年产120万吨超细粉煤灰之工业固体废弃物综合利用建设项目可行性研究报告

某市锦东工贸有限责任公司年产120万吨超细粉煤灰之工业固体废弃物综合利用建设项目可行性研究报告某市锦东工贸有限责任公司二O一二年十月目录第一章总论611概述612项目建设背景713编制依据和原则814研究范围915研究结论10第二章项目建设意义和必要性1221项目建设的意义1222项目建设的必要性1323项目建设的可行性16第三章市场分析1831粉煤灰的基本性质1832我国粉煤灰资源化现状分析2033粉煤灰活化技术2134超细粉煤灰的特性2435市场需求分析及预测2536营销策略分析2737产品价格分析28第四章生产规模及产品方案2941生产规模2942产品纲领2943产品质量标准29第五章建设条件3051厂址选择3052水电供应3053交通条件3054原燃材料供应条件31第六章总图运输3261总平面布置3262工厂运输34第七章生产工艺与技术3571建设范围与建设内容3572工艺技术方案比较与选择3573物料平衡3674物料储存3775主机设备选型3776生产工艺流程简述38第八章建筑工程及公用辅助设施工程4081建筑与结构设计方案4082给排水设计4283供配电及生产过程自动化4684暖通工程5085试验室50第九章节约能源与资源综合利用5191设计依据5192设计范围5293主要设计原则5294能源耗量5295主要节能措施5296项目的节能效果及评价5697资源综合利用56第十章环境保护、消防、职业安全与卫生57101环境保护57102消防61103职业安全与卫生62第十一章企业组织、劳动定员和人员培训64111企业管理制度建设情况64112劳动定员65113人员培训66第十二章项目招投标及建设进度67121项目招投标67122项目实施进度计划68第十三章投资估算与资金筹措70131概述70132估算依据70133编制方法及范围71134投资估算结果71135资金筹措72136用款计划72第十四章经济分析73141概述73142基础资料74143营业收入及税金预测74144生产成本及费用预测74145利润及利润分配75146财务盈利能力分析76147清偿能力分析77148不确定性分析77149经济评价结论791410附表目录79第十五章结论与建议81131研究结论81132建议81附件第一章总论11概述111项目名称年产120万吨超细粉煤灰之工业固体废弃物综合利用建设项目。112项目建设单位某市锦东工贸有限责任公司。法人代表联系电话113项目建设地点某县韩村镇小湖孜村114项目建设性质新建。115项目建设规模和主要建设内容1、拟建规模生产能力为年产120万吨超细粉煤灰，年消耗电力生产企业废弃物粉煤灰120万吨。2、产品方案产品品种比表面积（细度）600/KG超细粉煤灰。产品质量应符合用于水泥和混凝土中的粉煤灰（GB/T15962005）级灰（最高级别）指标的要求。3、投资规模与主要建设内容项目生产线包括从原状粉煤灰储库至超细粉煤灰产品储存、散装出厂；配套建设工厂生产、办公和生活的生产辅助设施，以及总图工程。本项目主要建设内容有原状粉煤灰储库（粗灰库）、粉煤灰磨房（主机为两台4217M超细管磨机）、超细粉煤灰储存库、超细粉煤灰散装库、配电房、循环水泵房、中央控制室、化验室、地磅房、办公楼等，配套建设厂区道路、水、电管网，以及总图绿化工程等。项目申报总投资13980万元，其中固定资产投资12480万元，生产流动资金1500万元。资金来源为均由企业自筹。项目征地60亩，新建了强大的粉煤灰原灰储存系统和超细粉煤灰储存系统，整个生产系统最大粉煤灰储存量达到16万吨，在企业淡季销售时，可保证接受储存电厂粉煤灰23个月的排放量。12项目建设背景1、临涣中利发电有限公司概况临涣中利发电有限公司是某矿业（集团）有限责任公司和安徽省能源集团有限公司按各50比例出资组建，秉承循环经济理念，延伸某矿业集团的煤，焦，化，电产业链，实现资源综合利用的火力发电企业。公司与2006年4月注册成立，主要建设经营临涣煤泥矸石电厂项目。项目规划容量430万千瓦循环流化床发电机组，是目前国内单机和总容量最大的煤泥矸石综合利用电厂。其中，一期工程230万千瓦机组正处在基建阶段，已投入运行。临涣中利发电有限公司距本项目所在地某县韩村镇小湖孜村仅1公里，工程设计为2660MW国产超临界、一次中间再热、凝汽式汽轮发电机组，同步建设烟气脱硫、脱硝等环保设施。主机装备采用DG2102/254II9型超临界直流炉、N660242/566/566型超临界凝汽式汽轮机、QFSN6602型汽轮发电机。系统正常年份粉煤灰排放量约120万吨，均属原灰干排，没有对粉煤灰分选系统。2、项目提出的背景我国电力工业以火力发电为主，燃煤发电占主导地位。据统计，全国燃煤发电，年排粉煤灰约6亿吨，综合利用率约60，其中30用于建材，30用于筑路，其它用于回填、建工等。大量的粉煤灰依然堆存、填埋，这不仅占用大量土地，而且污染环境。因此，粉煤灰综合利用的好坏，关系到我国电力工业及相关工业可持续发展亟待解决的大问题。把粉煤灰作为一种资源，加以有效地综合利用，生产超细粉煤灰，资源丰富，既可作为生产优质水泥的混合材（40以上高掺量），又可作为配制高性能商品混凝土的优质矿物掺合料，配制高强、高性能泵送混凝土，不但节约大量能源，而且可节约生产水泥消耗大量的石灰石资源，减少生产水泥熟料所产生的CO2排放量，利于保护环境，符合建材工业大量利用工业废渣，走生态、绿色、环境友好可持续发展之路。针对国家对电力生产企业要求实现“零排放”的约束政策，以及临涣中利发电有限公司2660MW发电系统技术改造的现状约束条件，某市锦东工贸有限责任公司某县韩村镇小湖孜村征地60亩，建设年产120万吨超细粉煤灰生产线，综合加工利用粉煤灰，实现粉煤灰综合利用的增值效益，同时解决电厂粉煤灰排放存储不足的问题，达到电厂与粉煤灰加工企业的“双赢”效果。13编制依据和原则131编制依据（1）产业结构调整指导目录（2011年本）；（2）资源综合利用目录；（3）国家发改委、科技部、工业和信息化部、国土资源部、住房城乡建设部、商务部联合发布的中国资源综合利用技术政策大纲；（4）国家鼓励的资源综合利用认定管理办法；（5）工信部大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划（6）安徽省国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要；（7）某市国民经济和社会发展第十二个五年规划纲要；（8）有关行业标准及规范。（9）双方商定的编制原则和关于项目的咨询协议。132编制原则1、选用技术先进可靠、经济合理的工艺路线，选用先进的、定型的、成熟可靠的工艺装备。2、合理使用场地，本着节约用地的原则，满足该项目施工、安装、生产、产品堆放、运输等方面的要求。3、认真贯彻国家环保法规，确保“三废”排放达到国家和当地环保排放要求。4、生产工艺采用有效措施节约能源，最大限度降低物耗、能耗指标。5、建筑设计在经济适用的基础上注意美观，厂房尽可能考虑联合一体化、轻型化、标准化。6、以经济合理、安全适用为原则，在确保工程质量的前提下，尽量降低工程造价，做到既节约投资又可加快建设进度，项目具有良好的综合经济技术指标。7、组织机构设置做到合理高效，劳动定员既要符合行业特点又要符合当地的实际用工情况。14研究范围在充分调查研究的基础上，根据国家和安徽省相关的政策、法规和相关规划精神，结合电厂和本企业发展战略规划，对建设项目的现状环境及其建设条件进行认真分析，分析项目建设的必要性和意义，预测项目的市场前景，确定项目的建设内容和规模，对项目的工程技术方案提出初步设想，完善工艺装备和生产控制措施，研究节约能源与资源综合利用措施，论证项目建设的可行性。同时，分析项目对环境的影响，提出项目建设、运行的环境保护对策。对项目的建设投资进行估算，测算项目的经济效益，分析项目的社会效益。从而论证项目的技术可行性和经济合理性，为企业和相关职能部门对项目决策提供依据。本研究工作的范围如下15研究结论1、项目符合国家的产业政策，项目的建设是必要的、可行的。2、随着国家城镇化战略的深入推进，市场对建筑材料的需求刚性持久，本项目产品市场前景广阔。3、项目建厂条件具备，水、电、原材料来源有保证，场址地理位置好，交通便利。4、项目工艺技术成熟，采用国产成熟可靠的生产工艺设备，技术可行。5、项目设计在环境保护、劳动安全和职业卫生、消防等方面符合国家相关标准规范要求。6、项目在总投资13980万元、支付电厂粉煤灰原灰40元/吨的成本价格、自行购置运输设备承担粉煤灰的运输储存、成品超细粉煤灰综合售价130元吨的情况下，仍然能够获得2332万元的利润总额，项目效益显著。达产后年销售收入为15600万元，平均投资利润率为1668，平均投资利税率为2449，项目投资回收期为604年（含建设期1年），项目投资财务内部收益率为2012。项目在财务上是可行的。7、项目在节约土地、减少污染排放方面起到示范作用，并为社会提供就业机会，具有良好的社会效益和环境效益。8、研究分析表明，本工程项目可行。项目主要技术经济指标见表11。表11主要数据及技术经济指标表序号项目单位数据及指标备注1主要数据11生产纲领超细粉煤灰万吨/年12012项目建设期年113厂区占地面积亩6014新增粉煤灰储存量万吨1615新增人员人5716项目预计投产年份年201417项目达产年份年201618项目新增总投资万元13980181其中新增固定资产投资万元12480182新增生产流动资金万元150019新增销售收入万元15600含税110新增利润总额万元2332生产期平均111增值税及营业税金附加万元1134达产年2技术经济指标21项目投资利润率166822项目投资利税率244923借款偿还期年含建设期1年24项目投资财务内部收益率税前201225项目投资回收期（税前）年604含建设期1年26项目投资财务净现值（税前）万元6556I1227盈亏平衡点5036生产期平均第二章项目建设意义和必要性21项目建设的意义目前我国火力发电装机容量近6亿千瓦，年发电燃煤消耗量约为20亿吨，平均灰份29，发电燃煤产生粉煤灰约6亿吨，粉煤灰综合利用率达到60以上，其中30用于建材，30用于筑路，其它用于回填、建工等。粉煤灰是燃煤电厂产生的固体废弃物，又是可以利用的资源。三废达标排放、粉煤灰的综合利用，是燃煤电厂推行清洁生产，形成低投入、低消耗、低排放和高效率节约型增长方式的重要内容。粉煤灰综合利用内容包括粉煤灰用于生产建材（水泥、砖瓦、砌块、陶粒），建筑工程（混凝土、砂浆），筑路（路堤、路面基层、路面），回填（结构回填、建筑回填、填低洼地和荒地、填充矿井、煤矿塌陷区、建材厂取土坑、海涂等），农业（改良土壤、生产复合肥料、造地），粉煤灰填充料，从粉煤灰中回收有用物质及其制品等。鉴于全社会对粉煤灰的市场需求，目前大部分电力生产企业对干排粉煤灰原灰进行分选处理，分选出的国标级标准的粉煤灰比例约35左右、粉煤灰粗灰约65左右。国标级标准的粉煤灰活性好，利用价值高，应用范围广，被普遍应用在大型工程及常规的混凝土搅拌站中；而分选出的粉煤灰粗灰，由于颗粒形状不规则、需水量比大、活性差，利用价值不高，则只能用于生产建筑墙体材料或作为其他材料利用中，其资源的利用附加值降低。为了解决分选粗灰的上述问题，通常采用机械磨细法进行物理加工处理，激发粗灰的活性。通过磨细，一方面粉碎粗大多孔的玻璃体，解除了玻璃颗粒粘结，珠形微粒增多，颗粒自身孔隙减少，改善了表面特性，减少了配合料在混合过程的摩擦，改善了集料级配，提高了物理活性（如颗粒效应、微集料效应）；另一方面，粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒粘连的破坏，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜，使内部可溶SIO2、AL2O3溶出，断键增多，比表面积增大，反应接触面增加，活化分子增加，粉煤灰早期化学活性提高。“磨细”起了强化粉煤灰效应的作用。简而言之，粉煤灰磨细就是将原状粉煤灰中的粗灰经磨机研磨，使细度指标达到国标级或级标准，且品质稳定，更加有利于综合利用。某市锦东工贸有限责任公司决定在临涣中利发电有限公司附近购置60亩土地，配合电厂建设粉煤灰排放处理系统，利用电厂粉煤灰进行深加工，同时建立淡季销售的粉煤灰储存系统，整个生产系统最大储存量达到16万吨，在企业淡季销售时，可保证接受储存电厂粉煤灰23个月的排放量。本项目为利用粉煤灰原灰生产高附加值的超细粉煤灰，年生产能力为120万吨，产品细度达到比表面积600M/KG，采用4217M超细粉煤灰专用管磨机系统，符合安徽省新型墙材产品项目要求，符合国家资源节约和环境保护的政策。22项目建设的必要性1、项目建设符合国家有关“节能减排”、“保护环境”、“走可持续发展道路”、“发展循环经济”和“资源综合利用”等一系列政策的要求。近年来，随着工业化、城镇化进程的加快，我国工业领域的资源消耗量将进一步加大，由于资源开采和利用带来的环境问题与过度依赖资源进口引起的资源供应安全性问题将日益突出，工业发展将面临更为严峻的资源、环境约束的挑战。工业废渣的长期堆存不但侵占土地，浪费资源，而且污染环境。随着人口的增加和经济的发展，我国资源相对不足的矛盾将日益突出，必须坚持资源开发与节约并举，把节约放在首位。开展资源综合利用，是我国一项重大的技术经济政策，也是国民经济和社会发展中一项长远的战略方针，对节约资源、改善环境，提高经济效益，促进经济增长方式由粗放型向集约型转变，对实现资源优化配置和持续发展都具有重要的意义。我国高度重视资源综合利用工作，并给出了许多免税等一系列优惠政策，提出了“大力发展循环经济，建设节约型社会”的重要方针。本项目利用工业固体废弃物粉煤灰生产高性能的超细粉煤灰（活化粉煤灰），符合国家一系列方针政策要求。经测算本项目建成能降低社会总能源消耗855万吨标准煤，减少CO2排放量78万吨，减少填埋占地面积23万平方米，是一项利国利民的大好事。2、项目建设符合深入开展粉煤灰资源化工作的需要我国是人均资源匮乏的国家，多年来资源的高强度开发及低效利用，加剧了资源供需的矛盾，资源短缺和资源低效利用已成为制约我国经济社会可持续发展的重要瓶颈。资源综合利用是解决可持续发展中合理利用资源和防治污染这两个核心问题的根本途径，在我国经济社会发展中具有十分重要的战略地位。采用高效、环保的先进技术对资源开采、生产过程中主料、辅料和伴生料综合利用，对再生资源综合利用，既可以缓解资源匮乏和短缺问题，又可以解决环境污染问题。资源综合利用产业作为发展循环经济的重要载体和有效支撑，是战略性新兴产业的重要组成部分，具有广阔的发展前景，不仅是扩内需，保增长，调结构，惠民生的重要方面，更是从根本上缓解资源和环境约束的重要措施。2010年，国家发展改革委、科技部等部位联合发布了中国资源综合利用技术政策大纲公告（2010年第14号，以下简称大纲）。大纲的制定，对提升我国资源综合利用技术水平，保障资源的高效、合理利用，促进我国经济“高消耗、高排放、低效率”的粗放发展方式转变，引导和推动各地开展资源综合利用，使全社会从认识资源综合利用的重要意义变成实际行动将起到积极的推动作用。大纲强调的是大力推广先进适用技术，积极推进成熟技术的产业化发展，鼓励前沿技术的研发创新。2012年，工信部大宗工业固体废物综合利用“十二五”规划明确了“十二五”期间的十大重点工程。十大工程分别是尾矿提取有价组分工程、尾矿充填工程、尾矿生产高附加值建筑材料工程、尾矿农用工程、粉煤灰高附加值利用工程、钢渣处理与综合利用工程、有色冶炼渣综合利用工程、氰化渣综合利用工程、工业副产石膏高附加值利用工程、赤泥综合利用工程。根据工信部的测算，“十二五”期间，大宗工业固体废物预计总产生量将达150亿吨，堆存量将净增80亿吨，总堆存量将达到270亿吨，大宗工业固体废物堆存将新增占用土地40万亩。堆存量增加将使得环境污染和安全隐患加大，也引起严重的环境、生态破坏等问题。为此，规划要求，到2015年，大宗工业固体废物综合利用量达到16亿吨，综合利用率达到50，年产值5000亿元，提供就业岗位250万个。粉煤灰资源化工作，一直是国内外极为重视的问题。1948年美国蒙大拿州的俄马坝工程就大量使用了粉煤灰，数量达13万吨，替代水泥，降低造价，被世人称俄马坝工程为粉煤灰应用史上的第一块里程碑。当前一些发达国家已不仅把粉煤灰作为良好的建筑材料，而是列为再生资源大力发展综合利用。1986年加拿大矿产能源研究中心，开发研究大掺量粉煤灰混凝土，并对混凝土有关性能进行了研究。当粉煤灰掺入量达到5560，水胶比低于033，该混凝土能耗低，并具有较高的力学性能和耐久性，该混凝土优于纯水泥混凝土。我国粉煤灰研究开发利用从二十世纪50年代开始，主要集中在水泥生产应用和混凝土中掺粉煤灰的应用开发研究，并在多项建设领域中应用。本项目产品主要是用于生产水泥和混凝土的磨细粉煤灰，该成果主要由华智节能科技开发有限公司与南京工业大学合作，共同开发研究、试验，已有十五年左右，积累了大量经验，可以确保生产的活化粉煤灰在水泥中掺加量40以上，活化粉煤灰掺入混凝土中生产高性能混凝土替代水泥量30以上。由此可见，本项目建成后，其产品（活化粉煤灰）的应用将把粉煤灰资源化工作推上了新的层次。3、项目建设是企业实现可持续发展的迫切需要在市场竞争日益激烈的今天，企业为了不断发展、壮大，满足社会对优质产品的需要，必然要根据企业的自身特点，依靠技术进步，开发产品，开拓市场，使企业经济效益不断提高。某市锦东工贸有限责任公司针对临涣中利发电有限公司原始排放粉煤灰利用率低的现状，提出依靠先进技术，把工业固体废弃物电厂粉煤灰加工成活化超细粉煤灰，提高粉煤灰的附加值，进一步提高企业经济效益，增加自身的市场竞争能力。23项目建设的可行性本项目的建设无论从技术上还是经济上都是可行的。从技术上看，本项目生产技术拟采用目前国内最先进的超细粉煤灰粉磨技术（机械活化粉煤灰技术），采用DCS自动化生产控制体系，技术装备先进，成熟可靠，单位产品综合能耗较低。目前，本项目的各项建设条件已基本落实。项目生产所用粉煤灰由临涣中利发电有限公司提供，项目生产所需原灰能够保质、保量供应；本项目建设场地座落在韩村镇小湖孜村，供电、供水条件有保证；项目所在地交通便利，四通八达，给原料和产品的内输外运提供了便利的条件。从经济上看，本项目紧邻电厂、就近利用电厂排放的粉煤灰，不但可以节省投资，而且可降低原材料成本，可使本项目的经济效益良好。从社会效益上看，本项目充分利用了电厂排放的粉煤灰，减少了粉煤灰的堆存、填埋，这不仅可节省粉煤灰堆存占地，而且可减少环境污染，因此本项目具有显著的社会效益和环境效益。某市锦东工贸有限责任公司拥有完善的产品销售网络，项目建成后生产的高性能超细粉煤灰（活化粉煤灰）能够顺利地输入某市、宿州市及周边等地市场，从而能够综合利用当地资源，减少运输费用，同时提升了产品档次和结构。综上所述，本项目的建设既有必要性又具可行性，临涣中利发电有限公司和某市锦东工贸有限责任公司应抓住当前的机遇，尽快落实项目建设的各项条件，使项目及早上马，早日产生经济效益。第三章市场分析31粉煤灰的基本性质1、粉煤灰的形态特征粉煤灰是一种高度分散的微细颗粒集合体，主要由氧化硅玻璃球组成，粒径150微米，根据颗粒形状可分为球形颗粒与不规则颗粒。球形颗粒又可分为低铁质玻璃微珠与高铁质玻璃微珠，若据其在水中沉降性能的差异，则可分出飘珠，轻珠和沉珠；不规则颗粒包括多孔状玻璃体，多孔碳粒以及其他碎屑和复合颗粒。2、粉煤灰的化学成份粉煤灰是一种火山灰质材料，来源于煤中无机组分，而煤中无机组分以粘土矿物为主，另外有少量黄铁矿，方解石，石英等矿物。因此粉煤灰化学成份以二氧化硅和三氧化二铝为主（氧化硅含量在48左右，氧化铝含量在27左右），其它成分为三氧化二铁、氧化钙、氧化镁、氧化钾、氧化钠、三氧化硫及未燃尽有机质（烧失量）。不同来源的煤和不同燃烧条件下产生的粉煤灰，其化学成分差别很大。表31我国31个有代表性的火力发电厂粉煤灰的化学成分成分SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3LOSS变化范围339597165354151970810407190629021101112236平均值506271712812130503823、粉煤灰的物相组成及其他性质（1）矿物组成粉煤灰以玻璃质微珠为主，其次为结晶相，主要结晶相为莫来石、磁铁矿、赤铁矿、石英、方解石等。玻璃相是粉煤灰的主要结晶相，粉煤灰玻璃质微珠及多孔体均以玻璃体为主，玻璃体含量为5080，玻璃体在高温煅烧中储存了较高的化学内能，是粉煤灰活性的来源。莫来石是粉煤灰中存在的二氧化硅和三氧化二铝在电厂锅炉燃烧过程中形成的。SEM下偶尔可以见到莫来石的针状自形晶集合体，莫来石含量在36113之间，其变化与煤粉中三氧化二铝含量及煤粉燃烧时的炉膛温度等诸多因素有关。磁铁矿和赤铁矿是粉煤灰中铁的主要赋存状态，一般磁铁矿含量较高。石英为粉煤灰中的原生矿物，常呈棱角状，不规则颗粒，粒度20150UM不等，含量不高。（2）粉煤灰其它性质活性也称为火山灰活性，指粉煤灰能够与石灰生成具有胶凝性能的水化物。粉煤灰本身没有或略有水硬胶凝性能，但在水分存在，特别是在水热处理（蒸压养护）条件下，能与氢氧化钙等碱性物质发生反应，产生胶凝物质。粉煤灰活性与粉煤灰化学成分、玻璃体含量、细度、燃烧条件、收集方式等因素有关。一般二氧化硅含量高，燃烧温度高，玻璃体含量多，曲度大，含碳量低的粉煤灰活性高。物理性能粉煤灰物理性能包括容重、比重、曲度和比表面积等，这些性质对粉煤灰非常重要，是化学成分及矿物组成的宏观反映，通常粉煤灰平均物理性质见表32。表32粉煤灰平均物理性质比重容重（KG/M3）密度4900孔筛余（）2000孔筛余（）透气法比表面积（M2/G）1812470481260240510650微量86151000747732我国粉煤灰资源化现状分析1、目前我国粉煤灰的主要应用途径及评价目前我国粉煤灰的综合利用技术有近200项，其中得到实施应用的近70项，其中国家政策要求的重点推广应用技术有粉煤灰在工程中应用、粉煤灰混凝土和砂浆材料、粉煤灰生产水泥、选取飘珠和飘珠制品、粉煤灰加气混凝土。这些技术比较成熟，用灰量大，不仅便于推广使用，而且可以在近期内带来明显的经济效益和环境效益。2、目前粉煤灰综合利用方面存在的问题我国地域辽阔，各地煤质及电厂锅炉燃烧情况不尽相同，各地粉煤灰品质差异较大，总体而言粉煤灰综合利用水平与发达国家相比差距较大。所以我国粉煤灰综合利用还存在一些问题，如以煤为主的电力工业迅速发展和粉煤灰综合利用相对落后问题，供需双方利益分配及政策调控力度不够问题，技术研究开发力量较薄弱分散，宣传力度和群众认识程度不够等，其中在技术上需要进一步完善的有粉煤灰空心烧结砖、粉煤灰混凝土空心小砌块、粉煤灰做特殊用途回填、粉煤灰高强混凝土。3、粉煤灰资源综合利用今后的发展重点（1）粉煤灰在混凝土中的优效应用技术继续开展粉煤灰应用于混凝土工程的机理研究。引用国际上正在发展的“高标号水泥大掺量粉煤灰高效减水剂”的方法。同时，积极开展高钙粉煤灰中FCAO的控制研究，发展高钙粉煤灰作为混凝土掺和料的应用技术。（2）粉煤灰利用专用设备的研究开发和粉煤灰利用管理体系研究着重开展自动化程度高的粉煤灰利用专用设备，提高粉煤灰利用的技术装备水平。开展粉煤灰综合利用工程技术经济性和系统性理论研究，制订合理的粉煤灰综合利用的产品标准，技术规程，质量管理体系和评价体系。粉煤灰科学技术是一项综合性、边缘性科学技术，其技术的可持续发展，依赖于其它学科的最新进展。若能合理利用，则既能够用来化解粉煤灰所带来的环境问题，又能够将其作为一个新兴的资源以发展多种实用性产品，其前景是非常美好的。33粉煤灰活化技术1、活化方式（1）机械活化机械活化，通常用振动磨磨细粉煤灰400/KG以上，它适用于实验室，小批量生产，要连续大量生产很难实现，另外它存在电耗高、事故多等问题。用球磨机生产初期存在的问题是粉煤灰磨至400/KG很容易，要磨至600/KG就有困难，同样存在电耗增加的问题。利用专用粉煤灰磨，由于它有合理的研磨体级配、专有的内部装置，可以实现只要符合GB/T15962005要求，即可生产出优于一级灰比表面积为600/KG，粉磨电耗50KWH/T。机械活化的机理磨细粉煤灰过程是把粉煤灰中葡萄串分散成小颗粒，把多孔体打碎成小颗粒，把片状或条状物打碎成小粒子。这一过程中还把有些玻璃珠表面擦伤，增加新鲜面，它必然造成对CA2的吸附能力增加，提高反应能力，同时减少空隙增加密实度，减少需水量，有利于提高混凝土强度。机械磨细活化粉煤灰有关性能采用机械磨细激活粉煤灰潜在活性，提高粉煤灰品质，增加掺入量，改善产品性能等，机械激活的粉煤灰，较原灰性能更优。粉煤灰经磨细后比表面积从400/KG增加至600/KG，在相同条件下，试块抗折和抗压强度（MPA）增加接近1倍，实测数据见下表。表33粉煤灰细度对水泥强度的影响粉煤灰抗压强度KG/CM2强度比类别4900孔/厘米2筛余掺量（）水泥标准调度（）7天28天90天7天28天90天未掺270390573706100100100未磨31730367230383449596564磨细9130330292478650758392磨细67303033435587758897110磨细30302973535608539198121磨细1030273390637895100111127粉煤灰经磨细后虽然化学成份、结构特点等没有变化，但物理性能上有较大差别，具体比较见列表34。可以看出，磨细后的粉煤灰各项指标均优于原灰，主要是在粉磨过程中仅起到打散球形中空团聚结构，在分离和粉磨过程中，球形表面有些缺损，比表面积有球形颗粒增加，在一定比表面积范围内，激发活性，降低需水量，提高水泥强度，比表面积选定550600/KG,具有制造电耗省、性能优、成本低。表34原灰与活化粉煤灰性能对照表项目原灰磨细灰密度G/CM3156左右随比表面积增加而增加可至237左右需水量细粉多，需水量小粗粒多，需水量增加随比表面积增加需水量下降水泥强度通常掺入量超过15，早期强度不合格当比表面积达600M2/KG时，掺入量可达40时可生产425水泥，早期及后期强度均合格对混凝土结构影响结构较疏松结构较致密混凝土泵送性能一级灰可改善泵送性能比表面积达600M2/KG以上时，泵送性能优于一级灰粉煤灰价格相对便宜、粉磨工艺简单，作为混凝土搅拌站用磨细粉煤灰在适当提高混凝土强度的条件下，增加掺入量，降低成本。粉煤灰要磨至比表面550600/KG，需要第一防止静电作用影响粉磨效率，第二保证有足够的停留时间和合适的研磨介质，才能实现保证质量同时较低电耗。（2）化学活化用化学物质活化粉煤灰，一般采用碱性物质；碱金属盐；硫酸盐，或二者复合激发剂。（3）复合活化即机械活化与化学活化相结合。磨细粉煤灰加激发剂在机械活化与化学活化复合作用下，磨细粉煤灰掺入量为45，其他条件相同情况下，混凝土结构更加致密，强度更高。2、活化方式的选择当电厂粉煤灰符合于国标GB/T15962005时，只要采用机械活化，磨细至600/KG即可，产品可直接用于水泥企业或混凝土搅拌站，它的质量已优于级灰，但当特殊高性能混凝土需要生产800/KG而需水量不能增加，高强耐久抗腐蚀混凝土时，磨机产量会有所下降，电耗也会略增。当电厂粉煤灰不符合于国标GB/T15962005时，高钙粉煤灰FCAO超标，只可用磨细粉煤灰和控制掺入量来解决。当电厂粉煤灰不符合国标GB/T15962005时时，活化较低，只可用机械活化与适量化学激发，让活性不高但仍有火山灰效应的粉煤灰成为一种资源。34超细粉煤灰的特性1、磨细特色通过磨细，粉碎了粗大多孔的玻璃体，解除了玻璃颗粒的粘结，使珠形微粒增多，颗粒自身孔隙减少，改善了表面特性，提高了粉煤灰的物理活性（如颗粒效应和微集料效应）。通过磨细，破坏了粗大玻璃体尤其是多孔和颗粒的粘连，破坏了玻璃体表面坚固的保护膜，使内部可溶SIO2、AL2O3溶出，比表面积增大，反应接触面增加，活性分子增加，提高了粉煤灰的化学特性。磨细灰中颗粒大小均匀、坚硬的空心玻璃微珠仍保持原貌，不会被破坏，对粉煤灰的利用没有影响。磨细灰的需水比同粗灰相比可以降低约10个百分点。2、超细粉煤灰特性粉煤灰的主要化学成分为SIO2、AL2O3和FE2O3，高钙灰则含有较多的CAO。早在1914年，美国人ANON发表了“煤灰火山特性的研究”，首先发现粉煤灰中氧化物具有火山灰特性。而对用于水泥和混凝土的研究，是由美国伯克利加洲理工学院的RE维斯在1933年后开始的。由于水泥和混凝土中可以大批量用粉煤灰，因此，其应用一直是我国水泥界研究的重点。粉煤灰在混凝土的利用，主要产生三种效应火山灰活性效应，即水泥水化产生的CAOH2将激发粉煤灰的活性，使之反应生成以CSH凝胶为主的胶凝物质；形态效应，即粉煤灰的颗粒形态所决定的，当微珠含量大于50时，流动性提高，减少混凝土的用水量，改善混凝土的工作性质；微集料效应，即小于45M筛余微粉可填充混凝土中孔隙，与CAOH2反应生成的凝胶也可填充微小孔隙，使混凝土更加致密。粉煤灰细磨后，不但可以加快熟料颗粒的水化速度，还可以提前破坏粉煤灰密实的球形外壳，加快粉煤灰的火山灰反应，从而提高水泥早期强度。35市场需求分析及预测1、市场定位本项目建设场地紧邻临涣中利发电有限公司，基础设施配套齐全，交通便利，四通八达。本项目产品主要是用于生产水泥和混凝土的磨细粉煤灰，可以确保生产的活化超细粉煤灰在水泥中掺量可达40以上，且基本不影响水泥强度；活化超细粉煤灰也可掺入混凝土中生产高性能混凝土，替代水泥量可达30以上。与目前生产水泥和混凝土使用的原状粉煤灰及矿渣微粉相比，使用活化粉煤灰可提高掺量、增强性能，因此具有明显性能优势。本项目所在地某市及周边的宿州市、徐州市等地水泥生产企业及混凝土搅拌站均较多，原状粉煤灰主要做水泥混合材，活性低，掺量少（均在20以下），对降低水泥生产成本作用不明显。混凝土搅拌站多使用超细矿渣粉来提高早期强度，价格与水泥价格基本相同。由于本项目产品超细活性粉煤灰价格低，能够使水泥企业及混凝土搅拌站在不影响产品性能的情况下大幅降低成本。因此本项目产品具有明显的价格优势。综上所述，考虑运输条件及周边市场的情况后，本项目产品市场范围确定在100KM范围内。将某市（当地）和宿州市作为本项目的主要区域市场，将徐州市及周边地区作为本项目的可开拓市场。2、目标市场供需分析2011年，某市和宿州市两地水泥厂和混凝土搅拌站的粉煤灰需要量，以及现状电力生产企业的粉煤灰排放量数据统计如下表。表35某市和宿州市两地粉煤灰产需量统计表单位万吨序号单位名称粉煤灰年产量水泥生产能力水泥生产粉煤灰需量商砼产量商砼粉煤灰需求量备注1某二电厂40部分用于搅拌站2临涣中利发电有限公司40不能用于搅拌站3宿州华电60部分用于搅拌站4某平山电厂120在建5某临涣中利发电有限公司120在建6南坪粉磨站100157天柱粉磨站8012百善8矿务局水泥厂15023临涣9鑫丰水泥厂13020临涣开发区10庆玉水泥厂10015灵璧符离11宿州海螺水泥2203312相山水泥厂406朱仙庄13天瑞水泥厂12018萧县14某搅拌站20家2001815宿州搅拌站18家23020合计14014238不含在建从上表可以看出，现状某宿州两地的粉煤灰排放量在140万吨左右，而可用于水泥厂和混凝土搅拌站的粉煤灰量约50万吨，其余约90万吨的粉煤灰只能供新型墙体材料生产企业或其他方面使用。而现状某宿州两地的水泥厂和混凝土搅拌站，对一级粉煤灰的需求量约180万吨，尚缺口130万吨的一级粉煤灰，可填补此市场缺口的有的某临涣中利发电有限公司和某平山电厂的干排粉煤灰。利用临涣中利发电有限公司的粉煤灰原灰生产加工高品质的超细粉煤灰产品，可为市场提供每年120万吨的优于一级粉煤灰的超细粉煤灰产品，解决现状高品质粉煤灰需求用户的缺口，而且由于超细粉煤灰的特性，可提高水泥厂和混凝土搅拌站产品的粉煤灰掺加量，则市场对超细粉煤灰的需求量将更大，同时也为当地粉煤灰的综合利用和提高粉煤灰附加值起到积极的示范作用。36营销策略分析目前，超细粉煤灰在华东地区应用较普遍，市场行情较好，尤其是江苏、安徽等地超细粉煤灰非常紧俏，价格持续走高。为了使项目产品尽快打开销路，除做好产品宣传工作外，项目单位还必须制定并采取科学有效的销售策略。同时企业与上海建华管桩有限责任公司有着战略合作的协议，在安徽蚌埠、江苏徐州等地有其控股的管桩生产企业，项目可依靠原有的销售网络拓展其高品质粉煤灰的销售范围。建议前期采用如下销售策略1、先试用后付款的策略为了使当地的水泥生产企业和商品混凝土生产企业尽快接受超细粉煤灰，认知并切实体会到使用超细粉煤灰的经济价值，前期可让用户先试用，一段时间后再支付价款，这样可打消用户初期的疑虑，促使项目产品尽快打开市场。2、低价销售策略目前，就江苏、安徽两地的超细粉煤灰市场售价（出厂价）来看，一般来说，比表面积在550600/KG的超细粉煤灰价格比统灰（原状粉煤灰）高100/T元左右、比当地的水泥价格低120/T元左右。为了使本项目的产品超细粉煤灰尽快打入市场，前期可适当将其价格定低，让用户获得较大效益，可有力地推动超细粉煤灰的推广应用。3、季节性定价策略为了保证本项目生产运行与电厂生产同步，淡季应适度降低产品价格，以微利经营或保本经营的方式将本项目生产的粉煤灰销售价格降到最低，以保证本项目产品长距离运输销往外地仍具优势，或以此鼓励当地的用户有条件时在淡季大量屯储超细粉煤灰，使之能获得更大的利润。综上所述，项目单位可以根据当地实情，采取不同季节不同定价的销售策略，以保证本项目始终正常运行。37产品价格分析为了使本项目产品尽快得到用户的接受和认可，一开始投放市场时可适当低价销售，建议本项目生产的超细粉煤灰价格比当地的水泥价格低140180元/T。目前某市及其周边地区的水泥价格在280350元/T，因此，在当地的水泥生产企业和商品混凝土生产企业的旺季销售期间，超细粉煤灰定价为140元/T，其销量约100万吨；淡季里，超细粉煤灰定价为80元/T，其销量约20万吨。据此，本项目产品的加权平均售价为130元/T。第四章生产规模及产品方案41生产规模本项目规划设计为年产120万吨超细粉煤灰规模，年消耗电力生产企业排放粉煤灰120万吨。42产品纲领产品品种与规格比表面积（细度）600/KG超细粉煤灰。43产品质量标准产品质量优于用于水泥和混凝土中的粉煤灰国家标准（GB/T15962005）的级灰（最高级别）指标。拌制混凝土和砂浆用粉煤灰级灰技术要求（GB/T15962005）项目指标比表面积（/KG）细度45UM方孔筛筛余不大于/12需水量比不大于/95烧失量不大于/50含水量不大于/10三氧化硫不大于/30F类粉煤灰10游离氧化钙不大于/C类粉煤灰40安定性雷氏夹沸煮后增加距离）不大于/MM50第五章建设条件51厂址选择项目建设地点位于某县韩村镇小湖孜村，距离临涣中利发电有限公司约1公里处，规划建设用地面积40000平方米（约合60亩），为规划的城镇工业用地。建设场地内均为储备用地，无拆迁建构筑物，场内地势平整。52水电供应园区内水电供应设施齐全，各类市政基础设施齐全，能够满足项目建设的需要。53交通条件京沪、陇海、符夹等铁路纵横某市东西南北，6条国道、省道以及京福、连霍高速公路穿境而过，离徐州观音国际机场60公里，至连云港港口240公里，是安徽省距深水港口最近的城市。符夹、青阜两条铁路贯通境内。符夹线北连陇海，南接津浦，有直快列车直达上海。青阜线则经阜阳、淮南直通省府合肥，远达皖南重镇芜湖。随着旅游事业的发展，又开通了某至曲阜、泰安、连云港、南京等几十个城市的远程班车。青龙山河港已通航，并正在全力扩建。在不久的将来，从青龙山发出的船只将经新沛河、洪泽湖直通淮河、长江、黄河。建设场地可与主干公路有效接驳，可直接与通往高速公路相通，各种辅助材料的购入及产品的外运十分方便。满足项目的物料运输年吞吐量的生产需要。54原燃材料供应条件本项目生产用原状粉煤灰主要来自临涣中利发电有限公司，年供量120万吨。电厂距离所选厂址最近仅1KM。电厂粉煤灰原灰由散装罐车从电厂运输至厂内粗灰库储存或原灰堆棚。项目将自行建立粉煤灰运输车队，购置20台散装罐车，保证电厂粉煤灰的及时运出，送入项目的储存库内。根据临涣中利发电有限公司和周边电厂的历史生产资料统计分析，临涣中利发电有限公司2660MW发电系统的原状粉煤灰预测化学成分见下表。所列指标数据显示，电厂的干排粉煤灰质量完全满足本项目的生产技术要求。粉煤灰的化学成分成分SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOK2ONA2OSO3LOSS52393030676325183131058038058第六章总图运输61总平面布置1、区域位置及场地概况本项目建设场地位于某县韩村镇小湖孜村，距离临涣中利发电有限公司约1公里，厂区面积为40000，用地形状为长方形，形状规则，场地平整并没有建筑物，可立即投入建设，项目建设工期短。该场地地势较高，无水灾记录。2、总平面布置原则（1）总图布置应符合建设地区的城镇规划、工业区规划或企业总体布置的要求。正确处理内部与外部运输线路、管线、排水等的联系，协调与协作部门总图布置之间的关系。（2）2总图布置应根据企业性质、规模、生产工艺流程、交通运输、环境保护，以及防火、安全、卫生、施工及检修等要求，结合场地自然条件，全面合理地布置厂区建筑物、构筑物、运输线路、管线等。（3）总图布置应采取各种措施节约用地。在符合防火、卫生和安全间距的要求，并在满足各种工程管线布置和建筑、构筑物发展条件下，力求布置紧凑合理。（4）应合理布置运输线路，使货流和人流线路短捷；尽量避免繁忙的货流与主要人流互相交叉，并作为货物的运输装卸合理配套，减少倒运创造条件。（5）应充分利用地形，选择适宜的竖向布置形式，减少土方及建筑工程量，并为场地排水创造良好条件。（6）应根据防火、防噪声等要求，预防有害因素的干扰。建、构筑物的布置应有良好的通风和采光条件。6道路布置在满足运输要求下，还应满足厂区安全、卫生、消防检修、管道敷设等的要求，创造个通风卫生面貌良好的文明生产环境。（7）总图布置应注意按功能分区，做到系统分明，布置整齐，在适用、经济的前提下，使建筑群体的平面布置与空间景观相协调，并结合城镇规划及厂区绿化，提高环境质量，创造良好的生产条件和整洁的工作环境。3、总平面布置主干道的布置要满足运输、消防、检修的要求，并要构成全厂环形通畅的道路系统。道路与建构筑物间空间满足管线布置的要求。主干道路面宽10M，次干道路面宽6M，车间引道3M，路面为水泥混凝土路面。厂区共设三个大门，一个作为原材料粉煤灰出入口，一个作为成品出入口，一个作为人员及办公车辆出入口。根据厂址地形、项目建设内容及项目特点，项目厂区总体布局划分为三个区生产区、辅助生产区、办公及生活区。生产区位于下风侧，呈“一”字型布置，依次为原状粉煤灰储库、粉煤灰磨房、超细粉煤灰储存及散装库、超细粉煤灰淡季储库。辅助生产区位于生产区左侧，依次布置有中央控制室、变电所（配电房）、循环水泵房、机修车间。办公及生活区位于上风侧，布置有综合办公楼（办公室、化验室）、职工倒班宿舍、职工食堂、车库等。4、竖向布置及场地排水竖向布置根据地形特征,城市规划和防洪水要求，有利于厂区内外道路运输，有利于场地排除雨水，合理选定场地标高。考虑场地地形条件，结合工艺流程，在满足总平面布置技术条件下，场地竖向设计分台断布置。根据场地自然地形及全厂的管理需要，雨水采用地表自流入道路边沟汇集排入下水道，排水系统采用暗管方式排至厂外排水沟。5、厂区绿化厂区绿化系统应全面规划，逐步完善，厂区绿化为生产区绿化、厂区前区绿化。为取得一定的绿化效果，应使绿化面积占有量达到厂区占地面积的15。生产区绿化应选择抗粉尘的树种，绿化层次上应做到乔灌木相互结合，多植常绿树。噪音、粉尘漂浮多的建构筑物应加大绿化密度，有利于防尘、减振，同时配以绿篱、草皮、花木，使厂区四季常青，花木繁茂，形成良好的文明生产环境62工厂运输采用公路运输方式。本项目年运输吞吐量为240万吨，原料进厂年运输量为120万吨，有工厂自己的运输车辆组织运输；成品出厂年运输量为120万吨，由社会汽车运力承担。项目配置粉煤灰原灰90M3散装罐车10辆，单车可装载60吨的粉煤灰，专门负责将电厂干排粉煤灰原灰运输至项目工厂内储存，设计单台车辆每天来回运输8次，保证生产线每天消耗4000吨粉煤灰的需求。工厂年货物运输量物料名称单位年运输量运输方式原装粉煤灰T1206000汽车运入超细粉煤灰T1200000汽车运出第七章生产工艺与技术71建设范围与建设内容1、建设范围生产线包括从原状粉煤灰储库至超细粉煤灰产品储存、散装出厂；配套建设工厂生产、办公和生活的生产辅助设施，以及总图工程。2、建设内容本项目主要建设内容有原状粉煤灰储库（粗灰库）、粉煤灰磨房（主机为两台4217M超细管磨机）、超细粉煤灰储存库、超细粉煤灰散装库、配电房、循环水泵房、中央控制室、化验室、地磅房、办公楼等。72工艺技术方案比较与选择1、生产工艺技术方案比较与选择超细粉煤灰（比表面积600/KG）目前主要生产工艺技术方案有两种方案1普通管磨机与超细选粉机组成的圈流粉磨系统。普通磨机将粉煤灰磨至400/KG较经济，但超过该临界值产量大幅降低，电耗增高。采用2616M管磨机与JS60空气喷射流超细选粉机组成圈流粉磨系统，比表面积600700/KG，产量2030T/H，粉磨电耗60KWH/T。该系统工艺较复杂，产能小，选粉机磨损大，系统运转率低，产品粒度分布范围窄，影响粉煤灰使用活性及需水量。淮南市永新新型建材有限公司用的就是这套加工系统，电耗高、维修费用大、分选出的细灰使用性能不理想，因此运营效益不佳。方案2粉煤灰超细管磨组成的开流磨系统。粉煤灰超细管磨使用特殊的新型衬板和内部装置，可以使粉煤灰“留得住，磨的细”；使用陶瓷等材料做衬板，可以大大延长内部装置的使用寿命；配置特殊的传动装置，以适应不同工厂的粉煤灰。4217米超细粉煤灰管磨，细度600/KG时，产量85110吨/小时，粉磨电耗38KWH/T，产品粒度分布范围合理。方案2，工艺简单，产量满足本项目要求，粉磨电耗较低，设备运转率高，产品粒度分布范围合理，产品使用性能好，因此本项目选择方案2。2、专用超细粉煤灰磨的技术特点专用粉煤灰磨具有如下特点（1）采用先进的变频调速传动形式，从而很方便的调整磨机转速。（2）磨机启动采用了转子绕阻串液体变阻器的启动方式，具有启动电流小、启动力矩大、启动平稳等特点。（3）采用高性能的耐磨陶瓷衬板，提高粉磨效率，降低粉磨电耗。（4）特别设计的特殊隔仓装置，便于控制物料前后仓料面与流速，使磨内筛分曲线趋于合理。（5）细磨仓挡料圈设计有活化装置，避免研磨体产生滞留区，能提高磨细效率。（6）卸料仓设置有专用的双层卸料装置，使物料流速可控，同时防止碎小研磨体进入成品。（7）采用微型钢锻研磨体。（8）综合电耗低。73物料平衡根据确定的生产工艺技术方案