建材熔剂公司日产400吨活性石灰生产线改扩建工程初步设计.doc

*建材熔剂有限公司建材熔剂有限公司 日日产产4 40 00 0吨吨活活性性石石灰灰生生产产线线改改扩扩建建工工程程 初初 步步 设设 计计 * * * 集集 团团 设设 计计 院院 有有 限限公公司司 苏苏州州* * * *化化物物工工程程技技术术有有限限公公司司 二二oooo九年元月九年元月 目目 录录 1 总总论论1 1.1概述 1 1.1.1工程概述 .1 1.2原料与燃料.3 1.3工厂组成及设计分工 .3 1.4生产工艺及主要装备 .4 2 总总图图运运输输 7 2.1厂址及概况.7 2.2总平面布置.7 2.3竖向布置 8 2.4运输 9 2.5绿化 10 2.6消防设施 10 2.7总图运输主要技术经济指标 10 3 生生产产工工艺艺技技术术与与装装备备 .12 3.1生产产品 12 3.2生产主要技术决定 .12 3.3生产工艺流程与配置 .13 3.4工作制度 14 3.5物料平衡计算 .15 4 窑窑炉炉及及燃燃料料系系统统.16 4.1回转窑系统主要设备规格性能及特点 16 4.2煤粉制备 21 5 除除尘尘与与采采暖暖通通风风.24 5.1概述 24 5.2除尘 24 5.3消声与隔振.27 5.4除尘维修及管理 .28 6 电电气气电电信信 29 6.1电气 29 6.2电信 35 7 给给水水排排水水 37 7.1概述 37 7.2水源给水管道系统 .37 7.3生产消防给水系统 .37 7.4生活给水系统 .37 7.5净循环水系统 .37 7.6浊循环水系统 .38 7.7排水系统 38 8 热热力力39 8.1热力介质 39 8.2热力介质供应 .39 8.3热力设施 40 9 仪仪表表自自动动化化 41 9.1概述 41 9.2检测和控制方式 .41 9.3仪表及设备选型 .41 9.4仪表维修 42 10 建建筑筑与与结结构构 43 10.1概述.43 10.2自然条件 .44 10.3设计的主要数据 45 10.4设计说明 .45 11 职职工工定定员员 50 11.1编制依据 .50 11.2编制范围 .50 11.3定员编制结果50 11.4人员培训 .51 12 主主要要设设备备表表（见见设设备备表表） .52 13 环环境境保保护护与与综综合合治治理理 .53 14 投投资资概概算算 58 14 消防消防 56 15 投资概算投资概算58 1 16 6 附附图图 总平面图总平面图 工艺流程图工艺流程图 工艺布置图工艺布置图 1 1 总论 1.1 概述 1.1.1工程概述 红河建材熔剂有限公司为发展循环经济，实现对 “依托红钢，服 务红钢，服务好红钢”的要求，确保炼钢熔剂的正常供给，投资建 设红河建材熔剂有限公司日产400吨（年产13.6万吨）活性石灰生产 线项目。 1.1.2 设计依据 红红河河建建材材熔熔剂剂有有限限公公司司的的招招标标文文件件。 1.1.3 设计原则及指导思想 根据上述设计依据文件的要求，结合本项目建设规模和场地条 件，本设计主要遵循以下设计原则及指导思想： a)设计符合国家、行业和地方有关法律、法规、标准和有关规 定。 b)在保证产品质量前提下节约投资 ，采用合理生产方式降低生 产成本。 c)整个系统采用plc控制，crt显示。 d)焙烧石灰设备选用1条3.6m55m回转窑，预热设备选用竖 式预热器，冷却设备选用竖式冷却器，窑尾烟气除尘选用布袋除尘 器除尘。 1.1.4 建设规模及产品大纲 1.1.4.1建设规模 年产活性石灰13.6万吨。 2 1.1.4.2产品方案 产 品 名 称粒 度 用途 需要量t/a 粉灰 03mm水泥13600 小块石灰38mm 烧结13600 活性石灰8mm50mm炼钢108800 合计050mm136000 1.1.4.3产品质量指标 活性石灰：达到行业标准yb/t042-93规定的一级品以上。 注：活性度是取50g石灰，用4n hcl滴定，10min滴定值。 1.1.5 建厂的外部条件 1.1.5.1 厂区自然条件及水文地质条件 极端最高温度36c 极端最低温度-4c 全年平均气温18.6c 年平均大气压力652mmhg 年平均降水量815820mm 最大积雪深度无地面积雪 最年平均相对湿度70 1.1.5.2地震 抗震设防烈度7度 设计基本地震加速度值0.10 g、第三组 3 1.2 原料与燃料 1.2.1 原料 本项目原料石灰石拟由本公司矿山以皮带输送机方式供给。为 了简化工艺流程，要求石灰矿供应合格粒度的石灰 石。对石灰石提 出如下指标要求。 矿石的块度和指标如下： 块度：2550 mm 其中25mm和50mm部分均小于5%，最大 粒度60mm。 理化指标： 名称 caomgosio2al2o3fe203 灼减 成分 54.31%1.05%0.68%0.14%0.65%43.17% 本工程年所需石灰石为：245614t/a。 1.2.2 燃料供应 燃料采用无烟煤、烟煤或半无烟煤，灰分 18%，挥发分20% 左右，灰熔点t11250，热值5500kcal/kg左右，s0.6%。块 度：050mm。 1.3 工厂组成及设计分工 1.3.1 工厂组成 1)原料贮运筛分水洗系统 2)回转窑焙烧系统 3)成品贮运筛分系统 4)高温烟气除尘净化设施 4 5)煤粉制备系统 6)配电所 7)循环水泵房 8)压缩空气站 9)柴油发电机室 1.3.2 设计分工 本工程设计分工以厂区界限为界，界内部分由昆钢集团设计院有 限公司、苏州中石钙化物工程技术有限公司总设计，界外部分由红河 建材熔剂有限公司统一配套。 1.4 生产工艺及主要装备 1.4.1 生产工艺简述 合格粒度的石灰石（2550mm）从原料圆筒仓由带式输送机运 至回转筛分水洗装置清洗，清洗后的石灰石经皮带输送机运输入原 料贮存仓，经仓下电振给料机将料给入 ne斗式提升机送入预热器顶 部料仓，然后由溜料管将石灰石分布到竖式预热器内。石灰石进入 预热器后先被回转窑窑尾来的烟气预热，一部分石灰石在预热器中 即可得到分解 ,经过预热的物料由液压推杆推出，经转运溜槽进入回 转窑中, 物料在回转窑内经过焙烧分解。在预热器的物料通道内设置 有低压降梁,可以有效减少烟气阻力损失, 降低排烟设备动力消耗， 烟气在预热石灰石后经过袋式除尘器除尘由排烟机排入大气。在回 转窑内焙烧好的石灰进入竖式冷却器 ,由底部送入的冷空气冷却后通 过电磁振动给料机排出至集料斗。 回转窑的日产量约为400t。冷空 气在冷却器内冷却物料的同时被加热，经窑头罩进入窑内，作为燃 料燃烧的二次助燃空气。 5 出窑后的活性石灰经板式输送机运输到 ne提升机，再经带式输 送机运至zsgb1530直线振动筛进行筛分， 850mm的筛上料经过 提升机将料分别送入1#、2#活性石灰贮仓；3-8mm 成品仓 1 个仓的贮量约为 150t，大于 5 天贮量。 850mm 的活性石灰用汽车运至炼钢厂； 8m 的石灰输送至石灰 破碎系统破碎至 0-3mm 后用罐车运输至烧结厂。3m 的粉灰运 到水泥厂作为水泥原料。 3.3 生产工艺流程与配置 合格粒度的石灰石（2550mm）从原料圆筒仓由带式输送机运 至回转筛分水洗装置清洗，清洗后的石灰石经皮带输送机运输入原 料贮存仓，经仓下电振给料机将料给入 ne斗式提升机送入预热器顶 部料仓，然后由溜料管将石灰石分布到竖式预热器内。石灰石进入 预热器后先被回转窑窑尾来的烟气预热，一部分石灰石在预热器中 即可得到分解 ,经过预热的物料由液压推杆推出，经转运溜槽进入回 转窑中, 物料在回转窑内经过焙烧分解。在预热器的物料通道内设置 有低压降梁,可以有效减少烟气阻力损失, 降低排烟设备动力消耗， 烟气在预热石灰石后经过袋式除尘器除尘由排烟机排入大气。在回 转窑内焙烧好的石灰进入竖式冷却器 ,由底部送入的冷空气冷却后通 过电磁振动给料机排出至集料斗。 回转窑的日产量约为400t。冷空 气在冷却器内冷却物料的同时被加热，经窑头罩进入窑内，作为燃 料燃烧的二次助燃空气。 出窑后的活性石灰经板式输送机运输到 ne提升机，再经带式输 送机运至zsgb1530直线振动筛进行筛分， 850mm的筛上料经过 提升机将料分别送入1#、2#活性石灰贮仓；3mm的筛下料由提升机 提入4#石灰粉灰仓；3-8mm成品由另一台提升机提入3#成品仓，由仓 下的皮带输送机运到石灰破碎系统。 1#、2活性石灰贮仓下用电液动 14 扇形闸门用于将仓中的物料装入汽车后送至炼钢厂。 4#石灰粉灰仓 贮仓下用电动扇形闸门将料装入罐车内送至 水泥厂。 回转窑焙烧用的煤粉由煤粉制备系统供给。 50mm的煤由汽车运 至厂内煤库，煤库由水泥厂原熟料库改造而成。用铲车将煤卸入煤 受料槽。受料槽的煤经往复式给料机喂料给带式输送机，经带式输 送机运至环锤破碎机。再通过斗式提升机将料送至原煤贮槽。通过 原煤仓下封闭式皮带秤加入磨煤机中，该磨煤机是集磨细、烘干、 选粉于一体的设备，在粉磨的同时通入热烟气进行干燥，热烟气流 将煤粉带起，经磨煤机自带的分离器分离后，粗颗粒煤粉返回磨煤 机中进行再次研磨，而细粉在排风机抽力的作用下，随气流进入袋 式收集器收集，达到粉气分离的目的。废气经收集器净化后由排风 机排入大气中。由收集器收集下来的煤粉卸入煤粉储仓中。根据石 灰窑的需要量，煤粉储仓中的煤粉在煤粉计量系统的控制下，由罗 茨鼓风机通过气力输送供入窑前烧嘴，与助燃风机提供的助燃风混 合燃烧，用于煅烧石灰。 煤粉制备系统设有氮气保安设施，以便在系统高温时向管路 充入氮气，防止发生爆炸事故。此外，在煤粉仓和管路系统中均设 有泄爆装置，以保护设备在爆炸时不受损坏。 煤粉制备系统烘干煤粉所用的热量由窑尾废烟气以及部分窑 头热空气提供。可充分利用废热，并可大大降低煤磨系统内部通风 气流的氧含量，有利于系统安全。 3.4 工作制度 表31 工工 作作 制制 度度 表表 15 序号工段名称年工作日日工作班班工作小时 1原料贮运筛分水洗系统33038 2回转窑焙烧系统33038 3成品贮运筛分系统33038 4煤粉制备系统33028 说明：1)回转窑年工作天数330天 2)年工作日为365/3/8，四班三运转。 3.5 物料平衡计算 平衡计算参数 a) 每条回转窑生产能力：400t/d b) 回转窑原料消耗量：1.80t/t c) 2550原料中，25的石灰石含量为5% d) 原料贮运筛分损失率：2% e) 成品筛分贮运损失：1.5% 表32 物料平衡表物料平衡表 工段及物料名称工作制度物料量，t序 号工段物料名称日/班/小时年班小时 1原料石灰石330/3/8245614248.131.0 2焙烧入窑石灰石330/3/8233333235.729.5 3成品活性石灰330/3/8136000133.316.7 16 4 窑炉及燃料系统 根据新建石灰工程年产活性石灰13.6万吨生产规模的需要，设计 选用日产400吨回转窑1座，燃料为煤粉，并配备煤粉制备系统一套， 以满足回转窑所用燃料的需要。 4.1 回转窑系统主要设备规格性能及特点 4.1.1 竖式预热器 a) 规格及性能 进料点数量：6个 液压推杆装置数量：6个 预热石灰石量：700t/d 预热石灰石块度：2550mm b) 设备组成及特点 竖式预热器是预热石灰石的关键设备。它由预热器本体、储料 仓、加料管、液压推杆装置等组成。 此型竖式预热器的一个突出特点是其内部设置有低阻力梁，它可 以合理分布窑尾进入预热器的烟气气流，降低烟气在预热器中的阻 力，从而减少排烟机的功率消耗。烟气在竖式预热器中直接穿过料层 与石灰石进行热交换，充分利用高温热烟气的余热，使石灰石预热温 度达到900，使石灰石预热并有一部分石灰石得到分解。废气经过 热交换后排出温度较低（最低可小于235），有利于除尘净化装置 的选型；预热器采用6个液压推头向回转窑内加料。预热器顶部设有 一个料仓，料仓上设有料位计控制料层高度；料仓和预热器本体之间 设有溜料管，其作用一是将顶部料仓的石灰石送入预热器内，二是起 料封作用防止冷空气进入预热器内。预热器内除顶部采用吊挂砖外， 其余部位均采用耐火浇注料，砖型少，砌筑简单；整个竖式预热器运 17 动设备少，设备维护量小，运行稳定可靠。 4.1.2 回转窑 a) 规格及性能 1) 煅烧品种：活性石灰 2) 回转窑规格： 3.6m x 55 m 3） 窑日产量： 400t 4） 平均年工作日： 330天 5） 石灰石粒度： 25 mm 50 mm 6） 燃料： 煤粉 7） 燃料热值： 煤粉 22990 kj/ kg 8） 单位产品热耗： 4850kj/kg b) 设备组成及特点 回转窑由筒体、支撑装置、传动装置、挡轮装置、窑尾及窑头密 封、窑头罩组成。 窑体与水平呈3.5%倾斜放置。配有3套支撑装置，其托轮轴承为 水冷式油勺润滑滑动轴承，并有球面瓦能自动调心。在靠近大齿圈处 还配有液压挡轮。采用变频调速电机驱动窑体，并设有辅助电动机驱 动窑体。窑头窑尾采用弹簧片式密封装置。 4.1.3 竖式冷却器 a) 规格及性能 排料口数量：4个 冷却石灰量：400t/d 18 b) 设备组成及特点 竖式冷却器是冷却石灰的关键设备。由冷却器本体、固定筛、冷 却风装置、电振卸料机等组成。 本设计采用的冷却器内分为四个冷却出料区域，每个区域出料速 度可根据料温单独控制；冷却风在冷却器内和热石灰直接接触，冷却 效果好，出灰温度低，出灰温度约高于环境温度40；冷却风经过冷 却石灰后温度可预热至600以上，一部分作为回转窑的二次助燃风 使用，另一部分用来干燥煤粉。冷却器没有运动部件，结构简单，冷 却效果好，设备维修量少。 4.1.4 窑的装备控制水平 焙烧系统设备生产操作的调节、控制和报警采用plc在主控室集 中控制，并设有各控制点的画面显示及必要的联锁监控，对生产过程 中所用的操作参数进行自动记录，并可随时打印。 4.1.5 生产工艺过程简述： 合格粒度的石灰石（2550mm）从原料圆筒仓由带式输送机运 至回转筛分水洗装置清洗，清洗后的石灰石经皮带输送机运输入原 料贮存仓，经仓下电振给料机将料给入 ne斗式提升机送入预热器顶 部料仓，然后由溜料管将石灰石分布到竖式预热器内。石灰石进入 预热器后先被回转窑窑尾来的烟气预热，一部分石灰石在预热器中 即可得到分解 ,经过预热的物料由液压推杆推出，经转运溜槽进入回 转窑中, 物料在回转窑内经过焙烧分解。在预热器的物料通道内设置 有低压降梁,可以有效减少烟气阻力损失, 降低排烟设备动力消耗， 烟气在预热石灰石后经过袋式除尘器除尘由排烟机排入大气。在回 转窑内焙烧好的石灰进入竖式冷却器 ,由底部送入的冷空气冷却后通 过电磁振动给料机排出至集料斗。 回转窑的日产量约为400t。冷空 19 气在冷却器内冷却物料的同时被加热，经窑头罩进入窑内，作为燃 料燃烧的二次助燃空气。 出窑后的活性石灰经板式输送机运输到 ne提升机，再经带式输 送机运至zsgb1530直线振动筛进行筛分， 850mm的筛上料经过 提升机将料分别送入1#、2#活性石灰贮仓；3mm的筛下料由提升机 提入4#石灰粉灰仓；3-8mm成品由另一台提升机提入3#成品仓，由仓 下的皮带输送机运到石灰破碎系统。 1#、2活性石灰贮仓下用电液动 扇形闸门用于将仓中的物料装入汽车后送至炼钢厂。 4#石灰粉灰仓 贮仓下用电动扇形闸门将料装入罐车内送至 水泥厂。 回转窑焙烧用的煤粉由煤粉制备系统供给。 50mm的煤由汽车运 至厂内煤库，煤库由水泥厂原熟料库改造而成。用铲车将煤卸入煤 受料槽。受料槽的煤经往复式给料机喂料给带式输送机，经带式输 送机运至环锤破碎机。再通过斗式提升机将料送至原煤贮槽。通过 原煤仓下封闭式皮带秤加入磨煤机中，该磨煤机是集磨细、烘干、 选粉于一体的设备，在粉磨的同时通入热烟气进行干燥，热烟气流 将煤粉带起，经磨煤机自带的分离器分离后，粗颗粒煤粉返回磨煤 机中进行再次研磨，而细粉在排风机抽力的作用下，随气流进入袋 式收集器收集，达到粉气分离的目的。废气经收集器净化后由排风 机排入大气中。由收集器收集下来的煤粉卸入煤粉储仓中。根据石 灰窑的需要量，煤粉储仓中的煤粉在煤粉计量系统的控制下，由罗 茨鼓风机通过气力输送供入窑前烧嘴，与助燃风机提供的助燃风混 合燃烧，用于煅烧石灰。 煤粉制备系统设有氮气保安设施，以便在系统高温时向管路 充入氮气，防止发生爆炸事故。此外，在煤粉仓和管路系统中均设 20 有泄爆装置，以保护设备在爆炸时不受损坏。 煤粉制备系统烘干煤粉所用的热量由窑尾废烟气以及部分窑 头热空气提供。可充分利用废热，并可大大降低煤磨系统内部通风 气流的氧含量，有利于系统安全。 4.1.6 现有原料条件 a)化学成分：（%） 名称 caomgosio2al2o3fe203 灼减 成分 54.31%1.05%0.68%0.14%0.65%43.17% 4.1.7 现有燃料条件烟煤 a)成分：（%） agwyvrsg 1810200.8 b)灰份熔点：1250 c)低位应用基热值：5500kcal/kg d)块度：50 mm 4.1.8 所能达到的产品质量情况 产品活性石灰在满足对原料、燃料质量要求的前提下实施正确 操作，可达到下述质量标准： 4.1.9 活性石灰：达到国家标准yb/t042-93规定的一级品以上。 注：活性度是取50g石灰，用4n hcl滴定，10min滴定值。 4.1.10 窑的产量及原料和燃料消耗量计算 1）根据目前已投产的类似回转窑的生产情况，回转窑单位面 积产量指标确定为32kg/m2 h 21 本设计选用的回转窑规格为3.6m55 m，窑内衬耐火材料厚 度为230mm，窑的有效内表面积为： f=3.14 x 3.14 x 55=542m2 本设计选用的回转窑日生产能力为： g=32 x 542 x 24=416256 (kg/d) 根据以上计算本设计选用一条 3.6m x 55m回转窑，年生产能 力约为13.7万吨。 2）燃料消耗量的计算（以低位热值 5500kcal/kg 煤计算）： (4850 x 400 x 1000)/22990=84385kg/d 小时煤粉消耗量为：3516kg/h 4.2 煤粉制备 4.2.1 磨煤机的选择 煤粉制备是回转窑用燃料的制备系统。回转窑对煤粉的质量要 求：细度90m的85%，含水率为1.5%，需要量为4t/h。根据 现有的燃料条件及现有煤粉制备设备的运行情况，设计选用1台公称 能力为68t/h的hrm1100立式磨煤机作为煤粉制备系统主机。 磨煤机的生产班制的确定 根据磨煤机生产能力为68t/h和回转窑小时煤粉需要量确定煤粉 制备系统生产班制为365/3/8. 4.2.2 主要设备配置及规格性能 a)磨煤机主要技术性能 设计选用磨煤机，其技术性能为： 型号：hrm1100 22 生产能力：68t/h 进料粒度：40mm 磨盘中径：1100mm 磨辊直径： 900mm 进磨煤机原煤水份：8% 出磨煤机煤粉水份：1.5% 进磨煤机气体温度：450 出磨煤机气体温度：7080 额定功率：110kw 4.2.3 生产工艺过程 煤粉制备采用立式磨煤机其生产工艺过程如下：煤块经破碎 后，由工艺斗式提升机供入原煤仓，通过原煤仓下封闭式皮带秤加 入磨煤机中，该磨煤机是集磨细、烘干、选粉于一体的设备，在粉 磨的同时通入热烟气进行干燥，热烟气流将煤粉带起，经磨煤机自 带的分离器分离后，粗颗粒煤粉返回磨煤机中进行再次研磨，而细 粉在排风机抽力的作用下，随气流进入袋式收集器收集，达到粉气 分离的目的。废气经收集器净化后由排风机排入大气中。由收集器 收集下来的煤粉卸入煤粉储仓中。根据石灰窑的需要量，煤粉储仓 中的煤粉在煤粉计量系统的控制下，由罗茨鼓风机通过气力输送供 入窑前烧嘴，与助燃风机提供的助燃风混合燃烧，用于煅烧石灰。 煤粉制备系统设有氮气保安设施，以便在系统高温时向管路充 入氮气，防止发生爆炸事故。此外，在煤粉仓和管路系统中均设有 泄爆装置，以保护设备在爆炸时不受损坏。 23 4.2.4 煤粉制备的装备控制水平 煤粉制备系统不独设置操作室，同回转窑操作室共用。系统采用 plc控制，设备运转crt显示。 24 5 除尘与采暖通风 5.1 概述 5.1.1 设计依据及标准 通风、除尘设计是依据下列标准和规范编制的。 a )采暖通风与空气调节设计规范gb50019-2003 b )大气污染物综合排放标准gb162971996 c )工业企业噪声控制设计规范gbj8785 d )工业炉窑大气污染排放标准gb907896 5.1.2 主要有害物及其治理 石灰在生产过程中产生粉尘及有害物：在回转窑生产过程中有高 温烟气及石灰粉尘产生；在石灰筛分贮运过程中有石灰粉尘产生。这 些粉尘，如不及时采取净化回收措施，将污染厂区及周围大气环境， 危害人体健康。 为改善生产环境及消除大气污染，保护人体健康，设计除对生产 过程中产生粉尘的设备进行最大限度的密闭外，还在各扬尘点设置机 械除尘系统，将回转窑烟气及其它生产过程中外逸的含尘气体吸出， 送入除尘器净化。净化后的气体含尘浓度控制在国家排放标准 (50mg/m3)以内。 5.2 除尘 为控制和消除活性石灰在生产过程中产生的粉尘，共设 5个除尘系 统。煤粉制备部分设2个系统c-1、c-2；回转窑窑尾设1个系统c-3， 回转窑窑头及转运站共用1个系统c-4，成品筛分贮运部分设1个系统 c-5。见除尘系统设备表（表5-1） 除除尘尘系系统统设设备备表表（表表5 5- -1 1） 25 排放量 序 号 除 尘 点 收尘设备 名称、规 格、型号 废气量 (m3/h) 温 度 () 扬 尘 点 (个) 台 数 进口含 尘浓度 (g/nm3) 出口含 尘浓度 (mg/nm3) 收尘 效率 (%) kg/hkg/a 排 放 高 度 (m) 1 成 品 仓 顶 hmc- 48（a）单 机除尘器 3200常温3355099.90.48380222 2 回 转 窑 烟 气 高温布袋除 尘器 12333325011205099.96.174886635 3 回 转 窑 落 料 点 hmc- 96（a）除 尘器 7000常温1155099.90.35277222 4 煤 磨 jlpm5c- 460袋式煤 粉收集器 33400常温1155099.91.671322620 5 烟 气 旋风除尘器26378250111550981.321045422 26 管 道 6 煤 仓 hmc- 48（a）单 机除尘器 3200常温1155099.90.16126722 合 计 10.1580387 5.2.1回转窑烟气除尘 回转窑烟气温度为245，烟气量为 65000 m3/h（标），烟气 含尘浓度1520g/ m3。回转窑烟气除尘系统（c-3）采用低压长袋 除尘器作为回转窑高温烟气的净化设备，除尘滤料采用耐高温滤 料。净化后的气体通过耐高温风机经烟囱排至室外，净化后的气体 含尘浓度控制在国家排放标准(50mg/m3)以内。 c-3系统的技术参数： 烟气量： 123333m3/h 烟气温度： 245 烟气含尘浓度： 20g/ m3 风机全压（180工况）：9200pa 配用电机： 560 kw 10kv (液力偶合器调速) 5.2.2煤粉制备部分除尘 为控制和消除煤在上料破碎及成品贮存过程中产生的粉尘，在 煤粉制备系统内设2个除尘系统（c-1、c-2）。各除尘系统的通风机 27 均和相应的工艺设备电气联锁；运行时先开启除尘装置，后开启工 艺设备；除尘装置关闭于工艺设备关闭之后。设计采用高效脉冲袋 式除尘器作为含尘气体的净化设备，通过通风机将净化后的气体排 至室外。除尘设备收集下来的粉尘均回至工艺设备中。 5.2.3成品转运筛分贮存部分除尘 为控制和消除活性石灰成品在转运筛分贮运过程中产生的粉尘，在 成品部分设有机械除尘系统如下： a）石灰回转窑成品冷却及转运部分：在转运站中设 1个除尘系统 （c-4）。除尘系统的通风机均和相应的工艺设备电气联锁；运行时 先开启除尘装置，后开启工艺设备；除尘装置关闭于工艺设备关闭 之后。设计采用高效脉冲袋式除尘器作为含尘气体的净化设备，通 过通风机将净化后的气体排至室外。 b)成品仓库：在成品筛粉设1个除尘系统（c-5）。除尘系统的通 风机均和相应的工艺设备电气联锁；运行时先开启除尘装置，后开 启工艺设备；除尘装置关闭于工艺设备关闭之后。设计采用高效脉 冲袋式除尘器作为含尘气体的净化设备，通过通风机将净化后的气 体排至室外。 5.3 消声与隔振 为保护环境减少噪声污染，在离心通风机出口装设消声装置，并 对回转窑排烟风机及成品仓除尘风机外壳作隔声处理。 为减少通风机及电机的振动，设置隔振装置，并在通风机的进出 口采取软联接措施使振动不外传。 5.4 除尘维修及管理 本工程通风、除尘系统的维修均由维修车间统一管理。 28 6 电气电信 6.1 电气 6.1.1 概述 本工程大部分负荷属于二级负荷，受电电源为一路电源，新建柴 油发电站为重要负荷提供保安电源。一路10kv电源承担本工程100% 的负荷。10kv配电所直接向1台高压电动机配电，同时负责高压电动 机的保护及除尘风机的控制。10/0.4kv变电所直接向本厂各低压配电 所送低压电源。 本工程新建石灰车间一个，其中包括：原料贮运筛分水洗系统、 回转窑焙烧系统、成品贮运筛分系统、高温烟气除尘净化系统、煤粉 制备系统、压缩空气站、循环水消防水泵房、柴油发电机室等. 6.1.2 供配电系统 6.1.2.1本工程设10kv配电所及10/0.4kv变配电所各一座。电源为电缆 进线。计算负荷为930kva，选用1000kv的变压器。 在窑头厂房设0.4kvmcc室，向原料贮运筛分水洗系统、回转窑 焙烧系统、成品贮运筛分系统、高温烟气除尘净化系统、煤粉制备系 统、循环水系统等用电设备供电。 在压缩空气站设0.4kv配电室。 6.1.2.2设置柴油发电机室一座作为备用电源，在电源故障情况下为重 要负荷（回转窑辅助传动电机）供电。 6.1.2.3为了改善功率因数，在10/0.4kv变配电所低压配电室应采用低 压静电电容器进行无功补偿，补偿后低压功率因数应达到0.95以上。 在10kv总配电所10kv进线处应考虑电能计量。本工程高压电气设备 继电保护应按下述要求配置： 10kv进线：设带时限过电流保护、延时速断保护。 29 10kv电力电容器：设短延时过流保护、零序电压保护、过负荷保 护、过压、欠压保护等。 10kv高压电动机：一般设电流速断保护、过电流保护、过负荷保 护、单相接地保护，并根据具体情况设低电压保护。 电力变压器：设电流速断保护、过电流保护、过负荷保护、单相 接地保护、轻重瓦斯及温度保护等。 6.1.3 电气传动 6.1.3.1 低压配电方式 低压配电采用ac380/220v电压，配电方式以放射式为主。采用 低压断路器作为短路保护设备，而以低压断路器或热继电器作为过负 荷保护设备。 对于回转窑系统回转窑中主传动电机、冷却器电振出料机及煤粉 制备系统中电子计量皮带称采用变频调速技术。 原料贮运筛分水洗系统、煤粉制备系统、回转窑焙烧系统、成品 贮运筛分系统、高温烟气除尘净化系统采用plc控制，crt显示。在 窑头厂房7.163平面设plc机柜室及集中操作室。 其他工段设备对与机械设备成套供应的电气装置，除工艺要求联 锁外，一般仅供电源；对无特殊要求的单体设备，一般仅考虑机旁单 机操作。 柴油泵房为21区火灾危险场所，煤粉制备为22区火灾危险场所， 将根据爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范选择相适应的防爆 设备，以保证安全生产。 6.1.3.2 工业控制计算机系统 在窑头厂房设置1套带有操作站的工业控制计算机系统（plc系 统）以实现其生产过程的集中控制监视和管理的自动化。 30 一、系统用途 本工段主要的工艺系统有：原料贮运筛分水洗系统、煤粉制备系 统、回转窑系统、成品贮运筛分系统、回转窑除尘器系统。 当上述工艺系统采用连动控制方式时，由工艺操作员在操作站计 算机上直接操作键盘，发送作业指令给plc系统，便可通过plc系统 直接监视、控制各系统的整个生产过程。工控机对各系统信号进行实 时检测，当发生故障时，经工控机判断后予以报警或停机。 带式输送机上还装设紧急事故开关，以便处理突然发生的紧急事 故。原料仓、煤仓、成品仓内均安装料位计，并在集控室显示各料仓 的料位信号。 二、系统构成及主要硬件、软件配置 自动控制系统由操作站和过程控制站构成。 过程控制站：通过控制单元所连接的检测和控制设备对生产过程 实施控制，并通过系统总线与操作站相连，接受操作管理信息并传递 实时数据。 操作站：通过操作站监视过程控制站的所有信息，进行显示、操 作、记录、数据处理、报表输出，并且可以按一定权限进行控制回路 的组态和参数修改等操作。 1）系统i/o构成 2）主要硬件配置 过程控制级：主要包括操作站、打印机、系统总线等设备。 操作站：2套 21”彩显，32位cpu，内外部存储装置，标准键盘，鼠标 打印机：1台 31 24针宽行汉字 操作台：若干 过程控制站：主要包括现场控制单元（控制器、机架、i/o模件、 通讯模件、电源模件）、机柜、编程器等。 现场控制单元 电源、通讯、输入、输出模块 编程器：根据系统需要配置 控制机柜：用于安装现场控制单元等设备。封闭式，前后开 门，底部进出线。 通讯/连接电缆 ups： 5kva，一套 通讯接口：rs485 3）软件 系统软件 系统运行和组态及调试所需的系统软件包，应包括： a）过程管理软件包 b）编程软件包 c）通讯软件包 d）系统软件运行的支持平台 e）离线调试及仿真功能 系统软件应具有友好的人机操作界面、开放的结构、集成化、易 于使用的特点，均为正版软件。 应用软件 32 三、主要功能要求 工业控制计算机系统可实现下列功能： 1）信号处理功能； 可以处理开关量输入信号、开关量输出信号、模拟量输入信号和 模拟量输出信号。以实现对生产设备的运行实施顺序连锁控制及模拟 量调节等控制功能。 2）显示功能： 通过crt监视器，对生产过程进行监视。显示画面应包括：工艺 流程图画面、趋势画面、报警画面、操作画面等，并应有汉字功能。 3）操作功能： 通过专用操作键盘、鼠标等，按照规定的操作权限实现具体操作 和数据的输入修改。 4）报警功能： 报警信号应可以多种优先级处理，处理方式包括：窗口显示、列 表、打印、音响输出、重要故障报警画面弹出、报警确认等。 5）打印功能： 能够打印输出操作记录报警记录及各种生产报表等功能。 6）系统自诊及维护功能： 可对系统本身进行高速巡检，随时监视，及时作出故障诊断，并 进行维护。 7）通讯功能。 8）所有i/o模块应具备带电插拔功能。 9）冗余功能： 33 为保证系统运行的可靠性，考虑如下方面冗余： a）过程控制网络总线； b）现场控制单元的cpu、电源、通讯等重要模块。 10）系统应具有开放性和安全性。 11）可扩充性： 为满足今后的发展需要，系统应具备一定的可扩充能力。 总之，通过功能极为丰富的工控机系统，在操作室内即可对生产 全过程进行监视和控制以及随时可调取各种历史的和现实的数据。本 系统为了满足检修及单机试车的需要，还可实施机旁单机操作功能。 6.1.3.3 线路敷设 线路以电缆为主；动力电缆采用铜芯；控制电缆采用多股铜芯电 缆；计算机电缆采用铜芯屏蔽电缆。 电缆敷设以电缆桥架为主。而部分户内线路考虑沿墙、梁等明敷 以及在吊棚、电缆沟或静电地板内敷设的方式。 各低压配电室选用固定式低压开关柜，xl-21型动力配电箱。 6.1.4 电气照明 鉴于本工程的低压配电为ac380/220v中性点直接接地系统，且 负荷较为平稳，故照明与动力共用一台变压器。各照明电源引自就近 的低压配电屏。照明网络电压采用380/220v，检修用的照明电压为 ac36v或ac12v。 在主要生产车间和规范规定的场所中，除设置工作照明外，还应 设置保证安全及供人员疏散用的应急照明；并在工艺要求场所设置局 部照明和检修照明。烟囱设障碍照明。厂区道路设道路照明。 根据环境情况选择相应的灯器型式。对一般生产车间和场所，一 34 般采用白炽灯或荧光灯。对有爆炸或火灾危险的场所，根据爆炸和 火灾危险环境电力装置设计规范选择与环境条件相适应的防爆型灯 器。 6.1.5 防雷及接地 窑头厂房,预热器,烟囱为第三类防雷建构筑物，根据爆炸和火 灾危险环境电力装置设计规范及建筑物防雷设计规范规定，将 考虑防直击雷和感应雷的措施。 380v系统中性点直接接地系统，采用tn-c-s系统，其电气装置 的外露导电部分通过保护线（pe线）或保护中性线（pen线）接地。 10/0.4kv变电所低压侧应做中性点接地。 低压配电室及动力配电箱均作重复接地。对爆炸火灾危险场所根 据工艺要求作设备防静电接地。 6.1.6 主要技术指标 1）低压电动机装机台数为71台，其中67台工作； 装机容量为1626.4kw, 其中工作容量为1333.15kw。 2）高压电动机台数为1台；容量为560kw。 6.2 电信 6.2.1 设计依据 a)工程规模、工艺生产要求； b)国标gb50116-98火灾自动报警系统设计规范； c)行标yb9063-2000钢铁企业电信设计规范。 6.2.2 设计范围 400t/d回转窑系统及其配套设施。 35 6.2.3 设计内容 消防系统、工业电视系统。 6.2.4 安全消防报警系统 6.2.4.1 报警系统 火灾报警系统形式为区域报警系统。本系统由1台单回路区域火 灾报警控制器和30点火灾报警探测网点组成。火灾报警探测点设置在 控制室、操作室、变电所等火灾危险场所，区域火灾报警控制器设在 中控室。 6.2.4.2 消防通信 本工程不专设消防电话，利用厂区电话、指令电话来达到消防通 信目的。 中控室、操作室等有关功能房间设置厂区电话，并利用指令电话 作为区域应急广播。 6.2.5 工业电视 工程于回转窑头尾及原料、成品仓库等处设工业电视监视点7 个，中控室设操作台、21”彩色监视器4台，系统预留网络接口。 36 7 给水排水 7.1 概述 本设计是为新建一条以煤粉为燃料的400t/d回转窑及其配套的生 产辅助设施和行政福利设施而进行的给排水设计。生产、生活供水水 源由建设单位提供至厂区边界，接点处供水压力应不小于0.20mpa。 其水质、水量、均应满足本工程用水要求。 本工程给排水系统设有水源给水管道系统、生产消防给水系统、 生活给水系统、循环水给水系统、生活污水排水系统及生产、雨水排 水系统。 7.2 水源给水管道系统 本工程水源水由建设单位提供至厂区边界。供水量为13.78m3/h， 主要供全厂生活、生产消防用水及各循环水系统的补充水。 7.3 生产消防给水系统 本工程生产用水量为14.5m3/h。主要供给循环水补充水。厂内设 环状生产消防给水管网，消防按同时发生一次火灾考虑，最大消防用 水量室内为15l/s，室外为15l/s。室内外按现行建筑设计消防规范要 求设置室内外消火栓及灭火器。室外设地上式消火栓，消火栓沿道路 设置，间距不大于120m，保护半径不大于150m。 7.4 生活给水系统 本工程所需生活水由厂区生活给水管网供给。生活用水主要供浴 室、食堂等生活水用户。生活用水最高日用水量为5.7m3，最大时用水 量为1.78m3。生活水水质应符合国家现行生活饮用水标准。 7.5 净循环水系统 回转窑生产线需循环水量为24m3/h。主要用户为：回转窑托辊 冷却水、稀油站冷却水和煤磨系统冷却水等。供水压力 0.20mpa; 水温32。循环水回水为敞开口排除，排出口在地坪面上。 37 循环水给水和循环水回水均接自（至）回转窑生产线边界处。 循环水系统补充水为2.2m3/h，由生产消防给水管网供给。 7.6 浊循环水系统 由于水洗石灰石用水与介质直接接触，故采用浊循环水系统。浊 循环水量为48m3/h。浊循环回水自流至平流沉淀池进行沉淀，沉淀后 经浊循环水泵加压后循环使用。 浊循环水系统补充水量为4.8m3/h，由净循环水排污水及生产消防 给水管网供给。 7.7 排水系统 排水系统为生活污水排水系统及生产、雨水排水系统。 生产排水量为1.6m3/h排入厂内生产、雨水排水系统；生活污水排 水最大小时量约为1.6m3/h，排入生活污水排水系统。卫生间排出的粪 便水经化粪池处理后与其它生活污水排入厂区外规划管网。 38 8 热力 8.1 热力介质 本工程热力介质有生产用压缩空气、除尘及仪表用净化压缩空 气等三种，各种热力介质消耗量见下表： 热力介质消耗量表 参 数消 耗 量序 号 介质名称 压力 (mpa） 温度 （） 单位消耗年 消 耗 备 注 1 生产用压缩 空气 0.60. 8 400.2m3/min1095m3 2 除尘及仪表 用净化 压缩空气 0.64020.5m3/min9741600m3 3 氮气 0.5403.0m3/min1800m3 8.2 热力介质供应 8.2.1 生产用压缩空气供应 本工程生产用压缩空气量0.2m3/min；压力为0.60.8mpa，由新建 压缩空气站供应。 8.2.2 除尘及仪表用净化压缩空气量： 20.5m3/min，压力为 0.6mpa；由新建压缩空气站供应。 8.2.3 氮气供应 本工程生产用氮气量：3m3/min，压力为0.5mpa。考虑20%富余系数 后3.6m3/min，由罐装氮气站供应（仅在必要时使用）。 39 8.3 热力设施 8.3.1 压缩空气站 压缩空气站内设水冷式螺杆空气压缩机fhog120w型3台，单 台能力为q=16m3/min，压力p=0.8mpa，2台运行，1台备用；另配置 无热再生空气干燥器wqz-b-30/b型2套，1套运行，1套备用。及其 它辅助设备，以满足全厂各种压缩空气的要求。 工艺用净化压缩空气及除尘用净化压缩空气要求指标为： 最大含尘粒径：1m 最大含尘浓度：1mg/m3 压力露点： -20 最大含油量：1mg/m3 8.3.2 柴油发电站 柴油发电站 为满足工艺生产安全用电等级要求，本工程新建应急柴油发电 站1座，供工艺生产做备用电源。 柴油发电站内设风冷式应急自启动柴油发电机组 1套，其额定 功率n=110kw，功率因素cos=0.8，额定电压u=400v，转速 n=1500r/min。该电站在正常电源停电时，能够及时投入使用，以 保证回转窑辅助传动系统以及相关设备的用电需要。保证回转窑的 设备安全。 40 9 仪表自动化 9.1 概述 本设计的检测及调节项目是以工艺专业要求为依据确定的。主要 包括回转窑系统、原料及成品贮运筛分系统、煤粉制备系统、除尘系 统、循环水系统、压缩空气站工段的仪表自动化设计。 9.2 检测和控制方式 根据现代化企业对自动化水平的要求，为确保生产过程安全稳定 地运行，提高控制与管理水平，发挥各装置的最大经济效益，提高劳 动生产率，减少劳动定员，在回转窑工段、原料贮运筛分工段、除尘 工段采用一套plc控制系统，对于工艺操作所需要的各种操作参数均 引至设在窑头操作室的控制系统,并视其重要程度分别进行指示、记 录、调节、报警及联锁等，参与经济核算的计量仪表均设积算功能。 关于plc控制系统详见电力专业说明。 锅炉房及循环水系统在各自操作室采用小型控制系统，空压站工 段在其操作室设盘装仪表 9.3 仪表及设备选型 9.3.1 各工段主要测控项目的内容 各装置的主要调节控制项目如下： 1.冷却器出料温度指示、报警； 2.冷却器及预热器料仓料位报警、联锁； 3.预热机液压装置油箱液压油温度报警、联锁； 4.液压油压力报警、联锁； 5.窑前煤粉流量与空气流量比例调节； 6.窑尾压力调节； 41 9.3.2 仪表选型 变送器以智能变送器为主，调节阀采用电动型。 9.3.3 车间内外自控线路的选型，敷设方式及抗干扰措施 与plc系统及小型控制系统相连的信号电缆选用屏蔽的计算机用 控制电缆；所有仪表电缆均采用穿保护管及电缆桥架内敷设方式。为 了防止干扰，处于同一桥架内部的仪表信号电缆与控制电缆之间用隔 板将其分开。 9.4 仪表维修 本次设计不考虑增加仪表维修设施及人员，由建设单位统筹解 决。 42 10 建筑与结构 10.1 概述 本工程为新建一条回转窑。主要建、构筑物有：石灰原料仓 库、石灰石筛分楼、窑头厂房、石灰筛分楼及成品贮仓、通廊、转 运站、预热器基础、煤磨车间及小房等。辅助生产设施主要有中央 电器室、钢烟囱等。 10.1.1 主要建（构）筑物 通廊、平台、受料坑、转运站、筛分站、原煤库、竖式预热器液 压站、窑头厂房、煤粉制备厂房、成品仓、回转窑基础、沉淀水池、 柴油发电站、压缩空气站、除尘器支架及基础、贮灰仓支架及基础、 风机基础、烟囱、给排水泵房等。 10.1.2 设计执行遵守的主要规范、规程及标准 1耐火安全规程（98冶安字第023号） 2建筑结构可靠度设计统一标准（gb50068-2001） 3建筑抗震设防分类标准（gb50223-95） 4建筑抗震设计规范（gb50011-2001） 5构筑物抗震设计规范（gb50191-93） 6建筑结构荷载规范（gb50009-2001） 7建筑地基基础设计规范（gb50007-2002） 8建筑地基处理技术规范（jgj79-2002） 9混凝土结构设计规范（gb50010-2002） 10 砌体结构设计规范（gb50003-2001） 11 钢结构设计规范（gb50017-2003） 43 12 动力机器基础设计规范（gb50040-96） 13 烟囱设计规范（gb50051-2002） 14 给水排水工程结构设计规范（gb50069-2002） 15 地下工程防水技术规范（gb50108-2001） 16 钢筋混凝土筒仓设计规范（gbj77-85） 17 建筑设计防火规范（2001年版）（gbj16-87