）
水 质： 符合HG/T20690-2000标准
循环流量： 8～10m3/h(循环量，非消耗量，沉淀池、循环池部分由甲方负责)
电源
低压 380V/220V±5%
频率 50±5Hz
交流三相四线制，中心接地
能源介质节点
1）设备冷却水、压缩空气提供到石灰窑界区外1米（各自只提供一个节点），具体坐标点及标高由乙方提出。
2）石灰窑设置低压配电室，甲方负责电源（380v/220v±5%）引至乙方进线柜上桩头，保安电源节点为联络柜上桩头。
供货范围
1）乙方在收到中标通知书后，到甲方安装现场踏勘，为设备系统的布置和优化提供依据。
2）乙方提供整套功能完整的自动化机械立式石灰窑系统，包括机械、热控、电气、土建提资，以及对上述设备及材料的设计、制造、检验、包装、运输、安装、调试及咨询服务、质量监督和人员培训。
3）低压配电室内配电柜开关下桩头与石灰窑配电柜开关的连接工作（包括所需要的电缆、接头、桥架等材料）由
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乙方完成。
4）石灰窑窑体基础挖坑及配套系统的土建工作由甲方完成。石灰窑窑体砌筑工作由乙方完成。
5）供料系统由乙方设计，其中的上料输送装置（含驱动部分）由甲方提供和安装（界限为窑顶给料仓前至电子皮带秤给料口）。上料输送装置的电气、操作、控制（包括相应的电气及仪表、控制系统、电缆及桥架等设备、设施）的供货、安装、调试由乙方完成。该系统其余部分的所有工作（包括供货、安装、调试）由乙方完成。
6）引风机后烟道、烟囱的制作、安装工作由甲方完成（界限为引风机后至烟囱出口）。
7）所有的石灰窑及配套设备系统（包括避雷装置安装和连接）的安装工作由乙方完成。
8）石灰窑配套的混合配料系统设备的供货、安装、调试由乙方完成。
9）石灰窑配套的出灰系统设备的供货、安装、调试由乙方完成。包括卸料器、密封装置、输送机、斗提机、卸灰装置等。
10）石灰窑窑体系统钢架结构的立柱、横梁、支架、平台、斜梯、护栏、护板等部(元)件及所有设备的管道、伸缩节、阀门及气动装置附件等设备的供货、安装、调试由乙方完成。
11）石灰窑配套的PLC自动控制系统设备的供货、安装、调试由乙方完成。
12）石灰窑配套的配电系统、避雷装置、热工控制系统、电缆、现场检测元器件、仪表线缆及桥架等设备、设施的供货、安装、调试由乙方完成。
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2 工艺流程
工艺流程图
合格无烟煤
石灰石料场
烟囱
原料分配系统
主引风机
复合式水膜脱硫除尘器
卷扬机料斗
上料小车
窑顶旋转布料器
窑顶废气排出管
200t/d混烧窑
旋风除尘器
圆盘式出灰机
罗茨风机
计算机概率防真风帽
两段密封阀出灰机
储灰斗
斗提机
平皮带输送机
成品仓
振动给料机带
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3 技术经济指标
竖窑主要技术经济指标
序 号
名称
数值
备 注
1
竖窑型式
新型节能环保智能混烧竖窑
2
竖窑座数
1座
3
日产能
200t/
4
竖窑有效截面积
～13m2
根据具体设计定
5
竖窑有效高度
～
根据具体设计定
6
竖窑有效容积
293m3
7
年产量
8
燃料
无烟煤
热值
5500～6500kcal/Kg
9
用量
1200-1350Kg/
10
生过烧率
≤10%
灼减法
11
年作业时间
330天
12
产品粒度
20～70㎜
13
活性度
≥280ml，最高可达350 ml
与原料有关
14
石灰石消耗
15
竖窑大修周期
5年
注： 外部条件要求稳定可靠
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4 工艺流程简述
（1）原料、燃料混合配送单元
为保证活性石灰的煅烧质量均匀，设计要求供应粒度50～80mm（非片状）其中（大于80mm＜5%，小于50mm＜5%）。
①原料单元
石灰石原料单元由地下原料仓（一个仓）、振动给料机、17°上料分料平皮带（与燃料共用）、窑前料仓等几部分组合。石灰石由原料场经铲车运至原料仓，经仓下振动给料机振至17°皮带，进入窑前原料仓待用。原料受料仓位于地下，采用钢筋混凝土框架，料斗为钢结构制成（也可以为砼结构），每次装满后每个料斗地下部分装50吨原料，上边堆积30吨原料，装满为止。
②燃料单元
燃料单元也位于地下，与原料地坑一字排列，燃料仓下（一个仓）安装电机振动给料机，它与原料单元共用一条17°上料皮带。当窑前燃料仓需要上料时，振动给料机开始给17°上料皮带供料，再进入窑前燃料仓。燃料仓的结构形式与原料仓相同。
③混合配送单元
在石灰石原料仓及燃料仓下各有一个皮带秤，石料与燃料在进入小车前按计算好的比例由仓下的皮带秤加入到混合斗内进行第一次混合，待用。
（2）竖窑部分
①上料系统：当窑体料位计指示需要装料时，混合仓内混合料落入上料小车。在落入小车的过程中，燃料及原料进行第二次混合，这样就确保了燃料及原料混合的均匀性。当小车装满料后，延时2～5秒启动卷扬机，由卷扬机(额定拉力80KN)牵引料车沿斜桥轨道上升，料车到达窑顶后通过窑顶受料装置（受料装置为密封式旋转布料器，以防止卸料时窑外空气进入窑内）将合格原料均匀布入窑内。
②燃烧系统：物料进入窑内均匀下落，依次经过预热带、煅烧带、冷却带转化为成品活性石灰进入出灰储运工序。
在储料带混合料被由煅烧带来的高温废气充分预热，并在自身重力的作用下，慢慢下移进入煅烧带。同时也使高温废气温度降致200℃左右，由于进入预热带的高温废气中氧的含量很低（≤2%左右），不会导致预热带温度过高。
在煅烧带，经冷却石灰的二次高温空气与高温煤燃烧，使煅烧带产生900-1200度的高温煅烧带，将石灰石煅烧成为合格的石灰。在此带为正压操作。保证了温度的均匀性。
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