乌拉特前旗年产100万吨水泥粉磨站技改工程可行性研究报告

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第1章总论1.1项目概况项目名称：内蒙古同达建材有限责任公司年产100万吨水泥粉磨站技改工程建设单位：内蒙古同达建材有限责任公司建设地点：巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇法人代表：侯志达1.2企业概况和项目背景内蒙古同达建材有限责任公司是一个民营股份制企业，公司下属大佘太熟料基地、包头粉磨站、五原粉磨站等分公司。公司总部位于巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇，公司占地700余亩，现有固定资产8000万元，员工500余名，其中技术人员50多名。在乌拉特前旗乌拉山镇现有水泥粉磨站一座，，主要设备有Φ2.2×15m回转式矿渣烘干机1台、Φ2.4×13m水泥磨1台、4嘴固定式水泥包装机2台；Φ6×15m配料库4座、Φ10×20m水泥库4座及相应配套设施，设计能力15万吨水泥/年。2007年该粉磨站生产水泥17万吨，销售收入4400万元，实现利税400万元。该企业采用本公司佘太熟料基地根据国家水泥产业政策和自治区区政府相关要求，以及公司水泥事业发展规划要求，决定对该粉磨站进行技术改造，使生产规模扩大到年产100万吨水泥。在技改方案的制定上，考虑尽量利用各种工业废渣，发展循环经济。同时，采用最新节能工艺技术和生产装备，在粉磨站的设计中，执行国家最新的《水泥工厂节能设计规范》和《清洁生产标准·水泥行业》等规范，达到节能减排和清洁生产的要求。1.3项目提出的依据和必要性

巴彦淖尔市位于中国北疆，内蒙古自治区西部。北依阴山与蒙古国接壤，国界线长368.9公里，南临黄河与鄂尔多斯市隔河相望，东连草原钢城包头市，西邻塞外煤都乌海市，处于华北与西北的连接带上。全市总面积6.4万平方公里，辖四旗、二县、一区，总人口176万人。巴彦淖尔系蒙古语，意为“富饶的湖泊”，因境内有著名的淡水湖乌梁素海以及众多的湖泊而得名。巴彦淖尔市属温带大陆性气候，年降水量为90—300毫米，日照时数为3100—3300小时。阴山山脉呈东西横贯中部，北部为广阔的天然牧场，盛产牛、羊、骆驼及肉苁蓉、发菜、黄芪等名贵特产品，年产绒毛8000多吨，二狼山白山羊绒在国内外久负盛名，有“纤维钻石”“软黄金”之美誉。南部是著名的河套平原，素有“黄河百害，唯富一套”的美誉，耕地面积40万公顷，是亚洲最大的一首制自流引水灌区，水利资源丰富，是国家和自治区重要的商品粮生产基地。阴山山脉蕴藏着丰富的矿产资源，已探明储量的有300多处62种，主要有硫、铜、铅、煤、银、稀土、石墨、铬铁、宝石等，富矿多，矿体厚，宜于开发。

巴彦淖尔市基础设施日臻完善，具有较好的投资环境，稳定宽松的投资政策和优质的服务体系。包兰铁路、110国道、拉丹高速公路和京呼银兰光纤通讯干线横穿全境，临策铁路已奠基开工，中蒙运煤铁路即将修建，巴彦淖尔市内“横五纵八”公路网基本形成；电话全部程控，电视电话系统全国联网；电力供应充足，且电价低廉；国家一级陆路口岸甘其毛道口岸已成为中蒙陆路贸易的重要通道；巴彦淖尔经济开发区（省级）已初具规模，总面积6900多亩。根据国家西部大开发有关优惠政策，市委、政府制定了一系列优惠政策，同时成立了行政服务大厅，实行“一厅式”办公，一条龙服务，以“公开、透明、高效”的行政办公方式，为广大客商提供周到、快捷、细致的服务。

近年来，巴彦淖尔市经济和社会发展取得了显著成绩，尤其是我国确立西部大开发战略以后，巴彦淖尔市依托丰富的农畜产品和矿产资源优势，形成了绒毛、食品、化工、造纸、矿山开采和建材工业为主体的具有地方特色的工业体系和支柱产业。撤盟设市以来，市委、政府立足当地资源和区位优势，确立了“一、二、三、五”发展战略，即加快一个转型（由农业主导型经济向工业主导型经济转型），构建两个基地（绿色农畜产品基地和有色金属工业基地），打造三大支柱产业（农畜产品加工业，矿产工业，电力工业），强化五项保障措施(调整整合、开放突破、创新制度、优化环境、激活主体)，再造巴彦淖尔市经济发展新优势，加快实现全面建设小康社会的奋斗目标。水泥是国民经济建设的重要基础原材料。目前仅临河区、前旗两地每年水泥市场需求量就达到300多万吨，预计到2010年，水泥市场需求量将达到500万吨。然而当地水泥工业的发展一直处于较低水平，截止2007年仅有4家水泥粉磨企业，总生产能力不足100万吨/年，市场缺口约200万吨/年，市场缺口全部依靠外进水泥进行补充。另一方面，巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇附近有大量的粉煤灰、脱硫石膏、炉渣等工业废弃资源，充分利用这些资源，不仅可使煤粉煤灰、脱硫石膏、、炉渣等工业废渣变废为宝，发展循环经济，实现可持续发展，而且可为节能减排，减少环境污染作出贡献。内蒙古同达建材有限责任公司根据以上情况，提出扩大生产规模，在此基础上委托江西省建筑材料工业科学研究设计院编制《内蒙古同达建材有限责任公司年产100万吨水泥生产线技改项目可行性研究报告》，报上级主管部门审查批复。1.4建设规模、产品方案1.4本项目建设规模为年产100万吨水泥全年运转率按78.36%计算产量1.4.2⑴年产水泥100万吨其中水泥品种：PC32.5水泥55万吨占55%PO42.5水泥45万吨占45%1.5编制依据1.5.1内蒙古同达建材有限责任公司具有良好的水泥熟料1.5.2当地电厂外1.5.3内蒙古同达建材有限责任公司为本项目提供的基础资料1.6可研报告编制原则及指导思想1.6.1以节能和环保为前提，采用成熟可靠1.6.2以先进的装备和工艺技术，尽量多掺配粉煤灰、炉渣等工业废弃物1.6.3认真研究各项基础条件，优化方案设计，尽量降低基建1.61.6.1.6.6采用集散1.6.7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，对不可避免的装卸、堆场1.7可研报告编制范围本可研报告编制范围从各种原料进厂，石膏破碎开始到成品储存、发运系统为止的粉磨站生产线。编制内容包括：市场分析、建厂条件、生产工艺及辅助设施、总图运输、电气及自动化、建筑工程、给排水及暖通、环境保护、节约能源、劳动定编、建设进度、投资估算、技术经济分析等内容。1.8建设条件1.8⑴熟料：熟料来自本公司佘太熟料基地。⑵石膏：拟采用杭锦旗天然石膏掺配乌拉山电厂脱硫石膏作为水泥调凝剂（脱硫石膏占石膏总量的30%），配合后石膏品质满足本项目生产要求。⑶混合材粉煤灰：粉煤灰来源乌拉山电厂，专用散装罐车运输进厂，运距3km。炉渣：来源包头地区，汽车运输进厂。1.8本项目供电由乌拉山变电站供给，进厂电压10千伏。供水由乌拉山镇供水网供给。1.8.3建设场地公司乌拉山镇原水泥粉磨站院内，场地面积150亩。1.9主要技术方案简述1.9.1水泥品种一：P.C32.5复合硅酸盐水泥表1-1熟料（%）天然石膏（%）脱硫石膏（%）粉煤灰（%）矿渣+炉渣（%）603.51.52015水泥品种二：P.O42.5普通硅酸盐表1-2熟料（%）天然石膏（%）脱硫石膏（%）粉煤灰（%）矿渣+炉渣（%）753.51.510101.9⑴原料进厂、储存及破碎各种原料均用汽车运输进厂，分别存放在各自的堆棚（场）内，卸车和储存均在封闭式棚内，再由装载机喂入卸车坑进入配料站，石膏经破碎机破碎后送往熟料配料站，粉煤灰由专用汽车气卸系统直接送粉煤灰库。⑵熟料配料站共设5座配料库，其中3座φ6.5×18m库（利用原有设施），分别储存熟料、煤矸石和炉渣；2座φ5×15m钢板库，分别储存天然石膏⑶熟料粉磨选用1台Φ140×70辊压机，配置1台6000/1400打散分级机；1台Φ3.5×13m球磨机，配用一台1500/O-SEPA选粉机。辊压机与球磨机均采用闭路流程，二者共同组成联合粉磨系统。⑷混合材配料站共设3座配料库，其中2座φ10×25m利浦钢板仓储存粉煤灰，1座φ7×18m钢板库，储存⑸混合材粉磨混合材粉磨采用原有1台φ2.4×11m球磨机，开路流程。系统生产能力为20⑹半成品配料站共设4座配料库，其中2座φ10×25m利浦钢板仓储存粉煤灰微细粉，该库设置库侧散装发运系统；2座φ10×25m利浦钢板仓储存熟料细粉，按水泥品种要求的比例出库计量⑺水泥库、散装发运水泥储存采用6座φ15×30m利浦钢板仓。库侧设置散装发运系统⑻水泥包装及成品发运水泥包装车间设有3台8嘴回转式包装机，每台包装机产量100t/h。成品库规格为100×36m⑼空压机站空压机选用2台23m3/min的螺杆式空气压缩机，可为生产线各种仪表提供提供压力0.6-0.7MPa⑽其他化验室、计量室、材料室、备品备件库、机修车间等辅助生产车间。1.10项目投资估算项目静态投资估算为6181万元，投资构成见表1-5表1-3项目名称总值建筑工程设备购置安装工程其它费用金额（万元）6365.281895.003160.00286.001024.28（%）100.0029.7749.644.4916.101.11总投资与资金来源项目总投资为7739.94万元，其中建设投资6365.28万元，铺底流动资金1374.66万元。项目资本金为2800万元，占总投资的36%。基建投资6365.28万元；其中4150.00万元申请贷款，贷款年利率为7.83%，其余资金自筹解决。除30%铺底流动资金外，其余70%流动资金申请贷款，贷款年利率为7.29%。1.12主要技术经济指标主要技术经济指标一览表见表1-4主要技术经济指标一览表表1-4序号指标名标单位指标备注1项目规模水泥总产量万t/a100其中：P.O42.5普通硅酸盐水泥万t/a45P.C32.5复合硅酸盐水泥万t/a55万t/a2装机容量KW63003计算负荷KW49684水泥综合电耗KWh/t35.0平均5年耗电量KWh3500×1046耗水量m3/a7241510.55m37总平面图指标（1）厂区占地面积M266700（2）建构筑物面积M29876（3）建筑系数%19.72（4）利用系数%64.918总投资万元7739.94（1）建设投资万元6365.28（2）铺底流动资金万元1374.669建设投资构成建筑工程万元1895.00设备购置万元3160.00安装工程万元286.00其它费用万元1024.2810劳动定员（1）总定员人90（2）生产工人人67（3）管理人员人2311劳动生产率全员t/人·a11111水泥生产工人t/人·a14925水泥12财务评价指标（1）年销售收入万元30100.00正常年份（2）年销售税金和增值税万元742.97正常年份（3）利润总额万元3048.05年平均（4）投资内部收益率%32.60税后（5）投资回收期(税后)年4.11含建设期（6）借款偿还期年2.14含建设期（7）投资利润率%43.06正常年份（8）投资利税率%51.06正常年份1.13结论与建议本项目的实施，既符合国家产业政策。又有利于地方的经济建设，对当地经济的发展建设将起到十分重要的作用。本项目采用大量的粉煤灰、炉渣及脱硫石膏作为水泥的原料，即可变废为宝，又可消除粉煤灰、脱硫石膏对环境的污染，有很好的社会效益。厂区所在地理位置优越，交通条件便利，水泥向周边市场有较强的扩散能力，因完全采用新型干法水泥熟料，其产品无论从性能、质量以及价格都具有很强的市场竞争能力。本项目建设所需的各种原料、场地、水源、电力等各方面建设条件均已具备，项目建成后投资回收期为3.11年，贷款偿还期2.14年，投资内部收益率37.60%，具有很好的经济效益和抗风险能力。因此，建议有关部门给予大力支持，使该项目得以早日实施。

第2章市场分析2.1市场定位本项目位于巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇内，厂区沿110国道一侧布置，交通运输十分方便。巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇东邻包头市，南接鄂尔多斯市，西南与乌海市相连。该地区地理位置优越，交通发达，是沟通内蒙古中西部的走廊，京拉高速、110国道、包兰铁路横贯东西。这些便利的交通条件促进了巴彦淖尔市与周边地区的经济联系。由于水泥是属于运量大价格低的产品，运输费用在水泥售价中占有很大的比重，因此确定市场销售范围要有一个合理的运输半径，本项目水泥销售范围:火车运输为500公里，汽车运输为300公里，因此在此范围内的包头、乌海、鄂尔多斯2.2市场分析及预测2.2.1内蒙古西部区水泥截止2007年，内蒙古自治区共有水泥企业（含水泥粉磨站）100余家，大中型企业14家。总产量2343万吨，全区各地2007年水泥产量表2-1地方名称水泥企业数量水泥产量地方名称水泥企业数量水泥产量呼和浩特市15430乌兰察布市12268包头市8325赤峰市23230鄂尔多斯市11359通辽市5125乌海市6262兴安盟466阿拉善盟475呼伦贝尔市6162锡林郭勒盟541巴彦淖尔市497全区1202440据统计，全区目前已经开工在建的水泥项目生产规模1100万吨，已经核准拟建的水泥项目生产规模930万吨，循环经济综合利用涉及水泥项目生产规模800万吨，考虑到近几年内将要淘汰落后产能500万吨，所以在建和拟建项目全部实施后，我区水泥生产能力将达到5330万吨。1.已开工在建水泥项目全区共有在建项目6个，建设规模1100万吨，见表2-2序号项目建设单位规模（万吨/年）投产日期备注合计11001乌兰日产5000吨生产线2002008年2乌兰蒙东日产2500吨生产线1002007年底3西水日产5000吨生产线2002008年4亿利冀东日产2500吨生产线1002007年底电石渣生产5通辽库伦东蒙5000生产线2002008年6阿荣旗蒙西日产5000吨生产线2002008年7满洲里筑城日产2500吨生产线100.2009年2.已核准拟建的水泥项目全区已经核准拟建项目6个，建设规模930万吨，见表2-3序号项目建设单位规模（万吨/年）投产日期备注合计9301乌兰集宁日产5000吨生产线2002阿荣旗蒙西二线日产5000吨生产线2003蒙西本部二线日产5000吨生产线2004蒙西棋盘井日产5000吨生产线2005呼和浩特市三联化工30万吨水泥30电石渣生产6乌兰蒙东日产2500吨生产线二期1003.循环经济综合利用拟建水泥项目循环经济综合利用涉及水泥项目4个，建设规模800万吨见表2-4序号项目建设单位规模（万吨/年）投产日期备注合计8001兰泰日产2500吨生产线100电石渣生产2君正日产2×2300吨生产线200电石渣生产3蒙西铝业5000吨生产线300高钙渣生产4鄂绒日产2×2300吨生产线200电石渣生产通过上述可以看出：目前内蒙古西部地区的水泥产量1760万吨，占全区水泥总产量的75.12%；已核准和在建的项目规模西部区为1930万吨，占全区总规模的68.20%；近几年西部区淘汰落后产能约400万吨。至2010年，内蒙古西部地区水泥总产能将达到3300-3500万吨，占全区总产能的65.67%。届时内蒙古西部区水泥市场总供给量和总消耗量基本平衡，水泥市场将出现饱和。另一方面，由于石灰石资源分布等原因，内蒙古西部地区的主要水泥企业集中在乌海、呼市和集宁，而巴彦淖尔市缺少水泥企业，该地区的水泥缺口主要由乌海的蒙西、西水供给，该地区目前水泥消耗量约500万吨/年左右。2.2.2鄂尔多斯市场截止2007年，鄂尔多斯市共有水泥企业11家，产量约500万吨，然而该市的水泥企业多数集中在乌海和棋盘井地区。东胜、伊旗两地仅有4家水泥粉磨站（含未投产的东胜蒙西粉磨站），总生产能力不足100万吨。水泥市场需求量目前已超过300万吨。2.2.3包头市水泥市场包头市位于内蒙古中西部，该区域内主要有呼和浩特冀东、乌兰察布乌兰、伊利冀东、包头西水、包头同达等水泥企业，此外，山西大同、乌海蒙西、西水创业也向该地区供应水泥。包头、呼市和集宁三地水泥需求量目前约为800-1000万吨，供应量和需求量处于动态平衡，水泥市场已基本经饱和。2.2结论1.根据对本项目水泥市场的辐射范围分析，本项目水泥市场主要目标是乌拉特前旗、临河区、鄂尔多斯市北部地区。2007年该地区水泥市场缺口约200万吨，到2010年水泥市场缺口将达到400万吨，市场缺口十分巨大。2.本地区内水泥品种主要为PC32.5复合水泥和PO42.5普通硅酸盐水泥，2007年水泥市场销售价格和熟料进驻价格见表2-2表2-5水泥品种旺季淡季平均备注PC32.5复合水泥（袋装）285235280淡季指冬储水泥价格PC32.5复合水泥（散装）270240PO42.5普通水泥（袋装）360315340淡季指冬储水泥价格PO42.5普通水泥（散装）330320蒙西、西水、乌兰熟料285245260平均价格3.本项目进厂熟料价格平均按260元/吨，袋装PC32.5复合水泥平均销售价格按260元/吨，袋装PO42.5普通硅酸盐水泥平均销售价格按340元/吨。

第3章建设条件3.1原料3.1.1熟料本项目每年需熟料67.42万吨，公司佘太熟料基地4800t/d水泥熟料生产线建成后能够满足本项目的熟料供应。进厂熟料品质要求：矿物组成C3S≥55%，C3A≤<8％，碱含量≤1％，熟料强度≥55MPa，供料粒度≤35mm，汽车运输进厂，运距753.1.2石膏本项目采用天然石膏掺配电厂脱硫石膏作为水泥调凝剂，脱硫石膏占天然石膏重量的30%。天然石膏采用杭锦旗石膏，品质指标应符合国标GB5483-85《用于水泥中的石膏和硬石膏》的要求。每年需求石膏量36360吨，供料粒度≤350mm，水分≤2.5%。汽车运输进厂，运距120杭锦旗天然石膏化学成分（%）见表3-2。表3-2LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO39.487.622.211.2033.073.8436.85脱硫石膏来源乌拉山电厂，每年需求量16160吨，脱硫石膏水分≤5%，汽车运输进厂，运距3公里3.1.3混合材1.粉煤灰：粉煤灰来源乌拉山电厂电除尘排出的粗灰或混灰。粉煤灰品质指标符合国标GB1596-91《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》中第4.2条即表3-3表3-3级别序号指标烧失量不大于%含水量不大于%三氧化硫不大于%28天抗压强度比不大于%Ⅰ51375Ⅱ81362本项目年需求量粉煤灰25.76万吨，专用散装汽车运输2.炉渣：炉渣来源乌拉山电厂，炉渣品质指标原则上参照粉煤灰指标，供料粒度≤300mm，水份≤2炉渣作为水泥混合材有较好的活性，但含碳量也较高，本可研阶段按炉渣+矿渣各50%进行计算，实际生产时可根据情况尽量多掺使用。本项目年需求炉渣11.67万吨，汽车运输进厂，运距3公里3.2供电供电由乌拉山变电站供给，进厂电压10千伏。本项目装机容量6300kW其中高压电机装机容量（10kV）4968kW低压电机装机容量（380V）1400kW补偿后功率因数0.95以上全年耗电量3500×104kWh吨水泥综合电耗35kWh/t3.3供水供水由乌拉山镇供给。本项目用水为生产用水和生活用水。生产用水主要为磨机筒体淋水和设备冷却水，该生产用水在循环使用过程中的消耗需要进行补水。生产生活日耗水量253.2吨，年耗水量7.24万吨。3.4建设场地利用原有场地，厂区面积150亩。区域位置详见—附图1厂区位置图交通运输和工艺布置详见—附图2总平面布置图。

第4章生产工艺4.1生产规模与产品品种4.1.1建设规模本项目建设规模为年产100万吨水泥。全年运转率按78.36%（286天）计算产量4.1.2产品品种⑴年产水泥100万吨其中水泥品种：PC32.5水泥55万吨占55%PO42.5水泥45万吨占45%设计中水泥袋装设备能力按80%考虑，散装设备能力按100%考虑。4.2原燃材料种类、物理性能及品质4.2.1品质：新型干法回转窑熟料，熟料矿物组成要求C3S≥55%，C3A≤8％，碱含量≤1％，熟料强度≥供料粒度≤35运输进厂方式：汽车运输4.2.2（1）天然石膏：品质指标应符合国标GB5483-85《用于水泥中的石膏和硬石膏》。供料粒度≤35水分≤2.5%（2）电厂脱硫石膏：供料粒度≤1mm，水分≤3.0运输进厂方式：汽车运输4.2.3品质指标应符合国标GB1596-91《用于水泥和混凝土中的粉煤灰》供料粒度：粉状水份≤1%运输进厂方式：专用散装汽车运输4.2.品质指标：碳含量小于5%；供料粒度≤300mm，水份≤2.0运输进厂方式：汽车运输4.3整体方案选择及优化4.3.1粉磨工艺方案在水泥粉磨生产过程中，水泥细度是影响水泥强度的重要因素之一。研究表明：在水泥中熟料颗粒3-30μm应尽量多，<3μm的颗粒应尽量少，>60μm的熟料颗粒对水泥水化及强度基本上没有作用，在混凝土中仅作为填充骨料。从颗粒级配方面，国内外普遍趋向于窄粒径，颗粒分布越窄，粉磨电耗越低，水泥强度越高，对混凝土强度的影响亦是如此。以上熟料粒径的要求在生产中相对应的比表面积大致控制在340-370m2/kg，45粉煤灰、炉渣、矿渣作为水泥混合材，主要是利用它们潜在的活性，该活性需将它们磨细才能发挥出来，所以说活性混合材的细度也直接影响水泥的强度。从水化原理讲，活性混合材的细度越细越好，但过细则粉磨困难，粉磨电耗也将大幅度提高；另一方面，过细的混合材在搅拌混凝土时用水量增加，反而对混凝土的强度和耐久性有负面影响。综合考虑两方面的因素，粉煤灰、炉渣、煤矸石等混合材的细度控制在420m2/kg-450m水泥生产中传统的做法是将熟料、混合材、石膏混合在一起粉磨。然而熟料与粉煤灰、炉渣的易磨性存在很大差异，另外混合粉磨时，熟料、混合材两者细度也难以兼顾，兼顾混合材细度不但会大幅度降低磨机的台时产量，同时水泥电耗也显著增加；兼顾熟料细度时，混合材不能充分激发它们的潜在活性，同时会大大降低混合材的掺加量，直接影响到企业的经济效益。鉴于项目所在地有十分丰富的粉煤灰、炉渣等资源，本项目首选用熟料+石膏+炉渣；矿渣+粉煤灰分别粉磨工艺，将它们分别粉磨到要求的细度后，再按一定比例混合配制出不同品种的水泥，该工艺不但有利于熟料、煤矸石、粉煤灰各自强度的合理发挥，同时比熟料、煤矸石、粉煤灰混合粉磨可以多掺5-10%的混合材，节约粉磨电耗5%，经济效益特别显著。4.3.2在水泥粉磨生产中，传统的球磨机电耗占整个生产过程电耗的70-80%以上，因此尽量降低粉磨电耗是本项目节电的最重要途径。粉磨物料的电耗远远大于破碎物料的电耗，一般粉磨电耗是破碎电耗的10—20倍。因此多碎少磨，适当缩小入磨粒度是磨机节电的最有效途径。目前国内熟料粉碎设备有三类——辊压机、柱磨机和各种细碎机。辊压机可提高磨机产量50%以上，降低磨机电耗约40%；柱磨可提高磨机产量约35%，降低磨机电耗约25%；各种细碎机可提高磨机产量约10-20%，降低磨机电耗约10%，根据节电原则，本项目首选辊压机方案。综上所述，本项目采用以下粉磨流程：A、熟料+石膏+炉渣粉磨选用1台Φ140×70辊压机，配置1台VW2000气流分级机（V型选粉机）；1台Φ3.5×13m球磨机，配用一台2000/O-SEPA选粉机。辊压机与球磨机均采用闭路流程，二者共同组成联合粉磨系统。当水泥比表面积为360～380m2/Kg时,系统生产能力为130t/h。V型选粉机的粗粉经提升机返回辊压机系统，细粉同气流进入旋风分离器，旋风分离器收集的细粉入磨，排出的含尘气流入磨尾O-SEPA选粉机一次风口。B、矿渣+粉煤灰粉磨选用1台Φ2.4×11m球磨机，采用闭路流程，选粉机配置1台HXF800高细粉专用选粉机，该选粉机是在O-sepa选粉机的基础上改进开发的新产品,其特点是悬浮分散机构可以使物料在进入分级区前分散非常均匀，保证分级区料气比均匀稳定，特别适用于超细粉磨系统的选粉。该粉磨系统当产品比表面积为420～450m2/Kg时,系统生产能力为C、分别粉磨后分别进入各自的储存库（中间配料库2个Φ10×22m），库底设有粉状物料专用电子计量秤，根据需要的水泥品种按比例进行配合，输送兼搅拌后进入水泥库。注明：粉状物料计量均选择特制刚性叶轮给料机+螺旋电子秤。该系统的给料计量必须在库内配有出库稳定流量装置，特制刚性叶轮给料机具有稳料结构和调速功能，螺旋电子秤在设计上采用柔性连接，以此保证计量精度的准确，该计量设备动态精度可达到±1%。此外，粉体计量设备虽然较多，如德国的申克、菲斯特粉体秤，北京粉研所的转子秤，合肥院的科氏力秤等，除科氏力秤价格居中外，其它设备价格都非常昂贵。冲板流量计价格虽然较低，但占据空间高度较大，计量准确性和可靠性与螺旋电子秤相当，所以本项目在粉体计量设备的选择中优先选用了螺旋电子秤。4.3.3环境保护方案本项目对环境造成污染主要是粉尘和噪声。粉尘治理方案选择⑴．所有原料进厂都设有卸料坑和卸车棚，以消除卸车时无组织排放的粉尘对厂区环境造成的污染。⑵.对所有原料堆场都设有密封的原料堆棚，防止大风天气将堆场的物料吹起造成二次扬尘。⑶对生产线中所有扬尘点都设置袋式除尘器，除尘后排放浓度≤50mg/m3，排放浓度达到国标GB4915－2004《水泥厂大气污染物排放标准》。⑷.对取暖锅炉等热力设备除采用有效的除尘设备外，对排空烟囱设置烟气排放连续监测装置。噪声治理方案⑴本项目噪声主要来源于破碎机、球磨机和风机，对破碎机、球磨机均设有密封隔音的厂房，对风机设进出风口消音器⑵在厂区周围尽量种植高大的树木，减弱噪音向厂外扩散。4.3.4自动化控制方案本项目采用低投资的PLC集散控制系统。因本项目特点是模拟信号少，多为开关控制信号，同时由于PLC技术发展，目前也具有很强的处理模拟信号的能力。因此选择以工业控制计算机和PLC为基础集成的分散型控制系统，并配以灵活的组态软件，自动控制整条生产线。4.4子项工艺方案选择及优化4.4.1石膏该物料进入辊压机，破碎后粒度≤50mm即可。因此石膏破碎选择1台PEX400×600细碎颚式破碎机，进料粒度≤350mm，破碎后粒度≤25mm，破碎机能力25t/h。破碎后各物料用胶带机输送至4.4.2该物料进入混合材磨，破碎后要求粒度越细越好。因此炉渣破碎选择1台PCX1000×1000二合一锤式破碎机，进料粒度≤350mm，破碎后粒度≤5mm，小于3mm的物料占70%以上。破碎机能力60t/h，破碎后各物料用胶带机输送至4.4.3熟料共设5座配料库，其中3座φ6.5×18m钢混库，分别储存熟料和炉渣。该库基础和支架均为钢筋混凝土结构，库体为黑钢板焊接仓；2座φ5×15m钢板库，分别储存天然石膏和脱硫石膏。该库熟料磨配料站出料口设置调速定量给料机，将各种物料按一定比例从库底卸出计量，配合好的物料经胶带输送机送至熟料粉磨系统。注明：粒状物料计量均选择德国申克技术国产的胶带式调速定量给料机，该计量设备在水泥企业广泛应用，技术成熟，运行可靠，动态计量精度可达到±0.5%。4.4.选粉机是闭路粉磨系统中的重要组成部分。选粉机的作用是将出磨物料中符合要求的细粉及时选出，粗粉返回磨内继续粉磨。因此选粉效率和循环负荷是评述选粉机性能优劣的主要指标。目前国内普遍采用的是改进型的第二代选粉机和第三代选粉机。第二代选粉机归属旋风式选粉，种类繁多，经多次改进，具有代表性的是转子式旋风选粉机，包括二次风选粉机、双转子选粉机、双出风选粉机和三分离选粉机等；第三代选粉机归属转笼涡流式选粉，具有代表性的是改进型O-Sepa选粉机。第二代选粉机循环负荷一般为150%-250%，第三代选粉机循环负荷一般为100%-200%，在同一循环负荷下，选粉效率第三代高于第二代。本项目优先选择第三代选粉机，即熟料粉磨选用改进型O-Sepa选粉机，混合材粉磨选用HSC1500型空气喷射型超细粉专用选粉机。注明：⑴HSC800型空气喷射型选粉机也是在O-SEPA选粉机的基础上改进开发的选粉机。它具成品细度细、选粉效率高等优点，特别适用于高细粉磨系统。⑵本项目所选择的HSC800型空气喷射型选粉机、改进型O-Sepa选粉机与旋风式、离心式选粉机相比具有以下特点：a.选粉效率高处理粉料量大，产品颗粒级配尺寸范围窄。与一般选粉机相比，O—Sepa选粉机所选粗粉中细粉含量极少，即成品回收率极高，因而磨系统具有较低的循环负荷率。b.提高粉磨系统产量由于选粉机效率高，回料中的细粉含量少，循环量低，因而磨内过粉磨减少，料球比降低，有利于提高磨机的粉磨效率。另外O-Sepa选粉机所选产品颗粒级配合理，在保证水泥质量相同的情况下，产品细度和比表面积降低，为此粉磨系统产量还可进一步提高。c.能处理高浓度含尘气体，并将含尘气流作为风选气流使用，而不影响选粉效果。d.改进水泥质量O-Sepa选粉机所选产品3～30μm颗粒含量增加。由于O-Sepa选粉机允许磨内含尘气体全部用作选粉空气使用，还可补充大部分冷风，因此能有效地降低水泥温度，保证了水泥质量。e.操作简单，维修量小O-Sepa选粉机仅需调节转子转速就能在较大范围内改变产品细度，产品比表面积可在280～650m2/Kg选粉机的导向板和旋流叶片采用耐磨材料制造，磨损率较低。f.设备体积小，流程简单O-Sepa选粉机设备紧凑，体积仅为离心式、旋风式选粉机15～20%，系统流程简单，减少了设备数量。4.4.5水泥企业传统的水泥储库多为圆形钢筋混凝土库，该库土建投资较大，建设周期长，优点是库结构稳定性好，使用寿命长，保温和防水泥结露性能好。近10多年，众多的水泥企业采用了利浦钢板仓做水泥库。该库土建投资较小，建设周期短，缺点是库结构稳定性差，使用寿命短，保温和防水泥结露性能不如钢筋混凝土库。利浦钢板仓与混凝土仓性能比较（表4-1）性能比较LIPP式钢板仓混凝土筒仓备注工程造价60%100%制造方法工厂化机械作业滑模施工对天气要求不受季节、气候影响受季节、气影响主要指冬季施工对周围场地要求不需辅助施工区施工对环境影响小施工范围大对环境影响较大仓体自重15%100%使用寿命50%100%LIPP仓在国内已应用20余年适用范围各种粉状物料各种粒状、粉状物料根据上述对比，本项目水泥库采用6座φ15×30m利浦钢板仓。单库有效容积4100m其中3座储存32.5复合水泥，最大储存期9.36天；3座储存42.5普通硅酸盐水泥，最大储存期11.4天。每个库库侧均设置散装发运系统，散装头上有料位检测装置，车满时可自动停止卸料。地中衡计量后出厂。水泥库内设有卸料充气装置及出料口减压锥，气源由罗茨鼓风机提供。该库属IBAU型多料流连续均化库，入库水泥下落呈层状分布，库底充气装置分成六个卸料区，每个充气区上部的物料下落时形成一个漏斗，同时切割多层水泥，通过定时控制不同的充气区，在出料口处形成多股料流出库。库顶采用起拱15-20°圆台型结构。库内水泥经库底卸料阀、FU链式输送机送至水泥包装车间。4.4.水泥包装选择引进技术、国内制造的3台回转式8嘴包装机，每台包装机产量90～110t/h。来自水泥库的水泥经提升机提升入振动筛、中间仓，再经仓底手动开关阀，立式双层分格轮下料阀进入包装机。包装好的袋装水泥经卸包胶带机、破包处理机、辊道、电子校正称、胶带输送机送入袋装水泥成品库内储存，也可直接由汽车装车机进行装车。4.4.成品库规格分别为100×36m，水泥储量为5000t，储期为1.8天4.4.8空气压缩机选择2台23m3/min的螺杆式空气压缩机及冷冻式空气干燥装置，其中1台压缩机备用。该压缩空气站为脉冲袋收尘器、各气动仪表提供压力0.6-0.74.4.9化验室、控制室、办公室集中设置。备品备件库、机修车间等按需要设置。4.5工艺流程工艺流程详见—附图3工艺流程图4.6工艺平衡4.水泥品种一：P.C32.5复合硅酸盐水泥表4-2熟料（%）天然石膏（%）脱硫石膏（%）粉煤灰（%）矿渣+炉渣（%）603.51.52015水泥品种二：P.O42.5普通硅酸盐表4-3熟料（%）天然石膏（%）脱硫石膏（%）粉煤灰（%）矿渣+炉渣（%）753.51.510104.6物料平衡详见表4-44.6主机设备平衡详见表4-54.6物料储存平衡详见表4-6PAGE1PAGE31物料平衡表表4-4水泥品种原料名称物料水分（%）吨水泥消耗定额物料平衡量（t）含物料损失年消耗量（吨/吨水泥）干基物料含天然水分物料干基湿基每小时每天每年每小时每天每年32.5水泥熟料0.60048.11154330000333300天然石膏2.50.0350.0362.867192502.9691980019998脱硫石膏5.00.0150.0161.22982501.33188008888矿渣+炉渣1.50.1500.15226.663818250027.0647185100186951粉煤灰0.20030.6734210000212100PO32.580.0192055000042.5水泥熟料0.75075.01800337500340875天然石膏2.50.0350.0363.584157503.6861620016362脱硫石膏5.00.0150.0161.53667501.63872007272矿渣+炉渣1.50.1000.10210.02404500010.22454590046359粉煤灰0.10010.02404500045450PO42.5100.02400450000主机设备平衡表表4-5序号车间名称主机名称型号、规格、性能能力（t/h）数量（台）日运转时间（h）工作制度（d/w）×(h/d)年利用率（%）1石膏破碎PEX400×600细碎颚式破碎机进料粒度：≤350出料粒度：≤2525177×7232炉渣破碎PCX1000×1000二合一锤式破碎机进料粒度：≤400出料粒度：≤560177×7233熟料粉磨Φ140×70辊压机V型选粉机/2000φ3.5×13O-Sepa选粉机/N20001001247×2478.364混合材粉磨φ2.4×13HSC1500高细粉专用选粉机产品细度：420-450m2201247×2478.365水泥包装八嘴回转式包装机100×33107×1032.65PAGE1PAGE81物料储存平衡表表4-6储库名称储存方式、规格m储存量（t）储存期一、熟料配料库熟料库1-φ6.5×18m75010小时炉渣库1-φ6.5×18m钢混52052小时矿渣库1-φ6.5×18m钢混52052小时天然石膏库1-φ5×15m钢板7508天脱硫石膏库1-φ5×15m钢板60012天二、混合材配料库粉煤灰库2-φ10×26m4×138248小时矿渣库1-φ7×18m52024小时三、中间配料库熟料细粉库1-φ10×26m250025小时粉煤灰细粉库1-φ10×26m138218.4小时四、水泥库及散装6-φ15×30m4×600010.3天五、水泥成品库36×100=360050001.8天六、熟料堆场（棚式）214000060天七、石膏堆场（棚式）420121230天八、矿渣堆场（棚式）2000410010天七、炉渣堆场（棚式）4000410020天4.7各种原燃材料、动力消耗指标根据工艺计算，各种原材料、动力消耗见表4-7表4-7序号名称单位年用量价格（元/吨）单位产品消耗定额备注1熟料吨6741752802天然石膏（湿基）吨36360803脱硫石膏（湿基）吨16160304矿渣（湿基）吨200000305炉渣（湿基）吨33310306粉煤灰吨257550307吨水泥综合电耗度3500万度0.42元/度35度/吨平均8钢耗吨1567500130g/t9润滑油消耗吨50490010生产用水M3/a724156元/吨11汽油、柴油吨120520012劳动定员人9024000元/年人均13PC32.5水泥吨300000240元/吨散装55%14PC32.5水泥吨250000260元/吨袋装45%15PO42.5水泥吨300000320元/吨散装66.7%16PO42.5水泥吨150000340元/吨袋装33.3%PAGE3第5章总图运输5.1厂区自然条件厂址位于巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇内，厂区距110国道3公里，有公路相同；交通便利。厂址地势平坦，厂区海拔1060米，工程地质状况良好，地下水位该地区属于极端大陆性气候，主要受西北环流与极地冷空气的影响，气候特征为：春季干旱，夏季温热，秋季凉爽，冬季寒冷。季度更替明显，冬长夏短，四季分明。平均气温5.2℃，1月平均气温-12.9℃，极端最低气温-32.6℃，7月平均气温21.3℃，极端最高气温35.8℃。年日照时数3100～3200小时。无霜期较短，平均116～135天，年日均气温在5.5C以上的持续时间为185．2天。年日均气温在O℃以上的持续时间为219.6天。降水保证率低，年度变化大，多年平均325.8～400.2毫米，并由东至西逐渐减少，又多集中在7、8两月，有时降雨强度大，东部易造成山洪，西部易造成内涝，年最大降水量达709.7毫米(1961年)，最少为198.5毫米最大冻土深度1.5地震烈度：根据“中国地震烈度区划图”(GB-18306-2001)划分,本区地震动峰值加速度为0.10,对照烈度为7度。5.2工厂总平面设计5.2.1遵守《工业企业总平面设计规范》，在满足生产工艺、道路、管网布置的前提下，力求布置紧凑、流程合理。5.2.2根椐厂区的自然地形、工程地质以及交通运输、生产线布局等情况，将总图布置分成生产区和生活区两部分。生产区主要项目有：原料堆场、石膏、炉渣、煤矸石破碎及输送，熟料配料站、混合材配料站，熟料粉磨、混合材粉磨，中间配料站，水泥库，包装车间、水泥成品库，空压机站、水池及泵房等生活区主要项目有：化验室、中央控制室、办公楼，职工倒班宿舍、食堂、浴室等。5.3厂区竖向设计按厂区地形在满足工艺流程及厂区雨水排除要求的前提下，将各单体布置在不同的标高上，以减少土方平整工程量，节省投资。厂区内雨水排除采用明沟排水，汇集后的雨水排至厂外工业园区排水管网。5.4总图运输及道路设计生产所需熟料、石膏、矿渣、炉渣及粉煤灰均由汽车运输，各物料运输量见表5-1：工厂物料运输量表表5-1物料名称运入运出平均运量（t/d）最大运量（t/d）运输方式来源及去向运距（km）熟料运入23576000汽车佘太熟料基地75天然石膏运入127400汽车杭锦旗125脱硫石膏运入57200汽车乌拉山电厂3矿渣运入4081000汽车包头85炉渣运入4081000汽车乌拉山电厂3粉煤灰运入9011800汽车乌拉山电厂3水泥运出350011400汽车用户为了满足生产线工艺流程、消防以及物料运输要求，将全厂道路设计成环形布置，使全厂各部分有机联系起来。厂区道路型式采用郊区型，主干道宽6.5m，次要道路宽4.0m道路做法如下：C25砼面层180厚300厚级配砂石碾实路基碾压夯实，夯实系数不小于0.985.5绿化设计为了尽可能消除物料卸车、倒运以及生产过程中产生的粉尘、噪声对环境造成的污染，在厂区主干道两侧种植绿篱、主要污染车间周围种植小灌木，厂区周围种植高大树木，以达到防尘减噪、美化环境的效果。厂区主要技术经济指标见表5-2厂区主要经济技术指标表5-2指标名称单位数量粉磨站厂区占地面积M266700建构筑物占地面积M210432原料堆场占地面积M219628成品堆场占地面积M23136道路总长M1215道路占地面积M27898绿化面积M25335运动场占地面积M2900建筑面积M213155采暖面积M25818建筑系数%15.64利用系数%64.91绿化系数%8.00

第6章电气及自动化6.1设计范围项目规模为：年产100万吨水泥生产线；设计范围为：从各种原材料进厂至水泥包装、产品出厂各生产车间的供电、车间电力拖动、生产过程自动化、建筑物的防雷及照明设计。6.2电压及负荷6.2.1高压配电电压 10.5kV高压电动机电压 10kV低压配电电压 0.4kV低压电动机电压 380V一般照明电压 380/220V检修照明电压 36V、12V6.2.2全线装机容量6300kW其中高压电机装机容量（10kV）4900kW低压电机装机容量（380V）1400kW补偿后功率因数0.95以上全年耗电量4200×104kWh吨水泥综合电耗35kWh/t6.3供配电系统供电由乌拉山变电站供给，。10.5kV高压柜采用KYN28-10-Z（F）G型户内手车式高压真空开关柜，10kV高压电机直接供电。6.3.1厂区厂区建一个变配电站，主要控制以下单体：石膏、炉渣破碎及输送，熟料配料站、混合材配料站、熟料粉磨、混合材粉磨、中间配料站、水泥储库、水泥包装、空压机站、水泵房等。6.3.2在MCC设低压电容补偿装置，对大容量绕线型电机设进相机补偿装置，使高压侧功率因数达到0.95以上。6.3.310kV配电线路采用YJV—10000交联聚乙烯电缆，低压配电线路采用VV—1000型聚氯乙烯电力电缆，控制电缆采用KVV—500型，仪表配线采用KYVP型屏蔽电缆。电缆敷设方式以电缆隧道、电缆桥架为主，支线配合以穿钢管或直埋方式敷设。厂区主要道路照明采用电缆敷设，装设高压钠灯。6.3.4高压电器系统设避雷装置，对于高于15m以上的建筑物装设避雷装置。全厂接地系统，高压系统为接地保护，低压系统为接零保护，10kV变配电站设接地装置，通过电缆桥架、电缆沟的接地干线，将各处接地装置连接起来形成全厂接地网。6.4车间电力拖动6.4.1生产线高压电机由10.5kV外线直接供电，低压电机由厂变电所放射式配电。6.4.2本项目选用现场总线式计算机控制系统，在中央控制室统一操作、管理、控制。控制系统对主要生产线作程序逻辑控制，当在中央控制室集中控制时，根据工艺流程及设备保护的要求对每一个电动机组按预定的时间联锁起动或停车。各设备的备妥、运行，故障状态可在中央控制室CRT上显示，各种故障、报警由打印机打出报表。在机旁控制方式时，可在机旁单独开停，以便单机试车、检修。当钥匙开关在“断开”时，中控室和机旁均不能开车，以保证检修人员安全。故障时中控室和机旁均能紧急停车。熟料粉磨、混合材粉磨、水泥包装车间设置车间控制室，集中控制本车间的设备。在车间控制室的控制箱上，设有控制方式选择开关，分别为集中联锁或机旁不联锁，根据工艺要求设有必要的联锁和解锁。在集中联锁开车时，设有强制起动信号，只有在发出起动信号后才能开车，并设有运转指示信号、故障闪光信号和报警信号。在机旁设有统一钥匙的按钮，将按钮设置在“断开”位置时，车间控制室和机旁均不能开车，确保检修人员安全。机旁按钮可单独开停电机，用于单机试车、检修。故障时机旁和车间控制室均可紧急停车。6.4.3笼型电机一般采用全压直接启动，容量较大时采用磁控软起动降压起动；无特殊起动要求的绕线电机采用频敏变阻器启动，如有起动转矩要求或容量大于1000kW时采用液体变阻器起动；交流电机调速采用变频调速器。6.4.4厂变MCC采用GCS抽出式控制柜，包装车间采用防尘式非标柜JXF。配电所靠近负荷中心，以放射式向用电设备配电。6.4.5本项目仪表选型将以智能型仪表为主，常规仪表为辅。部分关键设备选用进口设备。6.5电气照明生产车间照明电源，引自MCC的照明配电箱，二班或三班生产车间均以单独回路供电，车间设照明自动切换箱，当正常照明电源线路发生故障时，能自动地将电源切换到车间动力电源上，确保照明电源不切断。一班生产的车间不设照明切换箱。车间照明电源为三相四线制，电压为380/220V。车间照明一般采用均匀照明和局部照明相结合，均匀照明为主，局部照明为辅。车间照明照度参考国家有关规定进行设计。6.6计算机控制系统6.6.1为了使生产工艺线处于最佳运行状态，节约能源，保证产品质量，减员增产，提高劳动生产率，本次设计采用技术先进、性能可靠的现场总线式计算机控制系统对各车间进行集中管理、分散控制，使系统既便于管理又提高了生产线的可靠性。全厂设中央控制室，通过CRT和鼠标+键盘进行监控操作，完成各种用电设备的顺序逻辑控制和过程参数的检测、自动控制。6.6.26.6.3控制系统由现场级及中央控制级所组成⑴根据主要工艺流程，在熟料磨MCC设置一个现场站，该站控制范围见6.3.1现场站设置适合于工业环境的机架式控制器和支持现场总线设备的现场控制器，所有现场信号来自马达控制中心（MCC）开关柜、机旁控制箱及现场智能仪表、普通仪表和变送器。现场级完成电动机顺序逻辑控制，工艺参数的检测与监控以及PID、串级、比值控制等。⑵中央监控级设在中央控制室内中央控制级设1套监控操作站，由监控计算机、CRT和打印机等组成，其功能为：·具有动态参数的工艺流程图显示·电动机开停操作和运行状态显示·棒形图显示·历史趋势曲线的显示·调节回路的详细显示及参数修正·报警状态的显示·报警报告及工厂报告打印⑶应用软件控制系统的应用软件是实现现场级和中央监控级功效的重要文件。逻辑控制软件对所控工艺线上的所有电动机，电磁阀等用电设备，根据CRT显示的流程图，通过鼠标+键盘操作，完成组起组停、紧停复位、逻辑联锁等。过程控制软件：配料系统及磨负荷控制系统通过通用标准接口与中央监控级通讯，各种数据可显示在操作站的CRT上⑷系统特点本系统是一个控制功能分散，监视管理功能集中的控制系统，主要生产车间取消了常规仪表盘和模拟流程图，代之以大屏幕彩色显示器，更便于运行人员监视和操作，同时大大缩小了中央控制室的面积，采用总线式通讯网络，使现场至中央控制室的电缆大为减少，此外，系统中直接采用了面向过程的语言，硬件均为模块化，使整个系统操作和维护更简单，系统采用不间断电源供电，防止数据丢失和电源干扰，保证运行可靠，供电电源采用集中或分散配电方式。水泥包装车间设单独控制室采用模拟仪表进行监视和控制，完成水泥包装、散装成品发运等工作。⑸自控线路及接地现场总线式计算机控制系统各设备之间的连接电缆随设备成套供货。电缆线路采用电缆桥架敷设，并尽可能与电力电缆分设，当条件不具备必须靠近电力电缆敷设时要用隔板隔开，出电缆桥架后穿钢管敷设。测点集中、距离较长时设分线箱，利用多芯电缆将信号送至现场站。接地系统的质量对自动化设备的稳定工作至关重要，现场站和车间控制室分别设置屏蔽接地母线，用专设电缆与中央控制室屏蔽接地母线连接，信号电缆屏蔽层在箱盘一端接合屏蔽接地母线（其它地方不另接地）。计算机系统的接地按制造厂要求，仪表箱盘金属外壳单独接至电气保护接地母线上。6.7选用引进技术生产的产品有：6.7.16.7.26.8各车间用电负荷统计表名称原料配料联合粉磨水泥配料水泥储库水泥包装其它合计10KV80008000380V3208001953601756502500

第7章建筑工程7.1设计范围本工程为拟建年产100万吨水泥生产线及附属设施。土建工程主要设计内容如下：7.1.1生产线［具体详见建(构)⑴石膏破碎⑵炉渣破碎⑶熟料配料站⑷混合材配料站⑸联合粉磨车间⑹中间配料库⑺水泥库⑻包装车间⑼成品库⑽化验室、控制室7.2主要设计依据7.2.17.2.27.2.37.3自然条件见第5章5.1节7.4建筑设计7.4.1⑴设计遵循“技术先进、安全可靠、经济合理、简洁实用”基本方针；⑵确保车间内部、车间与车间之间以及与厂区的交通畅通；⑶建筑设计应严格遵守现行的国家规范、规定及“水泥工业环境保护规定”及“水泥工业劳动安全卫生设计规定”等行业标准，注意满足生产人员劳动保护及防火、防爆、环保要求；⑷在积极推行限额设计的基础上，进行设计方案优化论证；⑸生活福利性建筑，要充分利用周边的公用设施；⑹材料及构配件的选用要考虑当地建筑市场的生产和供应；⑺在工程构造做法方面，结合当地成熟经验统筹考虑。7.4.2建筑面积：总建筑面积：13155m27.4.3⑴屋面生产建（构）筑物及生产辅助建筑，一般采用无组织排水，在满足工艺设计情况下尽可能考虑采取结构找坡。防水层：采用SBS改性沥青卷材。局部小面积钢筋混凝土屋面采用水泥砂浆刚性防水。轻钢结构厂房屋面：采用彩色压型钢板。保温层：凡保温屋面采用聚苯系列保温板材。⑵墙体围护结构主要生产建筑的多层框（排）架结构厂房，其填充墙采用空心砖或其他轻型砌块。一般辅助建筑，自承重砖混结构的内墙和外墙采用不小于MU7.5普通机制粘土砖,使用M5混合砂浆砌筑。⑶楼地面厂区生产建（构）筑物及生产辅助建筑，一般采用混凝土地面，水泥砂浆面层楼面。电气控制室房间采用水磨石楼、地面。⑷门窗车间的主要车辆入口采用平开钢木大门，其他为木质镶板门。窗为空腹钢窗，有特殊要求的操作间，根据需要设计安装隔声、防火以及密封门窗。电气控制室：采用铝合金门窗。⑸楼梯及栏杆钢梯：用于生产车间及附属设施。钢栏杆：钢管造型栏杆。钢梯、设备检修平台等为普通钢管栏杆，配钢管扶手。⑹地坑防水本厂区地下水位埋藏较深，对于有水源的水池、水沟等采用混凝土（或防水混凝土）结构，表面为柔性卷材（或刚性）防水构造。其他地坑及地下通廊等不做防水处理。⑺其它饰面：一般厂房凡轻质填充墙为内外抹灰，砖墙为清水勾缝；生产主厂房外墙面，电气控制室内外墙面作涂料粉饰。涂料颜色既要统一协调，又要有所区别。室外工程：散水、坡道、台阶均为混凝土面层。7.5结构设计7.5.1在初设及施工图设计前，应对本工程场地进行初、详勘，提供详细资料，标准冻土深度为1.577.5.2抗震设防烈度7度，设计基本地震加速度值为0.10g第二组。主要建(构)筑物均按7.5.3本项目属典型的工业建筑，因本工程主机设备体形较大，振动效应强，流程复杂，其建筑特点出现结构体形复杂及超高结构，某些车间高低错落，荷载分布极不均匀，其基础的方案优化尤为重要。根据提供的工程地质资料，应将主厂房等荷重大又体形复杂的重要建（构）筑物，置于土层分布较均匀，地耐力较高的位置，基础选型应根据结构布置优先采用整体性好，抗变形能力强的筏基。对荷载小的一般建（构）筑物，基础选型采用毛石条形基础。⑴框架结构车间一般均采用现浇钢筋混凝土柱下独立基础。⑵φ6-φ10m配料站等尽量采用钢筋混凝土环形基础，不能满足时采用钢筋混凝土筏板基础⑶大于φ10m的水泥库⑷磨机基础等设备基础为大块式钢筋混凝土基础。7.5.4本工程主要建（构）筑物多采用钢筋混凝土框架结构、排架结构、钢筋混凝土筒仓和个别钢结构，一般辅助建筑为砖混结构。建（构）筑物抗震设防及构造依据国标《建筑抗震设计规范》GB50011-2001及《构筑物抗震设计规范》GB50191-93设计。⑴水泥粉磨车间及包装车间等多层厂房采用现浇钢筋混凝土框架结构。⑵小于φ6的库采用现浇钢筋混凝土框架支承，φ6-φ10m等配料库⑶大于φ10m水泥库尽量⑷水泥成品库采用轻钢结构。⑸皮带输送廊采用钢筋混凝土结构或轻钢结构。⑹电气控制室采用砖混结构。7.6建筑节能1.屋面：混凝土屋面采用泡沫珍珠岩保温层；轻钢结构厂房保温屋面采用聚苯系列保温板材。2.墙体围护结构：非承重墙采用空心砖或轻型砌块，承重墙内衬聚苯系列保温板材。3.门窗：采暖厂房均采用双层门窗。通过以上建筑节能措施，与传统建筑相比可节能35%。表7-1全厂主要建（构）筑物一览表序号项目名称平面尺寸〔m〕占地面积〔m2〕建筑物层数建筑物高度(m)建筑面积（m2）结构形式基础形式一、生产线751487111石膏、炉渣破碎8×97226144砖混结构毛石条形基础2炉渣、煤矸石破碎8×97226144砖混结构毛石条形基础3熟料配料站3-φ711518230钢板仓钢筋砼环基2-φ5401580钢板仓钢筋砼环基4混合材配料站2-φ7771877钢板仓钢筋砼环基1-φ10802780利浦钢板仓钢筋砼环基5熟料磨房13×38494局部324860钢筋砼框架钢筋砼独基6混合材磨房12×30360局部218600钢筋砼框架钢筋砼独基7中间配料库2-φ1016027160利浦钢板仓钢筋砼环基8水泥库6φ15×301060321060利浦钢板仓钢筋砼环基9包装车间9×30270325810钢筋砼框架钢筋砼独基10成品库54×563024183024轻钢结构钢筋砼独基11地下输送廊2.8×260728728轻钢结构钢筋砼独基12地上输送廊2.8×80224224轻钢结构钢筋砼独基13地中衡2-4×3628840砖混结构毛石条形基础14空压机站12×242881288砖混结构毛石条形基础15水泵房、水池9×181621162砖混结构毛石条形基础二辅助生产设施236244441控制室6×9541354砖混结构毛石条形基础2总变电站12×24288210576砖混结构毛石条形基础3机修车间12×1214415144砖混结构毛石条形基础4化验、中控室13×3039027780砖混结构毛石条形基础5办公楼13×30390391170砖混结构毛石条形基础6倒班宿舍13×2431239936砖混结构毛石条形基础7食堂、浴池13×1620814208砖混结构毛石条形基础8材料库和纸袋库12×4857614576毛石条形基础合计987613155其中采暖面积：5818m第8章给水排水8.1设计范围8.1.18.1.28.1.38.2设计原则8.2.18.2.28.2.38.3设计内容8.3.1a.生产区用水量分项见表8-1表8-1序号时间项目夏季冬季备注1设备循环冷却水（m3/h）30.2130.212循环冷却水量损失（M3/H）蒸发损失0.340.341.5％风吹损失0.10.10.3％排污损失0.250.251.1％3生产设备耗用水（m3/h）7.31.7.31回收率80％4生活用水（m3/h）1.01.05消防用水（m3/h）0.00.0与熟料生产区共同6采暖用水（m3/h）0.00.0与熟料生产区共用7未预见用水（m3/h）1.551.55按总耗水量20%计8扣除循环水及消防水，实际耗用水（m3/h）10.5510.559折合日用水量（m3/d）253.2253.2b.供水本项目生产、生活补充水量平均约为253m3/d（10.55m3供水由乌拉山镇供水网供给。供水量大于350m3/c.厂区供水(a)生产循环冷却供水及辅助用水；(b)消防供水；(c)其他用水。d.供水系统生产线设计统一的供水系统，分别为：(a)循环冷却供水系统，其供水能力80—100m/h，扬程20—30m。(b)消防供水系统，其供水能力90—110m/h，扬程60-80m。8.3.2生产废水量约1.96m/h，生活污水量约0.8m/h，生产废水及生活污水经化粪池处理后由厂区排水管道排入厂区外排水系统。生产区内排水系统采用分流制排水方式，生产区内的雨水采用明沟排放。水泥粉磨喷淋冷却水经沉淀池沉淀处理后重复利用。生产废水主要是设备冷却水淤积后排放的废水。水质与原水基本相同，不含有毒有害物质，根据《水泥工厂设计规范》GB50295-1999规定，可不经过处理直接排放。8.3.3厂区内各循环冷却水系统，生活消防水管道系统按要求设置必要的计量与调控设施，操作方式可采用集中监控，就地操作，设备自动计量等。第9章采暖、通风及空调9.1气象参数见第5章5.1节9.2厂区采暖、供热本工程建设所在区域属集中采暖地区，最冷月平均最低气温-8.4℃，厂区部分需采暖建筑物实施采暖供热设施，水泥粉磨车间，环保监测站、车间控制室等。本生产区采暖总面积约5818m本工程采暖供热可考虑单独设锅炉房及采暖供热系统。采暖供热设计采取95—70热水循环供热系统，供热锅炉采用强制热水锅炉，拟定设备额定功率50—90万大卡/H，进、出口水温70/95℃，供热面积约5000—7000m2室外采暖供热主管道采取直埋敷设方式，支管道可部分采取管沟敷设方式。管道材料用聚氨脂保温管道材料。9.3通风及空调本期新建生产建筑物尽量采用自然通风方式，部分设施内可采取机械通风，如空调机房，配电室、高压开关柜室，电容器室，化验室等。有特殊要求的环境可考虑设置空调设备，如中控室。9.4计量与调控厂区各类管道系统及相关运行设备，可根据用途及要求，设置必要的计量与调控设施，满足技术可行，经济合理的运行要求，其操作方式可采用集中监控，就地操作或设备自动计量等。第10章节约与合理利用能源10.1设计依据水泥制造业是单位产品能源消耗大户，所以如何节约能源、合理利用能源不仅仅关系到企业的经济效益，也关系到人类社会的可持续发展问题。根据我国有关能源产业政策及水泥产品能耗等级定额标准，结合本项目所在地的实际情况，尽量采取措施，以期达到较好的节能降耗效果。主要设计依据为：《中华人民共和国节约能源法》；《工业企业能源管理导则》GB/T15587-1995；《节电措施经济效益计算与评价》GB/T13471-1992《水泥工厂节能设计规范》中华人民共和国建设部第739号公告《水泥工厂节能设计技术规定》（试行）《水泥企业能耗等级定额》GB/T16780-1997《水泥单位产品能源消耗定额》GB16780-1997*《工业企业照明设计标准》GB50034－9210.2设计原则10.2.1工艺、技术选择原则1.生产规模原则：本项目建设规模为100万吨水泥/年，符合水泥产业规模原则。2.选择先进工艺和技术原则：⑴选择物料分别粉磨工艺物料粉磨是本项目节电的核心工段，根据不同物料易磨性、产品粒度的不同，设计中首先采用了分别粉磨工艺采用传统的粉磨是将熟料、混合材、石膏混合在一起粉磨。然而熟料与粉煤灰、炉渣、煤矸石的易磨性存在很大差异，另外混合粉磨时，熟料、混合材两者细度也难以兼顾，兼顾混合材细度不但会大幅度降低磨机的台时产量，同时水泥电耗也显著增加；兼顾熟料细度时，混合材不能充分激发它们的潜在活性，同时会大大降低混合材的掺加量。采用熟料+石膏+炉渣；煤矸石+粉煤灰分别粉磨工艺，将它们分别粉磨到要求的细度后，再按一定比例混合配制出不同品种的水泥，该工艺不但有利于熟料、煤矸石、粉煤灰各自强度的合理发挥，同时比熟料、煤矸石、粉煤灰混合粉磨可以多掺5-10%的混合材，节约粉磨电耗5%，经济效益特别显著。⑵选择辊压机+球磨机联合粉磨工艺粉磨物料的电耗远远大于破碎物料的电耗，一般粉磨电耗是破碎电耗的10倍以上。因此多碎少磨，尽量缩小入磨粒度是磨机节电的最有效途径。根据目前国内外熟料粉碎设备的应用情况，本项目优先考虑了目前节电效果最好、技术成熟可靠的辊压机+球磨机联合粉磨工艺。该工艺比传统球磨机可提高产量50%以上，降低磨机电耗约40%，节电效果非常显著。⑶选择耗电量低的输送设备对熟料、石膏等块状物料尽量选择胶带输送机；对粉状物料尽量选择空气输送斜槽，钢丝胶带胶带提升机。⑷充分利用各种资源和工业废弃物，发展循环经济采用工业废弃物煤矸石、粉煤灰、炉渣、脱硫石膏做水泥原料，有利于发展循环经济，不但可降低工业废弃物对环境造成的污染，同时还可提高企业经济效益和社会效益。本项目每年利用炉渣12万吨、粉煤灰25.76万吨、脱硫石膏1.62万吨，废渣总理用量39.38万吨。废渣/水泥的利用率为39.38%。⑸清洁生产所有原料进厂、储存都在密闭的料棚内进行，基本消除粉尘无组织排放对环境造成的污染。所有生产线扬尘点，全部采用气箱脉冲袋式除尘器。10.2.2总图布置和车间内工艺布置原则⑴在满足工艺、道路、管网布置的前提下，力求车间之间布置紧凑、减少车间之间的运输距离。⑵车间内部尽量减少物料落差，杜绝设备能力和电力拖动大马拉小车的现象。10.3其它节能措施1.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，风机节省电能大约30%－40%左右。2.选用高性能的节能型S9系列变压器以减少变压器自身的损耗，节约电能大约5%左右。3.采用铜芯电缆减少线缆损耗。4.对于中小型电动机均选用高性能Y系列节能电动机，并且采取直接启动，减少因采用起动装置起动的电能损耗。对于高压绕线电机选用液体变阻器作为启动装置，既改善了电机的启动特性，又节省因采用频敏变阻器启动带来的较大能量损耗。5.在10kV母线设置高压电容补偿装置,在原料磨磨机等大型高压电动机装设就地电容补偿装置,随机投入和切换,在各电力室0.4kV母线设置低压功率补偿装置,使系统的功率因数达到0.95以上,减少了系统无功损耗。6.采用磨机负荷自动控制、高细磨等项新技术后，可降低电耗2-3度。7.工业厂房采用新型节能型高压汞灯与高压钠灯的混合照明方式,提高了照明质量,减少了照明灯具,节能灯具比白炽灯耗电低40%左右。10.4节能效果本工程采取各项节能措施后，能源消耗指标与国家标准和国内同类型平均能耗指标对比详见下表：主要能耗指标对比表指标名称水泥粉磨工段电耗（Kwh/t）吨水泥综合电耗（Kwh/t）备注国家标准≤30≤36水泥节能设计规范2008.5.1执行国内先进指标27.333.64000t/d以上规模国内平均指标3546同规模、同类型企业指标3241本项目指标28.535

第11章环境保护11.1工程建设地区的环境现状11.1.厂址位于巴彦淖尔市乌拉特前旗乌拉山镇内，属于极端大陆性气候，气候特征为：春季干旱，夏季温热，秋季凉爽，冬季寒冷。季度更替明显，冬长夏短，四季分明。平均风速2.4米/秒，冬季主导风向为西北风，夏季东南厂址周边有10余家生产企业，2km内没有居民。11.2工程概述本项目为建设1条年产100万吨水泥生产线。内容如下：石膏破碎，炉渣破碎，熟料配料站，混合材配料站，熟料、混合材联合粉磨车间，中间配料站，水泥库及散装发运，水泥包装及成品发运。考虑本项目所处地理位置，本设计对工艺生产线所有无组织和有组织的扬尘点均采取先进可靠的环保措施，从而使该工程符合国家环保要求。11.3设计依据及标准11.3.1环境空气质量标准（见表1表11－1污染物名称取值时间浓度限值（mg/Nm3）一级标准二级标准三级标准二氧化硫SO2年平均0.020.060.10日平均0.050.150.251小时平均0.150.500.70总悬浮颗粒物TSP年平均0.080.200.30日平均0.120.300.50可吸入颗粒物PM10年平均0.040.100.15日平均0.050.150.25氮氧化物NOX年平均0.050.050.10日平均0.100.100.151小时平均0.150.150.30二氧化氮NO2年平均0.040.040.08日平均0.080.080.121小时平均0.120.120.24一氧化碳CO日平均4.004.006.001小时平均10.0010.0020.00氟化物F日平均71小时平均2011.3.⑴生产设备大气污染物排放限值（见表11—2）表11－2生产设备名称破碎机、磨机、包装机及通风设备烟尘或粉尘排放浓度mg/m330吨产品排放量kg/t0.024⑵水泥厂粉尘无组织排放限值（见表11—3）表11－3无组织排放监控点限值（mg/m3）距厂界外20米处空气粉尘最高允许浓度1.0以上为2005年1月1日起11.3.3污水综合排放标准（见下表1表11－4污染物名称二级标准（mg/L）98年1月1日后建设的单位PH值6～9色度（稀释倍数）80悬浮物150五日生化需氧量（BOD5）30化学需氧量（COD）150硫化物1.0氟化物10石油类1011.3.4工业企业厂界噪声标准（见下表1表11－5类别适用范围昼间dB（A）夜间dB（A）Ⅰ居住、文教机关为主的区域5545Ⅱ居住、商业、工业混杂区及商业中心区6050Ⅲ工业区6555Ⅳ交通干线道路两侧区域7055区域内夜间频繁突发的噪声（如排气噪声等），其峰值不准超过标准值10分贝，夜间偶然突发的噪声（如短促鸣笛声），其峰值不超过标准值15分贝。11⑴车间空气中的有害物质最高允许浓度（见下表11—6）表11－6有害物质名称最高允许浓度含有10％以下的f-SiO2水泥飘尘6mg/m3含有10％以下的f-SiO2煤粉飘尘10mg/m3其它粉尘10mg/m3⑵车间噪