焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電裝備系統的制作方法
【專利摘要】一種焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電的裝備系統，包括原料破碎預處理單元、計量配料單元、焙燒單元、余熱發電單元、制粉單元，所述原料破碎預處理單元、計量配料單元、焙燒單元、余熱發電單元依次連接，焙燒單元與制粉單元連接。本實用新型裝備簡單，投資小，生產出的焙燒渣及系列建材產品市場廣，成本又低，性能又好，具有產業競爭力；可大量利用工業廢石膏和煤矸石，化解廢棄物對環境的污染和次生災害問題，且可節省下大量的不可再生的燃煤和粘土；可使高耗煤、耗電的耗能建材生產轉化為對燃煤和外界電能基本零消耗，有利于社會的可持續發展，對環境友好。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種焙燒石膏和煤矸石生產建材及利用焙燒廢氣余熱的發電裝 備系統。 焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電裝備系統
【背景技術】
[0002] 隨著工業的發展，尤其是磷化工工業的發展及工業企業脫硫脫硝環保政策的強制 推行，各種廢石膏尤其是磷石膏和脫硫石膏已成為又一大水土污染源，當前處理廢石膏的 主要方法有：
[0003] 1)覓地堆存或填埋，有的甚至直接將廢石膏倒入山洞、礦井、暗河和偏僻的溝河之 中，導致對水土環境的嚴重污染；
[0004] 2)改性或固化后代替天然石膏作水泥調凝劑，消化量有限，主要是因為廢石膏所 含有害雜質對水泥性能有一定影響；同時，加工過程需要消耗能源和石灰、水泥等改性固化 劑；
[0005] 3)將廢石膏干燥、焙燒、粉磨為建筑石膏粉或硬石膏粉，用于制石膏板、磚，既要消 耗大量優質煤炭資源，所生產的石膏制品強度偏低又不耐水，用途受限，且廢石膏中的重金 屬化合物難以固融于硫酸鈣結晶體中而易于浸出；
[0006] 4)將廢石膏干燥、粉磨用于制硫酸和副產水泥，事實證明，不僅需要消耗大量優質 煙煤和電能，且污染環境，投資大、成本高，當前，企業因沒有經濟性，基本停產；
[0007] 5)將廢石膏制粉復合成"土壤改性劑"，但實踐表明，這種所謂"土壤改性劑"并不 能真正改良土壤，反而板結了 土壤，擴大了重金屬污染。
[0008] 另一方面，隨著釆煤的規模擴大，煤矸石堆積如山，在不少礦區已產生了不少次生 災害，為鼓勵煤礦利用煤矸石，政府出臺了每用一噸煤矸石補貼100元的優惠政策，但收效 仍微。
[0009] 解決大量產生的工業廢石膏和煤矸石的環境污染問題和資源浪費問題，關鍵是， 迫切需要一套適宜的裝備系統或組合裝置系統。 實用新型內容
[0010] 本實用新型所要解決的問題是，提供一種投資少、可直接利用工業廢石膏和煤矸 石生產建材并發電的裝備系統。
[0011] 本實用新型解決其技術問題釆用的技術方案是，一種焙燒石膏和煤矸石生產建材 及發電的裝備系統，包括：
[0012] 原料預處理單元，所述原料預處理單元由破碎機和輸送器I構成，破碎機的出料 口與輸送器的進料口對接；
[0013] 計量配料單元，所述計量配料單元由料倉、計量配料器I和輸送器II依次連接構 成；原料預處理單元的輸送器I的出料口與料倉的進料口對接；
[0014] 焙燒單元，所述焙燒單元由喂料器、焙燒爐、鼓風機、除塵器I、排渣器和輸送器 Ill構成，所述計量配料單元的輸送器II的出料口與所述喂料器的進料口對接，所述喂料 器設于焙燒爐的一側下部，所述鼓風機和排渣器設于焙燒爐底部，所述除塵器I設于焙燒 爐一側，所述輸送器ΠΙ的進料口與焙燒爐底部的出料口對接；
[0015] 余熱發電單元，所述余熱發電單元由余熱鍋爐、汽輪機、發電機和除氧供排水器、 除塵器II、排風機構成，所述焙燒單元的除塵器I的煙氣出口與所述余熱鍋爐通過管道相 連；所述余熱鍋爐與汽輪機、發電機依次連接，余熱鍋爐和汽輪機與除氧供排水器相連，余 熱鍋爐的廢氣管道上依次設有除塵器II和排風機；
[0016] 制粉單元，所述制粉單元由儲渣倉、計量配料器II、輸送器IV和磨粉機構成，所述 焙燒單元的焙燒爐底部的出渣口通過輸送器III與儲渣倉連通，所述儲渣倉的底部下方設 置計量配料器II，所述計量配料器II通過輸送器IV與磨粉機相連。
[0017] 進一步，所述焙燒爐為立式窯爐、鏈條爐、流化床爐或沸騰爐。
[0018] 進一步，所述焙燒單元的除塵器I為沉降除塵室或/和旋風除塵器。
[0019] 進一步，所述所述余熱發電單元的除塵器II為布袋除塵器或電除塵器或電布袋 除塵器。
[0020] 工作時，所述預處理單元的破碎機將各物料(煤矸石、廢石膏等）破碎后，經輸送器 I送入計量配料單元的料倉，所述料倉內各物料經計量配料器進行計量配料后，通過輸送器 II送入焙燒單元的喂料器，再經喂料器喂入所述焙燒單元的焙燒爐內，鼓風機給焙燒爐鼓 風供氧，焙燒物料煤矸石、廢石膏等產生的高溫煙氣經除塵器I除塵后送余熱發電單元的 余熱鍋爐產生蒸汽，余熱鍋爐產生的蒸汽進入汽輪機，驅動汽輪機帶動發電機發電，產生電 能，余熱鍋爐出來的低溫煙氣經除塵器II精除塵達標后，經排風機排放；焙燒單元的焙燒 爐的灰渣經排渣器排出后，經輸送器III送至制粉單元5的儲渣倉，經計量配料器II計量 配料，再通過輸送器IV輸送至磨粉機制粉，所制粉料用于生產建材。除氧供排水器收集汽 輪機蒸汽作功后的冷凝水，排出部分廢水，補充新水，經除氧后將水供給余熱鍋爐使用。
[0021] 本實用新型的技術原理：
[0022] 1)煤矸石大多含有500?1200Kcal/kg的熱值，研究表明，采用合適的裝置和方法 可焙燒利用其熱值，可用于發電，同時，煤矸石焙燒后其化學成分鋁含量一般在30%以上， 且在700°C?1150°C溫度范圍內焙燒煤矸石，其主要礦物硅鋁酸鹽礦物會受熱分解為有潛 在水化活性的Si0 2、Al203、Fe203，這些有潛在水化活性的Si0 2、Al203、Fe203在CaS0 4和CaO存 在下會反應生成具有抗水性的水合硅酸鈣凝膠和水合硫鋁酸鈣和水合硫鐵酸鈣，從而具有 相當強度，可用于生產建筑材料。選用便于顆粒狀煤矸石燃燒的立式窯爐、流化床爐、沸騰 爐等作為焙燒單元的焙燒爐，可將煤矸石燃燒產生的熱能，在700°C?1150°C溫度范圍內 焙燒，熱分解煤矸石中的主要礦物硅鋁酸鹽礦物為有潛在水化活性的Si0 2、A1203、Fe203等， 同時，同步在700°C?1150°C溫度范圍內焙燒廢石膏，使廢石膏轉化為有水化活性的硬石 膏，利用這些有潛在水化活性的Si0 2、A1203、Fe203等在硬石膏（CaS0 4)和Ca (0H) 2存在下 會水化反應生成具有抗水性的水合硅酸鈣凝膠和水合硫鋁酸鈣及水合硫鐵酸鈣，無水硬石 膏水化為二水石膏，從而具有相當強度，可以用于生產建筑材料。
[0023] 2)選用應用成熟而價廉的余熱發電機組單元，以焙燒爐廢氣350°C?450°C余熱 進行余熱發電，使預處理、配料、焙熱及粉磨，對外界電能基本實現零消耗。
[0024] 本實用新型具有以下有益效果：1)裝備簡單，投資小，生產出的焙燒渣及系列建材 產品市場廣，成本又低，性能又好，具有產業競爭力；2)可大量利用工業廢石膏和煤矸石，化 解廢棄物對環境的污染和次生災害問題，且可節省下大量的不可再生的燃煤和粘土；3)本 實用新型的應用，可使高耗煤、耗電的耗能建材生產轉化為對燃煤和外界電能基本零消耗， 有利于社會的可持續發展，對環境友好。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025] 圖1為本實用新型裝備系統實施例的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0026] 以下結合實施例對本實用新型作進一步詳細說明。
[0027] 如圖1所示，本實施例包括：
[0028] 原料預處理單元1，其由破碎機101和輸送器1102構成，破碎機101的出料口與輸 送器1102的進料口對接；
[0029] 計量配料單元2,其由料倉201、計量配料器1202和輸送器II203依次連接構成； 原料預處理單元1的輸送器1102的出料口與料倉201的進料口對接；
[0030] 焙燒單元3,其由喂料器301、焙燒爐302、鼓風機303、除塵器I (選用沉降室加旋 風除塵器）304、排渣器305和輸送器III306構成，計量配料單元2的輸送器II203的出料 口與所述喂料器301的進料口對接，所述喂料器301設于焙燒爐302 -側下部，所述鼓風機 303和排渣器305設于焙燒爐302底部，除塵器1304設于焙燒爐302 -側，輸送器III306 的進料口與焙燒爐302底部的出料口對接；
[0031] 余熱發電單元4，其由余熱鍋爐401、汽輪機402、發電機403和除氧供排水器404、 除塵器11405、排風機406構成，焙燒單元3的除塵器1304的煙氣出口與所述余熱鍋爐401 通過管道相連；所述余熱鍋爐401與汽輪機402、發電機403依次連接，余熱鍋爐401和汽 輪機402與除氧供排水器404相連，余熱鍋爐401的廢氣管道上依次設除塵器II405和排 風機406 ;
[0032] 制粉單元5,其由儲渣倉501、計量配料器11502、輸送器IV503和磨粉機504構成， 焙燒單元3的焙燒爐302底部的出渣口通過輸送器II1306與儲渣倉501連通，儲渣倉501 底部下方設置配料器Π 502,所述計量配料器II502通過輸送器IV503與磨粉機504相連。
[0033] 所述焙燒爐302優選立式窯爐、鏈條爐、流化床爐或沸騰爐等。
[0034] 所述除塵器II405選用布袋除塵器或電除塵器或電布袋除塵器。
[0035] 工作時，所述預處理單元1的破碎機101將各物料(煤矸石、廢石膏等）破碎后，經 輸送器1102送入計量配料單元2的料倉201，所述料倉201內各物料經計量配料器202進 行計量配料后，通過輸送器II 203送入焙燒單元3的喂料器301，再經喂料器301喂入所述 焙燒單元3的焙燒爐302內，鼓風機303給焙燒爐302鼓風供氧，焙燒物料煤矸石、廢石膏 等產生的高溫煙氣經除塵器I 304除塵后送余熱發電單元4的余熱鍋爐401產生蒸汽，余 熱鍋爐401產生的蒸汽進入汽輪機402,驅動汽輪機402帶動發電機403發電，產生電能， 余熱鍋爐401出來的低溫煙氣經除塵器II 405精除塵達標后，經排風機406排放；焙燒單 元3的焙燒爐302的灰渣經排渣器305排出后，經輸送器III306送至制粉單元5的儲渣倉 501，經計量配料器II502計量配料，再通過輸送器IV503輸送至磨粉機504制粉，所制粉料 用于生產建材。
【權利要求】
1. 一種焙燒石膏和煤砰石生產建材及發電的裝備系統，其特征在于，包括： 原料預處理單元，所述原料預處理單元由破碎機和輸送器I構成，破碎機的出料口與 輸送器的進料口對接； 計量配料單元，所述計量配料單元由料倉、計量配料器I和輸送器II依次連接構成； 原料預處理單元的輸送器I的出料口與料倉的進料口對接； 焙燒單元，所述焙燒單元由喂料器、焙燒爐、鼓風機、除塵器I、排渣器和輸送器III構 成，所述計量配料單元的輸送器II的出料口與所述喂料器的進料口對接，所述喂料器設于 焙燒爐的一側下部，所述鼓風機和排渣器設于焙燒爐底部，所述除塵器I設于焙燒爐一側， 所述輸送器III的進料口與焙燒爐底部的出料口對接； 余熱發電單元，所述余熱發電單元由余熱鍋爐、汽輪機、發電機和除氧供排水器、除塵 器II、排風機構成，所述焙燒單元的除塵器I的煙氣出口與所述余熱鍋爐通過管道相連； 所述余熱鍋爐與汽輪機、發電機依次連接，余熱鍋爐和汽輪機與除氧供排水器相連，余熱鍋 爐的廢氣管道上依次設有除塵器II和排風機； 制粉單元，所述制粉單元由儲渣倉、計量配料器II、輸送器IV和磨粉機構成，所述焙燒 單元的焙燒爐底部的出渣口通過輸送器III與儲渣倉連通，所述儲渣倉的底部下方設置計 量配料器II，所述計量配料器II通過輸送器IV與磨粉機相連。
2. 如權利要求1所述的焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電的裝備系統，其特征在于， 所述焙燒爐為立式窯爐、鏈條爐、流化床爐或沸騰爐。
3. 如權利要求1或2所述的焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電的裝備系統，其特征在 于，所述焙燒單元的除塵器I為沉降除塵室或/和旋風除塵器。
4. 如權利要求1或2所述的焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電的裝備系統，其特征在 于，所述所述余熱發電單元的除塵器II為布袋除塵器或電除塵器或電布袋除塵器。
5. 如權利要求3所述的焙燒石膏和煤矸石生產建材及發電的裝備系統，其特征在于， 所述所述余熱發電單元的除塵器II為布袋除塵器或電除塵器或電布袋除塵器。
【文檔編號】C04B11/26GK203904223SQ201420359401
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年7月2日 優先權日:2014年7月2日
【發明者】尹小林 申請人:尹小林