日产4500吨水泥熟料生产线工程节能分析专篇（108页优秀节能分析报告）

XX水泥有限责任公司日产4500吨水泥熟料生产线工程节能分析专篇XX建筑材料设计研究院二OO八年十二月目录第一章总论111项目名称、业主名称及项目地址112项目由来和业主情况简介113节能分析篇和节能方案编制单位214项目性质215建设规模、生产方法和产品纲领216项目建设范围317项目建设资金及资金使用计划318项目建设条件简述4第二章设计依据、主要原则及技术方案概述1021设计依据1022设计主要原则1123节约能源、资源的战略意义1224水泥工业能源消耗现状与节能减排潜力1325项目技术方案概述15第三章能源品种选用和项目能耗5431项目所消耗的能源品种5432当地能源供应情况分析5433项目能耗指标及计算5634项目能耗分析6035项目能源流程图61第四章节能措施综述6241热能的节约和合理利用6242电气节能6443总图6544建筑节能6645矿山节能6746给排水节能6847采暖通风和空气调节节能6948能源计量设备配备69第五章单项节能工程7251发电规模7252设计原则7253设计条件7254电站工艺系统7357汽轮机循环水系统7558化学水处理系统7659给水排水77510余热发电站电气自动化系统78511余热发电工艺主机设备79512主要技术经济指标81513投资概算81514财务评价84第六章能源管理9761能源管理机构及人员配备9762能源管理97附图目录附图1全厂能源流程框图附图2厂区总平面布置图附图3余热发电工艺流程图附图4供电系统图附图5DCS系统配置图附图6纯水制备工艺流程图附图7给排水系统图第一章总论11项目名称、业主名称及项目地址111项目名称及建设地点项目全称XXX水泥有限责任公司日产4500吨水泥熟料生产线工程。项目简称XXX日产4500吨水泥熟料生产线。112建设地点四川省XXX市XXX。12项目由来和业主情况简介121建设单位及法人代表单位名称XXX水泥有限公司单位地址四川省XXX市法人代表122业主情况简介XXX水泥有限公司隶属于XXXXX公司，是XXXXX公司旗下的安徽海螺水泥股份有限公司（先后于1997年和2002年在香港和上海上市（香港H股，代号0914；上海A股，代号600585）的全资子公司之一。XXXXX公司是我国建材行业的“领头羊”,也是国务院确定并重点扶持发展的120家国家级的大型企业之一，2006年被国家发改委、国土资源部、中国人民银行确定为国家重点支持结构调整的全国大型水泥企业12家之首，其总部设在安徽省芜湖市。目前，海螺集团已成为一个以水泥制造业为主，集化学建材、电力、建筑安装、交通运输、设备制造、电子仪器和宾馆餐饮于一体的大型综合经济实体，也是我国规模最大的水泥制造企业。2007年集团公司共生产熟料6880万吨，居全国水泥行业熟料产量排名之首，跨入全球水泥制造五强行列。为贯彻实施国家水泥工业结构调整政策，充分发挥各自优势,按照国务院批准的水泥工业产业发展政策、水泥工业发展专项规划和国家发展改革委等八部委印发的关于加快水泥工业结构调整的若干意见等规定，按照XXXXX公司“十一五”发展规划纲要，在充分研究了市场和矿山资源条件具备的前提条件下，决定由XXX水泥有限公司在四川省XX朝天镇大巴山常家坝投资建设新型干法水泥项目，促进当地经济发展。该项目建设既是发挥海螺集团的企业规模经济效益，实现集团公司长远发展战略的重要步骤，也是满足当地经济建设的需要。根据国家和四川省发改委有关规定，我院受业主委托，编制该项目4500T/D水泥生产线的节能分析篇和节能方案。13节能分析篇和节能方案编制单位编制单位XXXXX工程咨询资格证书甲级，工咨XXXXX号。发证机关中华人民共和国国家发展和改革委员会。14项目性质本项目为资源综合利用与环境保护技改工程。建设一条4500T/D新型干法水泥生产线，同时，为充分利用新型干法生产线的废气余热，还建设一座额定发电功率为9MW、年发电量为5415104KWH、年供电量为5036104KWH的纯低温余热电站。15建设规模、生产方法和产品纲领151建设规模拟建设一条日产4500吨熟料水泥生产线。152生产方法采用带分解炉的五级旋风预热器新型干法窑外分解生产工艺。153产品纲领通用硅酸盐水泥熟料，产品质量符合国家标准GB/T213722008硅酸盐水泥熟料要求。水泥品种年产PO425普通硅酸盐水泥110万吨（占50），年产PC325复合硅酸盐水泥110万吨（占50）。产品质量符合国家标准GB1752007通用硅酸盐水泥要求。水泥散装和袋装比例为为7030。16项目建设范围一条4500T/D水泥生产线。从石灰石矿山、破碎（设在石灰石矿山）及输送到水泥包装、散装为止的生产车间和必要的辅助生产车间以及配套的纯低温余热发电系统，包括厂区总降压站、综合楼、厂外输电线路、连接道路、取水泵站和输水管线等工程。17项目建设资金及资金使用计划本项目建设投资估算为4977793万元，流动资金为6000万元，其中铺底流动资金为1800万元，报批投资额（建设投资铺底流动资金）5157793万元。项目总资金由固定资产投资和流动资金两部分构成，总资金为5577793万元。全部资金由资本金、长期贷款、短期贷款解决。本项目资本金为1805228万元。171企业自有资金1805228万元，其中，用于建设投资1493975万元，用于支付建设期贷款利息131253万元，用于铺底流动资金1800万元。172申请银行长期贷款3352565万元，贷款年利率暂按783计。173流动资金中有4200万元申请银行短期贷款解决，年利率暂按747计。表11总资金使用计划与资金筹措表金额万元序号项目合计1231总投资60175259575254611建设投资58386758386712建设期利息118851188513流动资金605462资金筹措21项目资本金209143207343162用于建设投资195458195458用于流动资金18162用于建设期利息118851188522借款392609388409384221建设投资借款388409388409222流动资金借款4238418项目建设条件简述181石灰质原料项目拟选用矿区位于XX城区18方向，直距19KM，隶属四川省XXYY朝天村至朱家村管辖。矿区中心地理坐标东经10554，北纬3238。区内石灰岩矿层化学组成含CAO51685457，MGO060130，K2ONA2O018035，SO300190061，LOSS41104265，矿石质好，符合水泥用石灰质原料要求。矿石质量好且较稳定，是生产水泥的优质石灰石原料。目前业主已委托中国建筑材料工业地质勘查中心四川总队正在作地质勘探工作。182辅助原料1821硅铝质原料本项目拟采用XXYY贺家山泥岩矿石作为硅铝质原料。矿区位于XX市中区40方向，直距5KM。行政区划隶属XX市中区工农镇千佛村管辖。矿区中心地理坐标东经1055130，北纬322815。矿区往西有约05KM乡间水泥路面公路连接108国道川陕高速公路。南东至XX约7KM，往北至YY约28KM。矿山开采为露天开采方式，可利用资源储量为31591万吨，设计生产规模为20万吨/年。贺家山泥岩矿含矿层为下侏罗统白田坝组上部泥岩夹砂岩组成，矿体呈层状单斜构造产出，纵贯全矿区，长度140M，厚度83M，出露最高海拔约750M，最低海拔530M，含矿层底板为石英砂岩层，顶板为中侏罗统千佛岩组石英质砾岩层。泥岩矿层中所夹细粉砂岩层，据中国建工地勘中心四川总队调研认为符合水泥硅质原料砂岩矿石质量标准要求，可综合利用，且大致了解该矿层中泥岩砂岩为91。矿石可由汽车运输进厂。其泥岩的化学成分见表12。泥岩化学成分（）表12LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3CL合计48567321512548137125201180049000198621822硅质校正原料本项目拟采用XXYY龙洞背砂岩矿最为硅质校正原料。矿区位于XXYY45方向，直距5KM。行政区划隶属XXYY宣河乡龙门村管辖。矿区中心地理坐标东经1055626，北纬322936。矿区西边新老108国道在此经过，川陕高速公路也从工作区的西边经过（正在施工）。老108国道南西至XX约35KM，至YY约6KM，至YY大巴口常家河坝拟建水泥厂区10KM，工作区交通较方便。龙洞背水泥用硅质原料砂岩矿产于泥盆系上统观雾山组下部灰白色石英砂岩夹粉砂岩，长445500M，出露宽度255356M，厚度7679M，矿层产状与区内岩层一致，倾向255285，倾角1925，矿体围岩顶板为灰白色核形石灰岩和白云岩，在拟设矿权范围内顶板灰岩几乎全部剥蚀，在拟设矿权范围的东边顶板灰岩保存较完整，底板为钙质泥（页）岩层，矿体（层）为灰白色中厚块状细粒石英砂岩。矿石可由汽车运输进厂。其化学成分见表13。砂岩化学成分（）表13LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3CL合计1509620103060010010020022000099951823铁质校正原料德阳、江油、绵竹等地有大量的硫酸厂，生产硫酸产出的硫酸渣可作为本项目的铁质校正原料。汽车运输进厂。其化学成分见表14。硫酸渣化学成分（）表14LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGOSO3K2ONA2OCL合计20523826285890416196000000009717183燃料YY是XX重要的产煤县区之一，全区煤炭储量2000多万吨,资源总量达7406万吨，主要分布在区境内的曾家片和羊木西北片。2007年全区煤炭资源整合后，全区现有煤炭企业13家（其中无烟煤1家），产能111万吨，其中年产9万吨11家，年产6万吨2家。全区现有煤矿企业距离水泥项目拟选厂址YY大坝口工业集中区较近（1035公里），运输成本较低。因此，YY水泥项目所需煤炭来源有保障、运输成本低。烧成用煤可根据生产情况由市场上采购，汽车运输进厂。煤的工业分析及煤灰化学成分见表15、表16。烟煤工业分析（）表15MADVADAADFCADST,ADQNETAD（KJ/KG）1001621321250721992168243煤灰化学成分（）表16LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3CL合计/5171284811792741212091271190121006184缓凝剂石膏本项目生产水泥所需石膏拟外购，主要来自XX荣山石膏矿，汽车运输进厂，运距47公里，到厂价格130元/吨。185混合材本项目采用粉煤灰和石灰石作为水泥混合材。利用粉煤灰作为水泥的混合材既充分实现对废旧资源的综合利用，也能达到减少工业废渣污染环境的目的。XX及江油市的广元电厂、嘉川电厂、代池电厂、江油电厂和东河热电厂有大量的粉煤灰。可以由汽车运输进厂。石灰石利用本项目的自有矿山。186厂址及交通运输条件拟建厂址位于四川省XXXX，厂址西靠嘉陵江（嘉陵江对岸有宝成铁路通过），南靠广羊（广元羊木）公路，厂址南侧有三元蚕丝绸厂、三恩能源厂等，厂址北侧200米外有明月峡先秦古栈道遗址（有座小山把此与厂址隔离），东侧约600米为108国道及广汉高速公路（国道及高速公路均在此有出入口）。建设场地长约800米、宽约700米，地形整体呈东北高西南低，场地由山坡地和河滩地组成，山坡地的自然坡度达到25以上，河滩地很平坦，场地高程在496590米之间，可利用面积约50公顷，可满足建设用地要求。建设场地东侧200米处移动公司的信号站，中部有南北走向的朝楼（YY楼房沟）的乡道穿过，场地内无高压线和地下管道。厂址范围内有约80户居民需搬迁。厂址北距YY约3公里，棋盘关约40公里，陕西宁强约60公里；南距XX约20公里，厂址距宝成铁路朝天车站及观音坝车站均为3公里；东北距石灰石矿山约2公里（输送皮带距离）；电源从附近的广铁线110KVT接，生产及生活用水取至嘉陵江。根据厂址附近的建设资料显示，该场地无不良地质现象，嘉陵江厂址段50年一遇的洪水位高程为507米，建设场地设计标高不低于507米，故无洪水威胁之忧。XX位于四川省的北部，北靠陕西汉中市、甘肃陇南地区，南靠南充市，东靠巴中地区，西靠绵阳市。XX距陕西汉中市宁强县约80公里，离甘肃陇南地区文县约190公里，距旺苍约60公里，距青川约110公里，距苍溪约120公里。XX境内有绵广汉高速公路、108国道和212国道、宝成铁路通过，2013年嘉陵江上的飞仙关水电站建成后，嘉陵江的通航能力可达到50吨。公路、铁路运输条件十分便利。对大件运输沿线路况的初步调查结果表明，本项目所需生产设备的几何尺寸和重量均未超过与拟建厂址有关公路或铁路的桥涵、隧道的荷载和限界要求，完全可以由公路运输或公路铁路联合运输进厂。综上所述，本厂址建厂条件优越，适宜建厂。187电源本工程电源由220KV羊木变电站一回110KV架空引来，架空线路总长约5KM。厂内新建110/105KV总降压站一座，主变压器采用一台，型号为SFZ40000KVA/110/105KV，变压器综合负荷率约85左右。以保证本工程全厂的生产及生活用电。石灰石矿山附近有国网10KV输电线路作为矿上的供电电源。另设一台800KW的柴油发电机作为保安电源，供窑辅传、篦冷机风机、消防水泵等一类负荷的用电。本项目设纯低温余热发电机组一套，发电机10KV出线至总降10KV母线，正常时，与总降并网运行，但不向外部电网供电。188水源本工程位于XXYY大巴口工业园区内，紧靠嘉陵江，水资源丰富。拟在江边新建3口机电井，经泵房加压到净水处理厂处理后进入工业园区内生活用水高位水池和工业用水高位水池，再通过供水管网供本工程生产、生活、消防等用水，水质水量能够满足生产、生活、消防需要。189气象该区域属亚热带温暖湿润气候区，冬寒春暖，夏热秋凉，四季分明，气候湿和，雨量充沛。厂址位于朝天镇大巴山常家坝。厂区年平均气温、平均最高和平均最低气温年平均温度1674平均最高温度425平均最低温度59最热月月平均相对湿度72最冷月月平均相对湿度64年平均相对湿度、最大和最小相对湿度，绝对湿度年平均相对湿度673年平均最大相对湿度69年平均最小相对湿度65年总降雨量9496MM，年平均风速24M/S1810地震拟建厂址位于四川省XXYY，该场地暂无工程地质报告,施工图设计开始前必须补做工程地质勘察。根据建筑抗震设计规范（GB500112001）四川省XXYY抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为010G，设计地震分组第二组。1811大件运输与外部协作条件对大件运输沿线路况的初步调查结果表明，本项目所需生产设备的几何尺寸和重量均未超过与拟建厂址有关公路或铁路的桥涵、隧道的荷载和限界要求，完全可以由公路运输或公路铁路联合运输进厂。本着节省基建投资，充分利用外部协作条件，确定本机修只承担生产设备的日常维护和小修作业以及一定数量的备品备件制作。所有锻件、铸件、热处理件以及大部分机加工件，设备的中修和大修全部由社会协作解决。第二章设计依据、主要原则及技术方案概述21设计依据211节能分析篇编制委托书212四川省环境环保局关于XXX水泥有限责任公司新型干法水泥项目环境影响报告书的批复213四川省水利厅关于XXX水泥有限责任公司新型干法水泥项目水土保持方案报告的批复214建设单位提供的其他基础资料219本项目节能设计严格遵循以下法律法规1中华人民共和国节约能源法（中华人民共和国主席令第七十七号，2007年10月）2国务院关于加快发展循环经济的若干意见国发200522号3国务院关于加强节能工作的决定（国发200628号）4国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知（国务院，2007年6月）5关于印发千家企业节能行动实施方案的通知（国家发展改革委，国家能源办，国家统计局，国家质检总局，国务院国资委，2006年4月）6中国节能技术政策大纲（2006年版）（国家发展改革委，2006年12月）7“十一五”资源综合利用指导意见（国家发展改革委，2006年12月）8国务院关于发布实施促进产业结构调整暂行规定的决定（国发200540号）9国发200611号国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知10产业结构调整指导目录2005年本（国家发展改革委，2005年）11水泥行业清洁生产评价指标体系（试行）（国家发展改革委，2007年5月）12水泥工业产业发展政策（国家发展改革委第50号令）13水泥工业发展专项规划（发改工业20062222号）14发改运行2006609号关于加快水泥工业结构调整的若干意见15关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知（特急发改办工业2007447号）16四川省中华人民共和国节约能源法实施办法（四川省人民政府，2001年）17四川省人民政府关于加快发展循环经济的实施意见（川府发200538号）18四川省人民政府关于加强节能工作的决定（川府发20078号）19四川省人民政府关于印发四川省加强工业节能降耗工作实施意见的通知（川府发200731号）20四川省人民政府关于印发四川省节能减排综合性工作方案的通知（川府发200739号）21水泥工厂设计规范（GB502951999）22公共建筑节能设计标准（GB501891999）23小型火力发电厂设计规范（GB5004994）24采暖通风与空气调节设计规范（GB500192003）25水泥单位产品能源消耗限额（GB167802007）26水泥工厂节能设计规范（GB504432007）22设计主要原则1认真贯彻执行中华人民共和国节约能源法、水泥工厂节能设计规范、国务院印发的国家发展改革委等八部委关于加快水泥工业结构调整的若干意见、水泥工业发展专项规划、水泥工业产业发展政策等有关节能的法律法规和方针政策，采用节能先进技术、设备和切实可行的措施，合理利用、节约能源，降低消耗，降低生产成本，提高企业经济效益和社会综合效益。2优化设计方案，采用现代先进水平的新设备、新工艺。3本项目工艺设计以性能可靠、技术先进、经济实用、节能降耗为原则，在确保设备运行稳妥可靠，确保产品质量和环保水平的前提下，优先选用引进技术、国内制造的高效节能设备，并优化技术方案使本工程获得建设投资的最大降低和经济效益的最大提高。确保生产线的安全、稳定运行，尽快实现达标、达产。4重视环保和节能减排，采取有效措施控制、治理粉尘污染，减少物料生产损失，确保各排放点的粉尘排放浓度达到国家标准。5厂区总平面布置原则尽量使厂内物流简捷，顺畅；尽量使车间布置紧凑、合理，节约土地；合理规划场地，使功能分区明确。6配置合理利用能源所需的附属设施、计量设施和电气设施。23节约能源、资源的战略意义近几年，在国民经济快速增长的拉动下，特别是高能耗产业发展迅速、城市化和工业化进程的加速、居民消费结构的升级换代、我国日趋成为世界加工厂等因素的影响，我国能源资源消费快速增长，如果任由这种趋势发展，随着经济规模的不断扩大，能源、资源、生态环境对经济增长的约束将逐渐加大，必将影响到未来社会经济的持续协调发展。节约能源资源是国家发展经济的一项长远战略方针。中共中央关于制定国民经济和社会发展第十一个五年规划的建议中提出“在优化结构、提高效益和降低消耗的基础上，实现2010年人均国内生产总值比2000年翻一番；资源利用效率显著提高，单位国内生产总值能源消耗比“十五”期末降低20左右”。把单位GDP能源消耗比十五末期降低20作为国民经济和社会发展第十一个五年规划目标之一，反映了中央政府转变增长方式，转变发展模式的决心，其战略意义十分深刻。“十一五”期间，我国工业将为实现规划目标扮演重要的角色和起决定性的作用。现代化工艺水平与大量落后的工艺水平共存的客观国情，加上目前以煤为主的能源消费结构以及所处的发展阶段，使得我国目前的能源效率水平、单位产品能耗与经济发达国家相比，仍然有很大的差距，这也意味着我国仍有相当大的节能潜力。从企业自身利益来说，合理利用、节约能源资源可有效降低产品成本，提高经济效益和市场竞争力。24水泥工业能源消耗现状与节能减排潜力（1）水泥工业采用的能源品种我国水泥工业主要以燃煤为主，回转窑一般使用烟煤；立窑使用无烟煤，对燃煤的质量有一定的性能要求。随着技术进步，近年来低挥发份煤和无烟煤均可用于回转窑水泥熟料煅烧。此外，水泥厂在生产过程中还消耗大量的电能。（2）能源消耗现状及趋势水泥生产能源耗量约占全国能源消耗量的7左右，其中煤炭消耗量约占全国总消耗量的15。水泥生产中，主要消耗的能源为热能和电能，热能用于烘干原料和煅烧水泥熟料，而电能在整个水泥制造过程中都在消耗。水泥生产技术的出现已有近200年的历史，但我国水泥工业仅有数十年的发展历史，现有多种水泥熟料煅烧窑型并存，各种窑型的热耗差别较大。我国各类水泥窑平均热耗及热效率详见下表我国各类水泥窑平均热耗及热效率对比表窑型机立窑湿法窑干法中空窑新型干法窑吨熟料标准煤耗KG/T140200271110热效率（）3240283517265055注上表为2006年统计数据水泥生产各个工艺过程都需要耗电，依据工艺技术条件的不同，各个工艺过程的电耗差别较大。例如，技术先进的大型球磨机的生料粉磨系统的电耗可低于17KWH/T，而落后的小型球磨机的生料粉磨系统的电耗可高达25KWH/T。统计数据表明，我国水泥产量45左右仍由落后的工艺装备如立窑、干法中空窑和湿法窑等窑型生产，能源利用效率非常低下。近年来，随着新型干法水泥生产技术的日渐成熟，新型干法水泥生产线占水泥厂比例逐渐加大，水泥综合能耗在下降，仅1995年2005年的10年间下降了约126，2006年比2005年下降了3，2007年比2006年下降了4。国家发展和改革委员会于2006年10月17日颁布的水泥工业产业发展政策和水泥工业产业专项规划均已明确指出“国家鼓励地方和企业以淘汰落后生产能力方式发展新型干法水泥，重点支持在有资源的地区建设日产4000吨及以上规模新型干法水泥项目。除一些受市场容量和运输条件限制的特殊地区外，限制新建日产2000吨以下新型干法水泥，建设此类项目，必须经过国家投资主管部门核准。”随着新型干法工艺所占比例的逐步提高，水泥的单位能耗还将进一步下降。（3）我国水泥能源消耗与世界先进水平比较我国水泥工业存在着多种类型水泥生产窑型，对于同一类型水泥窑由于生产规模、设备选型、工艺流程、原料特性、管理水平、员工素质等因素影响，能耗也有所不同。国外先进水泥工艺均采用新型干法水泥窑。与世界先进水平相比较，国内先进水平与之差距不大，但国内一般水平与国外先进水平的差距还是较大。与国际先进水平比，水泥综合能耗高236。按1KWH电能需要0404KG标准煤计，国际先进水平每吨水泥综合电耗折算为38KG标准煤，我国每吨水泥综合电耗折算为44KG标准煤。根据建材联合会信息部统计，2007年我国吨熟料综合能耗148KG标煤，吨水泥综合能耗115KG标煤。（4）水泥工业节能减排主要路径与潜力水泥工业节能减排根本途径是采用新型干法水泥生产工艺取代落后的立窑、干法中空窑和湿法窑等生产工艺。以2004年的水泥产量为例，如将新型干法生产的量，每提高1个百分点，以其所需熟料耗用的能源计算，可节约标煤3274万吨（以新型干法与机立窑的平均技术水平计）。2000年，我国投产的新型干法生产线只有129条，熟料产能6656万吨。之后，国家宏观调控对水泥工业结构进行调整，发挥市场在资源配置中基础性作用，市场经济这只无形的手真正开始发挥作用。加上固定资产投资上升较快的牵动，到2007年底，已投产的新型干法生产线达798条，熟料产能达到了60746万吨。通过新型干法工艺替代落后工艺，新型干法水泥比重已上升到55。第二是大力推广余热发电。据不完全统计，到2007年底，全国已建成纯低温余热发电生产线122条，机组92台，装机容量740MW，发电能力为496亿KWH，相当于节约标准煤182万吨，减排CO2473万吨。水泥工厂余热发电对水泥行业节能降耗减排起到了非常积极的作用。预计到2010年底，采用余热发电的生产线将达到40。第三是运用循环经济的理念，充分利用工业废弃物。十五期间，水泥工业年消纳工业废渣超过2亿吨，占工业废渣总利用量的一半以上。预计到2010年，水泥行业工业废渣年利用量将达到25亿吨以上。第四是采用现代化技术推进新型干法技术进步，不断降低工业能源消耗、加大资源综合利用、减少对环境的排放。根据资源供给条件和市场需求，尽可能采用规模较大的新型干法水泥生产线、合理利用热能、配套低温余热发电和选用节能设备是水泥工业主要的节能减排路径。由于我国采用立窑等落后生产工艺的生产能力占有相当比重，因此以新型干法生产技术替代落后生产工艺，实现水泥工业节能降耗的潜力十分巨大。25项目技术方案概述251石灰石矿山2511矿山工作制度及生产能力矿山年工作300天，每天工作2班，每班工作8小时，钻孔、爆破及其他辅助工种每天工作1班。根据生产线对石灰石原料的需求，考虑开采运输损失2及生产不均衡系数11，矿山年生产能力为209万吨，平均班产量为3484T，最大班产量为3832T。2512矿山开采及开拓运输方案根据矿山地形、地质条件，确定本矿山采矿方法为自上而下、水平分台阶的露天采矿方法。遵循“采剥并举、剥离先行”的原则对矿石资源进行有序开发利用。矿区地势呈东高西低，南、北低中部高特征，相对高差较大。矿区距拟建厂区直距约2KM，已有简易道路相通。石灰石破碎站设在矿山，采用公路开拓、汽车运输系统。运矿道路按矿山III级道路标准设计，双车道，泥结碎石路面，路面宽10M。2513石灰石破碎及输送方案水泥生产线年需石灰石碎石2044510吨（含混合材），破碎及输送能力考虑水泥生产线扩建，考虑生产不均衡系数11，破碎机能力按1500吨/小时设计。工艺流程为采矿工作面潜孔钻机钻孔中深孔爆破液压挖掘机铲装矿用自卸汽车运输到破碎站破碎皮带输送厂区石灰石预均化堆场。在破碎站及转运站等产尘点设收尘器进行除尘。2514辅助生产设施A工业场地矿山工业场地设在破碎站附近、上山道路边上地势较平缓处，内设矿山办公室、材料库、机汽修车间、食堂、值班室和厕所等。矿山油库设在工业场地附近，设2个30M3卧式埋地油罐和2台加油机。矿山另配置洒水车、交通车、客货两用车和救护车等。B爆破材料库爆破材料库设在距矿山爆破安全界线外较隐蔽处，与周边建构筑物的距离应满足爆破安全规程要求。设有炸药库、雷管库、值班室、警卫岗亭、50M3消防水池，库区周围按爆破安全规程要求设密实围墙，围墙高度不小于2M。炸药库库容量设计为5T，雷管库库容量为20000发。爆破开采用炸药由当地民爆站直接提供，炸药库仅为未用完炸药储存。炸药库联络道路按矿山三级道路设计，泥结碎石路面，路基宽5M，道路最大纵坡不大于8，平均纵坡不大于6。252原料配料2521生产方法采用新型预分解窑干法生产工艺，建设一条日产熟料4500吨水泥生产线。2522配料设计所用原、燃料成分的选取配料设计所采用的主要原料成分数据来源（1）石灰石采用朝天镇赖家垭灰岩矿的石灰岩。（2）其它原料及燃料则为来自建设单位提供的资料。本项目采用石灰石、泥岩、砂岩和硫酸渣四组分原料配料。配料设计所用原、燃料化学成分见表21和22。配料所用原、燃料化学成分（）表21物料石灰石泥岩砂岩硫酸渣煤灰LOSS425148515020500SIO21766732962023825171AL2O318215121036282848FE2O303854806058901179CAO5208137010416274MGO086125010196121K2O04520002000209NA2O01511802200127SO30100050000119CL001500010000012合计1001398629995971710060煤的工业分析（）表22MADVADAADFCADST,ADQNETAD（KJ/KG）1001621321250721992168242523熟料烧成热耗及煤灰掺入量熟料热耗设定为30500KJ/KGCL（7294KCAL/KGCL）煤灰掺入量为4522524熟料率值的选择根据国内外新型预分解窑生产实践经验，结合本工程产品方案及原、燃材料的特性，本研究报告建议水泥熟料的矿物组成为硅酸盐水泥熟料C3S5560C3SC2S7585设计控制熟料配料目标率值范围如下石灰饱和系数KH089091硅酸率SM250270铝氧率IM1401702525配料计算结果25251原料配比及理论料耗原料配比及理论料耗见表23。原料配比及理论料耗表23石灰石（）泥岩（）砂岩（）硫酸渣（）生料理论料耗（KG/KGCL）84535428161891500325252生、熟料化学成分生料化学成分见表24，熟料化学成分见表25。生料化学成分（）表24LOSSSIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3CL36361344256178441808405102100900127熟料化学成分（）表25SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3CL225051332066411320850370180024525253熟料率值及矿物组成熟料率值及矿物组成见表26。熟料率值及矿物组成表26名称项目数据KH090SM270IM160LSF934熟料率值HM2154C3S5985C2S1937C3A817C4AF977矿物组成（）C3SC2S7922L14002472液相量（）L145025132526有害成分分析经配料计算熟料中MGO含量为131，生料、熟料中有害成分见表27。生料、熟料有害成分（）表27有害成分生料熟料MGO084131K2O051085NA2O021037K2ONA2O071122CL0012700245NA当量054093SO3009018窑内SMOL/RMOL086原、燃料带入的钾、钠、氯、硫等挥发性组份在预热器窑系统内处于闭路循环状态，它在高温下挥发后到低温区又重新凝集，凝集后可使物料熔点降低，引起预热器内结皮、堵塞、料流不畅。此种已富集钾、钠的生料进入熟料中，如果超过一定限量时，会影响熟料的质量，使砼发生碱集料反应。因此对生料中的挥发性组份加以适当控制限量是非常重要的。一般控制生料中的碱含量（K2ONA2O）10，氯含量（CL）应0015，水泥熟料中要求MGO5，窑中硫碱摩尔比（MOLS/MOLR2O）10。按照上述配料方案，生料中碱含量（K2ONA2O）为071，小于10；氯含量（CL）为00127，窑中硫碱摩尔比S/R为086，有害成分符合新型预分解窑干法生产系统对有害成分的控制指标的要求，不会引起预热器内结皮、堵塞等现象。2527配料方案评价A本设计分别采用石灰石、泥岩、砂岩和硫酸渣四组分配料；计算结果各率值均在正常范围内,熟料率值和矿物组成均符合国家GB1752007通用硅酸盐水泥中的规定。可以生产出质量好、标号高的水泥。B按新型干法生产对生料中有害成分的控制要求MGO3，K2ONA2O1，SO31，CL0015。从表49看出，原料中有害成分均在规范要求之内未超标，能生产出品质优良的水泥。C因砂岩和硫酸渣的有害成分不全，建议业主补做有害成分分析，便于下一步工程设计。2528结论及建议（1）本厂所需各原、燃材料来源均已基本落实，储量（供货量）均可满足生产需要。其质量优良，有害成份含量低，为生产优质水泥熟料提供了保障。（2）根据本项目原燃料特点，参照国内新型干法生产线的生产实践经验，建议采用如下熟料率值（普通硅酸盐水泥熟料）指导生产石灰饱和系数KH090002硅酸率SM270010铝氧率IM160010（3）采用新型预分解生产线，设置石灰石和原煤预均化设施对生产更为有利。（4）生料磨采用立磨，本项目石灰石中SIO2含量很低，估计易磨性很好，但为准确选择磨机，如采用立磨仍需对原料作易磨性试验。253生产工艺2531生产方法工艺设计遵循以下规范和标准GB502951999水泥工厂设计规范GB/T213722008硅酸盐水泥熟料GB49152004水泥工业大气污染物排放标准GB1752007通用硅酸盐水泥GB167802007水泥单位产品能源消耗限额GB504432007水泥工厂节能设计规范根据本项目的生产规模和原、燃材料情况，并适应国家相关产业政策，采用目前最先进的新型干法窑外分解生产工艺，建设一条日产4500吨熟料新型干法水泥生产线。熟料煅烧设备为4874M回转窑与带CDC分解炉的五级低压损旋风预热器组成的窑外分解系统，年产水泥熟料1485万吨，年产水泥220万吨。2532生产规模与产品品种25321生产规模熟料日产硅酸盐水泥熟料4500吨年产硅酸盐水泥熟料1485万吨水泥年产水泥220万吨25322产品品种根据周围地区水泥市场需求现状并适应该地区发展战略规划的要求，本工程产品品种设定为年产PO425普通硅酸盐水泥110万吨（占50）年产PC325复合硅酸盐水泥110万吨（占50）水泥袋、散装比例为3070项目实施后，在实际生产中可根据市场需求调整产品结构，生产其它品种水泥。25323全厂物料平衡用于物料平衡计算的已知条件列举如下1干生料烧失量36362煤灰掺入量4523回转窑运转率9041（330D/A）4燃料低位热值216824KJ/KG（51852KCAL/KG）5熟料热耗3050KJ/KGCL（7294KCAL/KGCL）全厂物料平衡见表28。XXX日产4500吨水泥熟料生产线项目物料平衡表表28每吨熟料消耗定额（KG/T）物料平衡量（T）干燥的含水的干燥的含天然水分的物料名称天然水分（）干基配比（）生产损失（）理论实际实际每小时每天每年每小时每天每年石灰石1508453100126812128093130043240175764171902175243835851951931142泥岩600816100122491237313163232055678183737246859232195465砂岩1000542100812782099121153936940121901171041044135445硫酸渣150018910028382867337253712899425686321517650080生料150025281306751142227877熟料1875045001485000PO425500000138893333331100000石膏305010063136508708541700556117730461753157852石灰石105010063136377708541700556117715701717756684粉煤灰1015010018939191312125635101516835021471051531170051PC325500000138893333331100000石膏305010077708010708541700556117730461753157852石灰石105010077707848708541700556117715701717756684粉煤灰103001004662047091425127102030336700429421103061340101水泥合计1000277786666672200000石膏合计141734010112234146135062115704石灰石合计141734010112234143134354113368粉煤灰合计63771530455050506441154592510152燃煤合计501001406714209149572664206394121100428044267306222110窑头用煤400056275684598310656825576844021121772692288844窑尾用煤600084408525897415985238364126603168265403841332662533工艺设计及主机设备选型原则工艺设计遵循以下规范和标准GB502951999水泥工厂设计规范GB/T213722008硅酸盐水泥熟料GB49152004水泥工业大气污染物排放标准GB1752007通用硅酸盐水泥GB/T15962005用于水泥和混凝土中的粉煤灰GB167802007水泥单位产品能源消耗限额GB504432007水泥工厂节能设计规范工艺设计以性能可靠、技术先进、节省投资、节能降耗为原则，以“国产化、低投资、方便施工、加快工程进度”为指导思想，设备选型充分考虑水泥技术与装备发展水平，兼顾先进、节能、省投资及大件运输方便等因素，同时要满足国家对环保的要求，在确保设备运行稳妥可靠、确保产品质量和环保水平的前提下，优先选用引进技术、国内制造的高效节能设备，实现全厂设备国产化，降低基建投资。从本项目条件出发，充分考虑当地的气候特点，吸取我院多年来设计同规模水泥厂的成功经验，并结合本项目的具体条件优化技术方案，正确选择系统工艺设备，使系统配置先进、合理，并尽量降低一次建设投资，使工程获得建设投资的最大降低和经济效益的最大提高。充分重视环保和节能，设计中采取有效、可靠措施控制、治理粉尘、噪音污染，减少物料生产损失，确保各排放点的粉尘排放浓度控制在国家标准要求的范围内。2535生产工艺流程简述25351石灰石预均化矿山上开采破碎后的石灰石经带式输送机运输进厂送入90M石灰石圆形预均化堆场。石灰石预均化堆取料机生产能力为堆料1500T/H，年利用率为3149，取料500T/H，年利用率为4409。预均化堆场储量41000T，储期701D。自带式输送机送来预均化堆场的石灰石，由悬臂堆料机进行连续人字形堆料，由刮板取料机横切取料。预均化后的石灰石从堆场中心漏斗卸出，经带式输送机转运至10M石灰石配料库。堆场内下部设有备用卸料坑，由棒闸控制。当堆场检修或取料机发生故障时，可由此旁路暂时卸料。为避免粉尘污染，各带式输送机转运处均设有袋收尘器处理含尘气体，净化后的气体由风机排入大气。25352辅助原料破碎选用一台TKPF1416H反击式粗碎机破碎砂岩，进料粒度600MM，出料粒度70MM占90，生产能力200T/H，年利用率为1116。选用一台LPG1414双齿辊破碎机破碎粘土，进料粒度600400400MM，出料粒度70MM占90，生产能力350T/H，年利用率为442。辅料破碎考虑满足两条线的情况。破碎后的砂岩、粘土经带式输送机送至辅助原料联合储库。25353辅助原料储存、原料配料辅助原料的储存可共采用一座矩形预均化堆场和一座联合储库两种方案。共用一座矩形预均化堆场，堆料机采用一台侧式悬臂堆料机进行分层堆料，取料机采用一台侧式悬臂取料机取料。该方案与联合储库相比较。联合储库均化效果差，防尘措施困难，但如果储量相同的情况下，联合储库的占地面积较矩形联合预均化堆场小的多，同时可以代替辅助原料的配料库的占地面积，设备简单，投资省；联合储库可有效减轻湿粘性物料堵仓及清理对生产造成的影响等优点。同时考虑到海螺集团的生产习惯，以及尽可能减少设备类型和统一管理的需要。因此本方案推荐联合储库方案。破碎后的砂岩、粘土经带式输送机送至辅助原料联合储库内进行储存。硫酸渣由汽车运输进厂，直接堆放在联合储库内。在联合储库内，各种辅助原料由桥式抓斗起重机抓到各自的小仓中，小仓底下设有定量给料机，经过计量过后的物料经带式输送机送至出石灰石调配库的带式输送机上，然后由带式输送机送至原料磨内。设有多元素荧光分析仪和微机组成的生料质量控制系统，可自动分析出生料成分，并根据分析结果和目标值自动调节定量给料机转速以控制各原料的下料量，确保出磨生料成分合格。各种原料按QCX质量控制系统预先设定的配比，石灰石、粘土、硫酸渣、备用原料由各自的定量给料机计量后，经带式输送机送入生料磨。25354原煤输送及预均化原煤由汽车运输进厂，卸至堆棚。由装载机运至卸车坑，经卸料坑下的板喂机输送至带式输送机，带式输送机输送至原煤预均化堆场。原煤预均化堆场为90M圆形预均化堆场，储量为23000T，储期为3417D。原煤预均化堆取料机生产能力为堆料450T/H，年利用率为563，取料250T/H，年利用率为1014自带式输送机送来预均化堆场的原煤，由悬臂堆料机进行连续人字形堆料，由刮板取料机横切取料。预均化后的原煤从堆场中心漏斗卸出，经带式输送机转运至煤粉制备原煤仓。堆场内下部设有备用卸料坑，由棒闸控制。当堆场检修或取料机发生故障时，可由此旁路暂时卸料。25355生料粉磨按比例配合后的混合料经带式输送机送至生料磨入口的回转锁风阀进入生料磨系统，生料磨采用集烘干和粉磨、选粉于一体的辊式磨系统，利用窑尾废气作为烘干热源。原料在磨机内的磨盘上，被磨辊碾压粉碎成细粉，并被通入磨内的热风烘干。当入磨物料粒度75,产品细度为008方孔筛筛余1012时，系统生产能力为450T/H，年利用率5652。磨内粉磨后的物料被上升的热气流带起，经磨内上部的选粉机分选后，合格的生料粉随气流逸出立磨。通过调节选粉机转子的速度可控制生料粉成品的细度。出磨的高浓度含尘气体随后进入旋风分离器分离。收下的成品经空气输送斜槽、提升机送入生料库均化储存。出旋风分离器的气体经过循环风机后，一部分废气作为循环风重新回磨，剩余的含尘气体进入窑、磨废气处理系统。生料磨设有外循环系统，可降低立磨风环风速（5055M/S），减少系统能耗、增加系统产量。外循环物料经振动输送机、提升机送至外循环料仓，由定量给料机计量后入磨重新粉磨。为了保证辊式磨安全运转，在入磨皮带机上设有电磁除铁器和金属探测器，防止铁块等金属进入磨内。若金属探测器探测到原料中有金属，立即由设在带式输送机后的气动分料阀旁路卸出。25356窑磨废气处理为了最大限度利用废气预热，本项目设有低温余热发电系统。出预热器的高温废气，在余热锅炉开启时，通过余热锅炉后进入窑尾高温风机；在余热锅炉关闭时，从窑尾预热器出来的高温废气经高温风机进入9539M增湿塔做增湿降温处理。根据原料水分的大小，增湿塔喷入适当水量，将出窑废气降至适宜温度以满足生料烘干和磨内通风的要求；磨停窑开时经增湿塔降温调质处理后进入窑尾电收尘器净化处理，最后经烟囱排入大气。由电收尘器收下的粉尘经链运机、斗式提升机、空气输送斜槽随同合格生料一起由提升机喂进生料库内，同时也可以由提升机喂入窑内。增湿塔收下的粉尘经链运机、提升机喂进生料库内，同时可以由提升机喂入窑内。25357生料均化和窑尾喂料设置一座储量20000T、储期296D的22564M伊堡（IBAU）均化库储存、均化生料。从生料磨来的合格生料由提升机送至均化库顶，经库顶生料分配器分流后呈放射状从库顶多点下料，使库内料层几乎呈水平状分层堆放，库内分八个卸料区，出料则由库底充气系统分区供给松动空气，竖向取料后进入库底混合室。均化生料所用高压空气由库底罗茨风机提供。卸料时，向两个相对的料区充气，生料受气力松动并在重力作用下在各卸料点上方形成小漏斗流，生料在自上而下的流动过程中进行重力混合的同时，分别由各个卸料区卸出进入计量仓，在流动过程中进行着径向混合，进入计量仓的生料在充气的作用下再获得一次流态化混合，均化后的合格生料经仓下冲板流量计计量后用斜槽和钢芯胶带斗式提升机直接