沸腾炉原理介绍

一、基本原理

①流态化的基本概念

要了解沸腾炉，必须对固体流态化的基本概念有所了解。物体可分为固体和流体（液体、气体）两类。固体和流体其物理性状有很大的不同。所谓固体流态化，就是让固体颗粒通过与液体接触而转变成类似流体状态的操作。固体流态化以后可使某些工艺过程简化和强化，甚至使原来不可能的事情变成可能。在这里只介绍一些与石膏沸腾煅烧有关的基本概念。在一个长方体容器的底部，装有一个多孔板，多孔板上方装有一定高度的石膏粉层。气体通过多孔板进入料层并穿过料层向上流出。当气流速度较低时，颗粒层是静止不动的，气体从颗粒之间的间隙通过，这种状态的颗粒层成为固态床。当气流逐渐增加到某个临界速度，气流对固体颗粒的向上推力与颗粒的重量相等时，固体颗粒被气体吹起而浮动于气体中，在一定的空气内无规律的飞翔运动，床层开始膨胀和变松，空隙率比固态床增大许多，但床层仍有一个明显的上界面，整个床层具有了类似液体性质，这种床层就称为流化床。如果气流速度继续增大，流化床就出现很大的不稳定性，床内固体的颗粒成团地濡动，气体主要以气泡形式通过床层上升。床层内分为两种聚集状态：一种是大体上处于临界流化状态的低孔隙率的区域，称为密相区；另一种是只有稀散固体颗粒高孔隙率区域（即气泡），称为稀相区。高于临界流速的气体以气泡形式沿着流床上升，在上升过程中互相合并长大，到达床层上界面时气泡破裂，因此床层上界面很不稳定，上下波动，整个流化床看起来就像一锅激烈沸腾的液体，这种性状的床层叫做鼓泡床。继续增大气流速度，直至气流速度大于固体颗粒的悬浮速度时，流化床上界面消失，颗粒将被气体带出容器，这就不再存在什么流化床，则成为气流输送了。固体颗粒实现流态化后，流化床就具有了类似液体的性状，例如它可以浮起大而轻的物体；床层具有了液体那样的流动性。

供热系统：

项目所需热源全部为电厂饱和蒸汽，温度240℃左右，蒸汽压力1.5Mpa。由于项目靠近电厂，蒸汽利用较为方便，而且在使用蒸汽的过程中，无再次污染排放。在使用方面，蒸汽管道配备了蒸汽压力表、多重手动蒸汽阀门和自动快速截止阀门，使用蒸汽的相关设备也经过试压，所用蒸汽压力均在设备耐压的范围内，蒸汽管道外层及设备外层采用硅酸铝和岩棉保温材料，保证了工作人员的人身。

2.3.5除尘系统：

该生产线属于全封闭式运行模式，采用脉冲布袋除尘工艺。主要由脉冲布袋除尘器、引风机、螺杆空压机等设备组成。

脉冲布袋除尘器

除尘器本体由钢结构框架、箱体、灰斗、滤袋和袋笼等组成。除尘效率可达99.99%。

其工作原理是含尘烟气由除尘器的进风均流装置进入上箱体，当滤袋上的粉尘越积越多，设备阻力达到限定的阻力值时，由清灰控制装置按清灰时间设定值自动关闭一室离线阀后，按设定时间程序打开电控脉冲阀，进行停风喷吹，利用气体瞬间喷吹使滤袋内压力剧增，将滤袋上的粉尘抖落在灰斗中，灰斗中的粉尘再由卸料器排出。排出后的高温粉尘通过传输设备再次进入预干燥系统。

综上所述，本项目在生产过程中热源使用电厂饱和蒸汽，不会产生化物等有害气体。

生产中产生的烟尘气体，由旋风分离器和脉冲布袋除尘器共同处理，除尘效率高达99.99%，出口含尘量低于20mg/m?，低于排放标准。

控制系统：

Wincc7.3-DCS组态中控系统，系统构成：

系统由工程师站、操作站-上位机（商用机或者工控机）、通讯-工业以太网交换机、控制站-PLC（S7-200-Smart或者S7-300或者S7-400或者S7-1200或者S7-1500）、现场工作站、现场设备构成。

工程师站与操作员站：

一般工程师站用于组态软件的开发，是组态中控的级别与权限；多数采用，系统安装Wincc7.3开发版组态软件。

操作员站用于组态中控的操作与监控，一般安装运行版软件，权限由工程师站授权；现在多数采用联想或者戴尔商用机（以前用工控机的多），系统安装Wincc7.3运行版组态软件。

小型的DCS项目一般没有工程师站，开发版通常安装在其中一台操作员站，与其他的操作员站并行使用；一般情况下，一条生产线采用一备一用的模式，即采用两台上位机并行使用，互为备用，这样可以保证系统的可靠性。