GB/T 41333—2022《石灰煅烧成套装备技术要求》解读
2023-01-07施鹏宇贲道春李晓平
施鹏宇,贲道春,2,李晓平,3
(1.江苏鹏飞集团股份有限公司,江苏 海安 226623;2.全国建材装备标准化技术委员会(SAC/TC465),北京 100102;3.国家建材工业机械标准化技术委员会,北京 100102)
0 引言
GB/T 41333—2022 《石灰煅烧成套装备技术要求》[1]由中国建筑材料联合会提出,全国建材装备标准化技术委员会(SAC/TC465)归口,江苏鹏飞集团股份有限公司主持起草, 该标准于2022 年3月9 日首次发布,2022 年10 月1 日实施。
随着科技的不断进步, 石灰煅烧成套装备技术要求已日臻成熟, 为适应国家石灰工业的高速发展以及发展海外市场的需要, 制定和推行国家标准GB/T 41333—2022 《石灰煅烧成套装备技术要求》。 其目的一是适应石灰煅烧成套装备出口需要;二是产品智能化安全性能的要求;三是适应国家“一带一路”倡仪、“产业升级转型”和“中国装备走出去”战略。
在该标准刚刚发布即将实施之际, 主要起草人对标准进行解读, 有助于新标准宣贯工作的开展,同时希望同仁们给予指正。
1 标准的适用范围
现有的石灰煅烧成套装备包括石灰回转窑煅烧成套装备(简称“回转窑装备”)和石灰竖窑煅烧成套装备(简称“竖窑装备”),其中竖窑装备主流的装备型式包括双膛竖窑装备、单膛竖窑装备、环形套筒窑装备和梁式窑装备。上述主流的5 种装备均在GB/T 41333—2022《石灭锻烧成套装备需求》中得以体现, 因此该标准适用装备型式范围较广,能够满足现阶段或较长时间的需要。
2 装备构成及基本参数
2.1 装备构成
根据石灰煅烧成套装备中煅烧设备的组成和其他主要设备在装备中的功能分类,结合使用燃料的两类形貌品种(粉状或气体燃料、块状燃料),将6 种不同型式的装备归纳为2 种装备构成。 即“使用粉状或气体燃料的石灰煅烧成套装备”和“使用块状燃料的石灰煅烧成套装备”。
2 种装备构成主要区别在于燃料单独燃烧和与石灰石原料混合燃烧,并且使用块状燃料的装备仅适用于单膛竖窑装备的混合燃烧。
2.2 基本参数
基本参数包括生产能力、煅烧设备规格、煅烧质量和单位产品燃料消耗。
2.2.1 生产能力
各型式装备生产能力基于市场现有装备各规模存在的价值确定, 包括100 t/d、150 t/d、200 t/d、300 t/d、400 t/d、500 t/d、600 t/d、800 t/d、1 000 t/d、1 200 t/d 和1 500t/d 共11 种。
其中回转窑装备生产能力为300~1 500 t/d 共7 种; 双膛竖窑装备生产能力为200~800 t/d 共6种;单膛竖窑装备生产能力为100~600 t/d 共6 种;环形套筒窑装备生产能力为150~800 t/d 共5 种;梁式窑装备生产能力为100~800 t/d 共7 种。
2.2.2 煅烧设备
标准规定了各型式、各规模装备的煅烧设备规格。 回转窑装备包含预热、高温分解和冷却功能相对独立的预热器、 回转窑和冷却机3 种煅烧设备;窑装备的煅烧设备为预热、高温分解和冷却功能集中的竖窑单机。
2.2.3 石灰煅烧质量
标准规定了各型式装备的石灰煅烧质量指标活性度和灼烧减量,并说明煅烧质量参数为装备能力数值, 实际生产时根据石灰供货协议约定的要求。
石灰煅烧质量指标是通过调研反映的装备水平的现状,既是对煅烧质量的规定,又是装备水平的体现。 其中回转窑装备的石灰质量指标要求最高,单膛竖窑装备的石灰质量指标要求最低。
2.2.4 石灰单位产品燃料消耗
标准规定了各型式装备的能耗指标,并说明单位产品燃料消耗环境大气压为101 325 Pa,且煅烧质量达到装备能力时的数值。其中回转窑装备的能耗指标较高,单膛竖窑装备的能耗指标最低。
基本参数中,生产能力和煅烧质量作为装备能力的指标是指导用户根据石灰品位要求进行装备选型重要依据。 如需稳定生产高品位石灰(如活性度大于360,甚至活性度达到400+),应选择使用回转窑装备; 如需正常生产中等品位或低品位石灰,可选择竖窑装备中的某种装备。
标准中最大生产能力规模规格装备的基本参数代表了该型式装备的较高水平。 因此,无论何种型式的装备, 当出现较大生产能力规模装备时,标准中最大规格的基本参数要求均可参照。
3 关于一般要求和性能要求
3.1 一般要求
该标准中装备的一般要求为性能满足安全和环保要求、工艺设计考虑因素,工程、安全卫生、噪声控制、钢结构和压缩空气站等设计要求,液压系统及其元件要求、适应寒冷地区的要求、设备涂漆防锈要求、出厂包装要求、装备的耐火材料砌筑要求、石灰质原料要求和燃料要求。 规定了一般地区使用对装备的要求并顾及特定地区使用对装备的要求。
石灰原料质量和燃料质量虽然与装备质量无关,但影响装备的最终使用效果,因此标准不但对装备提出了要求,而且提出了保证设备正常运行和煅烧质量的原料和燃料要求,为装备质量的考核提出了合理评价条件。
3.2 性能要求
除规定满足基本参数中的性能外,对装备生产的石灰质量提出了明确要求,用于间接考核装备性能。 针对建筑用石灰、硅酸盐建筑制品用生石灰和冶金用石灰3 种装备常规石灰产品提出了质量要求。 体现了装备使用的最终目的和效果要求。
4 关于设备要求
4.1 煅烧设备
煅烧设备是装备的核心设备,除要求执行部分已有的规范性文件外,还提出了各煅烧设备的个性化要求,弥补了规范性引用文件中煅烧设备不可缺少的细节性要求的不足,以满足实际需要和技术发展的需要。
4.2 配套设备
4.2.1 设备的归类
由于装备型式较多,配套的单机设备品种也较多。 该标准根据设备功能和种类进行了归类,配套设备分为上料设备及出料输送设备、 筛分设备、计量设备、出料设备、燃烧器、烟气处理设备、风机等7 类设备,对各类设备分别采用执行规范性引用文件和个性化要求相结合的方法提出了具体要求。
4.2.2 上料设备及出料输送设备
对涉及的波状挡边带式输送机、 链斗输送机、垂直斗式提升机、井式加料机和卷扬机给出了规范性执行文件,并提出了“原料或成品破碎供给系统应设置除铁装置”的个性化要求。
4.2.3 筛分设备
对装备涉及的YKR 型圆振动筛、ZKR 型直线筛、轴偏心式圆振动筛、直线等厚筛、三轴椭圆等厚振动筛和高频直线振动筛给出了规范性执行文件。
4.2.4 计量设备
对装备涉及的皮带秤、带式定量给料机、计量仓和计量斗采用的称重传感器给出了规范性执行文件。
4.2.5 出料设备
对装备涉及的电磁振动给料机、惯性振动给料机和振动料斗给料机给出了规范性执行文件。
4.2.6 燃烧器
对装备涉及的回转窑装备的多通道煤粉燃烧器给料机给出了规范性执行文件,对梁式窑装备的燃烧器和燃烧器设置点火装置提出了个性化要求。
4.2.7 烟气处理设备
对装备涉及的电除尘器、 电袋复合式除尘器、分室反吹风清灰袋式除尘器、分室高压脉冲袋式除尘器和行喷脉冲袋式除尘器给出了规范性执行文件,对袋式除尘器烟气入口应设置温度监测装置提出了个性化要求。
4.2.8 风机
对装备涉及的离心通风机、高温离心通风机和罗茨鼓风机给出了规范性执行文件。
5 关于电气控制与智能化要求
5.1 通用要求
根据现代工业化生产要求和常规要求,对电气设备、控制柜壳体、控制柜内元件、低压成套开关设备和控制设备、 数据通讯应采用工业现场总线、通信网络安装给出了规范性执行文件和控制箱内元件应排列有序、壳体应有接地和接零措施等满足正常使用的要求。
根据装备特点提出了对称重误差进行跟踪补偿、设置集中控制通信接口、采用满足数据交互通讯要求的通用接口等满足现代化工业生产需要的要求。
根据现代工业化生产先进的管理要求,提出了重要过程控制参数的采集率、获取、存储、传输、分析和处理重要过程控制参数,识别和显示故障状况及环保指标,调节和优化工艺运行参数等数字化智能要求。
5.2 装备个性化要求
对回转窑装备提出了预热器料位应与上料设备实现联锁控制,测温元件、筒体温度监测扫描仪、料位仪、高温看火系统、位移监测装置、压力变送器、压差变送器、测速装置、气体分析仪和其他在线监测装置应有监测信号输出,并有预警功能,主辅传动装置的控制应互锁、 窑头应设置火焰监测系统,尾排风机急停应与燃烧器实现联锁控制,冷却器料位应与出料设备实现联锁控制等要求。
对双膛竖窑装备提出了窑顶入料应设置料位监测报警装置并与上料设备启停实现联锁控制,窑底出料应设置料位监测报警装置并与出料设备启停实现联锁控制,窑膛及双膛之间通道应设置温度和压力监测装置并应能对非正常情况预警,应设置根据窑膛煅烧温度和时间自动切换气体流向的装置并与出料设备实现联锁控制等要求。
对单膛竖窑装备提出了自动化控制装置符合JC/T 2582—2021 《石灰机械化竖窑自动化控制装置》的规定,窑顶入料应设置料位监测报警装置并与上料设备实现联锁控制,窑底出料应设置料位监测报警装置并与出料设备实现联锁控制, 料位、温度和压力出现异常现象时应能预警等要求。
对环形套筒窑装备的自动化控制及仪表系统规定执行规范性文件为GB/T 30886—2014 《环形套筒窑》。
对梁式窑装备提出了窑顶入料应设置料位监测报警装置并与上料设备启停实现联锁控制,窑底出料应设置温度监测报警装置并与出料设备实现联锁控制,燃烧器应设置燃气压力监测报警装置并与助燃风机、冷却风机和尾排风机启停实现联锁控制,除尘器入口应设置温度监测报警装置并与尾排风机启停实现联锁控制等要求。
6 关于安全和环保要求
标准规定了执行工业化生产线装备与安全息息相关的标准,还规定了防护栏杆、钢梯及平台防滑、操作和维修空间及通道、一氧化碳浓度监测装置和报警等要求。
标准根据可能发生的污染排放情况规定了执行与环保有关的生产车间噪声限值、厂界环境噪声限值、大气污染物排放浓度限值强制标准,在烟气排放监测措施上规定了宜采用先进的烟气排放连续监测系统。
7 关于其他要求
7.1 安装验收和调试
标准把安装调试要求作为装备要求的一部分,确保装备的正常功能发挥不受安装调试因素的影响, 且有利于明确生产线项目实施中各分包方责任。
标准规定了装备安装验收执行标准GB/T 50561—2019 《建材工业设备安装工程施工及验收标准》和JCJ/T 3—2017《水泥机械设备安装工程施工及验收规范》,两个执行文件互补,以相互弥补规范性引用文件在装备施工及验收要求上的缺失。
标准规定了装备投产前应进行单机空载试车、联动空载试车和负荷试车的步骤及要求,具体规定了各步骤的工作内容, 有利于交付工作的有序开展。
7.2 性能测试
标准规定了性能测试内容包括生产能力、石灰质量、煅烧质量、石灰质量、环保指标,并规定了具体的测试方法,可操作性较强。
7.3 交付文件
标准规定了设备交付文件应包括出厂质量合格证明文件、设备使用说明书、安装施工用图纸和资料,并规定了对设备使用说明书的要求,以满足指导装备安装、调试和使用。
8 结语
该标准对于指导石灰煅烧成套装备的研发、生产、选型、使用、检验和仲裁具有十分重要的作用。希望该标准的实施能够促进石灰煅烧装备行业同类产品的质量达标, 使装备具备国际竞争能力,适应国家石灰工业的高速发展以及发展海外市场的需要。