年产2x100万吨水泥粉磨站建设工程可行性研究报告.doc

合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 1 第一章第一章 总总 论论 1 11 1 前前 言言 淮北矿业 集团 有限责任公司是国有独资企业 是国家十三大煤炭基地之一 多 年来稳居全国 500 家大型工业企业行列 为落实科学发展观 延伸煤炭产业链 发展循 环经济 进一步促进企业发展 淮北矿业于 2005 年开工兴建 煤化盐化一体化 工程 并被安徽省人民政府列为振兴皖北经济的一号工程 临涣工业园区是淮北矿业 集团 有限责任公司进行煤化盐化一体化项目建设的一个 重要组成部分 是建设煤 焦 化 电产业链的重要基地 工业园区内建设有选煤厂 焦化 厂 煤泥矸石综合利用电厂 临涣工业园区现有中心选煤厂一座 临涣选煤厂 一期设 计生产能力为 450 万吨 年 临涣选煤厂现产中煤 60 75 万吨 年 煤泥 35 1 万吨 年 煤 矸石 135 万吨 年 为充分利用煤泥 煤矸石资源 淮北矿业 集团 规划将煤泥 煤矸石全部用作电厂 燃料 彻底解决煤泥 煤矸石污染问题 为此 建设了临涣煤泥矸石综合利用电厂 以 消耗临涣选煤厂生产的全部中煤 煤泥及绝大部分煤矸石 发电厂建成投产后 每年将 产生大量的炉渣和粉煤灰 临涣工业园焦化厂的循环流化床锅炉 每年也产生相当数量 的灰渣量 因此 在临涣工业园区将形成以电厂炉渣 粉煤灰为主的固体废料 淮北相山水泥有限责任公司原称为淮北矿业 集团 水泥有限责任公司 曾是淮北矿 业 集团 独资的专门生产水泥产品的下属企业 该公司是皖北地区规模最大 产品信 誉最好的水泥生产企业 现有 2500t d 1300t d 1200t d 干法熟料水泥生产线各一条 年产熟料 165 万吨 水泥 200 万吨 公司目前拥有固定资产 4 7 亿元 占地面积 44 4 公 顷 现有职工 1367 人 淮北相山水泥有限责任公司自创建以来 凭借淮北地区丰富的原燃料资源 便利的 交通条件 以及持续不断的管理创新 科技进步所形成的过硬的产品质量 产品一直畅 销安徽淮北 阜阳 宿州及河南永夏等地区 由该公司生产的 32 5 和 42 5 等级硅酸盐 水泥均通过了国家质量认证中心的质量体系认证 并获得国家免检产品称号 企业有很 完善的质量管理体系 临涣粉磨站是淮北矿业煤化盐化一体化工程的废渣综合利用项目 主要用于就地消 化坐落于临涣工业园的中利发电公司循环硫化床产生的工业废渣 中利发电公司是由淮 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 2 北矿业和皖能电力合资的发电公司 设计规模为 4 300MW 分两期建设 一期工程建设 规模为 2 300MW 预计 2008 年 8 月投产 投产后每年产生的废渣量为 158 34 万吨 包括 焦化厂排出的 11 34 万吨 年的废渣 二期工程建设规模与一期工程相同 建成后每年 产生的工业废渣量为 147 万吨 两期工程全面建成投产后每年产生的废渣总量将达到 305 34 万吨 临涣粉磨站可以大量消化中利电厂排出的废渣 实现废渣的综合利用 减少并消除 废渣对自然环境的污染 延伸淮北矿业 集团 煤化盐化产业链条 符合中央牢固树立 科学发展观的思想 是实现废渣资源综合利用 发展循环经济的一条正确途径 1 21 2 编制依据编制依据 1 淮北矿业 集团 有限责任公司与合肥水泥研究设计院签定的技术合同书 2 淮北矿业 集团 有限责任公司委托合肥水泥研究设计院编制可研报告的委托 书 3 淮北矿业 集团 有限责任公司提供的有关基础资料 1 31 3 指导思想与原则指导思想与原则 1 充分进行技术方案的优化研究 力求生产车间总平面布置紧凑 工艺流程顺畅 尽量减少生产环节 增加厂区绿化面积 建设一个文明 美丽 环保的现代化工厂 2 在建设一期工程时为二期预留位置 并考虑工艺上的衔接 使两条生产线形成 统一的整体 3 采用国内先进 成熟 可靠的技术与装备 确保整体水平处于国内先进水平 4 在设计中处处体现用户至上的原则 强化节能设计 为业主实现最大的经济效 益提供技术保障 5 在工艺先进的前提下采用优化建筑结构设计等措施 尽可能降低工程投资 6 贯彻执行国家对环保 劳动安全 工业卫生 计量 消防等方面的有关现行规 定和标准 采用先进 成熟 可靠的环保技术装备 并做到 三同时 7 主机设备的选型紧紧围绕投产后尽快达标达产这个中心 使工程建设达到预期 的经济效益和社会效益 8 重视辅机设备的可靠性 为充分发挥主机生产能力 辅机设备规格和能力适当 留有余地 以避免由于辅机设备故障及能力而影响系统产量和运转率 9 采用节能工艺过程和国家推荐的节能机电设备 以降低产品成本 10 采用先进 可靠的 DCS 集散式计算机控制系统 以达到高效 节能 稳定生产 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 3 优化控制的目的 并最大程度地减少操作岗位定员 1 41 4 建设规模与产品方案建设规模与产品方案 该项目建设规模为年产水泥 2x100 万吨 分两期建设 每期建设规模为年产水泥 100 万吨 该项目生产两个水泥品种 其中 P O42 5 硅酸盐水泥占 30 计 60 万吨 P C32 5 复 合硅酸盐水泥占 70 计 140 万吨 各品种水泥面向的销售市场为 P O42 5 面向高端水泥市场需求 重点工程 电厂 搅拌站等 P C32 5 县乡市场 房地产以及其它一般工程 水泥袋装占总产量的 30 散装占总产量的 70 随着推散力度的加大 散装比例将 会逐步增加 因此 散装能力按 100 考虑 1 51 5 可行性研究的范围可行性研究的范围 本可行性研究的范围从水泥原料进厂到水泥包装出厂的整条水泥粉磨生产线以及必 要的辅助生产设施 可行性研究的内容包括粉磨站的建设条件 生产工艺 建筑工程 电气自动化 总图运输 给排水 环境保护 劳动安全 节约能源等 并根据建设规模 和技术方案进行投资估算和技术经济分析 1 61 6 主要技术方案主要技术方案 水泥粉磨 采用二台HFCG140 80型辊压机 二台 4 2 13m水泥磨和二台高效选粉 机组成的水泥粉磨系统 系统台时产量140 150t h 水泥散装 采用散装库散装 配四台库底散装机 系统装车能力400t h 水泥包装 采用四台八嘴回转式包装机 系统包装能力 400t h 自动控制 采用 DCS 集散控制系统对生产线进行集中控制 实现企业现代化管理 1 71 7 工艺生产方法工艺生产方法 熟料由汽车运输进厂 卸料到地坑后由皮带机送入配料库 石膏由汽车运输进厂 然后由提升机送入配料库 炉渣由汽车运输进厂 然后由提升机送入配料库 粉煤灰从 电厂由气力输送泵送入粉煤灰配料库 配料库内的熟料 石膏 混合材通过调速电子皮带称计量后送入辊压机进行辊压 辊压后的物料由提升机送入打散分级机分选 大于 2 5mm 的粗粉返回到辊压机重新挤压 小于 2 5mm 的细粉送到球磨机 粉煤灰通过计量后直接喂入磨头 同打散分级机送来的 细粉一起粉磨 出磨物料由提升机送入选粉机分选 粗粉返回磨头 细粉由收尘器收集 后由空气输送斜槽和提升机送入水泥库储存 水泥库内的水泥一部分送入散装库装汽车 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 4 外运 一部分进入包装机包装 包装后的成品直接装汽车发运 1 81 8 主要技术经济指标主要技术经济指标 本报告依据淮北相山水泥有限公司提供的建设条件 原始数据以及建设场地的地形 图 按现有条件确定了工艺 电气自动化 土建 总图运输 给排水 环保等专业的技 术方案 并依据技术方案进行了投资估算和经济分析 该项目主要技术经济指标见表 1 1 表1 1 主要技术经济指标表 序号 指 标 名 称 单 位 数 量 备 注 1生产规模 P O42 5 P C32 5 万吨 年 万吨 年 万吨 年 2x100 60 140 2系统产量 P O42 5 产品比表面积 水泥粉磨电耗 P C32 5 产品细度R0 08 水泥粉磨电耗 t h kWh t t h kWh t 280 350 10 34 300 3 0 30 3系统运转率 80 00 4设备重量吨 4500 5装机容量 kW 12000 6 系统综合电耗 kWh t36 36 7 劳动定员人 137 8劳动生产率吨 人年 14598 9建设投资 其中 静态投资 建设期利息 万元 万元 万元 16091 24 15808 09 283 15 10平均单位生产成本元 吨202 53不含税价 11总投资收益率 42 60 12投资利税率 45 52 13资本金利润率 97 36 14财务内部收益率 48 07税前 15财务内部收益率 37 46税后 16自有资金财务内部收益率 57 51 17投资回收期 税前 年2 88 18投资回收期 税后 年3 46 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 5 19借款偿还期年3 03 1 91 9 结论及建议结论及建议 1 本项目利用电厂粉煤灰和炉渣作混合材 符合国家产业政策 有利于资源的综 合利用 改善当地的自然环境 2 本项目所需的建设条件均有保障 用电由当地电力部门负责架线到厂区 公路 铁路 水路交通条件方便 满足运输量的要求 3 本技术方案采用挤压联合粉磨系统 生产可靠性好 技术先进 运行电耗低 有 利于降低生产成本 提高产品的市场竞争能力 4 本项目总投资16798 00万元 水泥生产成本不含税价202 53元 吨 通过经济分 析 总投资收益率42 60 投资利税率为45 52 资本金利润率97 36 税后全部投资 财务内部收益率为37 46 税后投资回收期为3 46 年 贷款偿还期3 03 年 这些指标说 明该项目可获得较好的经济效益 综合上述结论 我们建议有关部门大力支持 争取该项目早日建设 早日投产 早 见效益 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 6 第二章 市 场 预 测 随着临涣中利发电有限公司一期 2 300MW 机组工程 以下简称中利电厂 的顺利 进行 其生产的粉煤灰的利用也提到了议事日程 目前通过对周边水泥市场的深入调查 认为在此建立水泥粉磨站有很多优势 能达到充分利用废渣 减少环境污染 消除临涣 工业园发展瓶颈 有利于建设一流工业园的目的 同时 通过废渣综合利用 发展建材 产业 延伸煤化盐化产业链条 提升整体经济规模和综合经济效益 2 1 建设临涣水泥粉磨站的区域优势 1 资源优势 用于粉磨水泥的物料主要有 水泥熟料 粉煤灰 电渣 石膏等 中利电厂的最终排泄物电渣和粉煤灰是可以用作水泥混合材的物料 一般占水泥总量的 30 以上 依托中利电厂 在电厂附近建立粉磨站 实现粉煤灰的直接气力输送 可以大 幅减少粉煤灰运输距离 大大降低成本 石膏原料的运输同老厂相比稍微增加一点距离 但是在水泥的配比中仅占 5 左右 增加成本有限 况且 由于可能就近使用中利电厂的 脱硫渣代替石膏 可能使石膏的使用不复存在 最主要的物料 水泥熟料距离生产基 地也只在 50 公里左右 相对周边一些粉磨增加的成本十分有限 更为重要的是 该粉磨 站是中利电厂的配套工程 中利电厂有提供低廉电力的可能 这为粉磨站降低成本 在 市场中处于有利位置提供了较好的条件 2 交通便利 临涣地处 202 省道 淮六路相交位置 加上矿区便利的四通八达的 铁路网络 离浍河也仅有 15 公里左右 铁路 公路 水路交通极为便利 这些得天独厚 的交通条件 为水泥的销售提供了便捷的交通条件 如图所示 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 7 3 市场前景 相对来说临涣水泥粉磨站处在水泥生产厂家相对薄弱的区域 方圆 50 公里只有蒙城县万佛塔 振华两家小型机立窑水泥厂和濉溪四铺的顺兴水泥 公司 方圆 100 公里的水泥生产厂家有 阜阳的淮南舜岳水泥公司粉磨站 中联巨龙水 泥公司粉磨站 宿州明丽水泥公司 河南永城恒升水泥公司 以及一些年产 10 万吨以下 的粉磨站 附部分水泥生产厂家 截止 2007 年 位置示意图 50 公里以内100 公里以内 蒙城万佛塔水泥公司淮南舜岳水泥公司粉磨站 蒙城振华水泥公司中联巨龙水泥公司粉磨站 2 2 整个区域内的市场容量 1 附近水泥企业概况 附近水泥企业概况见表 2 1 表 2 1 附近水泥企业概况表 50 公里以内100 公里以内备注 蒙城万佛塔水泥公司淮南舜岳水泥公司粉磨站 蒙城振华水泥公司中联巨龙水泥公司粉磨站 濉溪顺兴水泥公司淮北众志水泥公司 河南恒升水泥公司 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 8 淮北矿业水泥公司 宿州明丽水泥公司 水泥行业由于其产品特征 需求量大 附加值低 不适宜长途运输 通常把 200 公 里以内作为销售半径或者销售区域 部分地区的年水泥需求量及我公司目前销售量 2006 2007 年 见表 2 2 表 2 2 部分地区的年水泥需求量表 单位 万吨 年 区域阜阳市 临 泉 阜南 太和宿州毫州涡阳蒙城利 辛 淮北市界首商丘 永城 需求量300501001506010020040500 我公司年 销售量 81063416022 2 销售区域内的生产能力和目前价格 销售区域内的生产能力和目前价格见表 2 3 表 2 3 销售区域内的生产能力和目前价格 生产厂家年产量出厂 价格 蒙城万佛塔水泥公司25p o32 5 235 元 吨 蒙城振华水泥公司15p o32 5 230 元 吨 淮南舜岳水泥公司粉磨站60p o42 5 285 元 吨 p o32 5 248 元 吨 中联巨龙水泥公司粉磨站100p o42 5 295 元 吨 p o32 5 263 元 吨 淮北顺兴水泥公司40p o32 5 220 元 吨 河南恒升水泥公司150p o32 5 230 元 吨 河南众志水泥公司150 p o32 5 220 230 元 吨 淮北众志水泥公司80 p o32 5 210 260 元 吨 宿州明丽水泥公司50p o32 5 220 元 吨 淮北矿业水泥公司100235 295 元 吨 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 9 零星生产厂家60 p o32 5 210 220 元 吨 从以上数据可以看出 市场存在着明显的很大需求空间 除了这些区域性的水泥生 产厂家外 剩余的市场份额被其他运距较远的其它地区的水泥厂家所占有 山东临沂地 区 徐州地区 以及淮北地区的许多规模不大的水泥生产厂家 第三章第三章 建建 设设 条条 件件 3 13 1 地理位置与交通地理位置与交通 临涣地处 202 省道 淮六路相交位置 离浍河 15km 铁路 公路交通条件便利 为 水泥销售提供了便捷的交通条件 3 2 气象资料气象资料 1 历年平均气温 14 5 2 历年最高气温 41 1 3 历年最低气温 21 3 4 历年最大降水量 1441 4mm 5 历年一日最大降水量 249 7mm 6 历年平均相对湿度 70 7 历年最大风速 19m 8 历年最大风向 NE 9 历年平均气压 1012 9 毫巴 10 历年一日最大雪深 20mm 11 历年平均日照时数 2325 8h 12 历年平均雷击日数 31 4d 3 33 3 厂区地形条件厂区地形条件 临涣粉磨站位于临涣工业园区东部建材规划区域 东临临涣工业园供水中心 相距 不足 30 米 用水方便 西靠中利发电公司 相距不到 1000 米 厂区为临涣工业园规划 用地 地势平坦 海拔标高 28 米 地表为第四系粘土和亚粘土 略加平整即可满足建设 要求 3 43 4 原材料原材料 1 熟 料 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 10 由淮北相山水泥公司提供 淮北相山水泥公司现熟料生产能力年产 85 万吨 水 泥生产能力 100 万吨 根据淮北相山水泥公司目前的产品结构 每年外销的熟料量在 20 25 万吨 这些熟料可以全部提供给临涣粉磨站 由众志水泥公司提供 众志水泥公司今年年底将划归淮北相山水泥公司 众志公 司现熟料生产能力 80 万吨 水泥生产能力 100 万吨 按照淮北相山水泥公司的产品比例 测算 众志水泥公司每年可以外销熟料 20 万吨 合计淮北相山水泥公司和众志公司的外销熟料量 临涣粉磨站可由该两厂购入熟料 40 万吨以上 根据淮北相山水泥公司的规划 该公司准备在十一 五期间建设一座日产 5000 吨水 泥熟料基地 基地距离临涣粉磨站的距离为 50km 可保障临涣粉磨站的熟料供应 2 石 膏 采用江苏徐州和山东枣庄的石膏 供应有保障 3 混合材 1 粉煤灰 中利电厂粉煤灰资源丰富 运距 2km 粉煤灰资源供应有保障 2 炉 渣 中利电厂的炉渣资源丰富 运距 2km 供应有保障 3 53 5 电电 源源 电源由附近区域变电所引入 进线电压 35kV 3 63 6 水水 源源 紧邻工业园水厂 水质良好 能满足粉磨站生产和生活用水要求 3 73 7 资金来源资金来源 该项目基建投资由企业自筹向职工和社会融资 35 其余 65 由银行贷款 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 11 第四章第四章 生生 产产 工工 艺艺 4 14 1 设计条件与指标设计条件与指标 4 1 1 生产规模与产品方案 该项目建设规模为年产水泥 200 万吨 其中 年产 P O42 5 普硅水泥 60 万吨 年产 P C32 5 复合硅酸盐水泥 140 万吨 4 1 2 设计指标 P O42 5 普硅水泥 系统台时产量 140t h 产品比表面积 350 10m2 Kg 粉磨系统电耗 34kWh t P C32 5 复合水泥 系统台时产量 150t h 产品细度 R0 08 3 粉磨系统电耗 30kWh t 4 1 3 工作制度 各生产车间的工作制度详见表 4 1 表 4 1 各生产车间的工作制度 序号车间名称周 制班 次备 注 1 熟料入库不连续周 2 2 石膏入库不连续周 2 3 原料配料与输送连续周 3 4 水泥粉磨连续周 3 5 水泥储存与散装连续周 3 散装按需 6 水泥包装连续周 2 7 循环水泵房连续周 3 8 中控室连续周 3 9 化验室连续周 3 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 12 4 24 2 配料方案配料方案 配料方案见表 4 2 表 4 2 配 料 方 案 单位 水泥品种旋窑熟料石 膏粉煤灰炉 渣 P O42 580515 P C32 5605305 物料平衡见表4 3 物料年消耗量见表4 4 表4 3 物 料 平 衡 表 消耗 Kg t 物料平衡量 t 干 基湿 基 水泥 品种 每年 生产 天数 物料 水 分 配 比 干 基 湿 基 小 时每 天 每 年小时每天每年 熟 料80800 2245376 480230 石 膏355051 514 0336 03001414 434630915P O42 5 30 89 3 粉煤灰1515042 0100890043 水泥产量2806720600000 熟 料606001804320839794 石 膏355051 515 0360 06998315 537172082 粉煤灰30300902160419897 P C32 5 70 194 4 炉 渣555052 515 03606998315 237573482 水泥产量29069601400000 表 4 4 年物料消耗量表 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 13 水泥品种 水泥产量 万吨 年 熟 料 万吨 年 石 膏 万吨 年 粉煤灰 万吨 年 炉 渣 万吨 年 P O42 560 48 023 099 00 P C32 5140 83 987 2141 99 7 35 合 计200 132 0010 3050 99 7 35 4 34 3 物料储存物料储存 1 熟 料 熟料由汽车运输进厂后到堆棚储存 2 石 膏 石膏由汽车运输进厂后到堆棚储存 3 炉 渣 炉渣由汽车运输进厂后卸入堆棚储存 4 粉煤灰 粉煤灰由汽力输送泵送入粉煤灰配料库储存 5 水 泥 出磨水泥由提升机和空气输送斜槽送入水泥库储存 6 水泥成品 包装后的水泥成品一般直接装汽车外运 少量储存在成品库 物料储存期见表 4 5 表 4 5 物料存储量与存储期 物料名称储 存 方 式储存量 吨 储存期 天 备 注 熟 料堆棚 90 150m 410009 30 粉煤灰圆库 2 12 24m 26001 50 石 膏圆库 2 8 20m 堆棚 2 27 30m 1700 2400 5 00 8 00 炉 渣圆库 2 8 20m 堆棚 2 27 30m 1400 2000 5 80 8 00 水 泥圆库 8 15 35m 560008 5 水泥成品成品库 2 33 21m 10000 15 4 44 4 水泥粉磨方案的选择水泥粉磨方案的选择 4 4 14 4 1 水泥粉磨方案水泥粉磨方案 在水泥生产过程中 水泥粉磨是能耗最高的生产环节 因此在选择水泥粉磨系统时 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 14 必须着重选择粉磨效率高 系统能耗低的粉磨工艺和设备 以提高企业的经济效益 并 在工艺布置上 尽量简化工艺流程 减少建筑面积 节省投资 对于年产 2x100 万吨的水泥粉磨站 有两种可行的技术方案 一是HFCG140 80 辊 压机配 4 2 13m 滑履磨加选粉机的双闭路粉磨方案 简称方案一 二是HFCG140 80 辊压机配 4 2 13m 滑履磨的开路粉磨方案 简称方案二 两种方案的生产工艺 流程如下 1 1 方案一方案一 该方案由两台 HFCG140 80 辊压机 两台 SF600 140 打散分级机 两台 4 2 13m 磨机 两台机 N 3500C 型高效选粉机组成 其中辊压机和打散分级机组成一个闭路系统 磨机和选粉机组成另一个闭路系统 故称之为双闭路系统 该方案的生产工艺流程为 配料库内的熟料 石膏和混合材通过调速电子皮带称计量后送入辊压机进行辊压 辊压 后的物料由提升机送入打散分级机分选 大于 2 5mm 的粗粉返回到辊压机重新挤压 小 于 2 5mm 的细粉送到球磨机 粉煤灰通过计量后直接喂入磨头 同打散分级机送来的细 粉一起粉磨 出磨物料由提升机送入选粉机分选 分选出的粗粉返回磨头重新粉磨 细 粉由收尘器收集后 通过输送设备送入水泥库储存 2 2 方案二 方案二 该方案由两台 HFCG140 80 辊压机 两台 SF600 140 打散分级机 两台 4 2 13m 磨机组成 生产工艺流程为 配料库内的熟料 石膏 混合材通过调速电子皮带称计量 后送入辊压机进行辊压 辊压后的物料由提升机送入打散分级机分选 大于 2 5mm 的粗 粉返回到辊压机重新挤压 小于 2 5mm 的细粉送到球磨机 粉煤灰通过计量后直接喂入 磨头 同打散分级机送来的细粉一起粉磨 出磨水泥由提升机和斜槽送入水泥库储存 3 技术经济对比 两个方案技术经济指标对比见表 4 6 表 4 6 两个方案技术经济指标对比表 按单台计算 序号项 目单 位方案 一 方案 二 1 生产规模万吨 年 100100 2 技术指标 PO42 5 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 15 最大入料粒度 mm 60 60 原料综合水分 1 0 1 0 产品比表面积 m2 Kg350 10350 10 系统台时产量 t h 140 130 粉磨系统单产电耗 kWh t 34 33 系统运转率 80 80 出磨水泥温度 100 120 3 装机功率 kW58005000 4 投资 直接费用 万元 32002900 4 方案比较与选择 方案一与方案二相比 台时产量增加约 10 吨 入库水泥温度降低约 20 度 产品 质量易于控制 对原料适应性较强 但增加了选粉系统 工艺系统和土建结构相对复杂 投资比方按案二多 300 万元 装机功率比方案二多 800KW 单位产品电耗增加 1KWh 综 合上述因素考虑 我们推荐选用方案二 4 54 5 工艺生产过程工艺生产过程 4 5 14 5 1 原料输送原料输送 1 熟料输送 熟料采用皮带机和提升机输送入配料库 2 2 炉渣输送 炉渣输送 炉渣进厂后由提升机送入配料库储存 3 3 石膏输送 石膏输送 石膏进厂后由提升机送入配料库储存 4 4 粉煤灰输送 粉煤灰输送 粉煤灰从电厂由气力输送泵送入配料库储存 4 5 2 水泥原料配料水泥原料配料 采用四组分配料 分别为熟料 石膏 炉渣和粉煤灰 并分别在库内储存 配料库内的熟料 石膏 炉渣经各自的电子皮带称计量后由胶带输送机送入辊压机 前的稳流称重仓 粉煤灰直接加入磨头 在磨房附近设粉煤灰配料库 库内粉煤灰经双管螺旋绞刀称 计量后由空气输送斜槽和提升机直接送入磨内 4 5 3 水泥粉磨水泥粉磨 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 16 该项目水泥粉磨系统采用挤压联合粉磨方案 由辊压机 打散分级机 磨机和选粉 机组成 具有产量高 电耗低的显著优点 该粉磨系统工艺原理是物料通过辊压机高压处理后 结构破坏而粉碎 物料的粒径 大大缩小 物料的易磨性得到大幅度的改善 一般邦德功指数降低 35 45 然后由打 散分级机分选 大于 2 5mm 的粗粉返回到辊压机重新挤压 小于 2 5mm 的细粉送到球磨 机粉磨 出磨水泥由提升机送入选粉机分选 粗粉返回磨头 细粉由收尘器收集后送入 水泥库储存 该粉磨系统主机设备性能指标见 4 7 技术经济指标见表 4 8 表 4 7 粉磨系统设备性能参数表 辊压机 HFCG140 80 辊子直径 mm辊子宽度 mm工作压力 Mpa 通过量 t h电机功率 kW设备重量 t 14008007 5 220 320 500 2135 打散分级机 SF600 140 外筒直径 mm打散盘直径 mm处理量 t h电机功率 kW设备重量 t 60001400 220 32055 45 变频调速 45 球磨机 4 2 13m 磨机直径 m传动方式装机功率 kW研磨体装载量 t设备重量 4 2 中心传动 3350 220 240t 选粉机 N 3500C 设备阻力Pa 用气量 m min 选粉能力 t h装机功率 kW设备重量 4000210000110 18016049t 表 4 8 挤压联合粉磨系统技术经济指标表 按单台 最大入磨物料粒度 mm 60 入料帮德功指数 kWh t 18 产品细度 R0 08 3 产品比表面积 m2 Kg 350 10 系统产量 t h PO42 5 140 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 17 系统单产电耗 kWh t 34 系统运转率 80 系统主机装机功率 kW4550 系统总装机功率 kW 5800 4 5 44 5 4 水泥储存与散装水泥储存与散装 水泥储存设 8 座直径 15 米圆库 出磨水泥由提升机送入库顶空气输送斜槽 由空气 输送斜槽分别送入各库储存 水泥库采用连续式均化库 在库底中心设一锥型混合室 以降低库内的卸料压力 消除漏斗流 混合室设 8 个进料孔 在混合室和库壁之间设 8 个充气区 卸料时轮流向 相对的环形小区充气 使部分水泥流向混合室 然后通过流态化卸料器卸入库底空气输 送斜槽 由空气输送斜槽送入水泥包装系统或散装水泥库 库内水泥在自上而下的流动 过程中 切割水平料层而产生重力混合作用 进入混合室后又因混合室内的连续充气搅 拌而进一步均化 均化系数可达到 6 以上 4 5 54 5 5 水泥散装水泥散装 水泥散装采用库底散装 考虑生产两个品种的水泥 每个品种设 2 座直径 6 米的钢 筒散装库 每个库底设一台库底散装机 共计 4 台库底散装机 每台散装机小时散装能 力 100 吨 小时散装总能力 400 吨 满足 100 散装能力的要求 4 5 64 5 6 水泥包装与成品库水泥包装与成品库 包装机选用 4 台八嘴回转式包装机 水泥库内的水泥通过库底卸料器卸入空气输送 斜槽 然后通过提升机送入包装小仓 仓内水泥经包装机包装后由胶带输送机送直接装 汽车发运 少量送到成品库储存 考虑到袋装水泥直接装车 仅设两个临时储存成品库 每个成品库宽 21 米 长 33 米 储存水泥 500 吨 4 5 74 5 7 空压机站空压机站 为了满足全厂用气的需要 在厂区设空压机站一座 选用 5 台 L 20 8 型空气压缩机 供全厂用压缩空气 其中一台备用 4 5 84 5 8 化验室化验室 在粉磨站办公区设化验室 配备必要的仪器设备 以满足粉磨站生产线原料 半成 品及成品的常规化学分析和物理检验 确保各生产环节的产品质量 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 18 4 5 94 5 9 计量设施计量设施 本技术方案对原材料进厂 成品出厂以及各生产环节均设置了计量设备 原材料进 厂 成品出厂 水泥粉磨 水泥包装等生产工艺环节的计量设备见表 4 9 表 4 9 生产过程中计量设施一览表 序号计量物料名称计 量 位 置计量设施名称 1进厂熟料 石膏 炉渣汽车进出厂检验站地中衡 2入磨熟料熟料配料库底电子皮带称 3入磨石膏石膏配料库底电子皮带称 4入磨炉渣炉渣配料库底电子皮带称 5入磨粉煤灰粉煤灰库底双管螺旋绞刀称 6袋装水泥包装机微电子称 7出厂水泥汽车进出厂检验站地中衡 4 5 10 主机设备选型主机设备选型 主机设备选型见表4 10 表4 10 主 机 设 备 选 型 表 序 号 设备名称与型号台 数 主要技术性能装机 kW 班次班时年利用 率 1装载机ZL 3062855 2辊压机 HFCG140 80 2 4 500 3880 3打散分级机 SF600 140 2 2 100 3880 4水泥磨 4 2 13m 2 PO42 5水泥 系统产量 140吨 细度 R0 08 3 S 350 10m2 Kg 系统电耗 34KWh t 2 3350 3880 5高效选粉机机2 2 160 3880 6八嘴回转包装机4单袋重误差 0 3Kg 4 36 2748 7库底散装机 SZ92A 2 G 4气压 0 5Mpa 4 11 3680 8空气压缩机 L 20 8 5 排气量20 min 3 m 排气压力0 8Mpa 5 132 3880 9全电子地中衡 SCS 150 QC 2称重量150吨3880 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 19 第五章第五章 总总 图图 运运 输输 5 1 总平面布置原则总平面布置原则 1 符合 工业企业总平面设计规范 2 厂内功能分区明确 布置紧凑合理 同时考虑二期工程的布置和工艺衔接 3 在满足生产工艺要求的前提下 使工艺流程顺畅 物流简捷 4 厂区道路布置适应内外运输 线路短捷便利 并满足安全 消防 检修的要求 5 重视环保要求 增加绿化面积 做好绿化美化工作 创造优美环境 5 2 总平面布置方案总平面布置方案 在满足以上总平面布置原则的前提下 结合现有场地条件 地形地势和拟建建 构 筑物的情况 考虑风向 朝向 消防 环境卫生等要求 确定以下总平面布置方案 详 见总平面布置图 总图布置将厂区按照各建筑物的使用功能 划分为主生产区 原材料储存区和厂前 区 主生产区 从原料配料到水泥包装出厂布置在厂区的中部 两条生产线南北向布置 呈 一 字形 自南向北布置内容有配料库 水泥磨房 水泥库 包装机房及成品库 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 20 从总体来看 两条生产线按从南北向布置 工艺流程顺畅 原材料储存区 布置在厂区的南侧 主要布置内容有熟堆棚 石膏 炉渣堆棚 厂前区 布置在厂区的北侧 靠近出厂公路 便于交通 主要布置内容有综合楼 单身宿舍 职工食堂等 变配电站 循环水泵房 空压机房布置在磨房附近 5 3 厂区绿化厂区绿化 厂区范围内绿化应一次规划 分期实施 建设工程的厂区绿化在一期工程的基础上 进行 厂区绿化以道路绿化为骨架 针对不同的绿化主体采用不同的绿化方式 在具体 绿化设计中 对容易产生粉尘的石膏破碎 粉磨车间 包装车间等附近设置一些阻尘性 强的树种 在发生强噪音的车间如破碎机 粉磨车间 空压机房等栽种树冠矮 分枝低 枝叶茂盛的乔木 灌木等 并高低搭配形成多层隔音带 以降低噪声强度 通过多种绿 化手段 形成点 线 面相结合的绿化方式 并注意与周围环境的绿化相协调 5 4 运输设计运输设计 厂外运输 厂区外部运输以公路运输为主 运输任务主要是外购的熟料 石膏 粉 煤灰和炉渣等 年运输量约 200 万吨 运输任务主要由社会车辆承担 成品的外运量每 年约 200 万吨 主要由社会车辆承担运输任务 本可行性研究不考虑运输车辆 厂内运输 厂内年货物运输量 200 万吨 运输设备主要有皮带机 提升机 空气输 送斜槽等 厂内物料的倒运采用轮式装载机 建设工程货物运输量见表 5 1 表 5 1 工厂新增货物运输量表 序号物料名称运输方式年运输量 万吨 备 注 1熟 料汽车运输 132 00 向内运 2粉煤灰气力输送 47 60 向内运 3炉 渣汽车运输8 82向内运 4石 膏汽车运输 12 37 向内运 5水 泥汽运输车 200 向外运 合 计 400 73 5 5 总图运输技术经济指标总图运输技术经济指标 全厂占地面积共计 6 公顷 全部为工业用地 总图运输技术经济指标见表 5 2 表 5 2 总图运输技术经济指标 序号名 称单 位数 量备 注 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 21 1工厂占地面积公顷6 00 2建 构筑物占地面积公顷2 40 3建筑系数 40 00 4厂区道路及广场占地面积公顷2 00 5利用系数 73 00 6绿化面积公顷1 60 7绿化系数 26 66 第六章第六章 供配电与自动控制供配电与自动控制 6 1 供供电电电电源源与与配配电电方方案案 本项目电源引自附近区域变电所 进线电压 35kV 馈电容量满足建设工程用电要求 在厂区设一座 35kV 变配电站 变配电站内设一台 10000kVA 35 kV 10kV 变压器 进 线 35kV 电源经变配电后配出 10 个 10kV 电压回路 以放射方式给挤压机和磨机高压电机 变配电站内另设一台 3150 kVA 35 kV 0 4 0 23kV 变压器 出线 0 4 kV 电源经配电后以 放射式分别供给各车间电控室 厂区设三个电控室 分别为原料配料电控室 水泥粉磨 电控室 水泥包装电控室 从变配电站到三个车间电控室采用厂区电缆桥架敷设 变配电站考虑两期共用 内设变压器室 高压配电室 高压电容器室 集中控制室 低压配电室及备品备件室和操作值班休息室 在变配电站设置相应高低压配电柜 控制屏 保护屏 高低压功率因数补偿柜和照明配电箱等 35kV 变配电站采用综合自动化控制系统 利用模块化的电力监控智能装置和微机保 护装置取代传统的继电器保护方式 提高了供电的可靠性 实现变配电站无人值班和全 厂供电网络调度以及电能综合管理自动化 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 22 电能计量在 35kV 进线侧 装设有功电度表 无功电度表 高峰 低谷表 最大需 量表以及电力定量器 计量用电流互感器 精确度为 0 5 级 6 26 2 电压等级电压等级 电源进线电压 35 kV 高压配电电压 10 kV 高压电机电压 10 kV 低压配电电压 400V 低压电机电压 380V 照明及控制电压 220V 局部照明电压 36 V 操作和控制电源 220V 6 36 3 负荷计算负荷计算 本项目装机容量 13000kW 其中 10kV 高压电机 9700 kW 0 4 kV 低压负荷约 3300kW 计算有功功率 9140 kVA 计算无功功率 6670 kVA 计算视在功率 11300 kVA 自然功率因数 0 81 由于自然功率因数较低 不能满足电力部门对企业用电质量的要求 故在 10 kV 母线处设高压电容器进行集中补偿 并在 400 V 母线处设低压电容器组进行补 偿 同时对大功率绕线电机采就地补偿 补偿后功率因数 COS 0 90 完全满足 电力部门对企业用电质量的要求 补偿后的视在功率 10100 kVA 全厂年耗电量 72720000 kWh 单位产品综合电耗 36 36 kWh t 6 46 4 电力拖动与控制电力拖动与控制 6 4 1 电缆敷设方式 设三个车间电控室 分别为原料配料电控室 水泥粉磨电控室 水泥包装电控室 各 电控室 380v 出线通过厂区电缆桥架及车间内部桥架引至各用电负荷 6 4 2 电力拖动 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 23 1 高压绕线电机采用液体变阻器启动方式 2 低压绕线电机采用液体变阻器启动方式 55KW 以上的低压鼠笼式电机采用数字 式交流软启动器启动 55kW 以下的低压鼠笼式电机采用全压启动方式 3 需要精确调速的设备均采用 ABB 交流变频器启动调速 6 4 3 电气控制 生产车间电机采用 集中 与 机旁 两种控制方式 由设在动力柜上的转换开关 进行切换 在 集中 方式下由集散控制系统按起停连锁顺序控制电机 并监视电机的 状态和主要电机的电流 正常生产时 电机均处于 集中 控制方式 机旁 控制方式 用于单机试车或设备检修 各电机设机旁操作按钮 作为紧急停车 单机试车以及设备检修之用 现场设启动 预告信号 6 56 5 自自 动动 化化 6 5 1 计算机控制系统及其构成 为了建设一座现代化工厂 提高自动化控制水平 本技术方案本着实用 可靠 先 进的原则 采用集散型计算机控制系统 对生产系统进行过程监测 控制和电机顺序连 锁启停控制 控制范围从水泥原料配料到水泥包装 集散控制系统由过程控制站 操作 管理站以及通讯网络组成 根据生产工艺流程 主机设备的配备以及一线控制系统配置 情况 本工程需设二个现场过程控制站和三套上位机操作管理站 其中一套设在公司经理 办公室 便于领导实时了解生产工况 使全厂形成一个完整网络控制系统 便于全厂生 产线能达到统一的生产控制 统一生产管理和统一生产调度 本工程设一个现场过程控制站 由 8 台 PLC 柜组成 分设于水泥原料配料电控室 水泥粉磨电控室 其中水泥粉磨控制室设 4 台 和水泥包装电控室 各工段生产过程参 数 电机启停信号 连锁信号和执行部件的控制信号就近接入各自电控室的 PLC 柜 PLC 柜间的连接以及与操作管理站间的连接由相应的通讯网络线实现 在中央控制室内设置二个操作管理站 对水泥原料配料和水泥粉磨进行集中控制操 作 二个操作管理站兼作工程师工作站 其中一台出现故障时 可实现不间断控制 以 保证生产控制的连续性 操作管理站设大屏幕彩色 CRT 经理室采用 20 寸液晶显示器 操作员键盘 球标 打印机作为人机界面 操作站对生产线的运行数据进行处理 储存 和管理 并具有各种实时数据 图形 趋势及打印 报警 故障处理等功能 6 5 2 计算机控制系统的选型 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 24 计算机控制系统选型根据多年来在各水泥厂的成功应用经验 选用可靠性高 技术 先进 操作方便的成熟系统 操作站的系统软件优选 WINDOWS XP 界面下的系统软件 操 作软件具有全中文显示和菜单提示操作功能 可同时打开多个操作窗口 DCS 的通讯网络 采用当前国内外较为流行的系统 通讯线采用屏蔽双线或光缆 6 5 3 主要检测控制系统 原料配料及水泥磨负荷综合控制系统 水泥磨系统热工参数检测 水泥磨系统电机顺序连锁启停控制 6 5 4 仪表与检测控制系统 自动化仪表系统主要由一次元件 变送单元和执行机构等现场仪表组成 检测参数 主要有温度 压力 料位 电流 重量 流量 速度等信号 仪表与检测控制装置选用 性能稳定 故障率低并已在水泥厂成功应用的产品 仪表采用 4 20mA 信号控制 重点加 强现场检测控制仪表的选型 提高现场仪表的可靠性 包括温度检测元件 温度变送器 压力 差压 变送器 料位仪和电动执行机构等 仪表操作全部由计算机操作 并在关 键工序设立工业电视 6 66 6 检测与计量检测与计量 生产过程压力检测采用 STD 系列智能差压变送器 设备保护压力检测采用直接压力 表或压力开关 熟料库 混合材库及石膏库底配料采用调速电子皮带称计量 物料进入辊压机前采 用称重仓计量 库内料位采用雷达料位计 料位报警采用振动棒式或电容式料位计 电动执行器选用引进国外先进技术生产的优质产品 由 DCS 控制的电动执行器内置 伺放 提高系统的调节性和可靠性 6 76 7 照照 明明 厂区照明均由变配电站的低压配电室内专设的照明单元回路供电 并就地设照明配 电箱 生产车间采用广照型工厂灯 皮带廊采用铁盒罩灯 变配电站采用荧光灯 工业 区露天照明选用马路弯灯 各建筑物室内照明均采用新型节能灯具 6 8 防雷及接地 厂区建筑物均属二 三类防雷等级 高度大于 15m 的建筑物设防雷接地装置 利用 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 25 建筑物屋面栏杆作接闪器 混凝土柱内钢筋作下引线 建筑物基础内钢筋作接地体 接 地电阻不大于 10 欧姆 突出屋面的金属设备 工艺管道 栏杆与防雷下引线连成电气通 路 10kV 供电系统为中性点不接地系统 380 220V 系统为中性点直接接地系统 为保障 人身安全 低压接地系统采用 TN C S 接地系统 变电所周围及厂区设接地网 变压器中 性点 车间配电柜 各用电设备外壳均与厂区接地网连接在一起 弱电信号屏蔽线均采取单独接地线 以保障自动化控制系统的正常工作 第七章第七章 建筑与结构建筑与结构 7 1 设计原则与总体构思设计原则与总体构思 建筑设计将严格遵照国家现行的建筑设计规范 标准 尽量采用新技术 新材料和 先进可靠的建筑构造 在建筑形象上充分考虑建筑的总体性和地方性 力求布局合理 造型美观 色彩协调 努力创造既有时代感又有地方特色的工业建筑群的新形象 根据本项目总体布局 功能分区明确等特点 设计将充分利用建设场地的自然地貌 和气候特征 巧妙地运用建筑设计手法 使每个建筑物都具有良好的朝向及采光 同时 充分利用建筑物之间的空地 加强绿化措施 种植长青植物 形成立体的绿色屏障 为 职工工作和生活营造一个优美的室外环境 7 2 建筑设计建筑设计 1 屋面 一般生产车间屋面排水均为无组织排水 现浇钢筋混凝土屋面坡度为 3 压型钢板屋面坡度为 10 屋面防水为现浇钢筋混凝土屋面粉 20mm 厚 1 2 防水砂 浆 辅助建筑屋面为 SBS 改性沥青防水卷材屋面 屋面隔热采用架空隔热板及吊顶两种 形式 合 肥 水 泥 研 究 设 计 院 26 2 楼地面 一般生产车间为 20 混凝土地面 楼面为钢筋混凝土随捣随光 值班 室楼地面采用地砖 生产车间室内外高差为 300mm 辅助车间室内外高差见单体设计 3 墙体及粉刷 一般生产车间内 外墙均采用 240mm 厚粘土多孔砖墙 需围护的 皮带廊采用压型钢板 钢筋混凝土框架结构中采用非承重粘土多孔砖墙 其余采用承重 的粘土多孔砖墙 一般车间及辅助建筑外墙均刷外墙涂料 内墙面喷 刷 石灰浆或乳胶漆 值班室 车间配电室等内墙做水泥砂浆粉刷 刷涂料 一般车间顶棚为喷白 4 门 窗 一般车间外门窗采用钢门窗 辅助建筑外门窗采用彩板门窗 一般 内门窗采用木门窗 值班室采用塑钢门窗 5 楼梯 栏杆 一般生产车间均采用钢梯 平台栏杆一般采用钢栏杆 6 油 漆 凡木制构件均采用调和漆做一底二度 颜色与环境协调 凡钢制构件 均刷防锈漆一道 铅油一道 颜色应在单项工程中与木制构件相一致 建筑设计中采用的通用标准为全国通用标准图及安徽省标准图 7 3 结构设计结构设计 1 基础设计 圆库基础采用桩基础 磨房采用柱下钢筋砼独立基础 空压机站 水泵房等采用砖条型基础 基础埋深1 1 2m 2 主体结构选型 磨房和包装机房采用钢筋混凝土框架结构 粉煤灰库 水泥库