综合利用工业固体废弃物脱硫石膏液相法生产4万ta高强度-石膏粉可行性研究报告（优秀）　

- 1- 目录 1 总 论 . 1 1.1 项目名称、项目实施单位 . 1 1.2 项目实施地点 . 1 1.3 项目承担单位基本情况 . 1 1.4 项目的由来 . 3 1.5 项目提出的必要性 . 4 1.6 可行性研究报告编制依据 . 6 1.7 可行性研究报告工作范围 . 7 1.8 设计原则及指导思想 . 7 1.9 建设规模及产品品种 . 7 1.10 建设条件 . 8 1.11 主要技术经济指标 . 9 1.12 结论及建议 . 11 2 市场分析 . 13 2.1 市场定位 . 13 2.2 市场分析 . 13 2.3 结论 . 14 3 生产工艺 . 15 3.1 工艺设计原则 . 15 3.2 建设规模及产品品种 . 15 2H 湿抗折 7.0MPA 2H 湿抗压 12MPA . 15 3.3 物料平衡计算 . 15 3.4 各种物料的储存方式、储存量及储存期 . 16 3.5 主要生产车间设备生产能力及运转率 . 17 - 2- 3.6 生产车间物料计量 . 17 3.7 生产车间主要检修设备 . 18 3.8 现有设施改造说明 . 18 3.9 生产工艺流程 . 19 4 总图运输 . 24 4.1 厂址环境及交通运输 . 24 4.2 厂区总平面布置 . 24 4.3 竖向设 计及雨水排除 . 25 4.4 厂区道路及交通运输 . 25 4.5 绿化设计 . 25 4.6 总图运输技术指标 . 26 4.7 土地综合利用分析 . 26 5 电气及自动化 . 27 5.1 电气 . 27 5.2 生产过程自动化 . 29 6 给水排水 . 31 6.1 设计范围 . 31 6.2 用水量 . 31 （ 1）生产用水量 . 31 （ 2）消防用水量 . 31 （ 3）生产辅助车间用水量 . 31 （ 4）浇洒道路及绿化用水为 30 M3/D。 . 31 （ 5）不可估计用水量 . 31 （ 6）本工程总用水量 . 31 6.3 水源 . 31 6.4 给水系统 . 32 - 3- 7 建筑结构 . 33 7.1 设计原则 . 33 7.2 设计基础条件 . 33 7.3 建筑构造 . 34 7.4 建筑结构 . 35 8 节约与合理利用能源 . 37 8.1 设计依据及设计规范 . 37 8.2 项目资源节约分析 . 39 8.3 项目能源节约分析 . 39 8.4 资源、能源节约效果 . 42 9 环境保护 . 44 9.1 项目概况 . 44 9.2 设计依据及环境保护标准 . 44 9.3 本项目污染源分析 . 44 9.4 本项目中采取的治理措施 . 45 9.5 环保管理及监测机构 . 47 9.6 环保投资 . 48 9.7 环境影响分析 . 48 9.8 结论及建议 . 48 10 劳动安全及职业卫生 . 50 10.1 概述 . 50 10.2 设计依据 . 50 10.3 职业卫生措施 . 50 10.4 劳动安全措施 . 51 10.5 劳动安全卫生管理 . 52 10.6 劳动安全卫生投资 . 52 - 4- 11 消防安全 . 53 11.1 概述 . 53 11.2 设计依据 . 53 11.3 火灾危险性定类 . 53 11.4 消防设计 . 53 12 组织机构与劳动定员 . 56 12.1 组织机构设置 . 56 12.2 劳动定员 . 56 12.3 人员培训 . 57 13 建设进度设想 . 58 14 拟建项目招标方案 . 59 15 投资估算 . 60 15.1 工程概况 . 60 15.2 投资构成 . 60 15.3 编制依据 . 60 15.4 投资估算表 . 61 16 财务评价 . 64 16.1 项目概述 . 64 16.2 投资总额及资金来源 . 64 16.2.1 投资总额 . 64 16.3 总成本费用 . 65 16.4 盈利能力分析 . 65 16.4.1 销售收入 . 65 16.4.2 税金 . 66 16.4.3 利润分配： . 66 16.5 不确定性分析与风险分析 . 67 - 5- 16.6 风险分析 . 69 16.7 评价结论 . 71 16.8 财务平价计算表 . 71 - 1- 1 总 论 1.1 项目名称、项目实施单位 （ 1） 项目名称： *有限公司综合利用工业固体废弃物 脱硫石膏液相法 生 产 4 万 t/a 高 强度 -石膏粉 。 （ 2）项目承担单位： *有限公司。 1.2 项目实施地点 *有限公司 现有厂区内。 1.3 项目承担单位基本情况 *有限公司是 *省较早的大型石膏矿及石膏制品生产企业，下属四川华威建材有限责任公司、内蒙古华玉矿业有限公司、平邑 *有限公司、济南金绿苑 *有限公司，是集石膏矿石开采、生产、营销、精深加工于一体的综合性企业，是目前国内生产设备最先进、生产规模最大、产品种类最全的新型石膏制品企业之一。 该公司位于国内蕴藏量最大的石膏基地 *省平邑县境内，资产总额3.9 亿元，占地 260 亩，现有员工 1500 人。公司拥有一座年 产 50 万吨的现代化石膏矿；一条年产 3 万吨高强石膏粉生产线；一条引进的年产 4 万吨高强 -石膏粉生产线；一条年产 4 万吨石膏粉生产线；一条年产 40 万平方米石膏砌块生产线；四条石膏板生产线，总生产能力 3000 万平方米。其中，平邑石膏矿是目前我国石膏矿单井生产能力最大、设备最先进、自动化程度最高的现代化石膏矿。 a-石膏系列产品市场占有率稳居全国第一，并远销韩国、马来西亚、菲律宾、台湾等国家和地区，是全国 68 家同类生产企业中唯一能出口产品的企业。 该公司是“ *省高新技术企业”，纸面石膏板产品荣获“第一届国际建材 博览会银奖”、“ 国家质检合格建材绿色环保产品”。陶瓷模具石膏粉获得“全国四新产品奖”，并长期占领中国陶瓷模具石膏市场第一的位置。公司通过了 ISO9001 质量管理体系认证。 - 2- 该公司的下设机构 石膏技术研究所，专门从事石膏技术、产品、工艺和设备的开发研究工作，是国内石膏技术领域较具规模的综合性研究机构。研究所下设五个部门和两个试验室，分别为信息综合部、新型装饰材料与墙体材料应用开发部、化学石膏应用开发部、石膏粉体应用开发部、石膏开采技术开发部、化学试验室和物理试验室。现有工程技术人员 38 人，其中：高级职称 6 人 、中级职称 16 人。研究所近年来主持完成的公司自主创新成果如下： 黄金首饰铸造石膏粉获得了 07 年临沂市科技进步二等奖。 牙科石膏获得了 07 年中国非金属矿石膏专业委员会“产品创新一等奖”。 液相法 -石膏粉生产工艺获得国家专利受理。 鞋模铸粉承担临沂市科技攻关计划项目 2007 年 11 月份被认定为省级高新技术企业 利用脱硫石膏液相法生产高强度 -石膏试验项目已列入 2008 年 *省技术创新重点项目计划。 除以上成果外，公司在消化吸收引进设备技术方面作了大量的卓有成效的工作，已全面掌握了 液相法 高强度 -石 膏 生产工艺、技术，并自主开发了部分相关设备。 该公司 2007 年完成销售收入 1.1 亿元，利润 1000 万元。其中新产品和技术革新的贡献占 30以上。 公司投资 9000 多万元从德国 BSH 公司引进建设的年产 4 万吨高纯度-石膏生产线，填补了国内该项石膏产品和加工技术装备两项空白，是我国目前唯一一条世界最先进水平的生产线，使我国石膏制品加工技术达到国际先进水平。生产的高纯度石膏系列产品，满足了国内高档陶瓷、金属精密铸造和医用模具材料的需求，替代了该类产品的进口。公司自行立项研制开发的牙模石膏、黄金首饰铸造石膏、橡 胶轮胎模具石膏、铝合金精密铸造石膏已广泛应用于全国十多个省市和国外十多个国家，产品性能达到国际先- 3- 进水平。 1.4 项目的由来 目前，该公司两条 -高强石膏粉生产线所用原料均采用优选的高品位雪花石膏，有原料价格高、加工过程复杂、消耗大等缺点，对产品成本有较大影响。采用品质好价格低的化学石膏代替高品位天然石膏，是降低成本提高效益的有效途径之一。根据目前可得到的各种化学石膏的成分、特性，经试验研究，电厂脱硫石膏适宜采用液相法生产高强度 -石膏，并在公司引进生产线上进行生产试验并取得成功。 烟气脱硫石膏是火力发电 厂，用石灰石作为脱硫剂，与水混合形成吸收剂，再与烟气中的二氧化硫以及鼓入的强氧化空气反应，进而生成的二水硫酸钙（既脱硫石膏）。 到 2007 年年底，我国已有 2.7 亿千瓦的燃煤发电机组安装了烟气脱硫装置。 2010 年，我国将有 4.6 亿千瓦的燃煤发电机组安装烟气脱硫装置，其中 88%的烟气脱硫装置是采用石灰石 石膏湿法烟气脱硫系统（即 WFGD）。根据我国电煤的含硫量， 2010 年后，每年将要排放近亿吨湿法脱硫的副产品 脱硫石膏。另外 ,我国年产磷肥 1100 万吨，每年还要排放与脱硫石膏同属化学石膏的磷石膏 4000 万吨，并 且磷石膏多年的蓄积已达数亿吨。 2007 年我国天然石膏的产量为 5000 多万吨，即使化学石膏全部取代了天然石膏，仍可能有几千万吨的脱硫石膏和磷石膏无法被利用。由此可见，如果不对化学石膏的处理技术加以创新，开拓新的用途，进行全面的综合利用，必定会造成二次污染，因此脱硫石膏等化学石膏的综合利用已迫在眉睫。 在众多化学石膏中，脱硫石膏具有品位高，有害杂质少的优点。如果能够很好的利用脱硫石膏的优点。针对其优点开发其新的用途，这对于环境保护、节约资源，增加电厂效益有着很大的实际意义。 国内对烟气脱硫石膏的综合处理和应用已 经起步，烟气脱硫石膏的应用蕴藏着巨大的市场机遇和环保效应，烟气脱硫石膏的大量出现为以石膏为原材料的企业带来了商机。 - 4- 国内烟气脱硫石膏应用于以下几方面： 用于制造石膏砌块。 用于制造腻子石膏和粉刷石膏。 用于作水泥缓凝剂。 用于制造纸面石膏板。 用作土壤改良剂。 用脱硫石膏制造附加值高、效益好的模具石膏是拓展脱硫石膏应用领域的又一途径。我国模具石膏市场较大，据统计我国 2007 年卫生陶瓷产量 7100万件、日用陶瓷产量 1.5 亿件，模具石膏总需求 400 万吨。但总体上看，目前国内用烟气脱硫石膏制造模具石膏技 术工艺上还存在一些问题，有待进一步开发研究。主要技术障碍是：国内模具石膏生产线设备，只能采用块状干法蒸压，不能加工粉状烟气脱硫石膏。只有将粉状脱硫石膏采用液相法工艺才能制造高性能的 -石膏， *公司恰恰具有这样的条件。 因此， *有限公司拟用烟气脱硫石膏，采用液相法生产工艺制造高强度 -石膏粉。公司 委托 *省建筑材料工业设计研究院编制“ *有限公司年 产 4 万吨高 强度 -石膏粉 可行性研究告”。 本项目完成后对提升目前 -石膏粉 落后的传统生产工艺，对国内电厂烟气脱硫石膏的深加工起到示范作用；将填 补国内有关技术的空白，也是环保领域的突破，符合国家产业政策。生产成品将与天然石膏的使用指标相接近，彻底缓解国内高品位石膏短缺的局面，降低了产品制造成本，从而增加企业经济效益和社会环保效应。 1.5 项目提出的必要性 1.5.1 符合国家产业政策和行业规划 本项目产品属脱硫石膏资源综合利用深加工。 “脱硫副产物综合利用”是我国加强环境保护工作、落实节能减排、发展循环经济的工作要求，被列入我国二氧化硫和酸雨污染防治“十一五”规划和节能减排综合性工作方案的工作部署，符合中华人民共和国循环经济促进法的要 求，并在国家“十一五”资源综合利用指导意见的指导下开展。 - 5- 脱硫副产物是国家鼓励综合利用的资源，已经纳入 2003 年修订的资源综合利用目录范围内，“利用烟气回收生产的硫酸、磷铵、硫铵、硫酸亚铁、石膏、二氧化硅、建材产品和化学产品”。国家在“十一五”烟气脱硫和二氧化硫污染防治规划中均提出要制定出台促进脱硫副产物综合利用的措施和政策要求。 国家发改委 2005 年关于加快火电厂烟气脱硫产业化发展的若干意见中，要求“进一步开展烟气脱硫副产品综合利用，推动循环经济发展。组织建材、农林、电力等部门、科研院所对脱硫 副产物，尤其是脱硫石膏，进行深入的研究，组织实施脱硫副产物综合利用示范工程，适时出台脱硫副产物综合利用强制性措施和相关的优惠政策。” 1.5.2 对行业起到示范带动作用 国内模具石膏制造设备采用块状干法蒸压然后粉碎煅烧，不能对粉状脱硫石膏蒸压加工。只有将粉状脱硫石膏采用液相法工艺才能制造高性能的-石膏。 液相法 高强度 -石膏 粉生产工艺 是将 粉状脱硫石膏 在混合罐内与水混合成石膏料浆，混合均匀后的石膏料浆经料浆泵进入转晶罐内在一定温度、压力条件下进行结晶；待浆体中的二水石膏 100%转晶为 a 半水石膏，将 -石 膏 浆体进入离心分离机分离、然后干燥得到的 -石膏 晶体颗粒。 该生产工艺完全解决了 粉状脱硫石膏 加工高档产品的技术问题， 对国内电厂烟气脱硫石膏的深加工起到示范作用 ，可以广泛推广 ；是环保领域的重大突破 。 1.5.3 技术先进、消化加工能力大 液相法 高强度 -石膏 生产工艺是目前世界先进的 -石膏 生产工艺，已经申请国家专利，并已受理（申请号 200710013988.5）。 可年加工 利用 脱硫石膏 5.4 万吨。 1.5.4 有 可靠的化学石膏资源做保障 - 6- 平邑周边 50 公里范围内脱硫石膏来源丰富 :费县国家电力公司新上 120万 KW 的电厂，副产脱硫石膏 60 多万吨；邹城电厂副产脱硫石膏 30 万吨 ；省内各大电厂副产的脱硫石膏预计超过 300 万吨 .本项目拟采用的工艺技术属目前世界石膏加工先进技术，环保节能，产品质量稳定可靠，被国外石膏企业所采用。 *公司根据本公司的现实需求和为解决原材料来源之急需，提出了本项目。 本项目的实施符合目标市场的产品需求，符合行业、地方的规划发展要求。 1.6 可行性研究报告编制依据 本 报告 编制的主要依据包括： （ 1） 发改办环资 20082692关于 组织申报资源节约和环境保护 2009年中央预算内投资备 选项目 的通知 （ 2）国务院关于做好建设节约型社会近期重点工作的通知（国发200521号） （ 3）国务院批转国家经贸委等部门 “关于进一步开展资源综合利用意见的通知 ”（国发 199636号） （ 4）财政部、国家税务总局、国家发展改革委财政部、国家税务总局、国家发展改革委关于公布资源综合利用企业所得税优惠目录（ 2008 年版）的的通知财税 2008117 号 （ 5）财政部、国家税务总局关于资源综合利用及其他产品增值税政策的通知财税 2008156 号。 （ 6）国家发展和改革委员会、科技部、环保 局公告（ 2005年第 65号）国家鼓励发展的资源节约综合利用和环境保护技术（综合利用部分） （ 7）国家发展和改革委员会令第 40号产业结构调整指导目录（ 2005年本） （ 8）国家发展改革委 关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指- 7- 南（ 2006）的通知 （ 发改环资 2007 21号 ） （ 9）节约能源法 （ 10）国务院令第 253号建设项目环境保护管理条例 （ 11） *有限公司 提供的有关基础资料。 1.7 可行性研究报告工作范围 本可行性研究报告的范围是：依据国家的产业政策，对 *有限公司年 产 4万吨高 强度 -石膏粉 项目 ，从政策、市场、技术、经济效益、环保等方面进行分析研究，主要包括工艺、电气及自动化、总图运输、给排水、建筑结构、概算、技术经济、环保等专业。 1.8 设计原则及指导思想 本项目的设计要充分发挥国内多年来在生产技术、装备的研究与开发以及工程设计方面所取得的成熟经验， 采用 *有限公 司拥有自主知识产权的液相法生产 -石膏粉 技术和装备；充分体现“生产可靠，技术先进，节省投资，提高效益”的设计指导思想。针对本项目，确定设计指导思想和设计原则为： (1) 以生产可靠为前 提条件，采用成熟可靠的生产工艺和装备。 (2) 在生产可靠的前提下，提倡技术先进。要尽可能采用先进工艺和生产技术。 (3) 充分利用现有设施。通过优化设计降低工程建设投资，提高经济效益。 (4) 应贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防等方面的有关规定和标准，做到“三同时”。 1.9 建设规模及产品品种 本项目建设规模为年产 4 万吨高 强度 -石膏粉 。 其中：陶瓷模具系列石膏粉 2 万 t/年 精密铸造系列石膏粉 1.5 万 t/年 齿科材料 系列石膏粉 0.5 万 t/年 - 8- 产品品种也可以根据市场需求情况进行调整。 1.10 建设条件 1.10.1 原燃材料 (1) 脱硫石膏 本项目年需 5.38万吨脱硫石膏，由费县国家电力公司新上 120万 KW的电厂、邹城电厂供应，汽车运输进厂。 (2) 液化气 本项目年需要液化气 2000吨，通过对厂区现有 160m3的液化气站进行改造，为本项目提供燃料。 1.10.2 供电 本工程年用电量 360万度。 本项目电源由距该厂 1Km的金城热电厂有限公司以 10KV架空线路引来。 供电系统在原有基础上进行改造，以满足本项目供电要求 。 1.10.3 供水 该厂生产用水充分利用石膏矿的矿井水，水由石膏矿井抽出，储存在水塔内，能满足生产用水量的要求 。 生活用地下水，由原有系统供给，供水充足。 1.10.4 厂址及交通运输 *有限公司位于平邑县卞桥镇 ,紧靠省道董泗路 ,距 307国道 8公里 ,距日东高速平邑东收费口 8公里 , 距兖石铁路平邑站 18公里 ,交通条件优越。 1.10.5 气象资料 年平均气温 13.2 年平均最高气温 14.1 年平均最低气温 11.9 - 9- 年极端高气温 39.4 年极端最低气温 22.0 年平均降水量为 784.8 毫米 年最大降水量为 1185.1 毫米 年平均风速 3.3m/s 年定时最大风速 18m/s 年平均冻土深度 15cm 年最大冻土深度 40cm 1.10.6 工程地质 根据现有工程资料，地下 2m即可见岩石层，承载力特征值 fa k=400kPa。 1.10.7 抗震设防烈度 抗震设防烈度为 7度，设计基本地震加速度值为 0.2g。设计地震分组为第一组。 1.11 主要技术经济指标 主要技术经济指标见表 1 1。 主要技术经济指标 表 1 1 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 1 工厂规模与产品品种 -石膏粉 万 t/a 4 其中： 陶瓷模具系列石膏粉 万 t/a 2 精密铸造系列石膏粉 万 t/a 1.5 齿科材料 系列石膏粉 万 t/a 0.5 2 主要生产设备选型 2.1 回转烘干机 台 1 2.2 高压蒸锅 台 2 2.3 固体盘式离心分离机 台 1 2.4 造粒机 台 1 - 10- 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 3 装机容量 kW 887.6 4 计算负荷 kW 621 5 年耗电量 kWh 3.6 106 6 水源补水量 m3/d 373 7 总平面图指标 7.1 厂区占地面积 ha 1.13 7.2 建、构筑物及露天设备用地面积 m2 3420 7.3 建筑面积 m2 8023 7.4 作业场地占地面积 m2 1000 7.5 建筑系数 % 39.1 7.6 厂内道路及广场占地面积 % 3000 7.7 利用系数 % 66 7.8 绿化系数 % 14 8 总投资 万元 7637.78 8.1 其中：固定资产投资 万元 7349.78 8.2 铺底流动资金 万元 288 9 固定资产投资构成 100% 9.1 建筑工程 万元 925.00 12.59% 9.2 设备购置 万元 4647.57 60.89% 9.3 安装工程 万元 979.51 13.33% 9.4 其 它 万元 797.69 10.85% 10 劳动定员 人 58 10.1 生产工人 人 40 10.2 管理及技术人员 人 11 10.3 服务人员 人 7 10 劳动生产率 10.1 全员劳动生产率 t 石膏 /人a 689.7 10.2 生产工人劳动生产率 t 石膏 /人a 1000 - 11- 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 11 能耗指标 11.1 吨石膏综合电耗 kWh/t 90 12 财务评价指标 12.1 销售 收入 (不含税 ) 万元 9504 生产期平均 12.2 销售税金及附加 万元 1084.31 生产期平均 附 :增值税 万元 985.74 生产期平均 12.3 利润总额 万元 4204.46 生产期平均 12.4 所得税 万元 1051.11 生产期平均 12.5 税后利润 万元 3153.34 生产期平均 12.6 财务内部收益率 全部投资所得税前 % 54.92 全部投资所得税后 % 43.62 自有资金 % 70.35049 12.7 财务净现值 全部投资所得税前 万元 23239.22 ic= 12 % 全部投资所得税后 万元 16573.94 ic= 12 % 自有资金 万元 17211.01 ic= 12 % 12.8 投资回收期 全部投资所得税前 年 2.986 含建设期 全部投资所得税后 年 3.438 含建设期 12.9 投资利润率 % 50.5965 12.10 投资利税率 % 75.5076 12.11 清偿能力 国内投资借款偿还期 年 6.2425 含宽限期 盈亏平衡点 % 27.6 达产第三年 1.12 结论及建议 (1)本项目产品属工业固体废弃物脱硫石膏资源综合利用深加工，采用脱硫石膏生产 高 强度 -石膏粉 ，节省了 4.7万 t天然石膏资源；节省了废弃物占- 12- 地 5亩；采用石膏矿的矿井水约 10万 t作为生产用水，使矿井水得到有效利用，符合中华人民共和国循环经济促进法、资源综合利用目录等相关政策要求 。 (2)本项目采用 *有限公司自主开发的先进、成熟的 液相法 高 强度 -石膏粉 生产工艺技术和装备，建成后工艺技术处于国内领先平，这对发展我国的脱硫石膏深加工，推 动现有石膏深加工工业的技术进步，提高产品的技术含量及提高产品的附加值，都具有积极的意义。 (3)本项目生产的高强度 -石膏粉 ，应用领域广泛， 目前，国内需求量很大，市场前景广阔，产品销售市场有保证。 (4)该项目 依托 *有限公司现有条件，包括建场地、辅助生产设施等，投资低，建设速度快，效益好； 原材料供应及供电、供水有保证，交通运输方便，建设场地适宜建厂，建设条件较好。 (5)本项目严格执行国家和地方环保、劳动安全、工业卫生、计量、消防等有关规定和标准，做到“三同时”。 (6)该项目总投资 (按铺底流动 资金口径 )7637.78万元，年平均利润总额4204.46万元，有项目税后全投资财务内部收益率 54.92%，全投资回收期3.438年（税后含建设期）， 盈亏平衡点（达产第三年） 27.6%，说明项目有较好的盈利并有较好的抗风险能力。 从财务角度讲项目是可行的。 综上所述，本项目建设条件落实，技术上可行，经济效益良好，建议上级有关部门尽快核准本项目，争取项目早日开工建设，早日建成投产，早见效益。 - 13- 2 市场分析 2.1 市场定位 根据 *有限公司 目前的销售网络，在分析其周边地区石膏粉市场供求关系和比较 合理的销售半径后，本项目的市场定位是利用项目所在地便捷的交通条件和产品优势，把 河北 省 、 河南省 及 *省 做为主要目标市场，同时考虑其他陶瓷工业相对发达的省份作为辅助目标市场。 2.2 市场分析 2.2.1 全国市场分析 型高强度石膏粉作为一种优质的胶凝材料，被广泛应用于陶瓷、精密铸造、医用、航空、船舶、汽车、塑料、建筑艺术及工艺美术等领域，制成各种模具、模型，由于其自身性能的优越性而倍受青睐，社会需求量非常大。随着近几年经济的迅猛发展，这种需求量在不断增加，而且对石膏粉的质量及性能要求也越来越高。 特 别是采用液相法生产型高强度石膏，其发育而成的石膏晶体特别完善，纯度特别高，使其机械性能大大提高，其干燥性能抗压强度在50-100Mpa，而且其制品具有强度高、硬度大、耐磨性好、轮廓清晰、梭角突出、仿真性强等优点。用液相法 -石膏 基料可以制造特种石膏粉包括精密铸造石膏、牙科模用石膏、黄金首饰铸造、琉璃铸造和吸塑石膏等。液相法-石膏 基料开发的系列石膏因表面精密度高，精糙度小，成形性能好， 所制作的模型能够准确地复制细节，使用次数 多。成为航空、航天、汽车、船舶、兵器、电子等行业的高档模具材料 。 大大提升了我国建 材行业及金属制造业产品技术水平，为我国赶超发达国家，提供有力的保证。 我国模具石膏市场较大，据统计我国 2008 年卫生陶瓷产量 1.5 亿 件、日用陶瓷产量 130 亿件，模具石膏总需求 400 万吨。 目前国内知名陶瓷企业上海美标、广东东陶、台湾和成、广东箭牌、广东鹰牌等都使用进口 模具石膏 ，价格在 2500-3000 元 /吨。 - 14- 我国是世界黄金首饰第四大生产国，用于制作浇铸黄金 .银首饰的模具用石膏的需求量非常大 ,年需求约 8 万吨，但主要依靠进口。制作浇铸黄金、银铜首饰的模具用石膏售价 5600-7600 元 /吨，市场销售收入达亿 。 我国目前的牙模石膏需求量为 5000-6000 吨 /年，而人口只有 8000 万的德国年消耗牙模石膏量为 10000 吨。随着人民生活水平的不断提高，随着牙模石膏的国产化带来的牙模石膏价格下降，我国牙模石膏的潜在需求量最终可达万吨 /年；目前大多市场被德国贺利氏齿科材料垄断，其潜在市场可观。 2.2.2 目标 市场分析 河北卫生陶瓷产量保持较快增长。 1 10 月累计产量为 1644 万件， 预计2008 全年达到 2000 万件 , 需求模具石膏 40 万吨 ,日用 陶瓷产量累计 2.5 亿件 ,需求模具石膏 2.5 万吨 . 河北总需求模具石膏 42.5 万吨 . 河南卫生陶瓷产量保持平稳增长。 1 10 月累计产量为 3728 万件， 预计2008 全年达到 4000 万件 , 需求模具石膏 80 万吨 ,日用 陶瓷产量累计 8 亿件 , 需求模具石膏 8 万吨 . 河南总需求模具石膏 88 万吨 . *省 卫生陶瓷 产 量保持快速增长 ,预计 2008 全年达到 200 万件 , 需求模具石膏 4 万吨，日用 陶瓷产量累计 11 亿件 , 需求模具石膏 8 万吨 . *总需求模具石膏 12 万吨 . 三大区域总需求模具石膏 142.5 万吨。 2.3 结论 作为一种基础材料， 采用液相法生产的 -石膏粉 其市场需求将不断扩大。 本项目建成 投产后，可依托工厂现有销售网络进行销售，依靠品牌效应和 产品 质量优势，以及行之有效的销售手段，开拓目标市场是可能的 ； 因此，本项目具有较好的市场前景。 - 15- 3 生产工艺 3.1 工艺设计原则 (1) 以“生产可靠、技术先进、节省投资、提高效益”为宗 旨。 采用 *有限公司 拥有自主知识产权的液相法生产 -石膏粉 。 (2) 充分利用现有设施，优化设计，努力做到工艺流程顺畅，生产车间布置紧凑，尽量节省用地。 (3) 选用高效可靠的除尘设备，确保净化后的废气排放达到国家环保标准要求。 3.2 建设规模及产品品 种 本项目用地为现有场地，结合目前场地实际情况，考虑到目前世界上连续转晶技术的最大能力是年产 4 万吨规模，本项目建设规模确定为年产 高 强度 -石膏粉 4 万 t。 其中：陶瓷模具系列石膏粉 2 万 t/a 精密铸造系列石膏粉 1.5 万 t/a 齿科材料 系列石膏粉 0.5 万 t/a 产品品种可以根据市场需求进行调整 ， 其产品质量指标符合GB/T9776-2008国标要求。 本项目合格 -石膏粉 产品应达到如下指标： 标准稠度： 35 2h 湿抗折 7.0MPa 2h 湿抗压 12MPa 干抗折 14MPa 干抗压 24Mpa 项目建成投产后， *公司 高强度 -石膏粉的生产能力将达到 11 万t/a。 3.3 物料平衡计算 原料：生产线的主要原料是脱硫石膏，化学成分等相关指标见下表 - 16- 脱硫石膏化学成分 表 3-1 成份 Al2O3 CaO Fe2O3 SO3 P2O5 H20+ H20_ 细度 (mm) 容重 t/m3 PH值 含量（ %） 0.2 33 0.035 46.5 0.9 21.5 19.5 0.2 0.8 3-4 燃料：采用液化气 作燃料 年运转时间：年生产 300天。 全厂物料平衡见物料平衡表（表 3 2）。 物料平衡表 表 3-2 物料 水 分 （ %） 生产 损失 (%) 物料平衡量 ( t ) 干燥的 含水的 每小时 每天 每年 每小时 每天 每年 脱硫石膏 13 1 6.5 156 46800 7.47 179 53793 液化气 0.28 6.67 2000 外加剂 0.056 1.333 400 陶 瓷模具系列石膏 2.78 66.6 20000 精密铸造系列石膏 2.08 50 15000 齿科材料系列石膏 0.695 16.7 5000 3.4 各种物料的储存方式、储存量及储存期 根据进厂原材料、成品性能及生产需要，各种物料采用不同的储存方式。进厂脱硫石膏堆棚存放、烘干后脱硫石膏圆仓存放；袋装石膏粉成品库存放。 各种物料储存方式、储存量及储存期见表 3 3。 - 17- 各种物料储存方式、储存量及储存期 表 3 3 序号 物料名称 储存方式 数量 储 量 (t) 储期 (d) 备注 1 脱硫石膏 堆棚 1 1000 5.6 2 烘干脱硫石膏 圆仓 1 80 0.5 3 袋装石膏粉 成品库 1 1400 10.5 3.5 主要生产车间设备生产能力及运转率 主要生产车间设备生产能力及年运转率见表 3 4。 主机设备规格、性能及年运转率 表 3 4 序号 项目名称 设备名称 性能 数量 （台） 运转率 （） 备注 1 脱硫石 膏烘干 回转烘干机 生产能力： 8t/h 1 67 2 第 一次转晶 高压蒸锅 生产能力： 6.5t/h 1 82 3 第二次转晶 高压蒸锅 生产能力： 6.5t/h 1 82 4 晶体分 离系统 固体盘式离心分离机 1 82 生产能力： 5t/h 造粒机 生产能力： 5t/h 1 82 5 包装 包装机 生产能力： 5t/h 3 30 3.6 生产车间物料计量 该工程生产车间物料计量见下表。 表 3 5 序号 被计量物料名称 计量装置设置位置 计量装置型式 1 脱硫石膏 脱硫石膏仓下 调速皮带秤 2 添加剂 添加剂仓下 调速皮带秤 - 18- 3.7 生产车间主要检修设备 生产车间主要检修设备一览表 表 3 6 序 号 车 间 名 称 设 备 型 式 安 装 地 点 1 各车间 手拉葫芦 吊物孔及提升机、收尘器、风机等设备上方 3.8 现有设施改造说明 该项目需利用部分现有设施并加以改造：液化气站、空压机站、导热油炉。 3.8.1液化气站 厂区现有一座 160m3液化气站，该系统有完备的消防安全设施，新上项目需进行以下改造： （ 1） 新增液化气储气罐一个： 100m3 压力 0.7Mpa； （ 2）增加管路 400m， 125 mm无缝不锈钢管； （ 3）增加液化气调节工作站一个； （ 4）自动消防给水系统，供水量 50 m3/h； （ 5）增加自动监测系统一套，设置 10路探头； (6) 烘干用平火焰燃烧器： 主要分为控制系统、燃料供应系统、点火系统、动力系统、空燃预混系统（即燃烧系统）。 设备选用源自德国 威索（ WEISHAUPT)技术的上海鸥和机电公司的 G3平火焰燃烧器。 3.8.2 压缩空气系统 利用现有设施，提高设备运转率，满足要求。 3.8.3 导热油炉 现有导热油炉能力不能满足要求，需进行以下改造： （ 1）新增导热油炉一台，江苏能源设备厂生产，燃气导热油炉能力：1400KW。 （ 2）导热油采用上海久星牌，用量 15吨 /台，型号 605、闪点 350、 - 19- 密度 0.857、残留碳 0.05% （ 3）导热油炉燃烧器一台 , 德国 威索（ WEISHAUPT) G3平火焰燃烧器。 3.9 生产工艺流程 3.9.1 工艺技术方案的确定 -型石膏生产原理：二水石膏在饱合水蒸气或溶液中，在一定压力（1.3大气压）和一定温度（ 125）的条件下晶体发生变化，二水石 膏脱水生成 1/2结晶水的 -型石膏。 目前，我国生产 -型高强度石膏，主要采用干法蒸压脱水再细磨的工艺。干法蒸压是将块状二水石膏在饱合水蒸气介质中加热处理，自然（或机械 ）干燥处理，然后粉磨、炒制成产品。由于蒸压与脱水分二步静态进行，首先要将蒸煮好的 -半水石膏进行降压、降温处理，取出物料，然后再将蒸压后的物料送入干燥器内干燥（大多采用自然干燥），这样经蒸煮的 -半水石膏一旦通过降压、降温以及处于大量吸附水的状态下，就成为一个极不稳定相，因此半水石膏很快转化为二水石膏。 由于此工艺采用的原料是块状，二水石膏脱 水十分不完全，块状芯部存在部分二水石膏，又由于温度不易控制、块状石膏表面部分的半水石膏会被进一步脱水成无水石膏，导致最终产品是以 -半水石膏为主的，半水石膏与二水石膏和无水石膏的混合体，致使该工艺生产的产品性能指标不稳定。 液相法 高强度 -石膏 生产工艺 是将 粉状石膏 在混合罐内与水 制 成混合石膏料浆，混合均匀后的石膏料浆经料浆泵进入转晶罐内在一定温度、压力条件下进行结晶；待浆体中的二水石膏 100%转晶为 -半水石膏，将 -石膏浆体进入离心分离机分离、然后干燥得到 -石膏晶体颗粒。 液相法生产工艺，由于是将 240目细的粉体蒸压、转晶和干燥，生产过程连续不间断，最终发育而成的石膏晶体特别完善，纯度特别高，使其机械性能大大提高，其干燥性能抗压强度高，因而适宜开发强度要求高、硬度大、耐磨性好、仿真性强的产品。 - 20- 两种生产工艺生产的产品的性能对比见下表 表 3 7 两种生产工艺产品性能 对比表 干法工艺 液相法工艺 备注 细度 120 目筛余 1% 240 目 1% 标准稠度 53 1% 28 1% 用水少模具强度高 2 小时抗折强度 3.5Mpa 7.2Mpa 干抗折强度 12 Mpa 26 Mpa 2 小时 抗压强度 6 Mpa 26 Mpa 干抗压强度 24 Mpa 68 Mpa 凝结膨胀率 0.75% 2% 吸水率 20% 30% 吸水高模具脱模快 本项目采用 液相法 工艺技术进行生产，该生产工艺完全解决了 粉状脱硫石膏 加工高档产品的技术问题， *公司对该项技术有自主知识产权， 对国内电厂烟气脱硫石膏的深加工 将 起到示范作用 ，可以广泛推广。 3.9.2 工艺流程 （ 1） 湿状脱硫石膏烘干及预处理系统： 湿状脱硫石膏含水在 15%左右，不能直接利用。到厂湿石膏首先在堆棚存放。本项目采用以液化石油气作 热源的回转烘干筒系统，将湿状脱硫石膏烘干至含水在 5%左右，经筛分去除杂物后进入下道工序。 根据环保要求，该系统设计高效收尘系统，废气排放可以达到国标规定的二类区生产性粉尘的大气排放标准。 （ 2） 预混料浆 系统： 将脱硫石膏干燥处理后经改造的加料系统加入到预混罐中，在一定温度下，混成具有一定浓度的料浆。 （ 3） 第一次转晶： 将预混后具有一定浓度的料浆，用料浆泵分三次打入 1#转晶器中，第一次打入料浆后，在一定温度、压力及转晶剂作用下开始转晶，同时化验人员每隔 10 分钟左右取样在显微镜下观察晶形生成情况，经过观 察晶形良好，- 21- 继续转晶至相当一部分生成大的晶种，再进行二步添加，三步添加，第三步添加使料位达到转晶器容积的 90%左右，取样观察，根据情况及时调整浓度、压力及添加剂量，使用生成晶体条件最佳。第一步转晶约需 46 小时，第二步、第三步转晶过程分别为 35 小时，当三步添加完成，继续观察晶形，当有 98%左右二水石膏晶体生成规则半水石膏晶体时，可进行下一步操作，如在第一步添加后，在晶形生成过程中，通过各种参数调整，仍不能控制晶形生长，导致料浆变成糊状或细针状 (显微镜下观察 )，必须通过转晶器底阀将料浆全部排掉重新添加，第二 步、第三步添加出现类似情况也必须排料，至到规则半水石膏晶体形成为止。该步试验需多次反复调整才能完成。 （ 4） 第二次转晶 当 1#转晶器中料浆经过三步添加达到 90%，且 98%以上半水石膏晶体已经生成时，可在压力作用下将半水石膏晶体料浆由 1#转晶器打入 2#转晶器，在一定温度、压力及转晶剂作用下，当 2#转晶器料位达到 90%左右时，稍微放置一会，此时半水石膏晶体已 100%生成，再将料浆打入下一工序，同时将 1#生成的半水石膏料浆不断打入 2#转晶器，使 2#转晶器料位始终保持在 90%的左右，重新加入 2#转晶器的晶体料浆， 在自上而下排出过程中已全部转化为 100%的半水石膏晶体，因此可连续不断地排出，形成连续生产， 一旦 2#转晶器条件改变，导致晶体发生变化，形成针状或浆糊状晶体，不能进入下一个工序，必须及时从 2#排掉。 （ 5） 晶体分离 由 2#转晶器排出的晶形良好的石膏料浆， 沿管路进入离心分离机，在分离机的高速旋转下，在一定温度、热风作用下脱去大部分的水，进入下一个工序。 （ 6） 干燥 来自离心分离机的半水石膏晶体，在干燥机内，在搅拌轴的作用下，经过烘干，变成干燥的纯的 -石膏晶体排出，经过物料输送系统进入储料仓。进行检测。 （ 7）细磨工序 - 22- 制得的脱硫高强度 -石膏为 120 目，为适应产品开发需要，需经震动细磨机得到不同细度的脱硫高强度 -石膏。 （ 8）混合包装车间 根据产品开发需要，将不同细度的脱硫高强度 -石膏，在加入一定比例的外加剂，经混合设备混合成所需产品，经过自动包装机包装后在成品库存放。 （ 9） 液化气站利用现有系统进行改造，压缩空气利用现有系统。 生产工艺流程图见下图： - 23- 热风炉 燃烧器 湿脱硫石膏 预烘干 筛分 料浆混合 二次转晶 离 心 分 离 烘干 细 磨 储 粉 仓 储 粉 仓 添 加 剂 混合 混合 混合 包装 包装 包装 陶瓷 模具 铸造 模具 齿科 石膏 空压机 液化气站 160m3 导热油炉 1400KW 一次转晶 - 24- 4 总图运输 4.1 厂址环境及交通运输 本项目拟建在 *有限公司厂下属新材料公司厂区内（拟建用地属*黄金集团有限公司所有）。 该公司位于平邑县卞桥镇 ,紧靠省道董泗路 ,距 307国道 8公里 ,距日东高速平邑东收费口 8 公里 , 距兖石铁路平邑站 18 公里 ,交通十分便利。 本项目利用原有场地，占地面积 17亩，场地自然地势平坦。 工 厂主要原料是脱硫石膏， 费县国家电力公司新上 120万 KW的电厂，副产脱硫石膏 60万吨；邹城电厂副产脱硫石膏 30万吨，原料供应有保障， 汽车运输进厂。 本项目电源由距该厂 1Km 的 金城热电厂有限公司 以 10KV 架空线路引来。 电力供给充足，电源可靠。 该厂生产用水采用石膏矿坑水，水由石膏矿坑抽出，储存在水塔内，能满足生产用水量的要求 。 4.2 厂区总平面布置 本工程项目总体布置结合原厂区厂内现有设施情况设计。 原料和成品由现有的厂区东侧大门进出厂，脱硫石膏堆棚布置在厂区北侧，主要生产线由西向东布置脱硫石膏预处理、转晶 、粉磨、包装、袋装成品库等生产车间。 本项目在原有厂区内建设， 总体布置 要统筹考虑本工程与现有生产设施相互配套关系，充分利用现有工程设施，液化气站利用现有设施改造，空压机站利用现有设施，化验室采用现有设施，变电所充分利用现有设施改造， 办公及生活采用现有设施 。 总平面布置在满足生产工艺流程合理的前提下，力求布置紧凑，少占用地，并充分考虑了防火、卫生、安全等规范要求，厂内修建环形道路 。 总体布置详见厂区总平面布置图。 - 25- 4.3 竖向设计及雨水排除 整个厂区地势平坦。 厂区内现有较完备的雨水排除系统。本工程需对厂内雨 水排除系统做进一步完善；雨水排除采用明沟排水形式，在穿越道路时明沟须加盖板。厂内排水沟设置在道路一侧或双侧以及堆场的边缘。厂区雨水由南向北有组织排入公路侧的水沟中。 4.4 厂区道路及交通运输 厂内需结合本工程完善现有的道路系统，符合原料运输及检修、消防的要求。主要道路宽 6m，次要道路及车间引道均为 4m。路面结构为水泥混凝土路面。全厂道路相互贯通并与厂外道路相连，构成全厂完整、统一的道路网络，从而满足了全厂内外交通及运输的要求。 全厂原料及成品用汽车运输，由社会车辆承担。为保证厂内车辆畅通，减轻厂内交通压 力，尽量选用装载量大于 20t的汽车。厂内物料倒运现有的一台 ZL50装载机。 物料运量见下表： 序号 物料名称 日运量 （ t） 年运量 （ t） 运距 （ km） 来 源 备 注 1 脱硫石膏 179 53793 35 费县电厂 汽车运输 2 外加剂 13.39 400 汽车运输 3 液化气 6.66 2000 汽车运输 4 -石膏粉 120 40000 汽车运输 4.5 绿化设计 为了尽可能清除生产过程中发生的粉尘，减弱噪声传播，改善工厂的劳动环境条件，在厂内进行绿化。在道路两侧设置行 道树，种植高大树木，在厂内空地栽植一些观赏树木、花草、绿色小品等。 - 26- 4.6 总图运输技术指标 序号 指标名称 单位 数量 备注 1 厂区占地面积 ha 11300 17亩 2 建、构筑物及露天设备用地面积 m2 3420 3 建筑面积 m2 8023 4 作业场地占地面积 m2 1000 5 建筑系数 39.1 6 厂内道路及广场占地面积 m2 3000 7 利用系数 66 8 绿化系数 14 4.7 土地综合利用分析 本项目用地严格贯彻执行珍惜和合理利用土地 的方针，因地制宜，合理布置，节约土地，提高土地利用率。 本项目投资强度 为 432万元 /亩（ 国家要求：大于 31.33万元 /亩），容积率 71，建筑系数 36.5，符合国土资发 2008 24号关于发布和实施工业项目建设用地控制指标的通知和 *省建设用地集约利用控制标准中工业项目各项控制指标的要求。 - 27- 5 电气及自动化 5.1 电气 5.1.1 电源 本项目电源由距该厂 1Km 的 金城热电厂有限公司 以 10KV 架空线路引来 。 供电系统在原有基础上进行改造，以满足本项目供电要求。 5.1.2 供配电系统 本 次项目利用原有磷石膏烘干处理和 石膏加工生产线停产后的负荷，作为本次项目的供电使用。 厂区变电所 以 0.4KV 放射式向各车间供电。 5.1.3 电压 受电电压 10KV 配电电压 0.4KV 低压电动机电压 380V 照明电压 220V 5.1.4 负荷计算 装机容量 887.6KW 计算负荷 621KW 需要系数 0.70 年 -石膏粉产量 4 万吨 年生产电耗 360104KWh 单位电耗 90KWh/t 5.1.5 厂区变电所 厂区变电所变压器室内设 置一台 S9-800/10 型、 800KVA、 10/0.4KV 变压器一台。 低压配电室内设置低压配电柜和无功功率自动补偿柜。 - 28- 5.1.6 功率因数改善 厂区变电所低压母线上装设无功功率自动补偿装置，可将其功率因数提高到 0.92 以上。 5.1.7 接地保护 厂区变电所接地装置和各车间重复接地装置互相连接，组成全厂接地系统。 5.1.8 车间配电 （ 1）车间内的配电按工艺流程进行划分，连接两车间的输送设备按生产流程的具体情况进行配电。 （ 2）车间内的低压电源由厂区变电所以放射式供电。 （ 3）车间内各用电设备由控制箱放 射式供电。 （ 4）各车间均设有检修用铁壳开关。 5.1.9 车间控制 （ 1）各生产车间均设有集中配电室，控制方式采用计算机集中控制和机旁控制二种方式。 （ 2）生产车间按控制系统划分，每一系统均设有强制起动信号。 （ 3）车间内生产有联系的车间或岗位之间均设有联络信号。 （ 4）对于较长的输送设备，为了保证设备及人身安全，每隔 20 米左右设停车按钮一个。 （ 5）为确保人机安全，每台电动机机旁均设有机旁按钮站，其控制方式为：机旁控制位、集中控制位和零位。机旁控制位用于机旁操作或单机试车，集中控制位用于中央控制室集中操 作，零位用于设备检修。 5.1.10 电工测量仪表 （ 1）每个独立的控制点均设有电压表。 （ 2）各电动机在控制箱上装设电流表。 5.1.11 车间配电线路 车间内电气线路一般采用穿钢管暗敷，电气线路较集中的地方采用电缆- 29- 桥架敷设。 5.1.12 车间照明 （ 1）车间照明电源引自变电所低压配电柜或车间配电柜。 （ 2）主要生产车间均以单回路供电，各车间内均设有照明配电箱对照明设备集中控制。 （ 3）高大厂房采用高压汞灯或其它大容量的节能灯具照明，以节约能源。 （ 4）值班室、电力室、办公楼等采用节能型荧光灯。 5.1.13 车间防雷 厂区内高于 15 米的建筑物和构筑物均设有防雷装置。防雷装置系利用避雷带或避雷针作为接闪器。 5.2 生产过程自动化 自动化设计的目的是为了稳定生产过程，提高产量，保证产品的质量，降低能耗，提高设备运转率，改善工人的劳动条件，提高工厂的控制水平和管理水平，实现文明生产。 5.2.1 控制水平 全厂生产过程自动化控制，采用计算机集散型控制系统，即 DCS 系统，该系统具有使用安全可靠、操作灵活方便、维护快捷简便等特点，能够很好地满足生产的控制要求。 5.2.2 控制系统 集散型计算机控制系统由管理级 、操作级和过程级三部分组成。 管理级：管理级实现对全厂生产进行管理；通过管理计算机全面掌握全厂的生产状况，管理信息、打印各类报表，咨询各类数据，以便管理人员进行管理。 操作级：操作人员在中央控制室通过显示器显示全厂的动态画面，显示各工段的运行状态和检测点的控制状态，以及趋势、报警等信息，操作人员可根据工艺控制要求，通过键盘实现人 机对话，对被控参数进行操作；- 30- 在马达顺序控制中，对电机进行启动、停止、故障报警、记录等。 过程级：在现场电气控制室的过程级采集和传输来自现场和操作级的各种信息，具有闭环回路控制、顺 序控制、信号检测等功能，由于各过程级独立执行数据采集、报警和控制，从而避免了由于局部可能的故障导致其它系统故障，提高了整个系统的可靠性，以确保产品的产量和质量。 5.2.3 中央控制室 将中央控制室设置在 包装车间附近 ，通过一台生产控制信息工作站，实时收集全厂生产信息，另一套生产调度电话与各车间岗位相连，对全厂生产情况进行总监控调度，统一数据打印、生产管理。 5.2.4 全厂电气联锁控制 为提高全厂自动化管理水平，对全厂的主要电气设备进行顺序控制。根据工艺流程确定的控制点，规定设备的动作顺序，自动检测设备的运行状态。车间级控制站设置可编程序控制器来控制工艺流程的电气联锁。同时在中央控制室设置一台电气联锁监控计算机，将各站的信息传输到计算机，通过计算机对全厂的电气设备监测和开停及顺序控制。 5.2.5 自动化系统的供电 自动化系统应由两路供电，自动切换，以保证供电的可靠性。增加不间断电源，以避免电源切换时瞬间中断和短时的停电。全系统的工作电源应集中供电，以提高供电质量，节省投资。 5.2.6 自动化线路及接地 （ 1）一次检测元件、变送器至各现场站之间及直流信号线路均选用DJYPV 型多芯屏蔽电缆，交流及开关量 信号选用 KVV 型多芯控制电缆。集散控制系统各设备之间的连接电缆随设备成套供货。 （ 2）电缆线路敷设在电缆沟或电缆桥架内时，尽可能与电力电缆分设。当条件不具备时，需用隔板隔开。电缆出电缆沟或电缆桥架后穿钢管敷设。 （ 3）接地系统的质量对自动化系统的防干扰至关重要，各现场站和各车间分别设置屏蔽接地母线，并与中央控制室屏蔽接地母线相连接。计算机系统的接地按系统的要求进行设置。- 31- 6 给水排水 6.1 设计范围 给水排水设计范围为：厂区内的 生产 给 水 排水。 6.2 用水量 （ 1）生产用水量 生产 线 用水量为 400 m3/d。其中， 可循环利用水量为 120 m3/d，另一部分在 生产过程中消耗掉，其用水量为 280 m3/d。 （ 2）消防用水量 消防用水量根据国家建筑设计防火规范 （ GB50016 2006）， 确定本工程同一时间内的火灾次数为一次，其消防水量火灾危险性最大的车间计，室内外消防总用水量为 20L/s，火灾延续时间为 2小时，则消防用水量为 144 m3/次。消防采用低压制，火灾时由消防车加压实施消防。消防用水储存在水池中，平时不得动用，室外消防给水管道成 枝 状；室外消火栓间距小于120m，管径不小于 DN100，并有明显标志。消防用水采用 单 一系统。 （ 3）生产辅助车间用水量 辅助生产车间用水量为 15 m3/d。 （ 4） 浇洒道路及绿化用水为 30 m3/d。 （ 5） 不可估计用水量 不可估计用水量为 48 m3/d。 （ 6）本工程总用水量 本工程 正常时需水源补充 水量为： 373 m3/d，消防时需水源补充 水量为445 m3/d。 6.3 水源 该厂生产用水采用石膏矿坑水，水由石膏矿坑抽出，储存在水塔内，能满足生产用水量的要求 。 生活用水采用地下水，在厂区内有水井，生活用水由此提供。 - 32- 6.4 给水系统 本工程给水分为生产循环 、 消防给水 和 生活给水 三 个系统。 （ 1）生产循环给水系统 该厂 生产 用水 由石膏矿坑经过加压水泵到水塔，然后再进入生产车间进行配料，经过一系列生产过程，最后加热分离，分离出的水经过料浆泵加压回到石膏配料车间，循环利用，另一部分水分蒸发消耗掉。 （ 2）生活 给水 系统 生活用水来自原厂区水井，由原来的生活给水系统提供 。 （ 3）消防给水系统 消防用水由水塔经过输水管道到消防水池，火灾时，由消防水泵加压进行消防。 6.5 排水系统 该厂排水 一部分 是化验室的废水，另一部分是少量生活污水 ， 排到原有的污水处理系统，处理后可以 作为绿化及浇洒道路 ， 达到零 排放。 6.6 主要给排水构筑物及设备 消防 水泵房一座， 64.53.6m 消防 水池 一 座，有效容积 200 m3。 消防 水泵： XBD4.2/20-100L 两 台， 一 用一备 Q=20L/S H=0.42MPa N=15KW n=2900r/min 6.7 管材及敷设方式 室内生活给水管道采用镀锌钢管或 PPR塑料管，丝接或热熔连接；生产循环管道采用焊接钢管；生活排水管道室内采用 UPVC排水塑料管 ；室外采用 UPVC加筋排水管。- 33- 7 建筑结构 7.1 设计原则 本工程设计贯彻执行适用、安全、经济的原则。在满足工艺、设备要求的前提下，力求建构筑物造型简单、施工方便， 符合相关标准规范的要求，同时也要体现出当代工业的建筑特色 ，具体如下： （ 1）建筑设计中力求技术先进经济合理安全适用美观大方 ,突出形体简洁色调明快造型美观的特点。 （ 2）各生产车间及辅助生产车间的建筑 ,需考虑良好的通风 ,必要的围护结构应尽量简单，广泛采用新型建筑材料。 （ 3）建筑设计应严格遵守现行的国家规范规定及行业标准 ,注意 满足防火防水防潮防躁声通风劳动安全工业卫生等要求。 本工程设计范围为全厂生产车间的各项设施 。 7.2 设计基础条件 （）自然条件 年平均气温 13.2 年平均最高气温 14.1 年平均最低气温 11.9 年极端高气温 39.4 年极端最低气温 22.0 年平均降水量为 784.8 毫米 年最大降水量为 1185.1 毫米 年平均风速 3.3m/s 年定时最大风速 18m/s - 34- 年平均冻土 15cm 年最大冻土厚度 40cm （ 2）水文资料 该地区水位较 深 ，其水质对砼及钢筋无侵蚀性。 （ 3）工程地质 根据现有工程资料，地下 2m 即可见岩石层，承载力特征值 fa k=400kPa。 （ 4）抗震设防烈度 抗震设防烈度为 7 度，设计基本地震加速度值为 0.20g。设计地震分组为第 二 组。 （ 5）拟定荷载（标准值） 风荷载： 0.40KN/m2 雪荷载： 0.40KN/m2 灰荷载： 有灰源车间 1KN/m2 无灰源车间 0.5KN/m2 屋面荷载： 上人屋面 2.0KN/m2 不上人屋面 0.5KN/m2 楼面荷载： 生产车间平台、楼梯、输送机转运站 4.0KN/m2， 胶带、绞 道、 送机走廊、一般走道 2.0KN/m2 地坑盖、站台、磨基础挑出走道： 10.0KN/m2 7.3 建筑构造 （ 1）屋面防 水 现浇钢筋砼屋面均采用刚性防水。 （ 2）门窗、楼梯、栏杆 门：建（构）筑物采用钢门、塑钢门。 窗：采用实腹钢窗、塑钢窗 - 35- 楼梯：采用钢梯、屋面清灰应设爬梯。 栏杆：车间内部采用钢管栏杆。 （ 3）地坑 采用钢筋砼防水地坑。抗渗等级为 S6。 7.4 建筑结构 （ 1）设计使用年限及安全等级 根据建筑结构可靠度设计统一标准（ GB 50068-2001）的规定，建（构）筑物的设计使用年限为 50 年。 依据建筑结构可靠度设计统一标准（ GB 50068-2001）的规定，设计使用年限为设计规定的结构或结构构件不需 进行大修既可按其预定目的使用的时期。 设计使用年限是房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程合理使用年限的具体化。 依据建设工程质量管理条例规定，在正常使用条件下，建设工程的最低保修期限为： 房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程，为该工程的合理使用年限 50年。 屋面防水工程、有防水要求的卫生间、房间和外墙面的防渗漏，为 5 年。 建筑工程的保修期，自竣工验收合格之日起计算。 建设工程在保修范围和保修期限内发生质量问题的，施工单位应当履行保修义务，并对造成的损失承担责任。 依据建筑结构可靠度设计统一标准（ GB 50068-2001）的规定： 建筑结构的安全等级是根据结构破坏可能产生的后果（危及人的生命、造成经济损失、产生的社会影响）的严重性来划分的。 安全等级为二级，破坏后果为严重，建筑物类型为一般的房屋。 （ 2）建筑抗震设防分类、抗震设防标准 - 36- 根据建筑抗震设防分类标准（ GB 50223-95）的规定，为丙类建筑。 （ 3）基础 型式 因场地工程地基承载力较高，暂定主要建（构）筑物采用天然基础，附属建筑物也采用天然基础。 所有建（构）筑物均按 7 度进行抗震计算和构造设防。 （ 4）结构型式和围护结构 主厂房 采用钢结 构 ， 屋面采用彩色压型钢板； 其他小型房屋采用砌体结构或轻型钢结构。 - 37- 8 节约与合理利用能源 8.1 设计依据及设计规范 8.1.1 设计依据 （ 1） 中华人民共和国节约能源法 （ 2） 中华人民共和国 节能中长期规划 （ 3）中华人民共和国清洁生产促进法 （ 4）中国节能技术大纲（ 2006） （ 5）中国节水技术大纲 （ 6） 国家发展改革委 关于印发固定资产投资项目节能评估和审查指南（ 2006）的通知 （ 发改环资 2007 21号 ） （ 7） 工业企业能源管理导则 （ GB/T 15587-1995） （ 8） 国家计委、国家经贸委、建设部 1997年 12月 19日颁布并于 1998年 1月 1日起施行的关于固定投资工程项目可行性研究报告 “节能篇 ”（章）编制及评价的规定。 （ 9） *省建筑材料工业节能中长期专项规划 （ 10） *省节 约能源条例 8.1.2 设计规范 （ 1）新建、扩建 项目 应 采用先进 生产工艺，严禁采用国家已经公布淘汰的落后工艺及产品。 （ 2）设计中采用的节水型产品应符合现行国家标准 节水型产品技术条件及管理通则 (GB/T18870)的有关规定。 （ 3）设计中能源计量装置的设置应达到三级计 量合格的要求。能源计量器具的配备应符合现行国家标准用能单位能源计量器具配备的管理通则（ GB17167）的有关规定。 （ 4）生产和生活、厂内和厂外的用水应分别计量。外购水总管、自备水井管、生产车间和辅助部门必须设置用水计量器具。各车间和公用建筑生- 38- 活用水应独立计量。循环冷却水系统计量仪表的设置应符合现行国家标准工业循环冷却水处理设计规范（ GB50050-2007）的有关规定。 8.1.3 主要设计原则 （ 1）以节能降耗环保为宗旨，以生产运行可靠为先决条件，特别强调与重视选用国内先进成熟、可靠性及运转率高 、节能降耗、信誉质量较好的主要技术装备，并确保主生产系统的节能效果。 （ 2）在有序规划工厂总体布局和功能分区的基础上，充分结合工艺流程与布置的要求，使总图布置更为合理、流畅、紧凑、简捷，并尽量减少物料输送环节与距离、以及废气管路的阻力损失，以便最大限度地节约系统生产电耗。 （ 3）通过积极采用新技术、新装备，尽量减少相应的用气与用水量；同时针对那些大型设备及负荷波动较大的设备，将采用相应的控制措施来改善传动电机的启动特性、并减少其无用电能的浪费，从而有效降低辅助生产电耗。 （ 4）结合环保和清洁生产的要求，认真 做好节能设计优化工作，通过采取有效的防尘措施和采用高效的收尘设备，尽可能减少物料的损耗，从而也达到节约电耗的目的。 （ 5）供配电系统采用高压补偿与低压补偿相结合、集中补偿与就地补偿相结合的无功补偿方式减少无功损耗。设备采用低损耗节能型变压器、并合理配置装机容量，并且通过采取高低压电容器和集散式无功功率补偿等方式，以提高供配电系统的功率因数和供电质量，以减少变压器本身和线路的能耗。 （ 6）通过采用 DCS自控系统，使得主生产线实现巡检工作制度，避免了现场很多以往常规方式设有操作室、值班室等辅助用电；此外也可实现 合理有序控制设备的启动顺序及启动时间，以避免生产线上的设备发生空转现象。 （ 7）充分利用当地的 脱硫石膏 等工业废料， 节约资源相应 减少生产过- 39- 程中的能耗。 （ 8）生产设备的冷却用水采用循环給水系统、并尽可能提高循环水利用率，从而达到节水和节电的目的。 8.2 项目资源节约分析 8.2.1 资源消耗 （ 1） 脱硫石膏 本项目年需 5.38万 t脱硫石膏，由费县国家电力公司新建 120万 kw电厂、邹城电厂供应，汽车运输进厂。 （ 2） 添加剂 本项目年需添加剂 400t，工厂自给。 （ 3） 用地 利用老厂区内的空闲场地。 8.2.2 项目资源节约分析 烟气脱硫石膏是火力发电厂，用石灰石作为脱硫剂，与水混合形成吸收剂，再与烟气中的二氧化硫以及鼓入的强氧化空气反应，进而生成的二水硫酸钙（既脱硫石膏）。据统计我国脱硫石膏年排出量已达 950t吨左右。且随着我国对环保工作的日益重视，脱硫石膏的年排出量将逐年增长，增长率将达每年 30%。预计到 2010年脱硫石膏年排出量将达 1500万 t左右。如此大量的脱硫石膏，如果应用得当将会节约宝贵的石膏资源，如果不能及时很好的利用则将成为新的固体污染物，对社会对电厂将会成为一种负担。 本项目采用公司专 利技术，利用工业废料生产高强 -石膏粉， 每年可节约天然石膏资源 5.4万 t。 8.3 项目能源节约分析 8.3.1 能耗指标 （ 1） 液化气 本项目年需要液化气 0.2万 t，由 160m3的液化气站经改造后向新线供气。 - 40- （ 2） 用电 装机容量 887.6kW 年 用电量 360104kWh 单位电耗 90KWh/t 本项目利用原有磷石膏烘干处理 系统 和 石膏 粉 加工生产线停产后 形成的多余 负荷， 故本项目不需要增容 。 （ 3） 用水 本项目年用水量 11.2万 t。 生产用水为石膏矿的矿井水，水质良好，能满足生产 及消防用水的要求；生活用水采用地下水，供水充足。 （ 4）本项目能耗总量： 本 项目年用 液化气 0.2万 t，用 电 36105kWh，在用水为 矿坑排水 ， 在不计 入综合能耗的情况下， 能耗总量折合标准煤约 3871t/a（电与煤的折合系数为 0.1229kg/kWh）。 8.3.2 能耗指标比较 年产 4 万吨规模能源消耗比较表 序号 名称 液相法 干法 1 电力 90kwh/t 110 kwh/t 2 标煤耗 0.086t/t 0.085 t/t 3 水 3t/t 6t/t 注：目前世界上连续转晶技术的最大能力 是年产 4 万吨规模。 8.3.2 节能措施 （ 1） 工艺节能设计 采用先进的液相法工艺技术。该技术利用工业废料 脱硫石膏不仅可以生产出高强度、高品位的 -石膏粉，而且与干法蒸压然后粉碎煅烧工艺相比，省去了采矿，两次破碎及粉磨等工艺过程，因此降低了电能消耗。 设计中尽量采用高效低耗的胶带输送机等输送设备输送物料。 - 41- 全厂生产工艺上采用的各种泵、风机、空压机等均进行认真仔细的设计选型计算，以确保设备在最佳的效率点运行。设备选用国家推荐的节能产品。 加强计算、提高效率、减少原燃料及产品损耗， 在生产过程中的各个重要环节均设置了各种质量好、精度高的计量设备与器具。 在各个扬尘点均设置了运行可靠、效率高的袋式除尘设备，粉尘达标排放，既保护了周边环境、减少污染，又降低了原燃料及产品的生产损耗，相应也节省了消耗与生产成本。 （ 2） 总图规划节能设计 在总图布置中，从节电的角度出发，力求工艺流程顺畅紧凑，尽量减少生产环节，极力避免物料往返运输，最大限度的缩短生产过程中的物料运距与高差，从而也节省大量的物料输送能耗。 （ 3） 电气节能设计 采用全数字变频装置对风机进行调速，从而实现对风机风量的控制，节省 电能大约 25% 30%左右。 选用高性能的节能型 S9 变压器，以减少变压器自身的损耗。 采用铜芯电缆减少线缆损耗