一、 石灰豎窯生產現狀：目前，國內冶金行業中采用氣體燃料特別是廉價氣體燃料用豎窯生產石灰的企業占有相當大的份額。然而，由于多數豎窯為圓形斷面結構，設置的是周邊煤氣燒嘴，向中心的穿透能力較差，使窯的容積受到局限，單窯產量較低。隨著企業生產規模擴大，現有的豎窯生產能力難以適應企業生產發展的需要，更多的用戶希望用大型豎窯取代中小型豎窯。

迫于當前環保壓力，石灰豎窯必須改為燃氣提供熱源，環保達標是目前石灰豎窯生產的前提。鄭州中威環保設備有限公司承接帶中心燒嘴的大型石灰豎窯“煤改氣”總包工程，石灰豎窯使用的燃料涵蓋了常用的高爐煤氣、轉爐煤氣、發生爐煤氣、混合煤氣、電石爐氣、焦爐煤氣、天然氣，也可單燒或燒固體燃料，如焦炭或無煙煤等。

二、石灰豎窯周邊燒嘴與中心燒嘴布局結構，適用于內徑不同的立窯。

(1)窯膛采用圓形與環形相結合的斷面結構；窯的下部帶有中心分料柱，內裝中心燒嘴；物料在上部的圓形斷面窯膛內預熱和焙燒，在下部的環形斷面窯膛內冷卻。

(2)采用中心燒嘴與周邊燒嘴相結合的方式實現分區域供熱，即以窯的某個直徑為區域邊界，控制向窯的某個直徑以外的周邊區域及以內的中心區域的定量供熱；其中，周邊區域和中心區域又劃分為若干個小區域控制，以實現斷面溫度的均勻性。通過分區供熱實現單燒煤氣及氣煤混燒，保證物料的充分分解。

(3)周邊燒嘴安裝在焙燒帶的下端，沿周邊設置、均勻分布，每支燒嘴承擔一定的局部區域，采用上下兩排近距離多點交錯的方式設置，既滿足了物料在焙燒帶的分解時間，又滿足了燃料在焙燒帶的均勻擴散燃燒時間，使窯內周邊區域溫度分布均勻，避免了供熱不均造成的物料過燒或生燒。

(4)中心燒嘴安裝在焙燒帶的下端，通過燒嘴導管安裝在冷卻帶下部的十字支撐梁上，保證在窯的水平斷面上供熱量分布均勻，可實現物料均勻焙燒；中心燒嘴為自冷式結構，不需要其他的間接冷卻裝置，煤氣和一次助燃空氣通過支撐梁導人中心燒嘴，同時一次助燃空氣對支撐梁和中心燒嘴導管起到直接冷卻作用。

(5)中心燒嘴按其供熱區域的不同，又分為中心頂燒嘴和中心側燒嘴：中心頂燒嘴為傘形環縫式結構，煤氣與空氣分別從環縫噴出后混合燃燒，繞過傘形帽向上供熱，安全可靠；中心側燒嘴為煤氣噴嘴與空氣噴口相結合的結構形式，煤氣與空氣分別噴出后在燒嘴磚內部分混合燃燒，高速噴入料層后繼續燃燒，結構簡單，不回火。中心頂燒嘴負責中心分料柱直徑范圍內的供熱，中心側燒嘴采用多只煤氣噴嘴與空氣噴口呈放射狀上下兩排近距離多點交錯的方式設置，負責燒嘴柱直徑范圍外中心區域的供熱。

(6)中心燒嘴和周邊燒嘴使用熱煤氣或冷煤氣；中心燒嘴與周邊燒嘴可以使用相同種類的煤氣，也可以使用不同種類的煤氣。

(7)采用空心鋼結構體的支撐梁用于支撐中心分料柱和中心燒嘴，支撐梁內部設有煤氣導管，梁內通人空氣作為助燃空氣和空心梁冷卻空氣，支撐梁與窯殼的接觸部位為填料式密封結構，支撐梁的端部連接煤氣支管和空氣支管。

(8)窯襯采用高強耐磨及隔熱性能良好的耐火材料砌筑而成的輕型薄壁結構，減少了窯體的散熱損失，使煅燒帶不高于環境溫度70℃。窯頂鋼結構采取措施進行隔熱，并采用風冷結構，既消除了普通豎窯窯頂水冷結構所帶來的不安全因素，又可節省大量的冷卻水及水處理設施。

(9)斜橋式單斗提升機向窯頂設有儲料槽供料，提升機采用變頻控制，儲料槽下部安裝有電振給料機，下面安裝旋轉布料器，保證物料在窯內分布均勻。當操作不當產生偏窯時，也可定點布料。

(10)窯頂設有料位探測器，用來監控窯內料位的上下限位。

(11)窯頂設有廢氣排氣管，與埋入式排氣管相比，廢氣中的粉塵含量很低；同時對窯頂壓力采取自動控制，出窯廢氣采取脈沖袋

式除塵器除塵凈化，使廢氣中粉塵排放濃度符合國家有關標準或規范要求。

(12) 對人窯前的原料采用電子秤稱量，并定時向窯頂儲料槽供料，稱量系統帶有累計誤差自動補償功能。

(13) 窯底采用2臺液壓托板出料機出料，每臺出料機具有兩個出料速度，由窯頂料位探測器控制其快慢連續出料速度；窯內物料可連續運動、均勻沉降，從而實現均勻預熱、均勻焙燒、均勻冷卻，產品質量均勻、穩定。

(14)2臺出料機的下方設有1個帶集料斗的上部液壓卸料閘板，與中間料斗和1個下部液壓卸料閘板連接，通過定量控制出料機換向次數交替開關上下卸料閘板，達到連續和不停風出料，實現均勻冷卻和穩定焙燒。

(15)對煤氣設施采取高壓報警、低壓自動切斷的控制方式，保證了窯所需的供熱量和正常工作。

(16)在廢熱利用及提高窯的產量方面，對以低發熱值煤氣為燃料的豎窯采用專用預熱器預熱一次助燃空氣，預熱溫度最高可達300℃，與不預熱一次助燃空氣的豎窯相比，可降低熱耗5％一10％，也可相應提高窯的 產量10％一15％，同時可以降低廢氣溫度，利于排煙除塵設備選型和節省投資。采用的預熱器清灰方便、熱效率高。

(17)對助燃空氣及冷卻空氣分別采用羅茨鼓風機單獨供給，并采用變頻控制，可以實現穩定焙燒和冷卻，有利于生產操作。

(18)對窯頂壓力通過變頻調速排煙機采取自動控制，出窯廢氣采取脈沖袋式除塵器除塵凈化，使廢氣中粉塵排放濃度符合國家有關標準或規范要求。

(19)窯的底部采取特殊的出料結構，并將其分為4個出料區域，通過6個檢查門檢查每個區域產品的焙燒狀況，來調整相應部位燒嘴的工作狀態，同時也可使冷卻空氣均勻分布、產品得到均勻冷卻。             

(20)在異常情況下可用惰性氣體對設 備進行安全保護；除此之外，窯體上還設有安全防爆裝置，可保護設備不受損壞。

(21)操作過程中，可通過人工廢氣取樣分析來掌握窯內燃料的燃燒狀況，從而來調整燒嘴的煤氣與空氣的配比。

三 、石灰豎窯自動化控制系統與安防檢測系統：

每座窯系統采用全自動控制與手動操作相結合的方式，確保設備安全、 高效運行，按生產工藝流程進行集中監視和控制，其基本功能主要有：

(1)對主要用電設備工作狀態進行描述；

(2)完成熱工參數的控制和調節，并在LED上顯示模擬量；

(3)完成對用電設備的聯鎖和順序控制；

(4)遠距離監視用電設備的輕、重故障，

并進行故障報警；

(5)對生產過程中所用的操作參數如石灰豎窯溫度、壓力、流量、料位、加料量、加料周期時間及產量等各種報表數據進行記錄，并隨時打印。

四、脫硫脫硝設備以及在線檢測系統必須要配套，確保豎窯排放達標。

  五 、結束語：

   中威環保（鄭州中威環保設備有限公司 、鄭州德斯特自動化設備有限公司）承接：石灰豎窯“煤改氣”、自動化控制系統工程、脫硫脫硝設備及在線檢測“總包”工程。