而完善炉体“三段”操控装置，稳定“三带”位置及煅烧过程是达产、达标的重要措施，也是降低能耗，实现低成本生产的关键所在。

  8、 汽化活性调节装置：

  以全新的生产工艺与理念，竖窑结构利用新的组合生产工艺，以水为主要介质采用物理水蒸气法生产活性石灰。通过添加添加剂及采用气化法和活化法提高石灰活性度和石灰的纯度。通过汽浴和加热介质能够均衡窑内温度，减少生烧和过烧，加快CaCO3的分解速度，减少煅烧时间，从而提高了产能降低了能源消耗。生产过程实现了清洁生产，石灰S含量低，得到的氧化钙纯度高。

 该项开发技术简单、运行成本低，石灰活性度可达440ml以上，是竖窑生产活性石灰的新一代技术。

9、炉内集气温控装置形成负压操作：

负压操作是“第四代窑”的典型特征，在炉内预热带设置“炉内负压循环集气装置”，用于回收废气及余热用于炉体“三带操控装置”使用及回收二氧化碳使用，同时炉内了形成稳定的负压操作。

通过负压自循环煅烧方式，实现助氧燃烧，在内热源带形成二次燃烧带，加快煅烧反应速度，实现三级助氧供风。

 10、新型“仿形模拟炉型”选用：

 窑型内腔（窑膛）是由窑衬围成的用于焙烧石灰的空间，窑膛内部的截面形状对于物料在窑内的活动和气流在窑内的分布具有关键性作用。使窑内物料均匀下沉和顺行，并使气流能均匀地沿截面分布，是确定竖窑截面外形和尺寸的前提条件。混料式机械化石灰竖窑由于自身结构的原因，窑内物料分布孔隙率不均，通风存在“窑壁效应”。

 “唐山金泉公司”为了更好的提升传统石灰竖窑的实质性功能，进一步加强了对石灰窑竖窑窑型结构进行科学深入的研究和探索，对目前应用的窑型不断的进行改进和研究，运用气体动力学和热力学原理对石灰竖窑的煅烧原理进行了全新的研究，全面的、系统的揭示了“块状料层对气流的阻力问题”和“块状物料在窑内的气体速度场问题”等关键性问题，使助燃风可以科学的分层分布到所需要的窑内炉料断面上，使窑内气流均匀、火焰燃烧强度一致，窑内热气流由中向边、由边向中流动，气流、气压分布科学合理，使窑体统一截面上气流分布趋于一致，有效解决了窑壁效应及料柱抽芯问题。

 专家鉴定点评：

 目前我国石灰行业广泛应用的固体燃料石灰竖窑窑型结构主要有锥形式竖窑、花瓶式竖窑、直筒式竖窑等，其中前两者属于二十世纪六十年代至八十年代广泛应用的窑型，由于二者存在单位煤耗高、石灰质量品质差、窑壁效应严重等原因已经逐步退出市场。而直筒式竖窑是在九十年代从日本引进的技术并综合了国外其它窑型结构特点后推出的，是目前应用最为普遍的一种窑型，但是直筒窑型也没有彻底的解决石灰产品生过烧率高、活性度差的问题。如何通过选择石灰竖炉新型炉型结构来提升产品的品质和增加效益以及达到国家认证标准是目前亟待解决问题。

 “仿形模拟炉型”的选用是该项技术的主要特征，该炉型综合了“锥形竖窑”、“花瓶型竖窑”、“直筒型竖窑”等窑型中的一些优点，窑型内腔采用了“AHA仿形”结构，采用多椎体圆台与直线型结构组合应用，改变了窑体上下椎体收口的模式，通过新型风帽与窑体冷却带炉璧的形状组合，改变了冷却带的气流直线走向，气流向煅烧带中心区域辐射，使流向煅烧带中心的气流流量增加了30%以上，同时减少了煅烧带窑壁周边同等流量的风量。煅烧带流向预热带的气流也变为折线流向，使高温热气流逐渐向预热带中心增加流量，使预热带的中心通风效果更加强化。该项技术实现了石灰竖窑“三段富氧动态煅烧”方式。

  11、“超低排放”的环境治理技术创新应用：

  11.1、炉顶排放除尘脱硫系统（专有技术）

主要由四个单独的烟气管道排放除尘脱硫装置组成，用于在炉况非正常情况下炉顶烟气放散排放时的烟气净化，也可用于地面除尘器检修或停机时的临时生产的必备装置。

  11.2、粉尘排放治理：

  选用新型布袋除尘器，增加旋降式一级除尘和空冷装置，实现烟气温度“可控、可调”，可达到粉尘净化排放指标：15-35mg/m³范围。

  11.3、烟气“双脱”治理系统：

 该项系统可实现炉顶烟气联合同时脱硫和脱白，能够在一个过程内实现烟气中 SO2 和“脱白”的同时脱除，终实现“双脱”一体化模式。可达到脱硫净化排放指标：50-100mg/m³范围。

  11.4、“嵌入式梯级炉内还原脱硝技术（TLH）”应用：

 该技术原理来自于SNCR脱硝技术原理，SNCR 是选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction）是一种成熟的低成本脱硝技术。该项技术的关键点就是不需要催化剂，只需要还原剂与高温烟气中的 NOx 发生反应，生成氮气和水，而烟气中的氧气却极少与还原剂反应，从而达到对 NOx 选择性还原的效果。

 该项技术已经过长期的试验研究、数值计算和工程实践，该技术系统具有下列显著优点：

（1）、无需增加脱硝塔、反应器等大型炉外投资设备，实现石灰窑炉内直接脱硝，在石灰窑窑体上适宜的温度区不同部位“嵌入式安装脱硝设备”，不影响石灰窑的正常生产操作，而且可以任意调节或停止脱硝设备的运行。由于在炉内不同温度区域进行脱硝，充分利用了石灰窑生产中的余热，不需要外部增温增加的能耗费用。

（2）、不采用“氨水”等材料为还原剂，采用各地易购的新型高分子材料为还原剂，脱硝效果更佳、没有“水”和“气”的二次排放污染也无固体废弃物产生。

（3）、采用气相法和液相法综合操作方法，以石灰窑生产中原动力系统输送介质至炉内，在炉内活化和汽化，瞬间与NOx发生化学反应，还原成N2和H2O。

（4）、采用梯级治理方法，巧妙的利用了石灰煅烧过程中石料下降时与气流逆交换产生的充足的气流停留时间进行NOx 还原反应，可以在NOx产生源头上进行燃烧过程控制以降低NOx含量，而且温度选择性也较强，使操作更简单。

（5）、炉内还原气氛均匀、压力稳定、阻力小，而且脱硝还原带设置在贫氧而富燃料的区域，有助于减少燃料中的氮形成NOx(即燃料型NOx)。

（6）、实现自动控制，采用独立的可编程序逻辑控制器，根据采集的相关信号，控制、调节主要设备运行情况，实现高效脱硝。

（7）、系统设备结构简单，设备占地极少，可以安装在石灰窑空闲处的平台上。

（8）、投资极低，性价比高，与选择性催化还原 (SCR) 技术投资相比只有其10%的投资，极具投资性价比，尤其适合民营企业选择应用。

 （9）、运行成本极低，运行费用约2-4元/吨石灰，相对于选择性催化还原 (SCR) 技术运行成本低约200%至300%范围。

（10）、脱硝效率高：75-90%

 三、结束语

 以上技术及理念的运用，或许能够给我们带来一些启发，我们决不能拿80年代初期的水平来看待国内近几年石灰生产的新技术、新装备。实践证明，该项技术实现提高石灰品质和节能降耗的方法是可行的，是先进的、是成熟的，可以达到提质、环保、节能的预期目的。目前，唐山金泉公司的“第四代煤电一体化竖窑”暨“第四代新型节能环保内置循环负压工业竖炉”技术已经达到了全新的行业指标，吨灰能耗低于117-130kg/,利用系数最高达到了1.12，石灰生过烧率低于3-5%，活性度大于330mL，由此可见，石灰竖窑通过新技术的应用是完全可以创造出先进指标和经济效益的。该技术的运用，对我国这样一个能源消耗大国来说，意义深远，是值得大力推广的。

  唐山金泉公司“第四代技术”的多项技术改进和提升，大力推动了传统石灰产业向智能化和效益化改造提升的步伐。我们应该认识到，科技上的一个理论或一个创新，真正的意义在于能否有效解决现实工作或生产一线的实际困难，在于是否能够给用户带来实实在在经济效益，而且先进的科技产品必须依赖科学技术的不断实践。

 总之，只有把上述各项先进技术与理念根据自身的实际情况酌情借鉴、综合利用才能产生理想的生产和节能效果。所以，建设石灰生产项目不能违背石灰生产煅烧原理和生产程序，绝对不能以省钱为目的而随心所欲，使所建石灰窑不伦不类。用户在选择窑型及选择设计建造单位时要认真了解技术的真实技术含量、正确选择适合自己需求的技术，不能盲目以投资高低来选择，避免造成投资失误。

据悉，截止于2020年底，唐山金泉公司已经完成江西抚州市、湖南省永州市、青海省格尔木市等地多座“煤电一体化石灰窑省级示范工程”，全部将在2021年年初投产。2021年度已经设计完毕即将陆续开工的“省级示范工程”将在山东省（济宁市）、甘肃省（平凉市）、陕西省（汉中市）、黑龙江（鸡西市）及新疆等地展开，届时，我们将进一步跟踪调研项目进展情况和技术实施情况。