1. 现有技术状况

目前，对非金属矿物的煅烧主要有以下几种方法，竖窑、回转窑、倒烟窑、隧道窑、推板窑等，这些煅烧方式很难按照矿物最佳的加热和冷却曲线进行，使晶体的应用特性不能完全体现，具有生产效率低、能耗大、产品性能不稳定等缺点。

以国内使用较多的回转窑煅烧石灰石的工艺为例，其煅烧所得产品具有性能相对较好、系统较稳定等优点。首先通过专用的竖式预热器将10~60mm的细粒级的石灰石颗粒预热到800℃左右，此时，石灰石分解率在30%左右，经过预热的石灰石随后进入回转窑进行煅烧，在约1250℃的高温煅烧下完成石灰石的分解。

但是，喂入竖式预热系统的物料为粒状物料，相较于粉状物料在悬浮预热器中的表现，其换热仍属于较差水平；同时，回转窑内主要是热效率不高的辐射换热，回转窑筒体的表面散热过大，造成系统能耗过高。

以麦尔兹窑为代表的双膛窑技术先进，热耗较低，但单条线合理规模较小，投资较大。

2. 悬浮态活性石灰煅烧方法简介

    本方法包括以下步骤：

    一）粉状物料喂入最上一级预热器；

    二）各级旋风预热器依次对物料进行预热；

    三）经过预热的物料进入分解炉进行煅烧；

    四）煅烧后的物料经过冷却装置进行冷却以得到具有高活性的产品，同时环境空气经高效间接换热装置换热后成为高温气体，作为助燃空气进入分解炉供燃料燃烧使用；

所述煅烧炉使用单一燃料或多种燃料。工艺流程图如下：

3. 主要技术指标对比

采用悬浮态方法煅烧活性石灰石粉的主要技术指标如下：

热耗: 生物质直燃热耗<1050kcal/kg，生物质气化热耗~1250kcal/kg

煅烧工序电耗：<22kwh/t (不含煤磨)

粉磨工序电耗：辊压机系统<15kwh/t，采用立磨系统18 kwh/t

碳酸钙分解率：>95%  

石灰活性：>320

煅烧物料粒度：90% <200μm

烧成及冷却部分投资：~3000万元（1200t/d规模），不含框架及土建。

使用悬浮态方法煅烧和回转窑加立式预热器均可达到日产1200d活性石灰石的设计要求，但回转窑方式投资和运行成本较大（1200tpd规模的石灰窑需要配备的回转窑直径4.8米以上）。而双膛窑但要能力较成熟的规模为600tpd，并且投资较大，进口装备约4000万元左右。

悬浮态煅烧的产品性能稳定，活动度高，对铁矿烧结品味的提高很有帮助，并且产品细度刚好能满足烧结成球的的要求。

石灰煅烧工序所需的粉磨电耗可以做到15kwh/t，和烧结成球部分块状石灰粉磨等其他工业应用的电耗基本相当。如果活性生石灰的下游应用需要粉状的，考察整个工艺流程，不会增加生产成本。

同时，考虑到后续环保要求的日益提高，本方案需要另外配置脱硝装置。若且在回转窑上布置氨水喷枪喷入窑内，具有一定的难度和技术风险；悬浮态方法煅烧在技术上更具有先进性，并在国内外有实际生产案例，在可行性上不存在问题。

4. 燃料

如果灰分不影响石灰品质，可采用生物质直燃工艺，生物质消耗8-10t/h（热值3500-4000kcal/kg）

也可采用生物质气化炉，产生气化热解气，每吨生物质产气量1000-1200Nm³，热值1200-2000kcal/Nm³（不同气化设备产气量差异很大），生物质消耗12-18t/h。气化副产物加工后可作为碳基肥料销售。过程可实现超低排放，后端无需添加脱硫脱硝环保设备。

以石灰产能600tpd计算，如采用气化装置，燃气量需要12500m³/h。

5.生物质预处理：

生物质松散堆存密度0.1-0.3t/m3，需要较大的存储空间，破碎、输送过程也需要特殊考虑。

此外，维持生物质气化系统的高效运行，需要设置烘干机，降低生物质含水量。悬浮煅烧系统后可以设置余热锅炉，产生蒸汽，为烘干机提供热源。锅炉排烟作为粉磨系统烘干热源使用，提高整体能源利用率。

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