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云南是一个煤资源相对紧缺的省份,从2006年到2012年的原煤产量虽然越来越大,但是目标需求量却是逐年成倍增长,显而易见原煤缺口越来越大。在钢铁工业大步发展的今天,冶金石灰的需求量也在逐年增加。随着冶金石灰需求量的增加,烧制石灰所需煤炭也随之增加。据中国煤炭工业发展研究中心专家预测,2015年中国的煤炭消费量约为14.26亿t标煤,2020年中国的煤炭消费量约为19.64亿t标煤。本论文提出一种全新的黄磷尾气资源化利用方式,以黄磷尾气替代煤粉在石灰窑中烧制石灰。这一黄磷尾气利用新方法,不仅可以有效的综合利用黄磷尾气资源化,还可大大降低黄磷尾气空燃排放对环境造成的污染,从而使景观大大改善。课题研究以云南省某黄磷企业弗卡斯石灰窑生产线为研究背景,对黄磷尾气替代煤粉在石灰窑中的应用进行研究,研究工作开展如下:对黄磷尾气中的可燃成分的进行监测并分析,在设定不同的空气过剩系数下燃烧黄磷尾气,检测在不同空气过剩系数下黄磷尾气燃烧生成的烟气中的成分。根据烟气中的成分,得出黄磷尾气燃烧的最佳空气系数。实验结果表明,黄磷尾气燃烧最佳空气过剩系数α=1.25。黄磷尾气的燃烧温度最高可达到920℃左右,火焰长度约为250mm,火焰宽度约为30mm,热辐射面积广。黄磷尾气燃烧后烟气中的CO浓度随空气过剩系数的增加而降低,因为随空气过剩系数的增加,CO的燃烧越充分。黄磷尾气燃烧后烟气中的CO2、O2浓度随空气过剩系数的增加而增加。因为黄磷尾气中的CO在氧含量充足条件下,全部燃烧生成CO2。利用黄磷尾气做燃料,是最好的资源化循环利用方式。理论上石灰石分解温度在800-1100℃,在石灰窑实际生产运行中,石灰实际烧成温度为900℃左右,炉窑温度为1080℃左右。黄磷尾气满足石灰窑对气体燃料热值的要求。本文研究了黄磷尾气替代其它燃料在弗卡斯石灰窑中煅烧石灰,计算了黄磷尾气在弗卡斯石灰窑里煅烧石灰所需空气需要量、窑气量、及热平衡;从实际生产应用中,研究分析黄磷尾气煅烧石灰的工况。对黄磷尾气替代煤粉在石灰窑中煅烧石灰的能耗、烟气成分、布袋除尘器灰成分、石灰产品质量进行对比。结果表明石灰窑升温过程中,燃烧梁的压力和温度呈一定的线性相关性,虽然在调试过程中压力不是很稳定,但当石灰窑内温度达到设计所需温度时,燃料供入量开始稳定,压力也稳定在一定压力值。当石灰窑升温到所需设计温度时,调试燃烧梁的压力和黄磷尾气流量,使之保持最佳设计温度,得出最佳控制工艺。黄磷尾气在弗卡斯石灰窑中煅烧石灰的成功应用,不仅可有效利用黄磷尾气变废为宝,促进循环经济发展,使景观大大改善,还具有较好的社会效益和经济效益。以7000KJ/kg的标煤来算,综合利用黄磷尾气烧石灰可节约标煤68571.43kg/d,节约人民币68571.43元。年均可节约标煤2.5万吨。黄磷尾气作冶金石灰生产所需燃料的同时,不仅降低污染、改善厂区生产景观,而且是典型的环境整治、综合利用项目,符合国家产业政策导向。