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。在一个圆筒形容器的底部，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；当容器倾斜时，床层上界面保持水平；物料可在容器壁上的小孔喷出；如果将两个流化床容器底部相连通，物料自动由高位床层流向低位床层，直至，上下两个床层上界面平衡为止；床层中任意两点的压差大致等于两间 间的静压头。

控制系统：

西门子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-西门子PLC（西门子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；多数采用性价比较高的笔记本电脑，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。

 

工艺流程概述

上料设备将原料送入上料斗，上料斗配备振打电机和皮带秤。原料经除铁、打散等除杂预处理措施后输送至喂料机，由喂料机送入桨叶干燥机，桨叶干燥机进料采用计量给料，进料量可调节。经过烘干后的物料经过输送、提升、筛分后进入缓冲仓。缓冲仓内的物料通过计量输送，进入脱硫石膏煅烧炉内煅烧，煅烧炉进料量可自动调节，煅烧时间可根据产品质量调节。煅烧后的熟料进入冷却陈化设备进行冷却陈化，前期开机废料可单独收集，设置中间质控料仓。冷却后的物料进入磨机改性粉磨，再通过输送装置进入成品仓进行仓储。成品石膏由螺旋及斗式提升机输送到成品仓，在存储过程中，由倒料系统进行均化。

生产过程中产生的粉尘由脉冲布袋除尘器进行处理，确保生产车间无粉尘排放且符合环保要求。除尘器回收的粉尘通过输送装置输送至煅烧炉前置中转仓或桨叶干燥机前进料口回收利用。

系统所使用的蒸汽首先接入蒸汽分汽缸，从分汽缸再接入各使用部位，蒸汽使用工况可调节。