水泥生产厂可行性研究报告.doc

第一章 总 论1.1 项目概况项目名称：xx县xx120万吨水泥生产厂建设地址：xx县xxx镇xxx工业集中区 项目总投资：12000万元项目内容和规模：本项目拟建4000吨/日的新型环保水泥生产线1条，白灰炉2座，年产水泥120万吨。占地300亩。1.2 项目提出的依据和必要性1.2.1 项目符合国家产业政策作为基础原材料的水泥工业，为国民经济的快速发展创造了条件，然而由于我国水泥工业的发展起步较低，加上市场短缺的刺激，造成了在发展过程中单纯追求量的增长，这就从根本上造成了目前水泥工业的“大而不强”。作水泥工业从总量上来讲解决了供不应求的问题，满足了经济建设对水泥供应量的需要，但水泥工业的增长却是在低水平的重复建设中发展起来的，主要的标志是行业整体经营粗放，综合利用水平低；企业数量多、规模小，技术含量低、产业集中度低；落后生产能力比重大，产品质量存在缺陷、环境污染严重、能耗高、资源浪费严重等问题。水泥工业的这种现状已经成为制约我国水泥工业健康持续发展中迫切解决的问题。为了从根本上解决我国水泥工业这种不合理的产业结构，国家有关部门提出了一系列调整水泥工业结构的产业政策，先后发布了国家经贸委关于印发建材工业控制总量调整结构若干意见的通知国经产业1998527号；促进产业结构调整暂行规定（国发200540号）；国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知（国发200611号）；水泥工业产业发展政策（国家发展改革委第50号令）、水泥工业发展专项规划（发改工业20062222号）；关于加快水泥工业结构调整的若干意见（发改运行2006609号）；国家发展改革委办公厅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号等文件和规定。上述文件规定是规范我国今后水泥工业发展过程中的强制性文件，文件明确提出：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生产线。加大对水泥工业发展循环经济的政策支持。要抓紧完善现行资源综合利用政策中有关水泥利废税收优惠规定。研究制定鼓励水泥工业资源综合利用和处理工业、城市垃圾方面的配套政策。1.2.2 利废为宝的需要水泥工业的利废途径主要表现于三个方面，首先是利用各种工业废渣废料作为混合材，例如，粉煤灰及矿石夹层等掺入水泥熟料中，混合粉磨成相应品种的水泥。这种利废方式简便易行，可以既利废又直接增产水泥。在不显著影响水泥性能的条件下，混合材掺得越多，意味着水泥产量越高；同时，象粉煤灰这样一些混合材，对于改善提高水泥的若干性能指标还具有十分关键的意义，是弥补熟料性能波动大，指标不合格的好帮手。第三是利用各种含有可燃物的废物，包括工业和生活垃圾，作为煅烧水泥熟料所需的燃料，成为替代燃料或二次燃料。xx县xxx工业园区及附近有电厂、煤矿、焦化厂等大批厂矿，建设xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂可以将大量的煤渣、矿石渣、粉煤灰做为生产水泥的原、辅材料，达到废物利用的目的，创造较好的经济效益和社会效益。1.2.3 环境保护的需要随着经济发展和国家对环保要求的不断提高，人们对于环境保护的认识也不断提高，环保问题日益成为制约社会和经济发展的重要因素之一。xx县xxx工业园区及附近有电厂、煤矿、焦化厂等大批厂矿，煤渣、电石渣、电厂排出的粉煤灰是工业固体废气物中量大、对环境污染严重而又难处理的工业废渣。按传统的做法必须建设弃灰场，堆存后用土进行覆盖掩埋，此种做法不仅占用大量的土地和破坏灰场周边的植被，也不能消除废渣对环境的影响，电石渣、粉煤灰此种排弃的方式诸多弊端已经日益显现，特别是雨雪水冲刷弃灰场后对环境和地下水造成的污染更大。为了彻底消除煤渣、电石渣和粉煤灰对环境造成的污染，本项目采用煤渣、电石渣和粉煤灰为原料，利用水泥工业的新型干法回转窑煅烧水泥。项目建成后，每年可消耗煤渣、电石渣65万吨、粉煤灰45万吨。1.2.4 经济可持续发展的需要随着水泥工业可持续发展战略的提出和人们对环境问题的重视，如何利用高新技术建设和改造传统的水泥制造业，增强水泥企业的生命力，已经显得非常必要和迫切。低环境负荷、低能耗、大量利用各种废渣生产高性能水泥，也必将是水泥工业未来的发展出路。近年来，国家对水泥工业开展综合利用、发展循环经济给予了高度重视，已经出台了一些政策和措施。由于水泥工业特点，决定其对节能、利废和改善环境具有十分重要的作用，是发展循环经济的重要领域。建设xx县xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂不仅有着十分广阔的市场前景，而且有着良好的建设条件。xxx工业园区及附近有电厂、煤矿、焦化厂等大批厂矿，其煤渣等工业废渣，是生产水泥的良好原料，通过本项目的实施，可以消耗掉大部分粉煤灰和电石渣，整个生产过程几乎没有废弃物排出，资源在生产全过程得到最有效的利用，即消除了废渣对环境造成的污染，又充分利用了各种资源，符合循环经济和清洁生产，实现了经济和社会效益双赢。本工程将采用国际最先进水平的新型干法预分解窑及低压损高效预热器和可控气流高效篦式冷却机，同时结合电石渣、粉煤灰生产水泥的特点，充分利用废气中的余热，使整条生产线即充分体现环境保护和可持续发展的社会效益，又体现产品质量好，成本低的企业经济效益。本项目实施后，熟料烧成热耗为3176.8kJ/kg(760kcal/kg), 熟料综合电耗为60kWh/t，水泥综合电耗95kWh/t，窑尾废气粉尘排放浓度50mg/Nm3以下，其它扬尘点粉尘排放浓度为30mg/Nm3以下，这对节能减排、减少污染的作用十分突出。1.2.5推动结构调整的需要近年来，我国水泥工业的新技术研究、新装备开发与设计取得了令世界同行瞩目的成绩，尤其近年陆续推出了一系列达到或接近国际先进水平的新技术与装备，并陆续在1000t/d、2000t/d、2500t/d、4000t/d、5000t/d以上等不同规模的工厂中得到成功应用，取得了令人满意的使用效果。4000t/d级新型干法水泥生产线的各项技术经济指标与几年前的同类装备相比，有着十分明显的优势。1.3 建设规模、产品方案本项目采用新型联合挤压粉磨工艺，年生产复合硅酸盐水泥128.88万吨（其中P.C32.5级水泥58.32万吨,P.C42.5级水泥70.56万吨.）1.4 编制依据1.国家计委建设项目经济方法与参数2.中国国际咨询公司投资项目经济咨询评估指南3.中华人民共和国环境保护法及中华人民共和国劳动安全法1.5编制原则针对本项目，具体编制原则如下： 1、贯彻国家和我省的产业政策，为决策部门提供科学依据。2、 以生产可靠为前提，采用经实践证明是成熟、可靠的生产工艺和装备。3、 在生产可靠的前提下，力争技术先进，要尽可能采用先进的工艺装备和技术方案。4、 通过优化设计降低工程建设投资，提高经济效益。5、 认真调查研究项目原、燃材料特性，气象气候条件和工程地质条件，避免不利因素对工程建设和生产运行造成的影响。6、应贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防方面的有关规定和标准。7、 设备来源应立足于国内成熟、可靠、先进的技术和装备。原则上采用国产设备，或引进技术国内制造的设备。8、 采用先进、可靠的计算机控制系统，以达到高产低耗、稳定生产、科学管理、提高效益的目标。9、 要重点考虑治理污染、保护环境问题。选择有效、可靠的收尘设备，并在设计中尽量降低物料落差，减少转运点，避免二次污染。1.6研究范围根据国家有关的产业政策，按国家对基本建设、技术改造和省经贸委对可研报告的内容和深度要求进行研究。对项目实施后年产120万吨粉煤灰复合水泥的原材料供应条件、现有基础设施及外部条件、市场销售潜力、各专业技术方案、项目建设投资、经济合理性等进行可行性研究。1.7主要技术经济指标主要技术经济指标表序号项 目单位指标备注一工程建设规模水泥其中：P.C32.5 P.C42.5万吨/年万吨/年万吨/年1205070二工程设备装机容量KW7409三年耗电量万KW.h/a5258.304四总投资万元12000建设投资万元10200.2五建设投资构成建筑工程设 备安装工程其 它万元万元万元万元4849.14250.2300.6800.3七劳动定员生产工人管理、技术人员运输等辅助人员合 计人人人人4003070500七劳动生产率全 员生产工人t.水泥/人.at.水泥/人.a35923763八能耗指标12水泥综合电耗日耗水量KW.h/tm3/d40.8169.7第二章 市场预测及分析2.1水泥市场发展趋势分析1.水泥发展现状近几年来，我国水泥工业经历了产量大幅增长和结构重大调整的发展历程，还经受了投资过热和国家宏观调控的严峻考验，但始终保持着高速平稳的发展态势。20012004年，每年分别增长了4400万吨、1亿吨、1.43亿吨和1.07亿吨，满足了国家经济建设之需，市场经济的原则日益发挥主导作用。2006年2010年间预计水泥总产量净增2.6亿吨，平均年增约5000万吨。2、发展先进工艺随着水泥ISO国际检验标准的强制实施，大量的试验检测数据表明，新的测试标准与原标准相比，立窑水泥标号将下降一个等级，而落后湿法及中空回转窑水泥生产工艺能耗又高，因此，淘汰落后工艺，发展水泥生产新工艺，综合利用资源，降低成本，积极开发、生产适销对路，高附加值、高标号结构水泥，是水泥企业增强市场竞争能力，加速技术进步，提高效益的必由之路，也是我国水泥工业的发展方向。本项目充分利用xx县xxx工业园区及附近有电厂、煤矿、焦化厂等大批厂矿的大量的煤渣、矿石渣、粉煤灰等做为生产水泥的原、辅材料，达到废物利用的目的，采用国内先进成熟的水泥生产技术及设备，生产市场前景良好的复合粉煤灰水泥，投资省、节能利废，生产成本较低，大大提高了产品的竞争能力。建设xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂将产生良好的经济效益和社会效益。2.2水泥需求预测水泥产品市场需求与固定资产投资规模及物质文化生活水平的日益提高紧密相关。近年来府谷及周边地区和全国各地一样进入了经济快速发展时期，当地交通、能源、农田水利、通讯、化工、冶金等基础设施和基础产业进入了集中建设阶段；城镇住宅建设、城市市政建设等对水泥已形成旺盛的需求。“十二五”期间，随着经济建设的高速增长，府谷及周边地区的水泥需求量将逐年增加，按照“人均水泥占有量法”和“投资规模法”预测，府谷及周边地区水泥需求量将会使一个巨大的数字，随着国家对水泥工业产业结构调整政策的贯彻和实施，大批落后的地方小水泥企业将被淘汰，为大水泥的发展腾出了巨大的市场空间。并且随着国家“西部大开发”、“振兴中部”战略的实施，大量的资金涌入而兴起的以交通、电力为主的建设项目已相继开工，可以预计，在经济发展较快的府谷及周边地区，在今后一段时间内高标号新型干法回转窑水泥将会有更加稳定上升的市场。本项目是一个节能、利废综合治理项目，水泥成本低、质量好，产品竞争力强；因此，该项目的水泥销售前景是十分广阔的。2.3产品质量及竞争能力上的优势本项目综合利用粉煤灰等工业废渣，生产粉煤灰复合硅酸盐水泥，废渣利用率高，可享受国家免税等优惠政策，因此产品质量高，成本低，产品在市场上将更具竞争力。此外对于用粉煤灰等工业废渣生产水泥而言，从我们考察的山西阳泉矿务局水泥厂、山东临沂水泥厂等许多利用粉煤灰、沸腾炉渣、煤矸石等工业废渣生产复合水泥的厂家来看，由于复合硅酸盐水泥在某些性能和生产成本上具有其独特的优势，因此市场销售前景良好，同时产品也具备较强的市场竞争能力。为实现我国2020年国民经济翻两番、全面建设小康社会的宏伟目标，预计未来15年我国建材工业仍将处于快速增长时期。可见，要提高建材工业的整体水平，当务之急是抓住发展机遇，树立科学发展观，提高科技自主创新能力，加速节约型建材工业体系的建设，提高矿山资源综合利用率，充分消化社会废弃资源，发展绿色建材与循环生产技术，减少资源、能源消耗和环境污染，以尽可能低的资源、能源和环境代价，获得持久的社会、经济效益。因此，建设xx县xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂，顺应水泥工业的发展方向，生产粉煤灰复合硅酸盐水泥，实现产品升级，充分享受各种资源综合利用的优惠政策，是因地制宜、具有特点、符合政策、顺应市场的。综上所述，建设xx县xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂符合国家产业政策，具有建设条件好、采用工艺先进、投资省、地理位置佳等有利条件。该项目建成后，具有较广阔的销售市场，不仅可以缓解当地高标号水泥供需矛盾，也可为企业创造更好的经济效益和社会效益。第三章 建设条件3.1 项目区概况xx县xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂所在的xx县位于陕西省最北端，地处陕、晋、蒙三省（区）交界处，东部隔黄河与山西省保德县、河曲县相望，北部和内蒙古自治区准格尔旗、伊金霍洛旗接壤，西部、南部与神木县毗邻。地理坐标为北纬38423935，东经1102211114。全境呈三角形，南北长96.6公里，东西宽74.4公里。总面积3229平方公里（480万亩）。与秦、晋、蒙接壤地带，紧靠华北，距离京、津、塘和环渤海地区较近，有府店一级公路、野大路、府准、府王、孤武、府木等主框架道路。县城至榆林市219公里,至省会西安595公里,至山西省省太原370公里。铁路方面，有西煤东运大通道神朔铁路通过县境，神木北（店塔）大同往返旅客列车途径在xx县城并设有客运站。近期还将开工建设府谷支线机场。交通极其便利。3.2 气候特征xx县属中温带半干旱大陆性季风气候，冷暖干温四季分明；冬夏长；春秋短；雨热同期；日照时间长；太阳辐射强；年差与日差气温变化较大；降水年际变化大；自然灾害是旱、涝、霜、雹。年平均气温9.1；最热的7月，月平均气温23.9；最冷的1月，月平均气温零下8.4；气温年较差32.3。全年县太阳辐射总量为144.94千卡/平方厘米；可供作物利用的光能约占总辐射量的一半。全县多年平均日照为2894.9小时；日照率65；农业活动主要季节的4至10月每月日照数都在230小时以上。初霜为10月5日；终霜为4月27日；无霜期177天。年平均降水量453.5毫米；降水主要集中在7至9月，占年降水量的67。 3.3 水资源府谷境内有与矿产资源分布大体相一致的黄河漫滩地下水和奥陶纪岩溶水，就水近煤，资源组合条件好。全县自产水资源总量5.91亿m3/年，其中客水径流量3亿m3，自产水量2.91亿m3，地下水2.32亿m3。己探明的有天桥、孤山川口、阴塔、碛塄、清水川口、新民和勃牛川处水源地，日可采水.5万m3。中省已经批准的天桥和孤山川两处水源地日可采水31.9万m3。目前，在建项目的地方工农业生产总用水量约9万m3/日，煤电载能工业基地规划拟建项目日需水预计约20万m3/日，尚有16.5万m3/日的水资源可供开采，完全可以满足府谷各项建设的需要。3.4 地震根据国家地震局和建设部颁发的中国地震烈度区划图（1991）及陕西省抗震办公室、陕西省测绘局颁发的陕西省工程抗震设防烈度图（1：1000000），xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂所在区域属六度区，因此新建建筑物按六度地震烈度处理。3.5 交通与电力府谷与秦、晋、蒙接壤地带，紧靠华北，距离京、津、塘和环渤海地区较近，有府店一级公路、府准、主框架道路。县城至榆林市219公里,至省会西安595公里,至山西省省太原370公里。铁路方面，有西煤东运大通道神朔铁路通过县境，项目实施地已完成电网改造，全年供电情况良好。项目建设实施，在动力、能源方面可以得到充分保证。3.6 建设条件综述1、本项目符合xx县城市总体规划和土地集约利用总体规划的要求。2、该区域周边城市基础设施(路、水、电、等)配套较完善，水文地质、工程地质条件好，有利于该项目建设和发展。第四章 原料与燃料xx县xxx工业园区xx120万吨水泥生产厂项目的主要原辅材料为郭家湾电厂湿排粒化煤灰；周边煤矿、厂矿粉煤灰、矿渣等工业废渣和有关辅助材料等。具体采用石灰石尾矿、电石渣、河沙、粉煤灰、矿石粉五组份配料。熟料煅烧采用本地烟煤。4.1 原料与燃料4.1.1 石灰质原料 石灰石尾矿xx县及保德等地生产白灰时每年排出石灰石尾矿上百万吨，该石灰石尾矿粒度小于50mm，CaO含量52.14%，品质均匀，是生产水泥的极好原料，运输距离小于15公里，采用汽车运输进厂。 石灰石尾矿化学成分（%） 表3-1LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO341.473.351.020.2552.141.130.150.10 电石渣电石(CaC2)水解后产生的沉淀物（工业废渣），主要成分为Ca(OH)2。 CaC2(电石) + 2H2O C2H2(乙炔气) + Ca(OH)2(电石渣) 电石渣的堆放不仅占用大量的土地，而且因电石渣易于流失扩散，污染堆放场地附近的水资源、碱化土地；长时间堆放还可能因风干起灰，污染周边环境。电石渣属难以处置的工业废弃物之一。 电石渣的主要成分是Ca(OH)2，其CaO含量高达60%以上，其化学成分见表3-2 电石渣化学成分（%） 表3-2LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO326.154.522.380.5264.890.550.120.66水解后产生的电石渣水分高达90%以上，经沉降池沉降、板式压滤机压滤后，水分为35-40%。电石渣中的细颗粒较多，1050微米颗粒达80%以上，电石渣粒度分布见表3-3电石渣粒度分布 表3-3粒径（m）0.01-1.171.17-5.855.85-8.978.97-44.6944.69-期间（%）1.1032.4721.5230.2814.9累计（%）1.1033.5754.8285.10100电石渣的个数平均粒径：1.89m；重量平均粒径：9.19m；面积平均粒径：5.75m；中位粒径：8.29m；比表面积：947.32m2/kg。电石渣的比表面积越高，吸水性亦越高，烘干难度越大。 通过对电石渣的物理及化学性能分析可以看出：电石渣中的CaO含量很高，可以说是制造水泥熟料的优质钙质原料。其粒度很细，几乎不需要粉磨就可以满足水泥熟料生产的要求。需要解决的主要问题是：对电石渣进行有效烘干和准确配料。4.1.2 硅质原料本项目拟采用河沙作为硅质原料。项目所在地的河沙资源取之不尽，用之不竭。河沙成份稳定，易于开采。河沙的特性 河沙的物理特性河沙的颗粒组成很细，表面积很大，颗粒粒径平均在0.075-2.00mm左右，颗粒组成见表3-4 河沙颗粒组成 表3-4名称砾 石砂粒（）粗中细极细粒径大小（mm）20-22-0.50.5-0.250.5-0.0750.075组成百分比（）0.852.3435.1048.9312.78河沙的不均匀系数很小，颗粒级配差，内摩擦角在29-37左右，松散性强，沙粒表面活性很低，无粘性（内聚力基本为0），不易形成整体。 化学特性河沙主要以石英为主，含长石、云母等，化学成分SiO2 约占65左右，Al2O3 约占10左右，CaO约占8左右，其他成分很少，一般在0.3-1.1左右，盐性一般为氯盐，属非盐渍土或弱非盐渍土，河沙的化学成分见表3-5 河沙的化学成分 表3-5化学成分SiO2Al2O3CaOFe2O3Na2OMgOK2O含量变化范围68.16-71.239.57-10.396.96-8.442.03-2.862.06-2.411.55-2.182.13-2.21平均值69.709.847.922.282.301.73采用河沙作为硅质原料生产水泥，许多水泥企业已经应用多年，积累了较为丰富的生产经验，可靠性较强。上述河沙SiO2含量较高，碱含量很低，质量较好，能够满足本项目生产优质普通硅酸盐水泥熟料的成分要求。4.1.3 铝质校正原料本项目郭家湾电厂湿排粒化煤灰做为铝质校正原料。郭家湾电厂目前每年排出粉煤灰60万吨，电厂至新建水泥厂区运输距离10公里左右，可采用水泥散装汽车运输进厂。粉煤灰的化学成分见表3-6 粉煤灰的化学成分表（%） 表3-6LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO310.9444.2035.376.671.190.421.080.302.004.1.4 铁质校正原料本项目利用附近的矿石渣作为铁质校正原料，距项目实施地约100km。采购、运输便捷。矿石渣化学成分见表3-7 矿石渣化学成分表（%） 表3-7LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO-24.328.2754.594.040.534.1.5 燃煤xxx是我县重要的产煤基地，煤矿资源非常丰富，且质量稳定，价格低廉，燃料供应条件极为优越。 煤的工业分析表（%） 表3-9水份(%)灰份(%)挥发份(%)干基全硫 Std(%)氢含量 Bad(%)低位热值kJ/kg（kCaL/kg）1.0026.0028.000.904.0022154(5300)4.2配料方案3.2.1 原料配料计算使用的原料及煤灰化学成分（见表3-10）表3-10名称LOSSSiO2AL2O3Fe2O3CaOMgOR2OSO3Total石灰石41.473.351.020.2552.141.130.150.1099.61电石渣26.154.522.380.5264.890.550.120.6699.79河沙2.2669.709.842.287.921.732.1795.90粉煤灰10.9444.2035.376.671.190.421.382.0100.1矿石渣-24.328.2754.594.040.530.275.497.42煤灰65.5821.718.930.921.390.940.4899.474.2.2 熟料率值的选取根据上述原料成分，结合电石渣煅烧水泥熟料的特点，考虑预分解窑在生产中的操作经验，本报告设定熟料率值为：kH=0.900.01 SM=2.600.10 IM=1.400.104.2.3 熟料热耗及煤灰掺入量根据同类型预分解窑的实际生产及热工计算，本项目电石渣烘干需用热耗较大，熟料烧成热耗标定为：3178 kJ/kg熟料（760 kcal/kg熟料）时，1级预热器出口温度550-600，该热量烘干电石渣后排放温度150-170左右，因此本项目不能采用余热发电系统。煤灰掺入量=317826.0/22154=3.73%4.2.4 原料配料计算结果原料配比及理论料耗表3-11石灰石电石渣河沙粉煤灰矿石渣理论料耗49.78833.19211.963.461.601.56 生料、熟料化学成分表3-12LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSO3Cl-生料35.90136726919343251430.330.090.3290.008熟料-223654332065032160.570.170.5240.012 熟料率值及矿物组成表3-13KHSMIMC3SC2SC3AC4AF钠当量液相量硫碱比0.8972.591.4053.8723.498.969.730.5425.681.094.2.5 原料配料计算说明 电石渣作为生产PVC排出的工业废渣，其中微量元素很多，在熟料煅烧中表现2个特点：一是烧成温度偏低，属于低温煅烧型的水泥熟料，烧结范围较窄；二是烧成中液项较多，液相形成较早，相应的窑皮较长，窑皮形成活跃。因此在配料中，适当提高了硅率SM,略降低了铝氧率IM，这种配方的优点是熟料结粒细小均齐，不易结圈起块，冷却效果好强度高，水化热低；与水泥外加剂相容性好，同时也有利于熟料煅烧的操作。 与石灰石为原料的新型干法生产线比较，石灰石的分解反应是CaCO3CaOCO2 ，反应温度800-900，理论耗热1660KJ/；而电石渣的分解反应是Ca(OH)2CaOH2O，反应温度580，理论耗热1160KJ/。两者相比电石渣分解耗热仅为石灰石分解热耗的70%。因此窑尾分解炉用煤量应相应减少，产生的燃烧产物和所需的空气量也相应减少。因此在设计中，与石灰石新型干法水泥生产线相比，窑头窑尾用煤比例设定为1：1，同时窑尾预热器及管道、分解炉、三次风管、高温风机增湿塔等均应相应偏小。本可研报告设定的熟料率值仅为理论分析，待项目投产后，可根据进厂原料、燃料的实际成分和回转窑煅烧熟料的反应情况，及时调整熟料率值。第五章 生产工艺技术方案5.1生产方法、生产规模及产品方案采用技术先进、运行可靠的联合挤压粉磨工艺，配套水泥空气均化系统，建设年产120万吨复合硅酸盐水泥生产线；袋散比例为3: 7。5.2原料及混合材如“建设条件”一章所述，本项目所使用的熟料、矿渣、粉煤灰、石膏在质量和供应量上均可满足生产要求。5.3配料及物料平衡5.3.1配料方案根据本项目的建设规模、各种原料的成份决定配合比如下；种类熟料%石膏%粉煤灰%矿渣%P.C32.55053510P.C42.555530105.3.2物料平衡1、水泥产品为P.C32.5级、 P.C42.5级复合水泥，其中P.C32.5级复合水泥583200吨/年，P.C42.5级复合水泥705600吨/年，水泥总产量为1200000吨/年；2、就以上所述配料方案进行物料平衡计算，详见物料平衡表；3、袋散装水泥比例为30%、70%；4、年工作时间为300天；全厂物料平衡表序号物料名称天然水分%物料平衡量（吨）干燥的含水的每小时每天每年每小时每天每年1熟料94.942278.66835802粉煤灰58.021392.54177443石膏18.95214.8644409.04217650884矿渣1817.99431.81295285.03120.61528565水泥17942961288800P.C32.5811944583200P.C42.59823527056005.4工艺设计及主机设备选型工艺设计及主机选型采用最先进的工艺设计及最先进的主机选型，确保生产线运行安全可靠，水泥质量合格、稳定，符合国家标准的原则。设备选型本着技术先进、实用可靠、降低能耗、节约投资的原则，全部采用国产化设备，并优先采用引进技术、国内制造的设备，适当提高设备利用率，同时兼顾节能降耗。物料储存在确保主生产线稳定、可靠，安全高效运行的前提下，尽量节约投资，减少不必要的环节，降低运行费用。重视环保和节能，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。5.4.1工艺流程简述1、原材料储存输送熟料由汽车运输进厂，卸入喂料仓中，再由提升机送入3座615m的熟料库中储存；进厂石膏经PEX150750细颚破碎机破碎后，由提升机送入1座615m的石膏库中储存；粉煤灰采用气力输送方式送入3座718m的粉煤灰库中储存；矿渣由汽车运输入厂，经烘干机系统烘干后的矿渣经皮带机、提升机送入1座820m的矿渣库中储存。2、矿渣烘干矿渣烘干利用烘干机系统，经过配套高温烟气沸腾炉，改进扬料板形式，加大尾排风机的能力等手段，同时配置一台烘干机专用玻纤袋收尘器对烘干系统进行收尘，烘干后的矿渣经皮带机、提升机送入矿渣库。3、水泥配料及粉磨本项目采用联合挤压粉磨技术，该技术的核心内容为辊压机配套一台或多台开流高细高产磨。联合挤压粉磨系统具有粉磨效率高，单位水泥电耗低，水泥颗粒级配合理，而且技术成熟可靠等优点。随着技术的进步，辊压机及其配套设备的成熟，工艺系统和系统操作的不断完善，目前为国外、国内新建或改造水泥粉磨系统首选方案。该工艺原理是物料通过辊压机高压处理后，结构破坏而粉碎，物料的易磨性得到大幅度的改善，一般邦德功指数降低35%45%，物料的粒径也大大缩小。然后，由V型选风机分选，小于3mm的细粉送到下一步粉磨工序球磨机磨至成品，大于3mm的粗粉（未挤好的料和边缘漏料）返回到辊压机重新挤压。开流高细高产磨方案，系统简单，运转率高，生产管理方便，土建费低。其工艺流程如下：参与配料的熟料、石膏、粉煤灰和矿渣分别由库底微机配料秤按设定的比例搭配后, 由带式输送机送入一台CDG140-65辊压机挤压后，送入V型选风机分选，小于3mm的细粉由提升机送至2座820m的中转库中储存，大于3mm的粗粉（未挤好的料和边缘漏料）返回到辊压机重新挤压。中转库采用微机计量系统，再由皮带机、提升机分别送入两套开流水泥粉磨系统。水泥粉磨系统由2台3.213m球磨机组成水泥粉磨系统，出磨水泥经螺旋输送机、斗式提升机、链式输送机送入指定水泥储库。经采用联合挤压技术的粉磨系统其台时产量为109t/h，年利用率为82%。4、水泥储存与均化水泥库分别为：3座614m圆库，3座719m圆库，4座820m圆库，1座1022m散装库，总储量为9150吨，储期3.5天。2座1030m连续式空气均化库，均化库库底由罗茨风机、空气分配器提供气源。水泥储存系统总储量为14150吨，储期5.4天。为满足环保要求，库顶设置单机脉冲袋收尘器，对库内排除含尘气体净化后排空。5、水泥包装及成品库需包装的出库水泥由空气斜槽、提升机送往包装车间包装。水泥包装机选用一台八嘴回转式包装机，包装能力约为120t/h,来自水泥库的水泥由提升机送入振动筛，筛去杂物后进入衡压仓，再进入八嘴回转式包装机包装成袋装水泥，经电子称计量后由带式输送机送至成品库内堆放。包装车间设有一台气箱脉冲袋式收尘器，以满足环保需求。建设三座成品库，成品库总面积为4600m2，储量6900吨，储存期2.7天。5.4.2本项目主机设备一览表主机设备一览表序号项目名称设备名称、型号规格及性能生产能力(t/h台)台数年利用率备注1矿渣烘干回转式烘干机 2.414m25261%2水泥粉磨3.213m开路高细磨装机容量：1600KW70282%3水泥粉磨2.613m开路高细磨装机容量：1000KW39182%4水泥包装BHLW-8八嘴回转式包装机120270%5辊压机CDG120-45 通过量 170t/h装机容量：2220KW182%配套V形选粉机O规格:CDV1000处理风量:75000m3/h182%6辊压机CDG140-65 通过量 260t/h装机容量：2500KW182%配套V形选粉机O规格:CDV2000处理风量:130000m3/h182%5.4.3本项目储库一览表储库一览表序号物料名称储库形式储库规格储量(t)储期(d)备注1熟料圆库2-615m24001.7圆库2-820m210002矿渣堆场3200571215圆库1-820m550圆库1-615m2303石膏堆场900303817.88圆库1-615m400圆库1-615m4004粉煤灰圆库2-615m22201.55圆库3-718m3340圆库1-820m4605水泥圆库4-515m43306.59圆库6-718m6680圆库3-615m3400圆库4-820m41000圆库1-1022m1700圆库2-1030m22500成品库568085205.5设计的特点1、为保证系统运转率，提高产品产、质量，设计中大量选用了具有本世纪先进水平的新设备、新工艺，以提高生产线的装备水平，确保本项目设计指标的实现。如联合挤压粉磨技术、高效烘干机、连续式水泥均化库等，输送设备采用了耐用、节电的板链提升机、链式输送机。这些都将使本项目的装备水平在国内同规模生产线中处于领先水平。2、在保证生产线的完整性、生产的连续性和可靠性的前提下 ，力求简化生产工艺流程，以便于生产管理，减少生产事故点，降低投资。适当提高设备运转率，并用引进技术、国内制造的设备替代进口产品，尽量提高设备的国产化率。3、工艺布置上，简化设备厂房，减少建筑面积和占地面积。库顶等露天布置,带式输送机通廊不设屋顶，用玻璃钢防雨罩防雨，取消提升机楼,收尘器露天放置。为避免土建设计的“肥梁胖柱”，在工艺设计中合理选取生产车间荷载和动力系数，降低土建投资。4、充分考虑节能、降耗。采用高温烟气沸腾炉，可节约大量烘干用煤,使用节能型的板链式提升机和链运机，提高了系统的运行可靠性。5、加强计量。各进厂原料都设置了相应的专用计量设备，为工厂的科学管理提供了依据。6、保护环境，采取有效措施严格控制排放废气的含尘浓度在国家规定范围内。在生产工序中的各扬尘点，针对不同的废气特性，设置与之相适应的新型高效专用收尘设备。7、重视生产每一环节的均化，采用连续式水泥均化库，这些措施将确保水泥质量达到设计要求。5.6生产车间计量设施为加强生产各个环节的管理，执行国家相关计量法规，掌握各个工段生产状况，保证生产出合格产品，为管理提供核算依据。本设计从原料进厂到水泥出厂的各个工段设置了计量设施，并在机构配置上设有专门计量管理人员，对计量设施进行管理、维护，使工厂达到三级计量合格要求。生产车间计量设施见下表。生产车间计量设施表号序计量物料,名称计量设施安装位置设施形式1入磨熟料配料库底下料口调速皮带秤2入磨石膏配料库底下料口调速皮带秤3入磨矿渣配料库底下料口调速皮带秤4入磨粉煤灰配料库底下料口调速螺旋计量秤5袋装水泥包装机电子秤6散装水泥厂大门汽车衡5.7总图运输5.7.1工程总图运输设计范围及原则1、工程总平面布置范围为年产120万吨复合水泥生产线和必要的辅助生产设施。2、充分利用场地，总图布置合理、紧凑，厂内交通组织通畅。3、工艺流程顺畅简捷，流向合理。5.7.2 工厂总平面设计总图布置根据厂址的交通运输线路连接条件，厂区地形、地貌、工程地质和气象条件，考虑工艺流程合理、畅通，各工序之间衔接紧凑，减少工程投资,并兼顾厂区供电、供水线路设计的方便，根据上述原则，结合该厂的实际，提出本设计总图布置方案，生产线布置力求外观整齐、工艺流畅；厂区道路主干道贯通厂区，交通运输便利。 5.7.3 厂内外道路本项目投产后，工厂年产水泥120万吨，各种原材料备品备件的进厂及水泥的出厂以汽运为主，由公司的运输能力并结合社会外协运输车辆共同承担。厂区道路设计以物料运输畅通、车间联系方便和符合消防规范为原则，根据原料、成品的运输特点，厂内的环形道路或主干道通往各主要生产车间和原料、成品的集中点，厂区内道路均采用砼路面，主干道为城市型双车道，路面宽7m，最小转弯半径为9m；进入各车间的次要道路为城市型单车道，路面宽4.0m，转弯半径为6m。工厂年运输量物料名称年运量(万吨)运输方式运入运出熟料68.35汽车粉煤灰41.77汽车石膏6.44汽车矿渣12.95汽车水泥128.88汽车合计130.82128.88进厂原料运输车辆为社会车辆与工厂自备车辆，成品出厂为用户自备车辆。5.7.4工厂绿化绿化在现代工厂的建设中占有重要地位。在本项目工程的建设中将进一步搞好工厂的绿化，以绿化服务于生产，达到降低噪声，净化空气，美化环境的目的。本工程绿化设计以综合楼周围绿化及工厂道路两侧条带绿化为主，车间四周空地绿化为辅。在道路边，以不影响交通为前提,间种防尘灌、乔木，在车间周围种植遮阳防尘的树种，在厂内空地上种植草皮及其它防尘与观赏性集一体的树种，布置一些绿化小景观，对有大量粉尘产生的车间四周，种植一些阔叶、抗尘、吸尘树种作为防护带，尽量减少粉尘的扩散。全厂绿化系数为20% 。5.8电气及生产自动化5.8.1设计范围本工程设计范围为建设年产120万吨复合水泥生产线，建设范围从原材料储存至水泥包装，包括矿渣烘干系统、原材料储存系统、水泥粉磨系统、水泥均化与储存系统及水泥包装系统的变配电、车间动力、电气控制和照明、防雷、接地等。电气设计依据工艺等专业提供的条件和厂方提供的有关电气资料进行。5.8.2供配电系统1、供配电(1) 电源及总降压站xx县的电力资源充足，建设总降压站。 (2)技术指标a、工程装机容量：7409kW其中：高压：5640kW低压：1769kWb、计算负荷：5186kWc、补偿前功率因数：0.8d、补偿后功率因数：0.94e、工厂年用电量：5258.304万度f、水泥电耗：40.8度/吨(3)各级电压高压电动机电压：10 kV低压配电电压：0.4 kV/0.23 kV低压电动机电压：380V照明电压：220V检修照明电压：24V2、继电保护厂区10kV供配电系统继电保护选用微机式继电保护装置 ,降压站控制室内取消常规的信号屏、操作屏，设上位计算机完成供配电系统的遥信、遥测、遥控。（1）主变压器差动保护；零序过电流保护；定时限过电流保护；过负荷保护；瓦斯保护；温度保护: 当油温升高到某一值时，起动冷却风机; 当油温继续上升到更高值时发出报警 ( 或跳闸 ) 信号。变压器安装油位计，当油位降低至某一高度时，发出报警信号。（2）10kV 馈线速断保护；定时限过电流保护。（3）变压器馈线速断保护；定时限过电流保护；瓦斯保护；温度保护。（4）电动机速断保护；定时限过电流保护；低电压保护；接地保护。（5）电容器馈线速断保护；过电压保护。（6）电动机控制电动机型式及其起动调速装置根据工艺设备配套情况，电动机容量大于 220kW 的选用 10KV 高压电动机，容量小于 220kW 的选用 380V 低压电动机。10kV 高压绕线型异步电动机采用液体电阻起动柜起动。低压绕线型异步电动机采用液体电阻。鼠笼型异步电机一般为全压直接起动，对 90kW 以上的电机可采用软起动器起动。交流调速电机采用变频调速装置。 电动机的保护装置A、10kV 电动机采用微机保护装置采集电压、电流参数并完成速断、反时限过电流、低电压、接地保护。B 、380V 电动机短路保护用自动开关的电磁脱扣器 ，过负荷及缺相保护采用低压电动机保护器。3、车间配电及电力拖动(1)车间配电车间配电系统以库为界线分为若干工艺流程，一般一条工艺流程线视为一独立的配电系统。各独立工艺流程按工艺要求进行联锁。各工艺流程之间设有必要的联络信号。车间配电采用混合式，控制箱之间为树干式，由控制箱到电动机采用放射式。(2)车间控制车间内所有工艺流程中的电动机均有三种控制方式：联锁控制；解锁控制；机旁控制。正常情况下在车间控制室的控制箱上进行联锁控制