5000td新型干法水泥厂煤粉制备车间工艺设计

唐山学院毕业设计设计题目：5000t/d新型干法水泥厂煤粉制备车间工艺设计环境与化学工程系环境与化学工程系10材料工程技术（1）班系别：_________________________10材料工程技术（1）班班级：_________________________刘臻姓名：_________________________刘臻指导教师：_________________________2013年6月6日5000t/d新型干法水泥厂煤粉制备车间工艺设计摘要毕业设计题目是5000t/d新型干法水泥厂煤粉制备车间的设计。主要包括总体设计和车间设计两部分。进行了配料方案的确定、物料平衡的计算、全厂工艺流程的确定、全厂主机设备的选型、堆场储库的设计、全厂总平面布置、煤粉制备车间的设计等。生料磨为立磨，熟料煅烧采用φ4.8×72m的窑外分解窑烧成系统，设计的重点车间是煤粉制备车间。煤粉制备采用的是立磨粉磨系统，碎煤在煤磨内由窑尾的热气进行烘干，通过磨辊与磨盘的挤压进行粉磨，磨内气体夹带着煤粉入磨内的高效选粉机进行分选。粗粒落回磨盘，气体夹带着成品煤粉入袋收尘器，收集后存于煤粉仓。关键字：水泥新型干法生产工艺煤粉制备5000t/dProcessDesignofpulverizedCoalPreparationPlantinNewDryProcessCementPlantAbstractThegraduationdesigntopicisthedesignof5000t/dnewdryprocesscementplantpulverizedcoalpreparationplan.Mainlyincludesoveralldesignandworkshopdesign.Thedesignoftheburden,materialbalancecalculation,thedeterminingofthewholeprocessofhostplant,equipmentselection,storagedesign,factorylayout,thedesignofcoalpreparationplant.Forverticalmillgrindingclinkerrawmaterials,usingofφ4.8×72mkilnsystem,focusonthedesignoftheworkshopispulverizedcoalpreparationplant.Pulverizedcoalpreparationisusinggrindingsystemofverticalmill,coalinthecoalmilldrybythekilnheat,grindingthroughtheextrusionrollerandgrinding,thegasinthegrindingcoalwithhighefficiencyseparatorforseparatingmill.Coarsegrainfallbacktothedisk,withrefinedcoalgasintothebagdustcollector,collectedandstoredinthepulverizedcoalbunker.

Keywords:CementNewdryprocessproductionpulverizedcoalpreparation目录TOC\o"1-3"\h\u318611引言 III立磨75.5375159.597553.2回转窑φ4.8×72m2232231222.9222385.0水泥磨φ4.2×13m1501502321.1230098.1包装机回转式8嘴1201201117.7412049.11.储库的形式新型干法水泥厂是连续生产的工厂，“均衡稳定”是搞好新型干法生产的关键；是提高原料预均化均化效果的要求；是实现原料配料和烘干粉磨的必需；是保持预分解窑最佳热工制度的前提；是实现生产过程自动化的基础和目的，是提高收尘设备效率的需要；是降解利用二次燃料和废物的最佳条件。因为外部运输的不均匀，设备之间生产能力的不均衡，或由于前后段生产工序的工作班制的不同以及其它原因造成物料供应的中断或物料滞留堆积堵塞，不能保证工厂的连续生产。为了保证工厂生产连续均衡地进行和水泥均衡出厂，以及为了满足生产过程中质量控制和产品检验的需要，水泥厂必须设置各种储存设施来储存生产过程中的各种物料。储库设施的选择主要取决于工厂的规模，工厂的机械化自动化水平，投资的大小，物料的性质以及环境保护的要求等.一般来说储存方式主要有露天堆场、预均化堆场和圆库三种储存方式。露天堆场是用于块、粒状物料储存、倒运的设施。采用露天堆场储存物料具有储存量大、投资省的特点。但是它的堆场面积利用率低，占地面积大；在输送过程中易产生扬尘，物料损失大；操作受气候影响。根据堆料设备的不同，分为矩形堆料和圆形堆料两种。预均化堆场是原料通过用专门的取料机械从料堆以垂直堆料薄层依次切取薄料的方式取料，从而改善原料成分的波动，达到均化的目的。是否选择预均化堆场是由原料成分波动范围来确定的。当成分波动范围小于5%时，不需要采用预均化堆场。当成分波动范围大时，需要采用预均化堆场来改善原料的波动性。圆库常用于小块状、粒状、粉状物料的储存，用圆库储存物料具有以下特点：储存库的有效利用率高，因而占地面积少；由于封闭，扬尘较易处理，劳动条件好；各车间布置灵活；可以进行遥控及适用范围广等。但圆库进出料环节多：散热效果差，不利于物料的冷却。对于含水较高或粘性大的块状、粒状物料，易于造成下料堵塞，一般不宜采用圆库储存。某物料的储存量所能满足工厂生产需要的天数，称为该物料的储存期。各种物料存期的确定，需要考虑到许多因素。物料储存期的长短应适当，过长则会增加建投资和经营费用，过短将影响生产。各种物料储存期的确定，需要考虑到许多因素，确定物料储存期长短的主要因素有：物料供应点离工厂生产需要的天数；物料成分波动情况；地区气候的影响程度；均化工艺上的要求；质量检验的要求［9］。水泥厂各种物料的最低储存期见表2-11表2-11水泥厂各种物料的最低储存期(d)物料名称大、中型水泥厂小型水泥厂物料名称大、中型水泥厂小型水泥厂石灰石515石膏3020粘土107生料粉24燃料1010熟料57混合材料1020水泥77铁粉3010本设计预设各种物料的储存周期见表2-12。表2-12本设计预设各种物料的储存期(d)物料名称堆场圆库总储存期露天堆场预均化堆场均化库储存库储存库散装库石灰石527粘土21012铁渣，镁渣23032粉煤灰21012生料22煤21012熟料55矿渣21012石膏151530混料22水泥772.原料露天堆场的设计露天堆场的设计图2-7料堆体积计算图公式适用条件：L和B≥2Hctga式中：L——某种物料料堆的底边长度，m；Q——该物料在露天堆场的储存量，t；H——料堆高度，m；B——料堆底边宽度，m；γ——该物料的堆积密度，t/m3；α——该物料的休止角，度。如采用推土机堆料的露天堆场，料堆高度H为6～7米，选H=6米。(1)粘土露天堆场由物料平衡表中得到日消耗粘土量为：G1=1391.52t/d，预设粘土的储存期2d，得粘土在露天堆场的储存量：G2=1391.52×2=2783.04t。γ粘土=2.0，α粘土=25°根据厂区面积、总平面图布置，确定料堆底边宽度B=12.5，则料堆的底边长则：=2782.49t粘土堆场的实际储存期：2782.49/1391.52=2.00d铁渣露天堆场由物料平衡表中得到日消耗铁渣量为：G1=321.12t/d，预设铁渣的储存期2d，得铁渣在露天堆场的储存量：G2=321.12×2=642.24t。γ铁粉=1.5，α铁粉=35°根据厂区面积、总平面图布置，确定料堆底边宽度B=10，则料堆的底边长：则：则：==1141.39t因为铁渣和镁渣的用量和储存期设计相同则其实际储存期：1141.39/321.12=3.6d。(3)煤露天堆场由物料平衡表中得到日消耗煤量为：G2=893.78t/d，预设煤的储存期2d，得煤在露天堆场的储存量：Q=893.78×2=1787.56t。γ煤=0.9，α煤=27°根据厂区面积、总平面图布置，确定料堆底边宽度B=12.5，则料堆的底边长：则：=1683.94t煤堆场的实际储存期：1683.94/893.78=1.9d(4)矿渣露天堆场由物料平衡表中得到矿渣日消耗量为:G1=1659.12t/d，预设矿渣的储存期2d，得矿渣在露天堆场的储存量：G2=1659.12×2=3318.24t。Γ矿渣=0.65，α矿渣=39°根据厂区面积、总平面图布置，确定料堆底边宽度B=15，则料堆的底边长：则：==1354.10t矿渣堆场的实际储存期：1354.10/1659.12=0.8d(5)石膏露天堆场由物料平衡表中得到日消耗石膏量为:G2=481.68t/d，预设石膏的储存期15d，得石膏在露天堆场的储存量：Q=481.68×15=7225.2t。γ石膏=1.4，α石膏=39°根据厂区面积、总平面图布置，确定料堆底边宽度B=30，则料堆的底边长度：则：==7224.88t石膏堆场的实际储存期：7224.88/481.68=15.0d3.原料预均化堆场的设计(1)石灰石预均化堆场由物料平衡表中得到日消耗石灰石量G1=6529.44t/d，预设石灰石的储存期5d，得石灰石储存量=6529.44×5=32647.2t参考冀东水泥厂石灰石预均化堆场，棚式人字型350-400层，36mW×142.5mL×12.6mH×2堆，单位料堆42600t。需要料堆个数：32647.4/42600=0.77，考虑生产的连续性，选2堆。石灰石预均化堆场的实际储存期：=预均化堆场储量（=单个料堆储量×料堆个数）/日消耗某原料量=42600×2/6529.44=13.1d(2)煤预均化堆场：由物料平衡表中得到日消耗煤粉量G1=802.80t/d，预设煤粉的储存期10d，煤储存量=802.80×10=8028.0t参考冀东水泥厂矿渣预均化堆场，采用棚式10000t×1座，料堆规格（单位：m）宽×长×高为：30mW×88.5mL×10.5mH×2堆需要料堆个数：8028.0/10000=0.80，考虑生产的连续性，选2堆。煤预均化堆场的实际储存期：=预均化堆场储量（=单个料堆储量×料堆个数）/日消耗某原料量=10000×2/893.78=22.4d4.圆库的设计(1)石灰石库由物料平衡表中得到日消耗石灰石量6529.44t/d，预设石灰石的储存期2d，得要求石灰石库的储存量：G2=6529.44×2=130988.8t。参考冀东水泥厂石灰石库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂石灰石库个数：13098.8/10000=1.30988个。考虑工厂的实际情况，选2个。石灰石库实际储存期：10000×2/6529.44=3.1d(2)粘土库由物料平衡表中得到日消耗粘土量G1=1391.52t/d，预设粘土的储存期10d，得需要储存粘土量：G2=1391.52×10=13915.2t。参考冀东水泥厂粘土库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂粘土库个数：13915.2/10000=1.39152个。考虑生产的连续性，选2个。粘土库实际储存期：10000×2/1391.52=14.4d(3)铁渣库和镁渣库通过配料计算得知铁渣和镁渣的用量相同，镁渣库同铁渣库的计算也相同。由物料平衡表中得到日消耗铁渣量G1=321.12t/d，预设铁渣的储存期30d，得需要储存铁渣量：G2=321.12×30=9633.6t。参考冀东水泥厂铁渣均化库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂铁渣均化库个数：9633.6/10000=0.96个。考虑生产的连续性，选1个。铁渣均化库实际储存期：10000×1/321.12=31.1d(4)粉煤灰库由物料平衡表中得到日消耗粉煤灰量G1=267.6t/d，预设粉煤灰的储存期10d，得需要储存粉煤灰量：G2=267.6×10=2676t。参考冀东水泥厂粉煤灰均化库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂粉煤灰均化库个数：2676/10000=0.27个。考虑生产的连续性，选1个。粉煤灰均化库实际储存期：10000×1/267.6=37.4d(4)生料均化库由物料平衡表中得到日产生料8991.36t/d，预设生料的储存期2d，得要求生料库的储存量：Q=8991.36×2=17982.72t。参考冀东水泥厂生料库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂生料库个数：17982.72/10000=1.80个。选2个。生料库实际储存期：10000×2/8991.36=2.2d(5)熟料库由物料平衡表中得到熟料产量5352t/d，预设水泥的储存期5d，得要求熟料库的储存量：Q=5352×5=26760t。参考冀东水泥厂熟料库形式，锥顶圆库，φ60×30m，单个储量112000t，需要熟料库个数：26760/112000=0.24个。选1个。熟料库实际储存期：112000×1/5352=20.9d(6)石膏库由物料平衡表中得到日消耗石膏量G1=481.68t/d，预设石膏的储存期15d，得石膏的储存量：Q=481.68×15=7225.2t。参考冀东水泥厂石膏库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂石膏库个数：7225.2/10000=0.72个。选1个。石膏库实际储存期：10000×1/481.68=20.8d(7)混料库由物料平衡表中得到熟料5352t/d石膏481.68t/d，预设混料的储存期2d，得要求混料库的储存量：Q=（5352+481.68）×2=11667.36t。参考冀东水泥厂混料库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂混料库个数：11667.36/10000=1.17个。选1个。混料库实际储存期：10000×1/（5352+481.68）=1.7d(8)矿渣库由物料平衡表中得到日消耗矿渣量G1=1659.12t/d，预设矿渣的储存期5d，得需要储存矿渣量：G2=1659.12×5=8295.6t参考冀东水泥厂矿渣库形式，底部带减压仓的圆库，φ18×43m，单个储量10000t，需要厂矿渣库个数：8295.6/10000=0.8个。选1个。矿渣库实际储存期：10000×1/1659.12=6.0d(9)水泥库由物料平衡表中得到日产水泥7064.64t/d，预设水泥的储存期7d，得要求水泥库的储存量：Q=7064.64×7=49452.48t。参考冀东水泥厂水泥库形式，底部带减压仓的圆库φ18×43m，单个储量10000t，需要厂水泥库个数：49452.48/10000=4.95个，综合考虑生产其他品种的水泥以及生产出的不合格品的储存问题，选择水泥库的个数为6个。水泥库实际储存期：10000×6/7064.64=8.5d5.储库一览表表2-13堆场储库一览表储库名称规格数量库容量储存期/d实际储存期/d单个/t总共/t石膏露天堆场30mW×44.35mL×6m114450.414450.41515.0矿渣露天堆场15mW×50.74mL×6m13318.243318.2420.8煤露天堆场12．5mW×25.73mL×6m11787.561787.5621.9铁和镁渣露天堆场10mW×21.46mL×6m1642.24642.2423.6粘土露天堆场12.5mW×27.19mL×6m12783.042783.0422.0石灰石预均化堆场棚式人字型350-400层36.0mW×142.5mL×12.6mH×2堆24260085200513.1煤预均化堆场棚式煤:10000t，30mW×88.5mL×10.5mH×2堆210000200001022.4石灰石库底部带减压仓的圆库φ18×43m2100004000023.1粘土库底部带减压仓的圆库φ18×43m210000200001014.4铁渣库底部带减压仓的圆库φ18×43m110000100003031.1生料库底部带减压仓的圆库φ18×43m2100002000022.2石膏库底部带减压仓的圆库φ18×43m110000100001520.8矿渣库底部带减压仓的圆库φ18×43m1100001000056.0熟料库锥顶圆库φ60×30111200020000520.9混料库底部带减压仓的圆库φ18×43m1100001000021.7水泥库底部带减压仓的圆库φ18×43m6100008000078.5石灰石矿山石灰石矿山粘土露天堆场铁渣露天堆场镁渣露天堆场粉煤灰堆棚破碎粉煤灰圆库预均化堆场石灰石圆库粘土圆库铁渣圆库镁渣圆库配料、传送煤露天堆场配料、传送煤露天堆场生料磨破碎机生料磨破碎机生料均化库预均化堆场生料均化库预均化堆场余热利用预热器余热利用预热器原煤仓原煤仓煤粉仓分解炉煤磨煤粉仓分解炉煤磨石膏露天堆场回转窑石膏露天堆场回转窑石膏破碎篦冷机石膏破碎篦冷机石膏库熟料库石膏库熟料库矿渣露天堆场计算机配料矿渣露天堆场计算机配料水泥磨水泥磨矿渣立磨矿渣立磨矿渣库混料库矿渣库混料库包装机水泥库包装机水泥库水泥出厂成品库散装出厂水泥出厂成品库散装出厂图2-8全厂水泥厂工艺流程方框图2.5全厂的质量控制点及控制指标为了保证原料和燃料的质量，控制水泥的稳定生产，保证水泥产品的产量和质量。全厂的质量控制点及控制指标见表2-14。表2-14全场质量控制点及控制指标质量控制点取样频率实验频率检验项目指标合格率石灰石：露天堆场每堆／批每堆／批每堆／批24h水分CaO／MgO全分析<3％>48％／<3％K2O+Na2O<0.7，CaO>48.5%100％100％>80％黏土：露天堆场每堆／批每堆／批全分析SiO2>80%，MgO<3%>80％铁渣：露天堆场每堆／批每堆／批每堆／批月组合Fe2O3水分全分析>40％<20％MgO<2.5%100％100％煤：露天堆场每堆／批每堆／批工业分析全硫煤灰全分析QDw>26MJ／kg<1.2％灰分<15%，挥发分>32%100％100％煤：煤粉仓下1h2h4h24h细度(0.08mm)水分工业分析(5士2)％<2％(A土2)％>80％100％>80％石膏：露天堆场每堆／批每堆／批月组合SO3全分析>40％100％矿渣：露天堆场每堆／批每堆／批天组合水分荧光全分析<20％100％矿渣：磨出口1h1h4h细度(0.08mm)水分(8士2)％<1％>85％>90％生料：出磨1h1h1h8h细度(0.08mm)CaO／Fe2O3水分细度全分析(8士2)％指标士0.3％／0.2％<1％<1.4％>85％>70％>90％100％生料：入窑1h1h1h4h4h24hCaO／Fe2O3荧光全分析水分细度(0.08mm)细度(0.02mm)全分析士0.3％／士0.2％<1％(8土2)％<1.4％>80％100％>90％100％表2-14全场质量控制点及控制指标（续表）质量控制点取样频率实验频率检验项目指标合格率熟料：冷却机出口1h1h2h24h游离氧化钙立升重熟料的全分析<1.501250士75>90％100％熟料：入磨前1h1h2h24h游离氧化钙立升重熟料的全分析<1.501250士75>90％100％水泥：出磨1h1h2h4h8h24h细度(0.08mm)勃氏比表面积／(m2／k)SO3烧失量氧化镁混合材掺量物化检验指标土1％>300(2.2±0.3)％<4.0％达国标达国标达国标>85％>85％>80％>90％100％100％100％出厂水泥：袋装每一编号每一编号每一编号每班每一编号全套物化检验袋重抽查全套物化检验达国标达国标达国标100％100％100％2.6全厂总平面布置图的设计要点考虑风向的影响全厂布置必须满足防火卫生要求，建筑物应按采光和主导风向予以适当的布置，使工厂大部分主要车间和设备能避免煤烟和灰尘，能最大限度地利用天然采光，通风，并能将建筑物周围的雨水通畅排出。生活区和生产区分开，在满足工艺的要求下，把原料露天堆场放在下风侧，布局整齐美观，车间布置紧凑减少运输设备，适当的增加收尘设施，减少污染，加强厂区的绿化。化验室放在主生产区便于现场取料，中控室也尽可能放在厂区生产中心，便于控制。原料烘干及粉磨设备布置在窑的预热器附近，以缩短高温废气的管道长度。辅助车间的布置既要照顾到人流进出厂方便，又照顾到靠近主要服务车间的要求，且不受主要生产车间扬尘的污染。水泥生产要求按照工艺过程，及时的将原、燃材料及半成品送到所需车间，以保证生产的连续性。应及时将产品运走，以免堵塞车间或仓库而被迫停产。因此水泥包装车间和成品库应尽可能放在接近厂区门口便于运输的位置。3车间设计3.1煤粉制备系统车间流程的确定

1.煤粉制备系统煤粉制备系统，就其与使用煤粉的热工设备的连接方式而言，又可分为直接燃烧和间接燃烧两种系统。（1）直接燃烧系统所谓直接燃烧系统是指在采用烘干兼粉磨的煤粉制备系统时，煤粉的制备和供应水泥窑等热工设备使用是一步完成的。煤磨系统的风机同时承担着把煤粉吹送入水泥窑等热工设备的任务。其优点是工艺流程简单，基建投资省，能耗少。缺点是热工设备一次风量大，燃烧器静压低，在大多数情况下火焰的形成和形状不良，火焰本身调整范围小。（2）间接燃烧系统它的特点是煤粉制备系统作为一个独立的机组，煤粉的粉磨和储存是单独进行的。煤粉经储存仓供应热工设备的使用。其优点是火焰可在较大范围内调整，可以用高静压、低一次风量吹送煤粉，火焰比较理想。新型干法水泥生产中，多采用这种系统，特别是对供煤点较多的预分解窑来说，采用这种系统有利于火焰及用煤量的灵活调节，从而有利于窑系统的热工制度稳定和延长耐火材料使用寿命。本设计的煤粉制备系统选择间接燃烧系统，增设了中间仓，可以同时向窑和分解炉供煤。2.粉磨设备粉磨原煤的设备有风扫式钢球磨和立式辊磨(简称立磨)两种。风扫式钢球磨具有耐用、可靠、对煤质的适应性强、操作维护简便、投资费用低等优点，同时对煤粉细度容易控制；与立磨相比电耗较高，噪音大。立磨由于结构等方面的优势一般多用于煤粉的制备。与钢球磨相比较具有以下优点，粉磨效率较高，能耗较低；通风能力强，烘干效率较高；允许入磨物料的粒度较大；磨内设有选分设备，不需增设外部循环装置；便于实现自动化；生产适应性强；设备紧凑，占地面积小；磨机结构及粉磨方式合理，整体密封较好，噪音小，扬尘少，有利于环境保护［10］。一般隋况下，对于水分大且磨蚀性较小的原煤如烟煤应优先选用立磨系统；对于易磨性较差或磨蚀性较大的原煤，如无烟煤，就应优先选用钢球磨。本毕业设原煤是烟煤，结合上面的粉磨设备的特点、生产能力及经济成本，采用立磨作为煤粉制备的粉磨设备。3.工艺流程

储存在堆场的碎煤经胶带输送机送入煤预均化堆场，经预均化的原煤经胶带输送机送至原煤仓。原煤经给煤机进入辊式磨，碎煤在磨内烘干和粉磨，磨内气体夹带着煤粉入磨内的高效选粉机进行分选。粗粒落回磨盘，气体夹带着成品煤粉入袋收尘器，收集下的煤粉经螺旋输送机进入煤粉仓。净化后气体由离心风机排入大气。用于烘干原煤水分的热源来自窑尾和窑头废气。根据出磨煤粉的水分及系统的温度，压力状况来调节电动百叶阀以控制入磨热风量，通过调节入磨冷风阀的开度，控制入磨风温。由于原煤水分较大，废气处理车间内设有燃煤热风炉作为备用热源。当烧成系统未投入运行之前，可由热风炉提供热源。4.车间工艺流程图袋收尘袋收尘原煤仓细煤仓去分解炉去窑头来自窑头来自窑尾热废气袋收尘来自煤预均化堆场图3-1煤粉制备车间工艺流程图细煤仓1.用煤量计算回转窑产量：日产5000吨熟料单位熟料热耗：3350kJ/kg熟料煤的干燥低位热值：22283.13Kj/kg.coal原煤水分:1.65%煤粉细度：4900孔筛筛余10%煤粉水分：1%分解炉用煤：窑头用煤60%煤粉用量：（215×3350）÷22283.13＝32.32t/h32.32÷﹙1－0.01﹚=32.65t/h窑尾用煤32.65×60%=19.59t/h窑头用煤32.65×40%=13.06t/h2.磨机系统确定煤粉用量：考虑备用20%，则32.32×1.2=38.78t/h本次设计选用磨机型号为ZGM123G-Ⅲ型。(1)煤种范围煤种烟煤、贫煤、部分无烟煤和褐煤发热量16~31MJ/kg表面水分<18% 可燃质挥发份16~40%原煤颗粒0~40mm煤粉细度10~40%(2)磨煤机技术数据额定功率512kW电动机功率900kW电动机电压6600V电动机转速990r/min电动机旋转方向逆时针通风阻力≦7340pa入磨一次风量25.14kg∕s磨煤机磨煤电耗量6~10kw·h∕t减速机额定功率770kw磨煤机磨盘转速30.9r/min磨煤机旋转方向顺时针煤粉的精确计量和计量的准确控制是保证能源消耗按设计要求实现的重要手段。煤粉的计量一般可采用变速螺旋喂料机、冲击式流量计、电子皮带秤、仓内料位计量器及回转下料器等。如果煤磨直接与窑连通，即煤粉由直接燃烧煤磨系统的风机吹入窑内，而不经煤粉喂料机，其数量虽比较稳定，易于掌握，但在开磨或停磨时需要给予补偿。在现代化煤粉制备系统中，常将煤粉仓放置于重量传感器上。这种设置有两个优点：一是仓内煤粉量容易校对；二是可根据仓内煤粉数量自动控制煤磨的生产能力，使煤磨能够连续运转。本设计喂料设备为:皮带秤给煤机，用于调整入磨煤量。计量设备是煤粉制备过程中不可缺少的一种设备，计量设备可以准确的给窑头窑尾提供适量的煤粉，给窑头窑尾提供计量的设备是转子秤。窑头转子秤规格：DRW3.12最大喂料量：18t/h操作量：14t/h计量精度：﹤±1.0％。煤粉湿度：＜1％；煤粉细度：90μm方孔筛筛余：10％；质量：5300㎏；窑尾转子秤规格：DRW3.12最大喂料量：22t/h操作量：20/h计量精度：﹤±1.0％。煤粉湿度：＜1％；煤粉细度：90μm方孔筛筛余：10％；质量：5300㎏；2Rh2Rh1h22r细煤仓必须满足窑的煅烧2～3小时的储煤量由物料平衡表可知，窑1小时用煤量为37.24吨。根据车间空间情况初步设计R=3.0m，h1=5.3m，煤仓的体积V≈πR2h1=（3.14×3.0×3.0×5.3）m3=149.78m3由《水泥厂工厂设计手册》查得煤粉的容重为0.5t/m3。由此可算出原煤仓的储煤的重量约为74.9t。初步设计合格。而在磨头的原煤仓，其容量则要满足煤磨生产2～3h的需要量。根据车间空间情况初步设计R=2.5m，块煤的容重为0.9t/m3，计算过程同上述细煤仓的计算，原煤仓的长h1=6m。图3-图3-2储仓形式及尺寸如果一个煤磨车间，同时向几台窑、分解炉或烘干机、热风炉供应煤粉，就需要很好地解决煤粉的输送问题。最好的方法是采用气力输送，例如采用富勒泵等。良好的设计，可将煤粉稳定地输送到200m远处。西班牙的一个水泥厂，安装了一种气力输送系统，通过2540m长的煤粉输送管道，将煤粉输送到工厂的另一个用煤点去。但是，近年来为了降低电耗，许多工厂煤输送又采用了新型机械输送装置。在煤粉输送管道中，为避免煤粉沉降，管内风速应保持在25m/s。如果风速太低，煤粉到达喷煤管时，容易出现忽多忽少的现象，致使窑内氧气量的变化幅度增大，而且频繁。螺旋输送机是一种最常见的粉体连续输送设备。其优点是构造简单，占地面积小，容易密封，管理、维护、操作简单。缺点是运行阻力大，动力消耗大，机件磨损大。其性能参数如下：规格：LS400×10750㎜(2台)输送量：30/h主轴转速45r/min减速电机：TY112-31.5-5.51.通风的作用：(1)冷却磨内物料，改善磨内物料的易磨性，磨机在运转时，80%以上的能量转变为热能，使磨内物料温度上升。(2)烘干粉磨物料，及时排除磨内水蒸气。(3)改善卫生环境，减少设备的磨损，同时还可减少细粉的缓冲热层作用。(4)提高磨机产量降低电耗。在立磨内风速的选取上，一般有两个风速需要考虑：一是风环风速；二是磨内截面风速。风环上风量的作用是将从磨盘上溢出的物料吹回磨盘，不让物料掉落下来，其风速的选取一般主要考虑控制粗颗粒的掉落，并控制循环量和料床厚度，因而风环风速一般较高，达60～100m/s。高速的气流通过风环造成了很大的阻力损失，从而直接导致立磨阻力损失的增大。磨内截面风速可视为风扫风速，目的是将物料提升至选粉机进行选粉，所考察的是与立磨成品粒度相关的细粉颗粒的带出风速，一般为5～10m/s。2.收尘设施在煤粉制备及输送过程中，部分煤粉会随气流排出，对环境造成污染，因此，煤粉制备工艺系统中含尘废气中的煤粉回收成为了必不可少的环节。煤粉制备系统的粉尘净化处理一般都采用防爆除尘器。水泥厂煤粉制备系统的废气大都具有如下特点：(1)粉尘浓度高不管是风扫磨还是立式磨，由于取消了细粉分离器，煤粉制备产生的废气的粉尘浓度均较高，一般为400-1000g/m3。(2)挥发份高尽管无烟煤煅烧技术的研究和开发已取得初步进展，但在水泥、电力、冶金工业生产中大量采用的是高挥发分的烟煤，挥发分一般大于20％，而且多数水泥厂采用的烟煤挥发分含量达25％～30％。(3)粒度小煤粉成品的粒度小，粒径小于80μm的占80％。(4)易结露，有腐蚀性因煤粉制备采用烘干兼粉磨的工艺技术，煤磨出1：3废气含有一定的水分，故容易结露，使得该粉尘的剥离性也比干粉尘差。由于原料煤中含有一定量的硫，废气会对设备产生一定的腐蚀［11］。(5)有燃爆的可能性随着煤粉制备工艺技术的发展，煤粉制备系统已由传统的两级收尘改为一级收尘，粉磨设备也逐渐被高效的立式磨替代，收尘器在粉磨系统中不仅是收尘设备，而且也是主要的工艺设备之一。为了达到排放标准，且为了设备简单化，同时满足排放高效选粉机的高浓度的含尘气体，本厂选用一级收尘系统，且选用气箱脉冲袋式收尘器。收尘效率的计算：=式中：C1，C2—分别为进入收尘设备前和经过收尘设备后的气体含尘浓度。本设计选用气箱脉冲防爆袋式除尘器，其规格参数如下表3-1。表3-1气箱脉冲防爆袋式收尘器规格PPCS96-2×11(M)处理风量（m3/h）51840过滤风速（m/min）1.0总过滤面积（m2）864滤袋总数864滤袋规格（mm）Φ130×2450进口浓度（g/Nm3）<1000出口排风浓度（mg/Nm3）≤50阻力（Pa）1470-1770收尘器承受负压（Pa）<9000清灰压缩空气压力（MPa）0.5-0.7清灰压缩空气耗量（Nm3/min)1.8所耗功率（Kw）1.5×4煤粉属于易燃、易爆物，其制备、输送、贮存和使用过程中极易出现自燃或爆炸事故，因此，安全管理十分重要。几乎所有国家及工厂都制定了严格的安全操作制度与管理规程。煤粉制备过程中较常见的事故就是自燃和爆炸。在堆积状态下的煤，氧化速率超过散热速率就会出现自燃现象，磨机运转或停转中，系统中某些沉积的煤粉容易发生自燃，如收尘器内某些死角，灰斗沉积的细煤粉等。煤粉堆积时自燃温度在120~150℃，60℃以下比较安全。要严格控制磨机系统中的CO含量，当CO浓度达到7/10000时，就应停止磨机运转，并进行处理。因此，防止系统中细煤粉沉积，防止漏风，是预防自燃的重要措施。当煤粉很细时，在悬浮状态下直接与空气接触，一旦引燃就能迅速发生氧化反应发生爆炸。根据许多次爆炸事故的分析，发生爆炸必须具备四个条件：①可燃性物质高度地分散；②气体中可燃性物质的浓度在可爆炸极限之内；③可爆气体到达可爆的程度；④存在火源。经验证明，四个条件中任何一个条件在生产过程得到有效的控制，就可以有把握的防止爆炸的发生。防火防爆的安全设施和措施：（1）为防止煤粉仓，袋收尘器等设备着火爆炸，设计了CO2灭火装置和气动截止阀。一般当煤粉仓或袋收尘灰斗中煤粉温度达到80℃以上或因紧急停车、设备内部有滞留煤粉，且停车时间超过三天是，应喷入CO2气体。（2）煤粉仓及出磨上升管道上均设有防爆阀。当设备内部压力升高（一般约100kPa）时，防爆阀自动开启，释放压力，防止设备破坏。（3）工艺设计时设置了磨入口冷风阀门，可随时调节入磨风温。（4）袋收尘在设计时考虑到防爆、防火。在操作上，应注意灰斗温度不超过80℃，袋收尘出口CO浓度不超过800ppm。超过时报警，防止发生事故。在发生自燃时，应立即关闭袋收尘进出口阀门，喷入CO2气体。（5）通以惰性气体，使设备内流动的煤粉气流中的含O2量在10%以下，超过10%时自动报警，超过12%时，自动切断电源并停车。同时，装设CO等检测仪表及报警装置。（6）设置防爆泄压装置，一旦发生爆炸时，适时破裂泄压，保证人身设备安全。（7）在易爆危险地段，设置禁区。3.2提高煤粉制备系统产质量的措施绝大多数水泥厂，水分一般都控制在1.0%左右。所以挥发分含量越高，细度越细，煤粉越容易燃烧。当水泥厂选定某矿点的原煤作为烧成用煤后，在挥发分、灰分基本固定的情况下，只有改变煤粉细度才能满足特定的燃烧工艺要求。然而煤粉磨得过细，不仅增加能耗，还容易引起煤粉的自燃和爆炸。因此选定符合本厂需要的煤粉细度，对稳定烧成系统的热工制度、提高熟料产质量和降低热耗都是非常重要的。煤粉的细度可以通过改变进磨负压的大小在不影响生产的情况下进磨负压越小，煤粉细度越细。选粉机的转速越低，煤粉的细度越细。煤粉的水分可以通过调节热风阀门的开度，开度越大则煤粉的水分越低，入磨热风的温度在安全生产的前提下入磨热风的温度越高，则煤粉的水分越低。煤粉制备系统的除尘器及全部风管均应保温。所有风管应减少拐弯，必须拐弯时，应避免形成死角，防止煤粉堆积。采用立磨时，为避免因铁件进入磨内，损坏设备，原煤人磨前应设有除铁器及金属探测仪。3.3煤粉制备车间工艺布置图的设计思路与要点原煤进厂后化验员应该按要求进行取样化验，并将数据及时送给中控室便于控制煤粉细度水分。煤粉制备车间应该在窑附近以方便利用窑的废气作为烘干热源。煤粉仓的设计应