根據安徽省科技廳皖科基獎秘〔2021〕156號《關于開展2021年度安徽省科學技術獎提名工作的通知》精神，我院擇優提名“懸浮煅燒制備粉石灰的工藝研究與裝備開發”項目申報2021年度安徽省科學技術獎，同時按照通知要求，對擬提名項目進行公示，公示期為不少于7個自然日，主要公示內容見附件。

對公示內容有異議者，請于2021年5月14日至5月21日期間向院科技發展部提出，過期則視為無異議。聯系人：段圓圓，聯系電話：6131。 

一、項目名稱

懸浮煅燒制備粉石灰的工藝研究與裝備開發

二、提名者及提名意見

提名者：合肥水泥研究設計院有限公司

提名意見：“懸浮煅燒制備粉石灰的工藝研究與裝備開發”項目是以合肥水泥研究設計院有限公司為主導，與浙江鈣科機械設備有限公司合作完成的重大科技創新項目。

經審查，本推薦書中所列內容真實可靠，各欄目均按要求填寫，符合申報要求。鑒于該項目應用水平高，應用范圍廣，經濟效益顯著，提名2021年度安徽省科學技術獎（技術進步類）。

三、項目簡介

本項目通過比較分析國內外石灰應用現狀和各種生產工藝優缺點，指出傳統石灰生產技術在資源綜合利用、產品質量穩定、節能環保、智能控制等方面不同程度存在問題，并對石灰技術發展方向進行了展望。

針對粉狀石灰產品的生產與應用，結合20世紀70年代發展起來的懸浮預熱和預分解等水泥工業的先進技術，基于其在資源綜合利用、產品質量穩定、節能降耗、智能控制等方面展現的優勢，研究開發了國內首套1200t/d集懸浮預熱分解、懸浮冷卻等技術為一體的粉石灰生產工藝和裝備，通過3年多的生產和實踐，驗證了生產線和生產裝置的穩定可靠性，產品產量、質量、能耗、環保等指標達到或超過了預期的研發目標。

本項目對石灰石礦物組成、化學成份、微觀形貌、工藝特性、分解特性、燃料的燃燒特性進行了大量基礎研究。

本項目在吸收眾多水泥窯尾預熱分解技術成功經驗的基礎上，將在實驗中獲得的原料特性數據輸入計算機，利用計算機對懸浮預熱煅燒系統的各關鍵部位進行了模擬計算，并充分考慮原燃料的特點，慎重選取系統參數，研究開發了具有高分離效率、高換熱效率、低系統阻力、高物料分解率、高運行可靠性等優點的懸浮預熱煅燒冷卻系統，建成的一條懸浮煅燒制備粉石灰生產線已達標運行，實現了懸浮狀態下完成石灰石粉預熱燒解和粉石灰冷卻全過程。

本項目采用懸浮煅燒爐煅燒石灰石細粉、采用懸浮預熱器回收出懸浮煅燒爐廢氣的熱量、采用多級懸浮冷卻器回收出懸浮煅燒爐成品粉石灰的熱量。在懸浮煅燒爐內，粉狀石灰石和燃料均勻懸浮分散在噴旋運動相互結合的氣流中，完成燃燒、傳熱、分解、傳質等過程，極大提高了反應速度和熱效率，爐的出口設置旋風分離器分離收集燒得的粉石灰作為成品。通過懸浮預熱器預熱石灰石粉、降低出爐廢氣溫度，懸浮煅燒爐出口旋風分離器的廢氣進入多級懸浮預熱器、逐步加熱喂入的石灰石粉，經預熱的石灰石粉進入懸浮煅燒爐內煅燒。通過多級懸浮冷卻器冷卻出懸浮煅燒爐成品粉石灰、回收其熱量，懸浮煅燒爐出口旋風分離器分離收集獲得的高溫成品粉石灰進入多級懸浮冷卻器逐步冷卻，經預熱的冷卻空氣進入懸浮煅燒爐作為燃燒空氣。

使用本項目開發的懸浮預熱煅燒冷卻系統建設的懸浮煅燒冷卻制備粉石灰工藝線，通過一系列的試驗調整，自2018年上半年投入工業化運行，3年多來整個工藝線運行穩定，達到了預期的指標，在石灰石粉CaO含量52~54%時，CaCO₃分解率可達94~96 %（最高97%），粉石灰產量1150~1300t/d，粉石灰活性≥330ml，粉石灰CaO含量85~91%。生產過程綠色低排放，主要環保指標實現：粉塵<10mg/Nm³，SO₂<50mg/Nm³，NOx（SNCR噴氨）<60mg/Nm³。國家建筑材料工業水泥能效環保評價檢驗測試中心的熱工檢測表明：期間系統產量為1300t/d，煅燒熱耗為984.5kcal/kg.粉石灰。

四、客觀評價

本項目成功研究開發了國內首套懸浮煅燒制備粉石灰的工藝與裝備，建成了國內首條達標運行的1200t/d懸浮煅燒制備粉石灰的生產線，實現了粉石灰生產由煅燒塊狀石灰石-磨制成粉向粉磨塊狀石灰石-粉狀懸浮預熱煅燒冷卻的工藝變革，凸顯了其在資源利用、節能降耗、環境保護、智能智造等方面的獨特優勢。本項目充分考慮資源綜合利用，做到資源“吃干榨凈”，能耗熱耗指標國內先進，環保指標國內領先，為碳捕集創造有利條件，易于實現智能制造。

1.本項目工藝先進，流程順暢，參數合理，首次實現了在懸浮狀態下完成石灰石粉預熱分解和粉石灰冷卻工業化生產全過程。

2.本項目研究開發的由懸浮預熱器、懸浮煅燒爐、懸浮冷卻器組成的關鍵核心裝備，配置合理，布置緊湊，單一石灰石分解率達到96%以上，并充分考慮了煅燒不同品位石灰石的要求。

3.還在以下方面進行技術創新：

（1）通過風機銜接懸浮預熱煅燒和懸浮冷卻兩大熱工系統，實現了各系統獨立可調和穩定運行；

（2）在懸浮煅燒爐旁設置了預燃爐，既作為輔燃室提高來自懸浮冷卻系統的入爐空氣溫度，又作為點火室為懸浮煅燒爐點火，提高了懸浮煅燒爐的適應性和操作穩定性。

（3）設置了循環分解裝置，懸浮煅燒爐燒制的粉石灰部分進入爐內再分解，進一步提高了氧化鈣含量。

五、推廣應用情況、經濟效益和社會效益

本項目成果已在浙江鈣科機械設備有限公司成功工業化應用，示范性初步顯現，吸引了不少企業和同行前來參觀和交流，先后為數家企業進行可行性研究工作和初步設計工作。基于此項目改進的第二代技術和裝備正在中國建材集團某項目上應用，預期未來將取得更好成果。

項目經濟效益：每推廣一條1000t/d級規模粉石灰懸浮預熱煅燒冷卻生產線，其項目懸浮煅燒關鍵技術裝備技術轉讓和工程總承包可創收1500萬元，可創造利稅150多萬元。

項目社會效益：本項目的研究符合國家在資源利用、環境保護、智能智造等方面要求，本項目工藝路線可加大礦產資源綜合利用，提高尾礦利用水平，使有限的石灰石資源充分利用，按照年3000萬噸粉石灰市場核算，年充分利用優質石灰石資源約5400萬噸；本項目生產工藝系統有合適的時間和溫度窗口可利用，具有采用較低投資即可在線實現SO₂、NOx超低排放的優勢；本項目生產工藝系統全負壓操作，低投入即可實現粉塵顆粒超凈排放要求；本項目易于實現智能智造，符合國家產業發展方向。

六、發表文章和主要知識產權目錄

1、文章：項目共在各類期刊發表論文1篇。

文章發表情況

2、知識產權情況

項目共計申請各類知識產權9項，其中發明申請實審3項、實用新型專利授權4項、計算機軟件著作權2項。

知識產權授權情況

七、主要完成人情況

主要完成人

八、主要完成單位及創新推廣貢獻

第一完成單位：合肥水泥研究設計院有限公司，承擔實驗研究、工藝研究及開發、關鍵裝備及技術研究開發、工藝線設計和指導生產試驗、調試及解決系統技術難題等工作。

第二完成單位：浙江鈣科機械設備有限公司，承擔項目的申報、報批、設備采購及工程施工建設和組織中試試驗、生產試驗及實施系統優化解決措施等工作。

九、完成人合作關系說明

本人時繼明為合肥水泥研究設計院有限公司的技術研發人員。作為項目負責人，本人與其他同志共同完成了“懸浮煅燒制備粉石灰的工藝研究與裝備開發”項目的合作研究，本項目成功研究開發了國內首套懸浮煅燒制備粉石灰的工藝與裝備，建成了國內首條達標運行的1200t/d懸浮煅燒制備粉石灰的生產線，實現了粉石灰生產由煅燒塊狀石灰石-磨制成粉向粉磨塊狀石灰石-粉狀懸浮預熱煅燒冷卻的工藝變革。

作為本項目負責人，在與浙江鈣科機械設備有限公司合作研發過程中，牽頭組建了項目研發團隊，主持技術路線制定，指導開展各項研發及設計工作，指導與協調項目合作單位完成項目必須的其它工作。