一、 石灰竖窑生产现状：目前，国内冶金行业中采用气体燃料特别是廉价气体燃料用竖窑生产石灰的企业占有相当大的份额。然而，由于多数竖窑为圆形断面结构，设置的是周边煤气烧嘴，向中心的穿透能力较差，使窑的容积受到局限，单窑产量较低。随着企业生产规模扩大，现有的竖窑生产能力难以适应企业生产发展的需要，更多的用户希望用大型竖窑取代中小型竖窑。

迫于当前环保压力，石灰竖窑必须改为燃气提供热源，环保达标是目前石灰竖窑生产的前提。郑州中威环保设备有限公司承接带中心烧嘴的大型石灰竖窑“煤改气”总包工程，石灰竖窑使用的燃料涵盖了常用的高炉煤气、转炉煤气、发生炉煤气、混合煤气、电石炉气、焦炉煤气、天然气，也可单烧或烧固体燃料，如焦炭或无烟煤等。

二、石灰竖窑周边烧嘴与中心烧嘴布局结构，适用于内径不同的立窑。

(1)窑膛采用圆形与环形相结合的断面结构；窑的下部带有中心分料柱，内装中心烧嘴；物料在上部的圆形断面窑膛内预热和焙烧，在下部的环形断面窑膛内冷却。

(2)采用中心烧嘴与周边烧嘴相结合的方式实现分区域供热，即以窑的某个直径为区域边界，控制向窑的某个直径以外的周边区域及以内的中心区域的定量供热；其中，周边区域和中心区域又划分为若干个小区域控制，以实现断面温度的均匀性。通过分区供热实现单烧煤气及气煤混烧，保证物料的充分分解。

(3)周边烧嘴安装在焙烧带的下端，沿周边设置、均匀分布，每支烧嘴承担一定的局部区域，采用上下两排近距离多点交错的方式设置，既满足了物料在焙烧带的分解时间，又满足了燃料在焙烧带的均匀扩散燃烧时间，使窑内周边区域温度分布均匀，避免了供热不均造成的物料过烧或生烧。

(4)中心烧嘴安装在焙烧带的下端，通过烧嘴导管安装在冷却带下部的十字支撑梁上，保证在窑的水平断面上供热量分布均匀，可实现物料均匀焙烧；中心烧嘴为自冷式结构，不需要其他的间接冷却装置，煤气和一次助燃空气通过支撑梁导人中心烧嘴，同时一次助燃空气对支撑梁和中心烧嘴导管起到直接冷却作用。

(5)中心烧嘴按其供热区域的不同，又分为中心顶烧嘴和中心侧烧嘴：中心顶烧嘴为伞形环缝式结构，煤气与空气分别从环缝喷出后混合燃烧，绕过伞形帽向上供热，安全可靠；中心侧烧嘴为煤气喷嘴与空气喷口相结合的结构形式，煤气与空气分别喷出后在烧嘴砖内部分混合燃烧，高速喷入料层后继续燃烧，结构简单，不回火。中心顶烧嘴负责中心分料柱直径范围内的供热，中心侧烧嘴采用多只煤气喷嘴与空气喷口呈放射状上下两排近距离多点交错的方式设置，负责烧嘴柱直径范围外中心区域的供热。

(6)中心烧嘴和周边烧嘴使用热煤气或冷煤气；中心烧嘴与周边烧嘴可以使用相同种类的煤气，也可以使用不同种类的煤气。

(7)采用空心钢结构体的支撑梁用于支撑中心分料柱和中心烧嘴，支撑梁内部设有煤气导管，梁内通人空气作为助燃空气和空心梁冷却空气，支撑梁与窑壳的接触部位为填料式密封结构，支撑梁的端部连接煤气支管和空气支管。

(8)窑衬采用高强耐磨及隔热性能良好的耐火材料砌筑而成的轻型薄壁结构，减少了窑体的散热损失，使煅烧带不高于环境温度70℃。窑顶钢结构采取措施进行隔热，并采用风冷结构，既消除了普通竖窑窑顶水冷结构所带来的不安全因素，又可节省大量的冷却水及水处理设施。

(9)斜桥式单斗提升机向窑顶设有储料槽供料，提升机采用变频控制，储料槽下部安装有电振给料机，下面安装旋转布料器，保证物料在窑内分布均匀。当操作不当产生偏窑时，也可定点布料。

(10)窑顶设有料位探测器，用来监控窑内料位的上下限位。

(11)窑顶设有废气排气管，与埋入式排气管相比，废气中的粉尘含量很低；同时对窑顶压力采取自动控制，出窑废气采取脉冲袋

式除尘器除尘净化，使废气中粉尘排放浓度符合国家有关标准或规范要求。

(12) 对人窑前的原料采用电子秤称量，并定时向窑顶储料槽供料，称量系统带有累计误差自动补偿功能。

(13) 窑底采用2台液压托板出料机出料，每台出料机具有两个出料速度，由窑顶料位探测器控制其快慢连续出料速度；窑内物料可连续运动、均匀沉降，从而实现均匀预热、均匀焙烧、均匀冷却，产品质量均匀、稳定。

(14)2台出料机的下方设有1个带集料斗的上部液压卸料闸板，与中间料斗和1个下部液压卸料闸板连接，通过定量控制出料机换向次数交替开关上下卸料闸板，达到连续和不停风出料，实现均匀冷却和稳定焙烧。

(15)对煤气设施采取高压报警、低压自动切断的控制方式，保证了窑所需的供热量和正常工作。

(16)在废热利用及提高窑的产量方面，对以低发热值煤气为燃料的竖窑采用专用预热器预热一次助燃空气，预热温度最高可达300℃，与不预热一次助燃空气的竖窑相比，可降低热耗5％一10％，也可相应提高窑的 产量10％一15％，同时可以降低废气温度，利于排烟除尘设备选型和节省投资。采用的预热器清灰方便、热效率高。

(17)对助燃空气及冷却空气分别采用罗茨鼓风机单独供给，并采用变频控制，可以实现稳定焙烧和冷却，有利于生产操作。

(18)对窑顶压力通过变频调速排烟机采取自动控制，出窑废气采取脉冲袋式除尘器除尘净化，使废气中粉尘排放浓度符合国家有关标准或规范要求。

(19)窑的底部采取特殊的出料结构，并将其分为4个出料区域，通过6个检查门检查每个区域产品的焙烧状况，来调整相应部位烧嘴的工作状态，同时也可使冷却空气均匀分布、产品得到均匀冷却。             

(20)在异常情况下可用惰性气体对设 备进行安全保护；除此之外，窑体上还设有安全防爆装置，可保护设备不受损坏。

(21)操作过程中，可通过人工废气取样分析来掌握窑内燃料的燃烧状况，从而来调整烧嘴的煤气与空气的配比。

三 、石灰竖窑自动化控制系统与安防检测系统：

每座窑系统采用全自动控制与手动操作相结合的方式，确保设备安全、 高效运行，按生产工艺流程进行集中监视和控制，其基本功能主要有：

(1)对主要用电设备工作状态进行描述；

(2)完成热工参数的控制和调节，并在LED上显示模拟量；

(3)完成对用电设备的联锁和顺序控制；

(4)远距离监视用电设备的轻、重故障，

并进行故障报警；

(5)对生产过程中所用的操作参数如石灰竖窑温度、压力、流量、料位、加料量、加料周期时间及产量等各种报表数据进行记录，并随时打印。

四、脱硫脱硝设备以及在线检测系统必须要配套，确保竖窑排放达标。

  五 、结束语：

   中威环保（郑州中威环保设备有限公司 、郑州德斯特自动化设备有限公司）承接：石灰竖窑“煤改气”、自动化控制系统工程、脱硫脱硝设备及在线检测“总包”工程。