烧结用石灰沫工程可行性研究报告.doc

八钢烧结用石灰沫工程可行性研究报告 1 八钢烧结用石灰沫工程 可行性研究报告 第一分册 说明书 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 1 目 录 1 总论 1 1 1 概述 1 1 2 设计依据 1 1 3 设计原则 1 1 4 设计条件 3 1 5 设计主要内容 范围及分工 6 1 6 设计采用先进工艺和先进技术 9 1 7 建设规模 9 1 8 工程主要技术方案简介 10 1 9 环境保护 安全卫生 消防 14 1 10 劳动定员 17 1 11 本工程项目推荐的建设进度 18 2 工艺方案 18 2 1 生产规模 18 2 2 产品方案 19 2 3 工艺流程 19 2 4 生产能力 21 2 5 车间组成及工艺布置 21 2 6 热工窑炉设备选型 22 3 电气及自动化 28 3 1 概述 28 3 2 设计内容 28 3 3 电气设计参数 28 3 4 供配电 29 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 2 3 5 电气传动 31 3 6 照明接地及电缆敷设 31 3 7 主要设备选型 32 3 8 基础自动化系统 36 4 仪表 40 4 1 概述 40 4 2 设计范围 41 4 3 自动化仪表的装备水平及选型 41 4 4 主要检测和控制内容 43 4 5 仪表动力消耗 48 4 6 仪表防护及接地 48 5 通信 49 5 1 设计内容 49 5 2 设计方案 49 6 建筑 50 6 1 概述 50 6 2 设计依据 规程 50 6 3 建筑设计 51 6 4 建筑消防 52 7 结构设计 53 7 1 设计依据 53 7 2 设计依据及基本荷载取值 53 7 3 工程地质概述 54 7 4 设计内容及概况 54 7 5 结构方案 55 8 总图运输 57 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 3 8 1 厂址概述 58 8 2 总平面布置 58 8 3 竖向布置及场地排水 59 8 4 运输及道路 60 8 5 绿化 60 8 6 消防 60 8 7 主要技术经济指标 60 9 采暖通风空调除尘 61 9 1 概述 61 9 2 设计依据 61 9 3 气象资料 61 9 4 除尘设施 62 9 5 通风 空调和采暖 70 9 6 综合指标 71 9 7 劳动定员 71 10 给排水系统设计 71 10 1 概述 71 10 2 生产水系统 71 10 3 净循环水系统 73 10 4 生产给排水 75 10 5 生活水系统 75 10 6 雨排水系统 76 10 7 消防系统 76 10 8 管道保温 防冻 76 11 热力设施 76 11 1 概述 76 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 4 11 2 空压站 77 11 4 热力管道 78 12 能源分析与评价 78 12 1 主要设计依据 78 12 2 项目资源 能源消耗情况 79 12 3 节能降耗措施 79 12 4 项目能耗分析 80 13 环境保护 80 13 1 主要设计依据 80 13 2 主要污染源 污染物及其控制措施 81 14 安全生产和工业卫生 82 15 工程投资及经济分析 83 附图 总平面布置图附图 总平面布置图 10267 0110267 01 附表 主要设备清单附表 主要设备清单 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 5 1 总论 1 1 概述 目前 XX 周边煅烧活性石灰的窑炉形式多种多样 有土窑 机械化立 窑 回转窑和套筒竖窑 并主要以各种竖窑为主 原料粒度一般在 40 80mm 或 60 120mm 不能利用小粒级石灰石 回转窑可以充分利用石 灰石矿山资源直接煅烧 20 40mm 或 18 50mm 细粒级石灰石 回转窑窑体 构造简单 属于敞开式煅烧 物料在窑内逆流均匀滚动前进 因此受热均 匀 气流畅通含硫烟气可及时排出 燃料中的硫份不易附着 因而生产出 来的产品含硫量低 符合炼钢及烧结使用的要求 根据八钢公司石灰需求情况 由某投资有限责任公司 某生产建设兵 团农十二师两家单位共同出资 组建烧结用石灰沫生产厂 厂址选在八钢 浅水河矿 项目占地面积 260 亩 项目分二期建设 一期新建 2 600 吨 天回转窑活性石灰沫生产线 达到年产 40 万吨能力 二期将西域公司一 台回转窑 4 80 中空窑水泥生产用窑 搬迁改造 达到年产 20 万吨能力 两期全部建成后形成年产活性石灰沫 60 万吨规模 1 2 设计依据 1 2 1 烧结用石灰生产线项目建议书 1 2 2 烧结用石灰厂位置图 1 2 3 工程建设环境资料 1 3 设计原则 1 3 1 采用成熟 可靠 实用 有显著效益的新技术 采取节能 改善环 保 节省投资的有效措施 使本工程总体工艺装备水平达到国内同类型工 厂的先进水平 1 3 2 提高机械化水平 降低劳动强度 改善工作条件 提高劳动生产率 自动化控制水平先进 成熟 可靠 实用 有利于产品质量控制和安全生 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 6 产 1 3 3 工艺布置合理 工艺流程及车间物流顺畅 整体布局合理 绿化用 地率符合国家及企业所在地区标准 1 3 4 严格执行国家和企业所在地区有关环保 安全 工业卫生 消防 抗震 节约能源等有关规范和标准 对生产过程中产生的各种污染物采取 有效的综合防治措施 使其满足国家和企业所在地区规定的有关排放标准 a 各产尘点除尘后达标排放 外排气体含尘浓度 50mg m3 b 分质供水 循环使用 串接排污 循环使用 c 各除尘器的排气筒 热风炉烟囱等均设置永久采样监测孔和采样 监测用平台 d 按照浅矿所在地区的气候特点 充分考虑防冻保温的措施 主要执行以下规范 标准和法律 中华人民共和国环境保护法 1989 年 12 月 26 日 中华人民共和国大气污染防治法 2000 年 4 月 29 日 中华人民共和国水污染防治法 1996 年 5 月 15 日 中华人民共和国固体废物污染环境防治法 2004 年 12 月 29 日 中华人民共和国清洁生产促进法 2003 年 1 月 1 日 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 污水综合排放标准 GB8978 96 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 钢铁企业总图运输设计规范 YBJ 52 88 建筑抗震设计规范 GB 50011 2001 建筑地基基础设计规范 GB50007 2002 构筑物抗震设计规程 GB50191 93 建筑桩基技术规范 JGJ94 2008 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 7 冶金企业安全卫生设计规定 冶生第 1996 204 号 建筑设计防火规范 GB 50016 2006 火灾自动报警系统设计规范 GB 50116 2008 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 工业炉窑大气污染物排放标准 GB9078 96 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 2008 工业企业厂界噪声标准 GB12348 90 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB5058 92 供配电系统设计规范 GB50052 95 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 2000 修改版 电力工程电缆设计规范 GB50217 2007 1 4 设计条件 1 4 1 气象条件 a 大气温度 极端最高温度 42 1 极端最低温度 41 5 年平均气温 5 7 最热月平均气温 29 6 最冷月平均气温 20 3 b 相对湿度 最热月平均室外计算相对湿度 38 夏季平均每年不保证 50 小时的湿球温度 18 7 c 风 室外平均风速 冬 1 7m s 夏 2 8m s 主导风向 冬 C S 夏 NW 全年最多风向 C NW 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 8 d 降雨量 多年平均降雨量 284 4 mm 一日最大降雨量 57 7 mm 小时最大降雨量 13 4 mm e 大气压力 夏季平均气压 919 9hPa 冬季平均气压 906 7hPa f 雪和冻土深度 最大积雪深度 0 48m 土壤最大冻土深度 1 62m 冻土时间 每年 11 月至翌年 4 月 平均 5 天数 157 天 g 主要设计参数 夏季通风室外计算温度 290C 冬季采暖室外计算温度 220C 采暖期 183 天 基本风压 0 80KN m2 基本雪压 0 80KN m2 1 4 2 水文条件 拟建场地地表水系不发育 在少数沟谷中 由于山区雪水及古河床冲 积层潜水补给形成溪流 本区东约 5 公里处有一小泉河 中部有浅水河由 南向北横穿而过 两条水溪水量 0 3m3 s 水质为硫酸盐钠钙水 西端临 近头屯河 流向由南向北 流量 6 8 月最大为 6m3 s 左右 a 新水水质 参照八钢新水水质 水质指标如下表 新水水质表 1 4 5 1 表 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 9 序号检测项目检测值 1 pH 值 7 44 2 悬浮物 mg L 20 3 溶解氧 mg L 7 83 4 化学需氧量 COD mg L 3 5 5 生化需氧量 BOD5 mg L 3 4 6 氨氮 NH3 N mg L 0 09 7 总磷 以 P 计 mg L 0 02 8 总氮 以 N 计 mg L 1 80 9 石油类 mg L 0 02 10 电导率 s cm 1 19 103 11 溶解固形物 mg L 595 12 总碱度 以 CaCO3计 mg L 166 07 13 总硬度 以 CaCO3计 mg L 420 14 氯化物 以 CI 计 mg L 41 0 15 硫酸盐 以 SO42 计 mg L 187 16 钙 mg L 69 0 17 镁 mg L 11 67 18 铝 mg L 0 44 19 铜 mg L 0 09 20 总铁 mg L 2 63 21 重碳酸盐 mg L 204 1 4 3 地质条件 该工程场地位于天山北麓山前丘陵地带 属 XX 西山窑向西延展部位 场地貌属河谷 河谷谷底宽约为 200 米 两侧谷坡坡角约为 40 度 河床宽约为 20 米 河床左侧为 I 级阶地 阶地高约为 3 0 5 0 米 河流 左侧场地地形起伏较大 经人工平整形成平面及陡坎 陡坎高约为 3 0 6 0 米 河床右侧 I 级阶地高约为 1 0 2 0 米 场地地形较为平坦 河漫滩 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 10 不发育 砂岩上部覆有第四系冲积洪积堆积物 场地表层部分覆盖有填土 含砾粉土及圆砾层 杂填土 杂色 松散 稍湿 湿 由人工平整场地回填形成 主要 由角砾土 建筑垃圾及少量生活垃圾组成 揭示厚度 0 5 2 2 米 该层 物理力学性质差 不考虑作为基础持力层 1 淤泥质土 黑色 湿 饱和 松散 富含植物根系及腐植质 该 层仅在 ZK2 中揭露 揭示厚度 1 8 米 物理力学性质差 不考虑作为基础 持力层 1 角砾土 黄褐色 青灰色 稍湿 饱和 结构稍密 砾含量约 20 40 成分主要由砾 粗砂及少量粉土组成 揭示厚度 0 6 9 6 米 2 圆砾 青灰色 稍湿 饱和 稍密 中密 多呈亚圆状 母岩成 份以沉积岩为主 表层微风化 可见漂石 充填物主要为中粗砂 最大粒 径大于 30cm 揭示厚度 0 6 6 2 米 1 强风化细砂岩 黄色 黄褐色 呈饱和状 岩体风化明显 完整 性差 岩芯易钻进 岩芯呈破碎及碎屑结构 有较强吸水反应 该层在场 地均有分布 揭示厚度 0 6 4 3 米 3 煤层 黑色 饱和 结构稍密 该层仅在 ZK11 中揭露 揭示厚 度 1 3 米 2 中风化细砂岩 黄褐色 红褐色 呈饱和状 岩体裂隙较发育 沿裂隙面风化较明显 完整性较差 岩芯锤击清脆 岩芯呈 20 30cm 短 柱状 有轻微吸水反应 该层在场地均有分布 揭示厚度 1 4 5 4 米 1 4 4 抗震设防 XX 为强震区 依据 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 及 XX 抗震设防区划建筑抗震地段划分图 划分 属设计地震第一组 抗震设防 烈度为 8 度 设计基本地震加速度值为 0 20g 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 11 1 4 5 原燃料条件 1 4 5 1 原料条件 现在使用的石灰石化学成分 1 4 5 1 表 化学组成 名称 粒度 mm CaOSiO2MgOPS 石灰石18 45 52 2 2 1 60 030 02 1 4 5 2 燃料条件 现在使用的煤化学成分 1 4 5 2 表 1 5 设计主要内容 范围及分工 本工程设计包括的范围为红线范围内的工艺及辅助设施 设计二座 600TPD 回转窑石灰生产线 搬迁一座 600TPD 回转窑 1 5 1 工艺设计内容包括 a 石灰石储存筛分上料系统 b 窑尾预热系统 c 烧成系统 d 窑尾高温烟气净化系统 e 成品活性石灰储存破碎系统 f 煤粉制备系统 g 废气处理系统 1 5 2 本工程辅助设施设计范围包括 a 总图运输 新建建构筑物的总图布置和标高确定 名称全水份 MadAadVadFCadWQ 全硫 煤 12 5 0 15 0 25 35 45 65 23 0 25 0MJ kg 0 50 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 12 雨 雪水排除 绿化 场平 道路 综合管线及运输设计 b 热力 包括压缩空气供应系统 采暖 锅炉房及浴室热水供应系 统 c 给排水 给排水包括净循环水系统设计 生活给水系统设计 生产用水系统设 计 消防用水系统设计 窑及磨机废气冷却系统设计 地面冲洗水设计 生活污水排水系统设计 雨水排水系统设计 d 暖通 通风 空调 采暖设计 1 通风 机修工房 锅炉房 空压站 检化验室的高温室和储样室 浴室 食 堂等的机械通风 2 空调 电气室 操作室 控制室 办公室 检化验室 地磅房等的空调 3 采暖 机修工房 主排风机房 操作室 控制室 空压站 循环水泵房 食 堂 锅炉房 地磅房 检化验室 备品备件库 办公室宿舍 门房间 厕 所等的采暖 e 通讯 包括行政电话系统设计 工业监视电视系统 火灾自动报警系统设计 办公网 安保系统等 f 仪表 烧结用石灰沫生产线主要包括石灰石储存筛分上料系统 窑尾预热 系统 烧成系统 石灰储存破碎系统 煤粉制备系统 废气处理系统 辅助压缩空气系统 循环冷却水 锅炉系统等 仪表专业主要完成与上述 系统相关仪表检测和控制 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 13 g 电气 包括供配电 照明 防雷接地 电气传动控制及自动化控制 电源 变电站提供 10KV 接口 供电电压 10kV 380V 自动化控制 控制系统监控设备的范围包括石灰石储存筛分上料系统 窑尾预热系 统 烧成系统 石灰储存破碎系统 煤粉制备系统 废气处理系统 循 环冷却水系统 压缩空气等系统 i 土建 本工程土建专业的主要设计内容为石灰石筛分 预热器框架 窑支撑 基础及平台 窑头厂房 煤粉制备 废气处理 成品库 电气室及主控室 主排风机房 总配电站 热交换站 空压站 循环水泵房 地磅房及围墙 大门等的建筑设计 备品备件库 机修工房 办公室 浴室 食堂门卫等 利用现有设施 j 环境保护 本工程红线范围内的消防 环保 安全和工业卫生设施 k 本工程红线范围内的办公及生活辅助设施 1 5 3 设计范围 红线范围内完整的二座 600TPD 石灰生产线 搬迁一座 600TPD 回转窑 包括工艺 电气 仪表 热力 采暖通风除尘 通信 给排水 土建 总 图 环保 安全卫生 消防等专业的全部设计 1 5 4 设计分工及设计接口 1 5 4 1 设计分工 总图红线范围内完整的二座 600TPD 回转窑生产线 搬迁一座 600TPD 回转窑 一套煤粉制备系统 生活区内所有建构筑物及设施包括采暖锅炉 房 水处理及办公楼 食堂 浴室等 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 14 1 5 4 2 设计接口 给水排水接点 水源接到厂区红线外 1 米 供电接点 为两路 10kV 电源进线 一路 10KV 保安电源进线 送到车 间变电所 通讯接点 生产区留给生活区通信接口 外线接点 厂外各种管线与生产区交接点在红线外 1 米 1 6 设计采用先进工艺和先进技术 1 6 1 设计采用带竖式预热器 竖式冷却器的先进回转窑煅烧设备 回 转窑内衬采用节能新技术 1 6 2 燃烧系统采用多通道 大功率燃煤烧嘴技术 1 6 3 整个生产线采用DCS控制 1 7 建设规模 新建二座 600TPD 回转窑活性石灰生产线 搬迁一座 600TPD 回转窑 可以满足 60 万吨 年的产品需求 1 8 工程主要技术方案简介 1 8 1 工艺方案 1 8 1 1 原料贮运筛分系统 原料石灰石采用露天堆场方式堆放 采用地下受料槽方式 接受装载 机或汽车直接卸料 原料输送采用普通带式输送机输送 原料筛分按一 二期统一考虑 筛下料设碎料仓 碎料用汽车外运 1 8 1 2 石灰石焙烧系统 焙烧系统选用 4 60m 两档支撑的回转窑 带 12 推头多边形竖式预 热器和竖式冷却器 回转窑烧成带耐材选用镁铝尖晶石砖 1 8 1 3 成品贮运筛分系统 回转窑煅烧冷却好的活性石 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 15 灰 分别经两台窑冷却器底设置的板链输送机送入公用成品带式输送机 在成品输送皮带机卸料口处设置三通卸料口实现自动控制 可送入成品破 碎机经振动筛筛分后 3mm沫子由成品斗提机 耐热100 送入两个成品 储库 也可直接进入振动筛 3mm石灰由另一台提升机返回破碎机再次 破碎 此提升机卸料口处设三通卸料口实现自动控制 两个储库总容量为 1500吨 库下设置散装装置 成品提升机在零平面处设一个外加料石灰 仓 在成品带式输送机旁设置不合格品外放皮带机转运出来后由汽车运回 石灰石料场 粉仓内 3mm粉料活性石灰通过散装机构装入罐车外运 1 8 1 4 燃烧系统 烧嘴为四通道煤粉烧嘴 并配有烧嘴调节机 可在轴向和径向调节烧 嘴的探入窑内的长度和角度 烧嘴的轴向风和径向风可按比例调节 也可 调节烧嘴内部的各个通道内的速度 此外通过调节风 煤比例及断面面积 来调节火焰形状 并通过旋流可改善混合效果 使燃烧更充分 热效率更 高 1 8 1 5 煤粉制备系统 煤粉制备系统包括 原煤堆煤棚 全封闭 地面与石灰石堆场相同处 理储期为两期十天量 原煤上料设备 磨煤设备 收粉设备 煤粉储存与 输送设备 N2 保护系统等 原煤经堆煤棚破碎成块度 25mm 的煤块 由斗式提升机供给 经皮带 输送机送入原煤仓 通过原煤仓下部的皮带给料机计量后加入到筒磨机中 在粉磨的同时通入来自烧煤粉的热风炉的热风进行干燥 从磨煤机出来的 含煤粉气体 合格煤粉随气流进入袋式收尘器收尘 达到粉气分离的目的 出收尘器的气体 经收尘净化后由排风机部分排出 经排气管排入大气 排放浓度 50mg Nm3 由除尘器收集 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 16 下来的煤粉卸入煤粉储仓中 经转子称计量后再由煤粉输送风机送到窑前 供窑头烧嘴使用 1 8 1 6 自动控制水平 整个石灰焙烧生产线设备生产操作的调节 控制和报警均采用 DCS 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 1 8 2 公用辅助设施 1 8 2 1 采暖 通风 除尘 空调 a 采暖 为满足生产工艺的要求 排除室内余热及有害气体 保证操作人员的 操作环境 在充分利用自然通风的基础上 对有关电气室 操作室等设计 了相应的采暖 机械通风和空调设施 各维修间 工具间 办公室 液压站 更衣室 风机房等设施 设有 钢制散热器采暖 室内温度为 18 总耗热量 400kW 采暖热媒为 70 95 热水 b 通风 空调 水泵房 电气室 卫生间 液压站及其他公用辅助设施 均采用自然 进风机械排风系统 换气次数分别为综合楼卫生间 水泵房 空压站 6 次 h 液压站 11 次 h 电气室温度不大于 40 c 除尘 本生产线除尘系统包括 原料储运筛分除尘系统 回转窑窑尾除尘系 统 窑头冷却及成品储运除尘系统 煤粉制备收尘系统 原煤储运除尘系 统等 1 原料储运筛分除尘系统 原料受料仓 各皮带转运点 落料点在生产过程中会产生大量扬尘 设置一套除尘系统 同时将临近的 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 17 转运站扬尘点也纳入该套除尘系统 系统由吸尘罩 除尘管路 阀门 脉 冲袋式除尘器 输灰系统 风机 排气筒组成 含尘气体经管道进入脉冲 袋式除尘器 净化后的气体经风机 排气筒排至大气 除尘器捕集下来的 灰 通过输灰机至原料碎料场地 定期汽车外运 2 回转窑窑尾除尘系统 用于处理回转窑窑尾预热器排出的高温烟气 烟气量 85000Nm3 h 温 度约 240 除尘器采用玻纤布袋 耐温 260 为防止瞬间高温 在除 尘器入口前除尘管道的适当位置设置野风阀 系统由除尘管路 阀门 脉冲袋式除尘器 输灰系统 风机 排气筒 组成 烟气经除尘管道进入脉冲袋式除尘器 净化后的气体经风机 排气 筒排至大气 收下的石灰经输灰设备送至贮灰仓贮存 定期由真空罐车运 送 回转窑烘窑调试时烟气量小 含湿量高 不宜进入袋式除尘器净化 因此在袋式除尘器旁设一旁通管道 经风机及烟囱后排放 为便于工艺设备工况调节 同时保证回转窑尾部压力保持恒定值 主 排风机采用高压变频调速 除尘器整体保温 管道上适当位置设补偿器 3 窑头冷却及成品储运除尘系统 该系统包括回转窑窑头冷却器出料口 板链机入口 各胶带机头部 振动筛 成品仓仓顶 成品仓仓底汽车卸料口等处除尘 系统由吸尘罩 除尘管路 阀门 脉冲袋式除尘器 输灰系统 风机 排气筒组成 含尘 气体经管道进入脉冲袋式除尘器 净化后的气体经风机 排气筒排至大气 输灰系统采用输灰机及卸料阀输送至粉石灰贮仓内 作为筛下石灰定期由 汽车外运 4 煤粉制备收尘系统 收粉装置为防爆型高浓度低压 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 18 脉冲袋式除尘器 其结构形式为长方形 分上 中 下三个箱体 煤粉混 合气体由中箱体下部进入 经缓冲区作用后通过滤袋煤粉阻留于袋外 进 入袋内的净化气体经上部的袋口至上箱体 并从上箱体排出 除尘器入口 管路及灰斗均设置电加热伴热措施 排出气体经防爆风机 排气筒后排至 大气 5 原煤储运除尘系统 原煤受料仓 各皮带机卸料点设置吸尘罩对扬尘进行捕集 经脉冲布 袋除尘器净化后排放 收集的煤灰经溜管返回原煤仓 1 8 2 2 给排水系统 工程给排水建 构筑物设施和厂区管网等 给排水系统主要由原水系统 净循环水系统 生产给排水系统 生活 水系统 雨排水系统及消防设计 1 8 2 3 热力系统 本工程的热力设施主要包括空压站 空压站到各用户的压缩空气管道 热交换站送至各用户的热水管道 本工程空压站分二期实施 一期设二套空压机设备 二期设一套空压 机设备 热交换站一次建成 1 9 环境保护 安全卫生 消防 1 9 1 环保 强化环保措施 确保工程建设后总量控制前提下的达标排放 是本工 程设计的主要原则 在本次设计中采取的主要环保措施有 在生产中的各扬尘点分别设置 7 套高效袋式除尘器 除尘效率都在 99 以 上 除尘气体粉尘排放浓度低于 50mg Nm3 采用节水型设备 降低生产水或循环水用量 减少污水外排量 对固体废弃物进行妥善处理 除尘器收集的粉尘作为成品回收可用于 电厂脱硫 开工中产生的少量生烧 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 19 料 破碎后作为烧结石灰或建筑材料利用 在厂区总平面设计中 将高噪声工段 设备尽量布置在厂区中部并置 于室内 在厂区种植高大树种和绿地绿化带 净化空气 调节气温 减弱 噪声 提高环境的自净能力 石灰区域内原有一条小溪流 工程建设时将其改道 保证其最大水流 通过 同时 确保生产不会污染其水质 1 9 2 安全卫生 安全生产 文明生产是本设计中考虑的重要环节之一 设计中针对生 产中存在的各种自然危害因素和职业危险因素 采取了各种相应的防范措 施 详见表 1 9 2 1 表 1 9 2 2 自然危害因素及防范措施 表 1 9 2 1 自然危害因素防 范 措 施 a 地震 地震是一种能产生巨大破坏作 用的自然现象 按 8 度地震烈度设防 b 雷击 雷击能破坏建筑物和设备 并 可能导致火灾和爆炸事故的发生 厂房等建筑物采取避雷带防直 击雷 放散管 风帽按规范采取相 应的防雷措施 c 气温 严寒和高温对人体和设备都会 有不同程度的影响 生产厂房内采取通风换气措施 操作室 控制室等 并在室内设置 必要的风扇或空调等装置 d 其它 不良地质 洪水与内涝 对建构筑物荷载较大者采取地 基处理 为防止内涝 及时排出雨 水 在厂区内设相应的场地雨水排 除系统 主要生产危险因素及防范措施 表 1 9 2 2 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 20 主要生产危害因素防 范 措 施 a 尘毒危害物 以粉尘为主 共设 7 套除尘器 控制岗位粉尘 浓度小于 5mg m3 b 噪声及振动选用低噪声设备 设消声器和减振 台座 高噪声设备置于室内 c 高温辐射 高温辐射强度过大时 可使人体 过热 体温调节失衡 水盐代谢紊乱 消化及神经系统受到影响 窑炉等高温设备管道采用良好的 隔热措施 在温度较高的工作场所设 隔热操作室等 室内设相应的风扇 空调等降温设施 d 火灾爆炸严格执行 建筑设计防火规范 等规定 并按 建筑灭火器配置设计规 范 等配置相应的消防器材消火栓 e 其它安全事故 触电 碰撞 坠落 机械伤害等 事故均可能对人体形成伤害 启动前音响预警 声光报警 逆料 流联锁 两处以上操作设备 在机旁设 事故开关 地坑 梯子平台等均设置 安全栏杆 设备可动部件设置防护网 罩 1 9 3 消防 1 9 3 1 爆炸和火灾危险特征及可能性分析 本工程生产过程中原料及产品为非易燃易爆炸物品 仅有燃料煤粉为 易燃易爆物品 具有一定的火灾危险性 在静电 明火 雷电 电气火花 以及爆炸事故等诱发下 有发生火灾的可能 本工程在正常生产情况下 一般不易发生火灾 只有在操作失误 违 反规程 管理不当及其它非正常生产情况或意外事故状态下 才可能导致 火灾发生 因此 为了防止火灾的发生 或减少火灾发生造成的损失 本 工程在设计上采取相应的防范措施 1 9 3 2 防范措施 1 工艺 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 21 在有火灾爆炸危险场所采取相应的通风换气设施 以降低爆炸性物质 浓度 使其低于燃爆下限 2 总图 a 工程四邻 与四邻间距满足相应的防火安全距离设置 b 功能分区 因地制宜地分区布置 防止发生火灾的发生 c 防火间距 按 建筑设计防火规范 设置足够的防火间距 d 消防道路 本工程厂区建设环形道路 引道或回车场 e 消防站 工程建成后 由当地消防队负责消防工作 3 建筑与结构 按建筑防火规范对建筑物进行设计 主要厂房设不少于两个火灾安全 出入口 4 消防给水 由某投资有限责任公司统一供给消防用水 厂区设消防给水管网 5 电气 本工程主要建筑物等采取避雷带防直击雷 放散管 风帽按规范要求 采取相应的防雷措施 在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的电 器设备和灯具 避免电气火花引起的火灾 在爆炸和火灾危险环境中做静电接地设计 属于户外装置的防静电接 地与防雷接地装置共用 属于建筑物内部设备的防静电接地利用电气的保 护接地装置 1 10 劳动定员 石灰车间定员按 四班两运转 的工作制度配备 范围包括石灰车间 各生产系统的生产人员 石灰车间总定员为 80 人 定员不包括运输 环 卫 等人员 详见劳动定员表 1 3 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 22 每班人员 工程机构及岗位名称 一二三四 合计备注 1 中控室及车间控制室 中控室操作员333312 上料系统操作员11114 成品系统操作员11114 煤粉制备系统操作员11114 小计666624 2 生产线巡检工 工艺巡检工22228 机械巡检工22228 电气巡检工22228 小计666624 3 烧成系统 看火工333312 小计333312 4 给 排水系统 水泵站空压机 供水 循环 11114 小计11114 5 供配电系统 过程检验 配电室11114 小计11114 6 地磅及生产调度11114 小计11114 7 管理及工技人员8 总合计80 1 11 本工程项目推荐的建设进度 1 本工程一期建设进度安排为 2010 年 5 月 13 日完成场地工程地质勘察 2010 年 5 月 2 日开始场平 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 23 2010 年 5 月 20 日土建开始施工 2010 年 9 月 10 日回转窑本体设备开始安装 2011 年 2 月 15 日开始调试 2011 年 3 月 25 日开始热负荷试车 2 本工程二期建设进度安排为 2011 年 5 月 1 日土建开始施工 2011 年 9 月 10 日回转窑本体设备开始安装 2012 年 2 月 15 日开始调试 2012 年 3 月 25 日开始热负荷试车 2 工艺方案 2 1 生产规模 新建二座 600TPD 回转窑 搬迁一座 600TPD 回转窑 年产活性石灰约 60 万吨 全灰量 2 2 产品方案 活性石灰 600000 t a 产品的理化指标表 表 2 2 1 化学成份 生过烧 率 活性度 4N HCL 40 1 10min CaOMgOSiO2 90 2 5 2 5 5 s cm 信号输出 4 20mA DC 带 HART 协议 电源 220V AC 50Hz 精度 0 5 附件 配套法兰及紧固件 接地电极等 现场显示 液晶数字式指示 防护等级 IP65 或以上 气体 一般采用差压式流量传感器与差压变送器配套使用 传感器材质不锈钢 过程连接附件 配套法兰及紧固件等 注 设备成套供货范围内的其它流量检测仪表根据工艺要求使用 2 物位测量 根据介质 工况选用雷达进行连续测量 用射频导纳式或阻旋式物位 开关进行点位测量 输出信号 4 20mA DC 连续测量 或干接点 点位测量 电源 220V AC 50Hz 或 24V DC 注 设备成套供货范围内的其它物位检测仪表根据工艺要求使用 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 47 3 压力 差压测量 采用智能型的压力 差压变送器 信号输出4 20mA DC 二线制 带 HART 协议 精度在标准条件下 0 075 压力 差压 在标准条件下 0 2 微差压 过程连接附件二阀组 压力 304 三阀组 差压 现场显示液晶数字式指示 防护等级IP67 NEPSI 隔爆许可 d CT6 注 设备成套范围内的其它压力检测仪表根据工艺需要提供 4 温度测量 热电阻 分度号 Pt100 铂热电阻 采用与 DCS 系统直接连接方式时 接线形式为三线制 用一体化温度变送器时信号形式为两线制 热电偶 分度号类型 主要为 E 型 K 型或 S 型 一般采用与 PLC 系 统直接连接方式 用一体化温度变送器时信号形式为两线制 输出信号4 20mA 一体化 二线制 电阻 热电阻 三线制 毫伏 热电偶 精度热电阻 级 热电偶 级允差 注 设备成套供货范围内的其它测温仪表根据工艺需要提供 5 其它特殊仪表 1 CO 和 O2 含量分析仪 用于测量窑尾出口 CO 和 O2的含量来反应窑内燃烧状况 系统由高温 取样探头 采样及水循环控制柜 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 48 预处理及分析仪柜 热交换器 探头返回装置和应急水箱等几大部件及一 些配套部件组成 分别测量 CO 和 O2 输出隔离的 4 20mA DC 信号和数字 量信号 并预留以太网 TCP IP 协议 接口 探头返回装置有 UPS 电源保护 可保证系统在掉电的情况下 将采样 探头从窑内安全退出 以保证探头不受损坏 内置的 PLC 单元监控系统各 个部件的运行 2 CO 含量分析仪 用于检测煤粉仓 CO 含量 输出隔离的 4 20mA DC 电源 220V AC 系 统由预处理装置和分析仪表组成 采用正压防爆 3 窑头温度检测用比色光纤测温仪 测温范围 700 1500 分段 精度 1 测量值 2 温度分辨率 1 电源 24V DC 输出 4 20mA DC 附 6 米光纤及光纤空气吹扫器等 4 4 主要检测和控制内容 4 4 1 原料储运筛分系统 共用 1 细粒仓高料位检测 2 中间仓连续料位检测 3 进厂石灰重量检测 地中衡 4 4 2 成品储运筛分系统 共用 1 1 2 成品仓连续料位检测 4 4 3 回转窑本体 共3座 以下为1座检测内容 1 预热器出口废气支管温度检测 2 预热器出口废气总管温度检测 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 49 3 预热器顶部温度检测 4 窑尾温度检测 5 冷却器顶部温度检测 6 窑头点火罩内温度检测 比色红外高温计 7 窑头内部温度检测 热电偶 8 冷却器 1 4 振动给料机内侧温度检测 9 冷却器 1 4 振动给料机外侧温度检测 10 冷却器出料温度检测 11 近窑头托轮 A D 轴承温度检测 设备附带 12 近窑尾托轮 A D 轴承温度检测 设备附带 13 窑主传动电机定子温度检测 设备附带 14 助燃风机轴承温度检测 设备附带 15 助燃风机电机定子温度检测 设备附带 16 窑尾压力检测 17 窑头罩负压检测 18 冷却风机出口压力检测 19 冷却器下部压力检测 20 烧嘴前一次风压力检测 21 预热器顶部压力检测 22 压缩空气主管压力检测 共用 23 氮气主管压力检测 共用 24 一次空气流量检测 调节 25 冷却空气流量检测 调节 26 冷却器料位检测 27 预热器顶部料仓料位检测 28 堵料检测 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 50 29 窑内 CO O2含量分析 30 各液压系统温度 压力等检测 设备自带 31 回转窑液压挡轮液压油箱温度检测 设备附带 注 成套设备的仪表随设备附带 检测内容以厂家资料为准 4 4 4 除尘系统 A 原料储运筛分除尘系统 2 套 窑头 成品储运筛分除尘系统 2 套 煤粉制备除尘系统 1 套 5 套检测内容相同 以原料储运筛分除尘系统为 例 1 风机入口风门控制 2 除尘器前压力检测 3 除尘器后压力检测 4 风机后压力检测 5 风机入口流量检测 6 风机电机定子承温度检测 设备附带 7 风机电机轴承温度检测 设备附带 8 风机轴承温度检测 设备附带 9 风机冷却水进水温度检测 10 风机冷却水进水流量检测 11 风机冷却水回水温度检测 12 风机冷却水回水流量检测 B 回转窑窑尾除尘系统 共 2 套 以下为 1 座检测内容 1 风机入口风门控制 2 除尘器前压力检测 3 除尘器后压力检测 4 风机后压力检测 5 风机入口流量检测 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 51 6 除尘器后温度检测 7 风机电机定子承温度检测 设备附带 8 风机电机轴承温度检测 设备附带 9 风机轴承温度检测 设备附带 10 风机 X 向轴承振动检测 设备附带 11 风机 Y 向轴承振动检测 设备附带 注 以上所有除尘器本体检测仪表及控制系统均由除尘器厂家供货 4 4 5 水系统 1 冷水池液位检测 2 集水坑液位检测 3 事故水箱液位检测 4 消防水池液位检测 5 清水池液位检测 6 循环水流量检测 7 净循环水系统补水流量检测 8 回转窑系统进水干管流量检测 9 煤粉制备系统进水干管流量检测 10 空压站设备进水流量检测 11 净循环水泵出水总管压力检测 12 煤粉制备系统进水干管压力检测 13 回转窑系统进水干管压力检测 14 生产 生活供水泵出口压力检测 15 循环水泵出水总管温度检测 注 所有现场压力表 水流指示器 电动阀门等由给排水专业提供 4 4 6 空压站 1 空压机出口总管压力检测 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 52 2 空压机出口总管流量检测 4 4 7 热交换站 1 供水管温度 压力 流量检测 2 回水管温度 流量检测 3 排烟温度检测 4 原水箱 软水箱 膨胀水箱水位检测 4 4 8 煤粉制备系统 1 磨煤机入口温度检测 2 磨煤机出口温度检测 3 选粉机出口温度检测 4 磨煤机轴承温度检测 设备附带 5 润滑站油管路温度检测 设备附带 6 润滑油箱温度检测 设备附带 7 煤粉仓顶部温度检测 8 煤粉仓底部温度检测 9 循环风机入口温度检测 10 磨煤机入口压力检测 11 磨煤机出口压力检测 12 选粉机出口压力检测 13 煤粉仓顶压力检测 14 煤粉输送风机出口压力检测 15 循环风机入口压力检测 16 氮气管压力检测 17 原煤仓高 低料位检测 18 煤粉仓高 低料位检测 19 来自窑热风流量检测 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 53 20 磨煤机入口热风流量检测 21 煤粉流量检测 22 磨煤机入口混风控制 工艺专业 23 磨煤机出口压力控制 通风专业 24 煤粉仓 CO 含量分析 4 5 仪表动力消耗 电源 仪表用电由电力专业提供 自动化仪表与控制系统的供电应与 其所属工艺设备或车间的负荷级别相同 仪控设备使用电源主要为 AC 220V 50Hz 或 DC 24V 为提高供电的可靠性 控制系统和部分特殊仪表设 备设置 UPS 不间断电源 UPS 由电气统一考虑 气源 仪表气源要求无油 无水 无尘的压缩空气 其压力为 0 4 0 6MPa 在线压力下的气源露点比环境温度下限至少低 10 4 6 仪表防护及接地 户外安装仪表可采用仪表保护箱 如有处于腐蚀环境下的仪表考虑相 应防腐措施 如需保温伴热 可采取电伴热方式 采用自限温伴热带 220V AC 40W m 仪表接地按功能一般分为保护接地 工作接地和屏蔽接地三类 接地 电阻应小于 4 在防爆场所进行防爆接地 保护接地电阻应小于 4 若在本安电路中因仪表功能要求接地时 接地电阻应小于 1 仪表接地仪表专业不单独设接地极 与电气专业共用 由电气专业统 一设计 若有特殊仪表要求单独接地时 则应按产品要求进行接地设计 5 通信 5 1 设计内容 1 行政电话系统 2 工业电视系统 3 火灾自动报警系统 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 54 4 安保监控系统 5 办公网 5 2 设计方案 1 行政电话系统 本项目需要在 1 大门及门卫房内设置一个 32 门程控交换机 从当地 电话局引入双向中继线 接入开通等费用不包括在本项目的概算中 在操 作室 控制室 办公室 检化验室 空压站 锅炉房 循环水泵房 食堂 地磅房 1 大门及门卫房设置 32 台电话分机 并增加必要的电话配线设 施 2 工业电视系统 为保证产品质量 提高生产效率 实时监察关键设备运行情况和生产 过程 确保人身和设备安全 设置工业电视系统 工业电视摄像机安装在 生产线的关键设备处 或生产操作人员不易直接观察到的部位 现场采用 CCD 型 电荷耦合器件 彩色摄像机 摄像机均配置防护罩 带镜头吹扫 信 号送到回转窑操作室内吊装监视器上 为避免电磁干扰 保证监视器画面 图像稳定 清晰 现场的视频电缆采用抗干扰视频电缆 电源为单相交流 220V 10 50Hz 所有系统的摄像机 监视器的供电 均由回转窑操作 室电源控制装置集中供电 3 火灾自动报警系统 为了及早发现和通报早期火灾的发生场所 防止和减少财产的损失 在本工程中设计一套完备可靠的火灾自动报警系统 火灾自动报警主机设 置在 24 小时有人窑头厂房电气控制室内 火灾报警及联动控制器采用消 防电源 在窑头厂房电气控制室 煤粉制备系统 变配电所 原煤棚等重 要部位均采用相适宜的探测器 并配置适量的手动报警按钮及警铃以实现 火灾自动报警功能 探测器一旦发出报警信号 即启动相关的联锁功能 同时通过控制模块切断空调电源 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 55 关闭相应的各类风机 防火阀 并接收返回信号 在火灾自动报警控制器 上进行显示及声 光报警 4 安保监控系统 为了确保安全生产 本工程中设计一套安保监控系统 有厂区围墙的 周界报警和电视监控系统组成 其中 厂区围墙采用双束室外红外对射探 测器 信号送到回转窑操作室内的一套周界报警主机上进行声光报警 厂 区进出口各设置室外摄像机 信号送到回转窑操作室内的一套 4 可扩充 到 16 路嵌入式硬盘录像机 硬盘录像机对监控信息进行存储并在监视器 上实时显示和报警 5 办公网 为满足和适应通信和计算机网络的发展 并为今后实现办公管理全面 自动化打下坚实的基础 根据先进性 开放性 可靠性 可扩充性原则 本工程将设计一套标准 灵活 开放的结构化布线系统和相应的网络设备 办公区按每工作区至少设置 1 个双孔信息点 其他部位按功能要求设置信 息点 信息点端口一律采用 RJ45 以增加通用性 6 建筑 6 1 概述 某八钢 XX 公司石灰工程建设 2 座 600TPD 回转窑活性石灰生产线 搬 迁一座 600 吨 天回转窑活性石灰沫生产线主要包括原料输送筛分系统 回转窑焙烧系统 成品储运加工系统 清循环泵站 空压站 煤粉制备站 除尘设施 办公及生活设施 小型仓库设施等组成 6 2 设计依据 规程 建筑设计防火规范 GB 50016 2006 钢铁冶金企业设计防火规范 GB 50414 2007 屋面工程技术规范 GB50345 2004 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 56 工业建筑地面设计规范 GB50037 96 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 建筑采光设计标准 GB T50033 2001 6 3 建筑设计 a 原料输送筛分系统 1 受料坑挡雨棚 生产的火灾危险性类别 戊类 耐火等级 二级 建筑面积 36 轴线面积 平面尺寸 6mx6m 轴线尺寸 结构形式 为单层全钢结构 建筑高度约 7m 围护墙体为 1 5m 高钢筋混凝土挡墙 其余敞开 屋面采用角弛 压型钢板 2 原料堆煤间 生产的火灾危险性类别 丙类 耐火等级 二级 建筑面积 2400 轴线面积 平面尺寸 30mx80m 轴线尺寸 结构 形式为单层钢结构 柱为钢筋砼柱 建筑高度约 7m 围护墙体为 2 5m 以 上 V125 彩涂压型钢板 1 5 厚玻璃纤维聚酯采光板 2 5m 以下钢筋砼挡 墙 钢质大门 屋面采用角弛 压型钢板 地坪为筋混凝土地坪 b 回转窑焙烧系统 1 窑头厂房 生产的火灾危险性类别 戊类 耐火等级 二级 建 筑面积 1920 轴线面积 平面尺寸 40mx24m 轴线尺寸 结构形 式为二层钢筋砼框架结构 建筑高度约 15 1m 围护墙体为砼多孔砖 钢 质门 钢质保温门 塑钢窗 屋面采用角弛 压型钢板 地坪为砼地坪 地砖楼地面 2 煤粉制备厂房 生产的火灾危险性类别 乙类 耐火等级 二级 建筑面积 2400 轴线面积 平面尺寸 33mx12m 轴线尺寸 结构 形式为三层钢筋砼框架结构 建筑高度约 18 3m 围护墙体楼梯间采用砼 多孔砖围护 其余墙面敞开 钢质门 塑钢窗 屋面采用钢筋砼板卷材防 水屋面 地坪为砼地坪不发火花水泥砂浆面层 c 成品储运加工系统 烧结用石灰沫工程可行性研究报告 57 1 活性石灰料仓厂房 生产的火灾危险性类别 戊类 耐火等级 二级 建筑面积 156 轴线面积 平面尺寸 7mx26m 轴线尺寸 结构形式为单层全钢结构 设在 16m 活性石灰料仓顶上 厂房建筑高度 约 9 6m 局部 5 8m 围护墙体为 V125 彩涂压型钢板 钢门 塑钢窗 屋 面采用角弛 压型钢板 地坪为砼地坪 2 2 石灰中间仓转运站 生产的火灾危险性类别 戊类 耐火等级 二级 建筑面积 30 轴线面积 平面尺寸 6mx5m 轴线尺寸 结 构形式为二层全钢结构 建筑高度约 6m 围护墙体为 V1