水泥公司粉煤灰综合利用带余热发电4000td熟料生产线项目可研报告101页.doc
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2024-09-13
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1、水泥公司粉煤灰综合利用带余热发电4000t/d熟料生产线项目可研报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月XX项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月87可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目录3.7.3 余热发电自动化51(1) 控制系统的设置51纯低温余热发电机组的主要工艺过程采用一套分布式控制系统(即DCS系统)进行2、自动控制与监视。DCS系统由监控级操作站、现场控制站、远程控制站及高速数据传输总线组成。51(2) 控制室的设置52(6) 地沟,地坑582333.61791930.9779179石灰石破碎及输送79708.3079708.3079159.2579477.227971.8379279石灰石预均化堆场及输送791508.93791508.9379817.1879628.007963.7579479辅助原料、煤堆棚及输送791538.65791538.65791119.3079393.007926.3579579原料配料站及输送改造79228.5079228.50795.0079192.007933、1.4579679原料粉磨及废气处理796926.5679779生料均化库及生料入窑791258.3079421.3879750.877986.0579879烧成窑尾793083.38793083.38791132.04791280.6079670.6579979烧成窑中及三次风管792238.06792238.0679223.86791630.0079384.20791080烧成窑头及熟料输送802634.03802634.0380280.28801865.0080488.75801280熟料储存及输送801169.10801169.1080955.558047.60801380熟料汽车、火4、车散装80316.7780316.7780183.8280110.008022.95801480煤粉制备及计量801441.10801441.1080167.44801146.1680127.5080电气、自动化及动力工程801291.50801291.5080122.8580937.6580231.0080(三)80110.0080110.008050.008060.0080(四)80给排水工程80398.6880398.688025.5880163.8080209.3080(五)80二80其他80272.2680272.2680272.2680180国内设备备品备件费80247.518025、47.5180247.5180280工器具及生产家具购置费8024.758024.758024.7580第二部分:其它工程和费用80563.3880563.3880563.3880建设单位管理费80142.3880142.3880142.3880生产职工培训费8048.008048.008048.0080办公和生活家具购置费808.00808.00808.0080联合试运转补差费8045.008045.008045.0080勘察、设计及技术服务费81300.0081300.0081300.0081第一、二部分费用合计81563.3881第三部分:基本预备费811367.59811367.5986、11367.5981(6)资产负债881 总论1.1 项目概况1.1.1 项目名称XX市xx水泥制造有限公司粉煤灰综合利用带余热发电4000t/d熟料生产线工程。1.1.2 建设地点辽宁省XX县XX村。1.1.3 建设规模及范围本项目采用新型干法预分解生产工艺和纯低温余热发电技术,建设一条4000t/d熟料带15000kW纯低温余热发电水泥生产线(利用一二期工程余热),年产水泥商品熟料124万t,年发电量为9720104kWh,年供电量9008104kWh。1.2 项目背景XX市位于辽宁省西北部,东临省会,距沈阳直线距离147.5公里;南靠渤海辽东湾,与大连港南北相望;西与锦州港、京津地区襟衣7、相连,是环渤海经济区的组成部分之一。 XX市辖2县5区,总面积10355平方公里,总人口193.2万。全市有30个少数民族,共30.5万人,占总人口的15.8%。XX矿产资源丰富。XX地面和地下蕴藏着煤、金、铁、石灰石、玛瑙、硅砂、萤石、沸石、膨润土、玄武岩、地热、风力等40多种资源。全市已形成了煤炭、电力、电子、建材、化工、食品、纺织、机械、轻工、医药等多门类于一体的工业体系。XX具有比较畅达的交通环境。地处东北和环渤海地区的中心地带,大郑铁路、新义铁路从境内穿过。沈阳桃仙机场、锦州机场为XX提供了便捷的空中通道;海上可通过大连、锦州、营口港出行;随着彰武至沈阳、XX至四平、XX至朝阳和规划8、建设的彰武至通辽高速公路相继建成通车,XX至内蒙古自治区锡林郭勒盟的巴新铁路的开工建设,XX将成为辽西蒙东地区的重要交通枢纽,成为连接东北与华北的第二条重要通道。“十一五”期间,XX将牢牢抓住东北老工业基地振兴、辽宁省“五点一线”开发开放、经济转型试点市和实施“突破XX”战略的有利机遇,围绕推进转型振兴和构建和谐XX两大主题,坚持走新型工业化道路,培育壮大装备制造业配套、电子、建材等优势特色产业。“突破XX”要三年见成效,五年大变样。百万千瓦风电城项目、大唐国际煤制天然气项目、彰武火电项目、巴新铁路一、二期工程项目、香港力劲铸造工业园项目等新一批重大项目建设即将在XX开工。 XX市新一轮的快速9、发展,为该市大型水泥企业XX市xx水泥制造有限公司也带来前所未有的发展机遇。XX市xx水泥制造有限公司现有一条4000t/d新型干法熟料生产线。年熟料生产能力124万吨、水泥生产能力210万吨。公司现有员工436人、固定资产43957万元、年销售收入3.5亿元。公司于2000年通过了ISO9002质量体系认证,2001年通过了ISO9001产品质量认证,产品质量可靠、市场信誉良好,“阜鹰山”牌42.5级、32.5级矿渣硅酸盐水泥为辽宁名牌产品,产品除供应本地市场外,还销往辽宁各市及内蒙等地。近几年来,公司坚持以质量取胜,大力开拓市场,取得了较好的经济效益和社会效益,并多次被省、市评为先进集体、10、优胜企业,是本地区建材行业公认的具有较强影响力和竞争力的企业之一。为了抓住新一轮发展机遇,顺应行业发展形势,根据产业政策和水泥市场需求情况,XX市xx水泥制造有限公司拟充分利用现有资产、管理、技术、资金和矿产资源优势,尤其是利用XX市粉煤灰这一特殊资源,投资建设二期工程4000t/d新型干法水泥熟料生产线和纯低温余热发电系统,进一步提高企业的生产管理水平和经济效益,增强企业生存与发展的后劲。2008年12月XX市xx水泥制造有限公司委托XX市建筑材料工业设计研究院编制“XX市xx水泥制造有限公司带余热发电4000t/d熟料生产线”可行性研究报告,报上级主管部门审批。1.3 可行性研究依据1.311、.1XX市xx水泥制造有限公司与XX市建筑材料工业设计研究院签定的XX市xx水泥制造有限公司4000t/d水泥熟料生产线工程的设计合同。1.3.2 XX市xx水泥制造有限公司提供的有关基础资料。1.4 设计基本原则(1) 充分利用建设场地的设计基础条件进行技术方案的优化研究,生产车间总平面布置紧凑、工艺流程顺畅、尽量减少不必要的生产环节、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) 在方案确定上,进行认真细致的方案比较,优化设计方案,并认真吸取同规模新型干法水泥生产线的宝贵经验,消除生产环节中的“瓶颈”环节,使系统的潜力得以充分发挥。(3) 在设计中处处体现用户至上的原则,强12、化节能设计,为业主实现最大的经济效益提供保障。1.5 项目提出的必要性1.5.1 项目建设是发展循环经济、节约能源、保护环境的需要发展循环经济是党中央、国务院为贯彻落实科学发展观、实现经济增长方式根本转变而提出的一项重大战略任务,是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。按照科学发展观的要求,加快建立循环经济发展模式,实现以尽可能小的资源消耗和环境成本,获得尽可能大的经济效益和社会效益。(1)积极采用纯低温余热发电技术随着水泥熟料煅烧技术的发展,水泥工业节能技术水平发展很快,低温余热在水泥生产过程中被回收利用,水泥熟料热能利用率已有较大的提高。应用低温余热发电技术,可将新型干13、法水泥熟料生产企业中由窑头熟料冷却机和窑尾预热器排放到大气中的废气余热得到进一步回收,使水泥企业能源利用率提高到95%以上。项目的经济效益十分可观。从环保方面分析,火力发电项目需要燃烧大量的煤炭资源,并在生产过程中排放大量的CO2气体,一台与15000kW余热发电机组相当的燃煤发电机组,按年发电量9720万kWh来计算,将产生近4.4万tCO2气体排放量,因此余热发电机组运行的社会环保效益十分明显。本项目符合我国采用循环经济的模式实现国民经济可持续发展的要求,有利于推动循环经济的发展。(2)新型干法水泥技术以节能环保为显著特点 新型干法水泥采用窑外分解技术,熟料高效冷却机技术,大幅度降低燃料消14、耗。与落后的立窑比较,节省热耗2030%,以4000t/d产能为例,年节省标准煤约5.5万吨。新型干法水泥积极采用高效节能的辊式磨粉磨工艺,与传统的管磨比较,吨水泥生料节省电耗约7度,4000t/d产能的熟料生产线年节电1300万度。同时,新型干法水泥积极采用先进的收尘技术,粉尘排放浓度达到或超过国家排放标准要求,同时,有害气体排放量(NOx、SO2等)均低于国家排放标准。(3)本项目积极消化XX地区的工业废渣本工程建成投产后,每年可以消耗粉煤灰、铜渣等工业废渣17多万t,不仅可以使其变废为宝,而且还可以部分解决因工业废弃物造成的环境污染和占用土地的问题,对XX环保事业将作出积极的贡献。1.515、.2 符合国家“总量控制、结构调整”产业政策2006年10月17日国家发展和改革委员会发布的水泥工业产业发展政策:“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、限制新建日产2000吨以下新型干法水泥生产线”。2007年2月18日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(发改办工业2007447号):“2008年底前各地要淘汰各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备,进一步削减立窑生产能力,有条件的地区要淘汰全部立窑。地方各级人民政府要依法关停并转年产规模小于20万t和环保或水泥质量不达标企业的生产能力。到2010年末,全国完成淘汰小水泥产能216、.5亿t。辽宁省2007年2010年计划淘汰落后水泥生产能力共700万t”。代表水泥工业先进生产能力是大型新型干法生产线。辽宁省现有的落后水泥线数量居全国第一。其中干法中空窑2条,立波尔窑1条,带余热发电的干法中空窑45条,小型预热器及小型预分解窑9条,立简预热窑2条,立窑近200座,总的生产能力在2000万吨左右。按着辽宁水泥发展规划,到2010年底这些能力将被淘汰一多半,即1000多万吨以上,可以完成国家下达给辽宁的700万吨淘汰指标。 本项目建成后将进一步促进和实现周边地区水泥工业的产业结构调整,本项目的建设符合国家产业结构政策。1.5.3 项目建设符合市场需要和规划发展要求东北三省是我17、国重工业基地,工业基础雄厚,又是沿海沿边沿江地区,独特的地理位置与工业基础决定了该地区在我国国民经济发展中的重要地位。但该地区综合经济实力相对于其他沿海沿边地区仍有较大差距;从东北地区水泥生产及发展的情况来看,尚不能完全适应该地区经济发展对水泥工业的要求,尤其是高标号回转窑水泥的缺口较大。2006年,东北地区是全国水泥生产增长最快的地区,2006年东北三省水泥总产量7174万t/a,包括东北三省和内蒙古东部呼伦贝尔、辽通、赤峰、心安盟的东北地区2006年水泥产量8032万t,比2005年增长32.2%;水泥熟料产量5380 t,比2005年增长20.38%。2006年辽宁省水泥总产量约为31918、3万t,辽宁省的水泥和熟料产量分别比2005年增长19.11%、10.01%。2006年全省城镇固定资产投资4977.15亿元,同比增长35.70%。“十一五”期间辽宁面临老工业基地振兴和沿海开放的双重机遇,国民经济将持续快速协调健康发展,全省生产总值预期年均增长11%左右,2010年人均生产总值比2000年翻一番半,固定资产投资预期年均增长20。“十一五”期间辽宁省统筹规划了水利、能源、交通、城市基础设施及社会事业基础设施重点建设项目137项,总投资4273亿元。随着国家振兴东北战略的实施,辽宁省经济建设面临着新的飞跃,国家重点建设项目和市级重点工程愈来愈多,一大批水利、电力、道路交通、通讯19、基础设施建设都将逐步实施,随着城市化建设进程的加快,开发区建设、城镇和住宅建设等也将提速,这些都将对水泥形成旺盛的需求,尤其对高性能、特种水泥的需求量将越来越大,这就为本企业的发展提供了广阔的市场前景和积极的发展机遇。本项目的实施符合市场的需要和经济发展要求。1.5.4公司发展及当地经济发展的需要本项目利用公司的管理优势、资金优势、人才优势和技术优势,以及当地的原材料资源优势,通过实施本项目,建设带纯低温余热发电系统的新型干法水泥生产线,充分消化当地的工业废渣,可以大大提高企业的技术实力,降低生产成本,增强企业竞争能力,发展壮大企业。而且,本项目建设场地主要为老厂现有的工业场地,大大提高了土地20、的使用效益,为企业增加了可观的经济效益。本项目的实施,有利于带动当地水泥工业的总体发展水平的提高,改善水泥工业不合理的产业结构状况,同时有利于环境保护,增加就业,保持社会稳定,带动地方经济发展,增加地方财政税收,具有十分重大的社会效益。1.6 主要建设条件1.6.1 原、燃料(1) 石灰石本项目拟采用的石灰石原料来自XX县建设乡后小荒石灰石矿、福兴地界力花石灰石矿及内蒙古扣河子石灰石矿。建设乡后小荒石灰石矿,距厂区45km,该矿经过辽宁省第四地质大队勘探,储量达7000万t,该矿点石灰石中CaO含量为52%以上,质量属一级品位;XX市xx水泥制造有限公司生产用石灰石一直由该矿山供给,本项目仍由21、公司委托当地矿山开采公司承包开采及运输。石灰石平均化学成分由业主提供如表1-1所示。表1-1 石灰石平均化学成分表 ()L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal41.721.860.920.6053.700.2099.00(2) 粉煤灰XX市现有主要火力发电厂五家(XX发电厂;XX市热电厂;XX盛明热电厂;XX城南热电厂;金山煤矸石热电厂),粉煤灰年排放量在100万吨左右,如果在建和扩建的电厂、热电厂投产之后,全市每年将产生粉煤灰约300万吨。XX地区粉煤灰能够满足本工程需要。表1-2 粉煤灰的平均化学成分表()SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO3Total52.22、2131.637.644.091.262.1298.95(3) 铜碴本项目的铁质校正原料拟采用嘉亿铜业公司排放的废碴。业主提供的铜碴的平均化学成分如表1-3所示。表1-3 铜碴的平均化学成分表()L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal8.3133.3411.4643.044.291.88102.32(4) 硅质校正原料本项目的硅质校正原料拟采用当地的砂岩。本次工程年需砂岩约18.2万t,砂岩的平均化学成分由业主提供如表1-4所示。表1-4 砂岩的平均化成分表()L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal0.1896.971.260.900.180.17923、9.66(5) 烧成燃料本项目的煅烧燃料拟采用本地产烟煤和无烟煤按1:1比例搭配使用。根据业主提供的数据,煤的工业分析和煤灰的平均化学成分如表1-5、1-6所示。表1-5 煤的工业分析表MadAadVadFCadQnet,ad烟 煤13.8915.2036.3434.5720333kJ/kg无烟煤2.0724.596.1167.2324645kJ/kg表1-6 煤灰的化学成分表(%)SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal烟煤灰分61.3018.338.673.001.9293.22无烟煤灰分54.1229.626.024.510.9095.171.6.2 电源 本项目电源拟由距厂区24、4km的海骆营子66kV变电站供电,其容量能满足本项目的用电要求。1.6.3 水源 本项目生活用水采用自来水公司供水,生产和消防用水采用厂区附近碱锅水库水库水,一期工程时已有供水管路通达厂区,供水量可以满足本项目用水要求。1.6.4 交通运输本项目位于辽宁省XX市XX县XX村,厂址南距XX市区约9km,北距国道101线约3km,距离阜朝高速公路新邱出口约3km,老厂原有铁路专用线,铁路、公路交通运输较为便利。1.6.5 建设场地 本项目的主要建设场地位于辽宁省XX市xx水泥制造有限公司一期工程建设的预留场地,该场地自然地形较平,场地标高主要在177.70166.0m之间。1.6.6 工程地质根25、据工厂现有地质报告,建设场地土质为轻亚粘土,厚2.73.0m。1.6.7 气象条件 XX市位于辽宁西部丘陵地区,气候为寒温带,四季温差较大。(1) 温度最热月平均温度: 24.2极端最高温度:40.6极端最低温度:-28.4 (2) 湿度最热月平均相对湿度:76%(3) 积雪最大积雪深度:16cm(4) 雨年最大降雨量:539.3mm日最大降雨量:131.8mm(5) 风主导风向:春夏季西南风,秋冬季西北风年最大风速:22m/s(6) 冻土冻土深度:1.4m1.6.8 地震根据中国地震区划图地震烈度为6度。1.7 主要技术经济指标主要技术经济指标见表1表1-7 主要技术经济指标表序号 项 目单26、位指标备 注1工厂建设规模 熟料t/d4000万t/a 1242主要原、燃料消耗量2.1石灰石 万t/a157.552.2砂 岩 万t/a18.202.3粉煤灰万t/a11.552.4铜碴万t/a5.642.5原 煤 万t/a17.113生产方法 新型干法4主要生产设备 4.1原料磨 台1辊式磨4.2回转窑F4.364m 台14.3五级旋风预热器+分解炉 套14.4煤 磨台1辊式磨4.515000kW纯低温余热发电机组套15全厂性指标 5.1装机容量kW150005.2年耗电量 104kWh71925.3余热发电年供电量 104kWh90085.4耗水量m3/d4196(含发电)5.5 循环水27、利用率%955.6投资强度万元/ ha5992.946单位熟料、单位水泥指标6.1单位熟料热耗kJ/kg29706.2单位熟料理论料耗t/t1.4936.3单位熟料电耗kWh/t586.4熟料产品吨投资元/t289.986.5平均熟料产品单位成本元/t157.877总平面指标7.1占地面积ha6.07.2建筑系数%35.27.3行政办公及生活服务设施用地所占比重利用一期工程7.4绿化系数%78全厂劳动定员人1509全员劳动生产率t/人.a826710项目总资金 万元39857.6410.1建设总投资 万元35957.64(1) 建筑工程 万元6636.73(2) 设备购置 万元21955.6728、(3) 安装工程 万元5031.63(4) 其它费用万元 2333.6110.2流动资金 万元3900.0010财务评价指标 10.1年销售额万元28411.60不含税10.2年销售成本 万元19478.05不含税10.3年销售税金 万元2669.6510.4年销售税金附加 万元213.5510.5年资源税万元010.6年利润总额=1-2-4-5 万元8720.0010.7投资利润率%21.8810.8投资利税率%29.1110.9全投资财务内部收益率% 21.5910.10全投资静态投资回收期 年 5.61含建设期1年10.11贷款偿还期年 3.22含建设期1年1.9 初步结论及建议1.9.29、1 初步结论(1) 本项目符合国家产业政策,本项目每年利用粉煤灰等废渣17万t,合理开发并有效利用了资源,符合循环经济理论,有利于辽宁省的水泥工业结构调整。(2) 项目所需的建设条件均有保障;交通运输条件优越。(3) 本项目使当地的粉煤灰、石灰石、砂岩、铜渣等矿产资源得到充分利用,发挥XX市xx水泥制造有限公司的管理优势、资金优势、人才优势、品牌优势和技术优势,带动地方经济发展,增加就业,保持社会稳定,增加地方财政税收,具有很好的社会效益。(4) 本项目使XX市xx水泥制造有限公司获得较好的企业经济效益,融资前所得税后全投资财务内部收益率为21.59%,全投资静态投资回收期为5.61年(含建设30、期1年);投资利润率21.88%,投资利税率29.111%,贷款偿还期为3.22年(含建设期1年)。1.9.2 建议 请政府有关部门大力支持,抓住目前XX市新一轮发展机遇以及水泥工业结构调整的有利条件,争取项目早日投产,早见效益;建议XX市xx水泥制造有限公司尽快完成各项前期工作,建议上级有关部门尽快批准本项目。2 市场预测2.1辽宁省水泥市场辽宁省位于环渤海湾经济发展区的北端,作为“一五”时期国家重点建设起来的重工业基地和沿海经济开放城市及地区比较密集的地段,具有其他地区无与伦比的优势。改革开放以来,随着国家推行积极的财政政策和稳键的货币政策、加大基础设施的建设力度,水泥行业拥有极好的发展机31、遇。自2006年以来,辽宁省的水泥行业运行平稳,产销平衡,主要产品价格稳中有升。2006年,辽宁省的水泥产量3193万t,全行业实现利税7.4亿元,同比增长81%。近几年来,全省水泥总量与市场需求基本平衡,本省市场占有率约为90%,在本省的销售量为全省总量的85%,销往外省和出口占全省水泥总量的15%左右,外省水泥在辽宁销售量与辽宁销往外省和出口的大体相当。近几年,每年销往外省水泥量维持在200万t左右,出口水泥约100万t,周边省市销往本省水泥量维持在150200万t之间。目前,辽宁省新型干法水泥比重只占40%,落后的水泥生产能力占60%。辽宁的水泥工业仍存在着一些问题,主要有三方面:一是全32、省水泥企业平均规模偏低,结构性矛盾突出。目前全省人均水泥产量为554.2kg,水泥低于全国平均水平773.83kg,在全国各省市中排名靠后,企业平均规模只有15.38万t,约为世界平均规模的十分之一,无法与世界先进水平相比。尽管旋窑水泥生产能力占总生产能力的47%,但代表先进工艺的新型干法生产线的生产能力不到总生产能力的30%;立窑生产能力占总生产能力的50%以上,大部分立窑企业的技术水平落后,能耗高,劳动生产率低,环境污染严重。二是全省水泥工业整体布局不均衡,辽宁水泥工业主要分布在大连、本溪、辽阳、葫芦岛等辽南、辽东地区。三是辽宁水泥总量与市场需求虽然基本平衡,但水泥品种结构突出;全省32.33、5以下的水泥比例占到61.5%。从目前的市场需求和今后发展看,高标号新型干法水泥需求量大,而省内生产能力有限。仅去年全省就从吉林、山东、河北等地外购旋窑熟料近百万t。新的国家水泥检验标准正式实施后,以矿渣水泥为主的辽宁省水泥熟料供需矛盾更为突出。随着经济的不断发展,建筑工程对高标号水泥的需求越来越大,由于辽宁省是我国的工业大省,目前正处于产业转换和升级的关键时期,经济发展的速度较快,全省经济和社会发展总方针为:坚持科教兴国战略,调整和优化经济结构,实现产业结构高级化、区域经济国际化,把辽宁建设成为我国新型原材料基地、重大成套装备基地、高新技术产业化基地和以先进技术为基础的制造中心之一。“十一五34、”期间辽宁面临老工业基地振兴和沿海开放的双重机遇,国民经济将持续快速协调健康发展,全省生产总值预期年均增长11%左右,2010年人均生产总值比2000年翻一番半,固定资产投资预期年均增长20。“十一五”期间辽宁省统筹规划了水利、能源、交通、城市基础设施及社会事业基础设施重点建设项目137项,总投资4273亿元。按行业分,水利设施项目18项,投资354亿元;能源项目37项,投资1240亿元;交通项目54项,投资1990亿元;城市基础设施项目17项,投资384亿元;社会事业基础设施项目11项,投资305亿元。交通基础设施项目有:高速公路建设立足于提高进关出海能力和增强中心城市的辐射功能,重点建设沈35、阳彰武通辽(辽宁段)、铁岭(毛家店)朝阳(三十家子)、丹东通化(辽宁段)、朝阳赤峰(辽宁段)、瓦房店长兴岛、海城丹东、沈阳抚顺(南杂木)梅河口(辽宁段)、抚顺(南杂木)通化(辽宁段)及辽宁中部环线,全省通车里程到2008年达到3500km,到2010年接近4000km,形成省际及城际高速公路网络,使辽宁省高速公路通车里程保持全国前列水平;港口建设要重点提升以大连港为主体的各枢纽港总体功能和吞吐能力,加快沿海港口集装箱、原油、矿石和散粮等四大系统的专业化码头建设,调整码头布局结构,优化整合全省港口资源,形成各港分工合作、优势互补的港口集群。重点建设大连大窑湾三期工程、北良散粮泊位、长兴岛港区开发36、营口港四期工程、营口港15万t级航道、锦州湾25万t级原油码头和丹东集装箱码头等一批项目,港口吞吐能力达到5亿t;加快铁路繁忙路段的改扩建和主通道的电气化建设,重点建设哈大客运专线、东北东部铁路通道和疏港铁路;抓好沈阳桃仙国际机场和大连周水子国际机场扩建,完善机场功能,提高吞吐能力和服务水平;完善丹东、锦州支线机场,发展支线航空服务。“十一五”期间辽宁省将大力发展复合型、节能型建材和新型干法水泥。辽宁省在分析了石灰石资源、交通、能源、市场及现有产业优势,在“十一五”确定以建设辽宁东北部、南部、西部三大水泥生产基地为重点,加速发展新型干法水泥,加速淘汰立窑等落后水泥工艺。东北部基地:以本溪、辽37、阳地区为主,抚顺、铁岭地区为辅,建设产能1,800万t的水泥生产基地。南部基地:以大连地区为主,以鞍山为辅,建设产能1,200万t的水泥生产基地。西部基地:以朝阳、葫芦岛为主,以XX为辅,建设产能1,000万t的水泥生产基地。沈阳、锦州、营口、盘锦等石灰石资源较少地区原则上不再新建大型水泥熟料生产线,重点建设大型水粉磨站,发展商品混凝土及预拌砂浆。辽宁省的水泥产业结构调整步伐正在加快,在把企业能耗高、产量低的生产线停产,立窑企业改建为粉磨站的同时,发展新型干法水泥技术。辽宁省经济主管部门最近出台了加快推进全省水泥工业结构调整指导意见。调整目标是,到2010年全省水泥产能控制在5500万吨以内;38、新型干法水泥比重达到90%;年生产规模在500万吨以上企业达到5户,水泥企业数量减少到100户以内;水泥散装率达到60%;水泥综合能耗比“十五”末下降30%,利用低温余热发电的水泥生产线达到70%以上;矿山综合利用率达到90%以上;污染物排放符合国家标准;到2010年年底前,全省基本淘汰落后水泥生产能力。随着辽宁省招商引资和对外开放力度的加大,以及五点一线建设项目的实施,固定资产投资不断加大,为建材行业结构调整和发展创造了十分有利的条件。2.2 本项目水泥销售市场 XX市xx水泥制造有限公司位于位于XX县XX村,厂区内有铁路专用线,距新邱火车站2.5km,交通十分方便。根据周边地区水泥市场供求39、情况和合理的销售半径,确定本项目产品的主要目标市场是辽西、辽沈地区,在满足省内周边地区消费需求的前提下,还可考虑向邻近的内蒙等地销售。近几年来,辽宁省省内所需的高标号水泥逐年递增,大部分由河北供应;据调查,经铁路由河北进入本省的高标号水泥已达120余万t。辽宁省水泥主要消费市场集中在辽沈、辽东半岛和辽西地区。作为省内水泥三大消费之一的辽西地区,目前仍存在高标号水泥供不应求的问题。由于辽宁省石灰石资源主要分布于辽东南地区,省内回转窑企业多位于辽阳、本溪、抚顺、大连和鞍山等地,辽西地区只有XX市xx水泥制造有限公司和辽宁渤海水泥有限责任公司两家回转窑企业。由于当地所能生产的高标号水泥产量有限,京沈40、高速公路、秦沈客运专线等国家重点大型工程省内段所需的高标号水泥要由其他地区的水泥厂提供。从总量上看,辽西地区水泥年产量在500万t左右,而当地每年水泥消耗量在600万t左右,再加上淘汰小水泥生产能力。因此,辽西地区每年水泥缺口大,市场前景看好。 “十一五”期间辽西地区将大力推进铁路建设。建设巴新地方铁路及其复线、沈阳至彰武铁路和京沈客运专线XX段。开工建设沈阳经XX至锦州铁路复线电气化工程,启动沈阳至彰武和XX至沟帮子铁路前期工作。规划建设新邱至清河门城市轨道公共交通。完成彰武火车站扩建工程。加快高速公路建设。开工建设彰武至通辽、XX至盘锦高速公路。积极推进XX至奈曼旗高速公路前期工作。启动高41、孙路等3条高速公路出口建设工程。完善城乡道路交通网络。完成国省干道大中修173公里。开工建设南环路、西环路,城市外环构架基本形成。延伸煤城路、北外环路、迎宾大街、人民大街、中华路东段等主要干道,建设阜邱路、东新路,维修改造东风路等10条街路。五龙公铁立交桥建成通车。建设农村公路531公里。改扩建长途客运站,规划建设市北区、阜蒙县长途客运站,彰武、新邱长途客运站交付使用。本项目产品为商品熟料,部分产品由本企业粉磨成水泥、部分将销售给周边地区的立窑厂粉磨成水泥,促进当地的结构调整,通过周边立窑厂销售网络将最终产品水泥销售到辽宁省的XX等辽西地区,本项目产品在市场上具有一定的竞争力。 综上所述,本项42、目的建设符合国家的产业政策和建材行业发展规划。项目的建设有利于地区国民经济的发展和振兴东北的战略实施;对促进水泥工业的发展,调整水泥产业结构将起到积极的作用。因而本项目的市场前景较好。3 主要技术方案3.1 原料配料本工程拟采用石灰石、粉煤灰、砂岩和铜碴进行配料,烟煤和无烟煤按1:1搭配作为烧成用燃料,生产优质硅酸盐熟料。3.1.1 配料设计选用的原、燃料化学成分表3-1 原料化学成分表 (%)L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal石灰石41.721.860.920.6053.700.2099.00粉煤灰1.0152.2131.637.644.091.2697.80砂岩043、.1896.971.260.900.180.1799.66铜碴8.3133.3411.4643.044.291.88102.32烟煤煤灰61.3018.338.673.001.9293.22无烟煤灰54.1229.626.024.510.9095.173.1.2煤的工业分析 表3-2MadAadVadFCadQnet,ad烟 煤13.8915.2036.3434.5720333kJ/kg无烟煤2.0724.596.1167.2324645kJ/kg3.1.3熟料目标率值的选定根据本工程产品品种要求和工厂原、燃料特性,参照国内外相同生产工艺及同类窑型的成熟生产经验,确定本项目配料设计熟料率值要求44、如下:KH=0.880.90SM=2.502.70IM=1.501.703.1.4熟料烧成热耗:2969 kJ/kg 3.1.5煤灰掺入量:2.57%3.1.6原料配比及理论料耗 表3-3原 料 配 比(%)理论料耗(t生料/t熟料)石灰石粉煤灰砂岩铜碴82.576.118.762.561.4933.1.7生料化学成分表3-4 (%)L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal34.7314.073.102.1444.710.3199.063.1.8 熟料化学成分表3-5 (%)L.O.ISiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOTotal22.545.333.3366.770.45、4898.453.1.9 熟料率值 表3-6KHLSFSMIMHM0.8992.412.601.602.123.1.10熟料矿物组成、液相量、硫碱比、钠当量等 表3-7矿物组成(%)1400液C3SC2SC3AC4AF相量(%)57.0621.538.4810.1424.253.1.11 配料设计特点及相关建议(1) 本项目采用石灰石、粉煤灰、砂岩和铜碴四组份配料,熟料率值及矿物组成适宜,可生产优质硅酸盐水泥熟料,配料率值与矿物组成适宜,能满足新型干法水泥生产要求。(2) 本项目拟采用粉煤灰、铜渣进行配料,这样不仅可以解决粉煤灰、铜渣占用大量工业场地的问题,可以减轻堆放的粉煤灰、铜渣对环境造成46、的污染,具有很好的经济效益和社会环保效益。(3) 考虑到工厂的规模,为确保今后工厂连续、稳定的运行,实现高产、稳产和低消耗的生产目标,综合利用矿山资源,建议工艺设计中对进厂石灰石设置预均化堆场。(4) 由于本工程燃料的来源可能不固定,供应本项目的煤炭矿点可能较多,煤质可能有一定的波动。为稳定生产建议业主对进厂原煤采取一定的均化措施。 (5) 项目建成后,建议熟料率值控制在: KH0.890.01 SM2.600.10 IM1.600.10 工厂可根据本厂的经验和操作习惯自行调整。3.2 总图3.2.1区域概况及总体规划 辽宁省XX市xx水泥制造有限公司4000t/d新型干法熟料生产线位于辽宁省47、XX市XX县XX村,厂址南距XX市区约9km,北距国道101线约3km,距离阜朝高速公路新邱出口约3km,老厂原有铁路专用线,本厂铁路、公路交通运输较为便利。 本项目所用的原料及成品熟料可采用汽车或铁路运输进出厂。3.2.2 建设场地 本项目的主要建设场地位于辽宁省XX市xx水泥制造有限公司一期工程预留场地,场地自然地形较平,场地标高主要在9698之间。3.2.3 工厂总平面布置本工程总平面布置将考虑以下原则:在满足合理的工艺流程的条件下,结合原燃料和成品进出方向、区域主导风向、工程地质等因素,以及水、电、道路等方面的要求,布置集中紧凑,节约用地,减少工程费用,保证工厂有一个良好的生产环境。整48、个厂区主要分为:原燃料准备区,烧成系统区,熟料发运区三个功能分区。原燃料准备区布置在厂区东侧,主要生产车间有:石灰石破碎,石灰石预均化堆场,原煤、辅助原料储存等。烧成系统位于工厂一期烧成系统和一期长形预均化堆场之间的预留空地,主要生产车间有:原料粉磨及废气处理,烧成窑尾,生料均化库,烧成窑中,烧成窑尾,煤粉制备,熟料库,空压机房等。熟料发运区位于厂区的北侧,布置有:熟料散装。在厂区西侧预留发展用地。 本厂部分生产辅助设施可与老厂共用。3.2.4竖向设计及雨水排除 场地大部分为平地,该场地自然地形较平,场地标高主要在9698之间。除石灰石堆场,石灰石破碎布置在98m台段上,其余生产车间布置在9649、.5m台段。 厂区雨水排除采用明沟排水形式,局部加设钢筋混凝土盖板,雨水明沟设置于道路的单侧或双侧。3.2.5 交通运输(1) 工厂年运量表表3-8物料种类年运量(万t/a)日需量(t/d)运输方式运入石灰石157.555082.31汽车运输砂岩18.20586.94汽车运输铜碴5.64181.79汽车运输粉煤灰11.55372.62汽车运输煤17.11552.00汽车/铁路运输运出熟料1244000汽车/铁路运输(2) 厂内道路厂区道路设计为市郊型道路,环形布置,以利于车间维修及消防车的通行。主要道路路面宽为7m,次要道路及车间道路宽为4m。道路横坡均采用2%。主要道路、次要道路及车间道路均50、为水泥混凝土路面。3.2.6 绿化 全厂绿化布置分为道路绿化和重点绿化。道路绿化:在道路一侧或两侧布置行道树。重点绿化:对主生产区进行重点绿化;对各功能区分隔带进行重点绿化。在分隔带重点布置较密的乔木群,以形成隔离带,达到防尘和隔噪音的作用。选用树种以针叶树为主。日常管理应加强对路面及绿化植被的冲洗,以达到最佳效果。绿化面积约0.42ha,绿地率为7%。3.2.7总图经济技术指标表 表3-9序号指标名称单位数量备注1厂区占地面积ha6.002建构筑物占地面积ha2.5603堆场面积ha1.004建筑系数%59.305道路占地面积ha0.266绿化设施占地面积ha0.427绿化系数%73.3 生51、产工艺3.3.1概述(1) 建厂规模及生产方式本工程利用公司现有空地,建设一条带余热发电日产4000t新型干法预分解窑熟料生产线,年产水泥熟料124万t。本工程的范围为:石灰石破碎至熟料散装出厂(包括煤粉制备及输送),水泥粉磨系统利用原厂的生产线。(2) 原料配比及燃料 原料采用石灰石、粉煤灰、砂岩、铜碴四组份配料,其配比为:石灰石:粉煤灰:砂岩:铜碴=82.57%:6.11% :8.76%:2.56%本工程煅烧熟料采用当地产烟煤和无烟煤,按1:1搭配后使用。(3) 原、燃料运输方式石灰石:年需要量约为157.55万t,由汽车运输进厂粉煤灰:年需要量约为11.55万t,由汽车运输进厂砂 岩:年52、需要量约为18.20万t,由汽车运输进厂铜 碴:年需要量约为5.64万t,由汽车运输进厂原 煤:年需要量约为17.11万t,由汽车或铁路运输进厂熟 料:年产量约为124万t,由汽车散装或铁路运输出厂(4) 熟料烧成热耗及年运转天数熟料烧成热耗:2969 kJ/kg-cl;熟料烧成系统年运转天数:310天。3.3.2 全厂物料平衡表物料平衡见表3-10。表3-10 4000t/d水泥熟料生产线物料平衡表物料名称配比%水分%消耗定额( kg /t 熟料)物料平衡( 带1%生产损失) 备 注干 基 (t)湿 基 (t)干基湿基每小时每天每年每小时每天每年石灰石82.572.001245.16127053、.58207.534980.661544004211.765082.3115755151.窑年运转天数:310砂 岩8.7610.00132.06146.7422.01528.2516375724.46586.941819522.理论料耗(kg/kg):1.493铜 碴2.5615.0038.6345.456.44154.52479017.57181.79563543.燃料热值(kJ/kg):22990粉煤灰 6.111.0092.2293.1615.37368.9011435815.53372.621155134.烧成热耗(kJ/kg):2969生 料1508.08252.746065.8654、1880416熟 料166.6740001240000烧成用煤10.00135.24150.2751.52516.6016013823.00552.001711203.3.3 主机设备及工作制度 表3-11序号项目名称主机名称型号、规格、能力台数年利用率(%)备注1石灰石破碎锤式破碎机能力:700t/h进料粒度:1500mm出料粒度:75mm 90%125.22石灰石圆形预均化堆场堆料机取料机堆场规格:90m堆料能力:700t/h取料能力:400t/h1125.244.03砂岩破碎齿辊式破碎机生产能力:150t/h进料块度:600mm出料粒度:80mm占80%1利用原有设备4原料粉磨及废气处理55、辊式磨能力:330t/h进料粒度:100mm出料细度:4900孔筛筛余12% 进料水分:6%出料水分:0.5%165.0预热器高温风机袋式收尘器EP排风机处理风量:690000m3/h风压: 7500 PaBS930型处理风量:680000m3/h进口风温:120150 进口含尘:50g/m3出口含尘:50mg/m3风量:690000m3/h风压: 11000 Pa11185.085855烧成系统五级旋风预热器分解炉回转窑推动篦式冷却机NST1型五级双系列预热器+在线分解炉C144.4m C226.2mC326.9mC426.5mC526.5m分解炉6.630m4.364m斜度:4%转速:0.56、64r/min泠却物料量:4000t/d入料温度:1400出料温度:65+环境温度1 1118585856煤粉制备辊式磨生产能力:32t/h进料粒度:25mm出料细度:80m筛余12%进料水分:12%出料水分:1%166.57熟料汽车散装汽车散装机能力:100t/h.台435.43.3.4 物料储存方式、储存量及储存期 物料储存方式、储存量及储存期见表3-12。表3-12物料储存方式、储存量及储存期表序号物料名称储存方式规格(m)储量(t)储期(d)备 注1石灰石圆形预均化轨径90400007.82砂 岩堆棚40110 1200020含一期工程3铜 渣堆棚556510000404原 煤堆棚6057、1101800016.55粉煤灰12m26圆库17001.96生 料18m54圆库1100002.67熟 料18m 圆库1180004.53.3.5 主要工艺流程描述(1) 石灰石破碎与预均化石灰石破碎设在厂区,采用一段破碎。石灰石由自卸汽车卸入破碎机前的受料斗内,经锤式破碎机破碎后由胶带输送机送至石灰石圆形预均化堆场,预均化堆场利用回转悬臂式堆料机进行分层堆料,经均化后的石灰石由桥式刮板取料机取出后经胶带输送机送至原料配料站的石灰石库中。(2) 砂岩破碎及输送砂岩由汽车运输进厂,卸至堆棚储存,然后由装载机直接倒入料斗内经破碎机破碎后由胶带输送机送至配料库。(3) 铜渣储存及输送铜碴经汽车运进58、厂区后,直接运至堆棚储存,由胶带输送机送至配料库。(4) 粉煤灰储存及配料粉煤灰经汽车运进厂区后,经气力输送至圆库储存,库底设转子计量秤系统进行粉煤灰配料。经空气斜槽、提升机入生料磨。(5) 利用一期工程的原料配料站。底部设置定量给料秤,石灰石、砂岩、铜碴按配料要求的比例卸出,石灰石、砂岩、铜碴混合料经胶带输送机送入原料磨中。 (4) 原料粉磨及废气处理原料磨采用一台辊式磨,出磨细粉由斗式提升机送入高效选粉机分级,粗粉回磨再粉磨。合格细粉经空气输送斜槽、斗式提升机送至生料均化库。出选粉机废气由风机送入电收尘器净化。出预热器的高温废气由高温风机将大部分废气送至原料磨,剩余废气经增湿塔降至一定温度59、后与来自原料磨的低温废气混合后进入电收尘器净化。净化后的废气粉尘排放浓度小于50mg/Nm3。由增湿塔及电收尘器收下的粉尘,经拉链机与来自原料磨的成品生料一起送入生料均化库内;停磨时则与出生料均化库的生料一起送至生料入窑喂料系统。(5) 生料均化及窑尾喂料采用一座18m的SCP型生料均化库,均化库有效储量约为10000t。来自原料粉磨系统的合格生料经库顶生料分配器多点进库。库底的环形区设有开式斜槽,由罗茨风机供气,供气系统按程序对库底环形区的不同区域轮流充气使生料稳定从环形区卸入中心室,并在中心室充分混合后由卸料装置定量卸出进入生料入窑系统。生料入窑系统设有荷重仓,仓下设有计量及流量控制设备,60、经过计量的生料由斗式提升机等设备喂入窑尾预热器系统。(6) 熟料烧成系统喂入预热器的生料经预热器和管道逐级增温、预热、干燥,在分解炉中进行分解,然后喂入窑内煅烧;出窑高温熟料在水平推动篦式冷却机内得到冷却,大块熟料由破碎机破碎后,会同漏至风室下的小粒熟料,一并由熟料链斗输送机送入熟料库储存。(7) 熟料储存及散装熟料储存采用1-18m的圆库储存。出库熟料由熟料汽车散装或经汽车倒运至火车装运站。(8) 原煤输送本工程煅烧熟料拟采用当地所产的烟煤和无烟煤,按1:1比例搭配后使用。两种原煤均由汽车运输进厂,直接倒入堆棚储存,由皮带机送至一、二期煤粉制备车间的原煤仓储存。(9) 煤粉制备原煤仓的原煤经61、计量后,喂入辊式磨。出磨煤粉由动态选粉机选粉后,直接进入气箱脉冲袋式除尘器,并被收集下来,由螺旋输送机送入带有荷重传感器的煤粉仓。经仓底定量转子给料秤计量后,分别输送至窑头及分解炉供煅烧水泥熟料使用。出磨废气经袋式除尘器净化后排入大气。在煤磨进出风管上、动态选粉机及煤粉仓上设置防爆阀。(10) 利用一期工程的中央化验室,负责全厂原燃料、半成品和成品检验。3.3.6 工艺方案选择为达到高效低投资的目的,在确定全厂工艺方案时,本报告对全厂主要工艺方案进行了比较。简述如下:(1) 石灰石预均化堆场对于新型干法水泥生产线,为了充分利用原料资源,减少矿山剥离量,保证大宗原料质量的均匀性,石灰石一般均需进62、行预均化,预均化堆场一般有二种方案可供选择,一种是圆形预均化堆场,另一种是长形预均化堆场。圆形预均化堆场占地面积小,流程紧凑,但圆形预均化堆场受自身堆料面积的局限,储量有限,不利于扩建;长形预均化堆场一般占地面积较大,储量较大,布置时更容易扩建的场地和容量,因而更适用于波动周期长的原料。根据本工程场地条件,拟采用封闭式圆形石灰石预均化堆场。(2) 原料粉磨原料粉磨可供选择的方案有球磨和辊式磨系统两种。球磨系统属传统的粉磨设备,主要优点是对原料适应性强和一次性投资较低。缺点是单位能耗高、噪音污染大。而辊式磨系统集研磨、烘干、选粉于一体,具有土建费用省、占地面积小、粉磨效率高、运行噪音低、单位消耗63、低(可节电5kWh/t生料)等优点,尤其适宜于磨蚀性小、综合水分高的脆性原料。其缺点是一次性投资相对较高,不适于粉磨磨蚀性强的物料。辊式磨系统作为新型干法水泥生产线较为理想的原料粉磨设备这一观点已在国内外得到共识,也符合水泥工厂节能设计规范的要求。根据实际生产经验数据比较:辊式磨比球磨的单位生料电耗低得多,节能效益明显,故本工程选用辊式磨方案。 (3) 生料均化库和生料入窑目前,国内生料均化库有引进技术设计的MF多股流连续式生料均化库F.L.S的CF库我院自主开发的SCP型库IBAU公司的IBAU库等方案可供选择, 其设备制造、工艺控制等均可国内配套解决。对于4000t/d工程,几种生料均化库64、方案的性能指标如下表。几种生料均化库方案的性能指标比较表项 目MF 库CF 库SCP 库IBAU 库均化压力(kPa)5070608050705070耗气量(m3/t)7107121015710均化电耗(kWh/t)0.150.20.30.150.30.10.2均化效果一般较高较高一般操作要求很简单相对复杂很简单简单特 点设备费用低;电耗低;管理方便。均化效果好;土建费用高;设备费高;管理复杂。土建费用低;设备费低;管理方便。设备费较高;电耗低;管理方便。SCP库均化效果较为理想。经实际测定,其均化系数可达67.8。由于SCP库设备及土建费用明显低于CF库,而且生产管理简单方便,故本项目推荐采65、用SCP库方案。生料入窑计量系统中的关键设备就是荷重传感器、流量控制阀、固体流量计,在以往众多工程中采用成套引进设备较多,这主要出于当时国产计量设备的技术限制和业主更多地对生产可靠性的考虑。随着国内引进技术设备的日益成熟完善和实际生产应用的经验证实,目前再无必要引进生料入窑计量设备。生料入库及生料入窑有机械和气力输送两种方案:采用斗式提升机输送方案,一次性投资较高,但输送电耗低,运行费用少;而气力输送方案则相反,一次性投资低,但运行电耗高。经测算,采用机械输送运行两年所节省的电费,就可将增加的投资全部收回。故本项目推荐采用机械输送方案。(4) 窑尾预热器系统本项目拟采用4.364m回转窑,窑尾66、配套采用带在线喷腾管道预分解炉的五级旋风预热器,窑头配套采用控制流技术的高效篦式冷却机。本院参考国外多家公司产品,对旋风预热器结构、性能进行了反复的优化实验研究,经优化的五级旋风预热器在过去的十多个工程得到了应用,高效低阻效果显著。采用在线型双喷腾分解炉,结构简单、长径比大,有利于物料分布均匀。为进一步增加物料停留时间,增加后置延伸管道,从而在燃料燃烧空间、固气停留时间等方面给予了充分保证。(5)熟料冷却机篦式冷却机是一个高温热工设备,是熟料煅烧系统的关键设备。传统水平推动篦式冷却机(第三代)存在以下缺点:(a) 水平推动篦式冷却机需推动整个活动篦床,传动系统复杂,可靠性程度差。(b) 由于篦67、板直接与高温熟料接触,篦板损耗大。(c) 篦床供风系统过于复杂,供风阻力大,导致冷却风机消耗功率增加。(d) 风室与风室之间密封困难,串风现象难以完全克服,导致熟料冷却效果降低。近年来,我院积极消化国外技术,开发出第四代高效篦式冷却机。其显著特点有:取消活动篦床,篦床改为全部固定式,传动系统的可靠性得到根本性的提高。篦床不与高温熟料直接接触,真正实现篦板零磨损。推动物料由耐热铸钢件推动棒完成,铸造质量远远高于结构复杂的笨重篦板,可靠性高,而且备件更换极其方便。由于取消活动篦床,使得供风系统得以简化,阻力降低,系统电耗随之降低;风室与风室之间的密封得到显著加强,系统热效率得到提高。第四代高效篦式68、冷却机无第三代推动篦式冷却机的漏料之虑,因此冷却机无需单独设漏料拉链机,进一步提高了系统的可靠性。与传统篦冷机比较,工艺布置高度低,导致回转窑、窑尾系统均能显著降低布置高度,有效降低了土建费用。我院开发的第四代篦冷机在冀东集团丰润水泥公司三期工程(3条5000t/d工程)和吉林磐石水泥公司4000t/d工程得到成功应用。 (6) 煤粉制备煤粉制备有风扫式钢球磨和辊式磨两种选择方案。风扫式钢球磨耐用、可靠、对煤质适应性强、操作维护简便、投资费用低,但电耗高,单位产量的煤磨装机总容量高达4045kWh/t。辊式磨一次性设备投资有所增加,但节电约2030%,可使工厂长期受益;而且工艺流程简单,布置空69、间小,厂房的土建费用低。对原煤水分的适应性明显高于风扫式球磨。综合考虑,并根据国家颁布的水泥工厂节能设计规范的要求,本工程煤粉制备拟选用辊式磨方案。3.4 电气3.4.1 供电电源本项目电源拟由距厂区4km的海骆营子66kV变电站供电,其容量能满足本项目的用电要求。3.4.2应急电源厂区约有500kW左右的I类负荷,生产过程中不允许停电, 海骆营子变电站属单电源供电,为此在窑头电气室附近设一台500kW的柴油发电机,为厂区一类负荷提供保安电源。为减少I类负荷切换电源的停电时间,设置电源自动切换装置。3.4.3供配电方案(1) 高压配电 厂区设66kV总降压站一座,为防止粉尘污染,厂区总降采用户70、内式结构。总降内设66kV高压开关室、主变压器室、10kV高压开关室、10kV电容器室、控制室、值班室等。主变选用66/10kV 16000kVA 变压器。10kV开关柜采用中置式高压开关柜,具有技术性能优良,操作方便,安全,可靠等特点。断路器采用遮断能力强,能频繁操作的真空断路器。继电保护采用高精度,保护功能完善的微机综合保护装置。厂区总降对全厂10kV负荷(包括高压电动机和变压器等)集中供电。10kV系统采用单母线接线方式,为简化系统,节约投资10kV配电系统采用放射式一级配电。 (2) 低压配电 为使高压深入负荷中心,减少电能损耗和电缆用量,电气室设置尽量靠近用电负荷。厂区共设三个电气室71、和一个车间变电所对厂区提供0.4kV低压电源。电气室和变电所分别是原料处理变电所、原料粉磨电气室、烧成窑头电气室和烧成窑尾电气室。原料处理变电所设一台1000kVA 10/0.4kV变压器及一组低压配电柜,主要对厂区原料处理等低压负荷供电;原料粉磨电气室设一台1250kVA 10/0.4kV变压器及一组主配电柜和MCC,主要对原料配料站、原料粉磨、生料均化库顶、废气处理、粉煤灰库、循环水池及泵房等负荷提供低压电源;烧成窑头电气室设二台1000kVA 10/0.4kV变压器及二组主配电柜和MCC,主要对烧成窑头、煤粉制备、熟料储存及输送、中央控制室等负荷提供低压电源;烧成窑尾电气室设一台800k72、VA 10/0.4kV变压器及一组主配电柜和MCC,主要对压缩空气站 、烧成窑中、烧成窑尾及生料均化库底等负荷提供低压电源。为了使每个车间能单独计量,低压配电一般为两级配电,第一级为主配电柜,主要包括进线柜、联络柜、电容器柜、照明配电柜、55kW及以上电动机柜,以及向各车间MCC馈电的配电柜,第二级为电动机控制中心(MCC),主要对各车间55kW以下的电动机、机旁控制箱等小负荷用户供电。低压配电系统采用放射式,但对于检修回路可采用混合式。 为了提高供电的可靠性和灵活性,电气室的电力变压器低压侧互相联络,以达到互为备用目的。变压器选用节能型低损耗免维护全封闭电力变压器,低压配电柜和MCC选用设计73、紧凑,结构通用性强,技术性能高的抽屉式开关柜。(3) 电能计量 全厂电能计量设在总降66kV进线侧,装设有功电度表、无功电度表、最大需量表及电力定量器。计量用电流互感器准确度为0.2级。(4) 总降的操作和监控 66kV配电设备及10.5kV的除电动机回路外的配电设备,均在总降控制室的控制屏上进行监控。10kV电动机回路,通过远程I/O同全厂DCS控制系统接口,厂区中控室CRT上监控。(5) 功率因数补偿 功率因数补偿采用静电电容器高、低压集中和分散相结合的补偿方法。在厂区总降10kV母线处设高压静电电容器进行集中补偿,人工投切;在各电气室和变电所380V母线处设低压功率因数自动补偿装置进行分74、散补偿。补偿后各电气室和变电所380V母线处功率因数达0.95,总降66kV进线处功率因数达0.9以上。(6) 各级电压: 1).受电电压:66kV 2).配电电压:10.5kV 3).高压电动机:10kV 4).低压配电:0.4kV 5).低压电动机:380V 6).照明电压:380/220V三相五线制(一般照明220V安全照明36V或12V) 7).直流电机:DC440V 8).操作电源:DC220V(7) 计算负荷全厂装机容量约:20000kW全厂计算负荷约:17500kW平均KC值:0.75全厂年耗电量约:7192104kWh单位电耗约:58kWh/t熟料主变容量:20000kVA主变75、负荷率约:75%3.4.4 车间电力拖动及控制方案(1) 车间控制: 车间控制方式分为中央控制室集中控制和车间内分点控制两种方式。 从原料进厂至原料配料站前车间采用分点集中控制方式;从原料配料站底至熟料入库的生产工艺线采用DCS系统集中控制。(2) 电力拖动的起动和调速: 鼠笼型电动机为全压直接起动;高压绕线型电动机采用液体变阻器起动;低压绕线型电动机采用频敏变阻器起动。 直流电动机采用数字式可控硅直流传动装置调速;交流调速电动机采用变频调速装置调速。(3) 联锁及保安措施 在集中控制时,电动机顺序起动前,车间内设起动预告信号,运行故障时,中控室有故障信号。为检修试车方便电动机设机旁开停按钮;76、为确保机旁检修人员的安全,机旁还设带钥匙的紧急停车按钮。根据工艺要求,电动机间设开停联锁故障,停车联锁以及单机保护联锁。对于物料输送设备,根据需要设低速开关;长度超过20m的皮带机设拉绳开关。3.4.5 照明 照明和动力合用变压器,照明由电气室主配电柜单独回路供电,采用380/220V三相五线制接线(具单独PE线)。大车间由电气室放射式供电,小车间为混合式供电。在三班制生厂车间一般设照明电源自动切换箱,正常时由照明回路供电,当照明回路故障时,可自动切换到车间动力电源上,对于应急照明来说,可以自动切换到由柴油发电机供电的应急回路上。 灯具选择尽量采用节能型灯,高大厂房采用光效高的高压钠灯和白炽灯77、混合照明;一般车间用白炽灯;电气室、控制室、值班室等以荧光灯为主,白炽灯为辅。总降、电气室、中控室、车间内危险场所设事故照明。检修照明一般为36V,对于欲进入设备内部检修的特别危险场所采用12V安全电压。3.4.6 厂区线路及道路照明 考虑厂址所在地气候雨水较少,故厂区室外电缆敷设以电缆沟为主。直埋或其它方式为辅。 厂区道路照明采用节能效果好,光效高的高压钠灯,路灯照明采用光电自动控制。3.4.7 防雷和接地 厂区总降66kV架空进线设避雷线保护,厂区总降66kV母线及10kV母线处设避雷器作过电压保护。总降10kV各馈电回路设TBP三相组合式过电压保护装置,对真空断路器操作过电压进行有效保护78、。 10kV系统为中性点不接地系统。380/220V系统为变压器中性点直接接地系统,为保障人身安全,接地系统采用安全度高的TN-S系统。 全厂各级电压的电力系统的工作接地、重复接地、保护接地、过电压保护接地等共用接地装置(不含自动化部分的接地),接地电阻值满足最小一类接地要求。 为节省金属,接地装置充分利用建筑物基础以及埋地水管等自然接地体,辅以接地扁钢、角钢等人工接地体,以满足接地阻值的要求。厂区以厂区总降、电气室的接地装置为基础,通过专门敷设的接地扁钢同车间的接地装置组成全厂接地网。 厂区建筑物均属二、三类防雷等级,按规范要求采用避雷针、避雷带等措施进行防直击雷保护。为节省投资,在满足热稳79、定条件下,可利用钢屋架、金属烟囱、铁栏杆等作接闪装置。3.5 过程控制 3.5.1 设计原则全厂的主体控制方案采用先进的集散型控制系统(DCS),其控制范围从原料配料站到熟料库顶。其它车间、工段在车间控制室就地控制。DCS控制系统在中央控制室通过三台操作站及一台工程师站集中管理全厂主要部分的生产,显示各类实时参数和历史参数,并对有关参数及报表进行打印,按照工艺过程由操作员给出控制参数;而生产过程中的各类参数、设备运行状况、设备保护等参数的采集、处理、自动调节及主要工段的马达顺序控制则由分布在各电气室的四个现场控制站完成。各现场站与中央控制室的通讯采用数据通讯总线(参见控制系统配置图)。DCS系80、统可靠性高、操作方便、安装调试容易、维护量极小,实现了生产过程的高度自动化和生产数据的综合管理,对保证产品质量,提高生产效率,降低生产成本具有重要作用。3.5.2 控制室设置根据生产流程以及总体布置与操作要求,设置一个中央控制室、三个现场电气室。拟设的现场电气室分别为:(1) 原料粉磨电气室(设有LCS01现场控制站) 控制范围:原料配料站到均化库顶。(2) 窑尾电气室(设有LCS02现场控制站) 控制范围:均化库底到烧成窑中。(3) 窑头电气室(设有LCS03现场控制站) 控制范围:烧成窑头到熟料库顶。另外,DCS系统控制范围外的其它辅助车间与电气一道相应设控制室和值班室。3.5.3 检测点81、及控制回路设置检测点的设置以满足工艺生产可靠运行为前提,一般的工艺参数仅设置显示及手操,重要参数设报警和记录,在生产的关键环节设置自动控制回路。3.5.4 生料质量控制系统(QCS)为了确保水泥产品质量,必须对生料内的各种化学成份含量进行分析测定,根据质量分析结果,并通过对磨机负荷控制,实现定量喂料,从而使生料的成分最佳。3.5.5 窑胴体温度扫描系统设置窑胴体表面温度红外监测系统一套,用于检测窑胴体表面各点温度,掌握窑内耐火材料情况,确保大窑的正常运行。3.5.6 气体分析仪为保证工艺过程安全、稳定的运行,在预热器出口设有CO、O2、NOx气体分析仪,在煤粉仓和煤粉收尘器出口设置CO气体分析82、仪。3.5.7 工业电视在窑头设置一台看火工业电视,以改善工人的操作环境。在篦冷机设置一台监视电视,操作员能及时了解篦冷机及内部熟料状况,及时处理异常情况,确保设备及工艺过程稳定、安全、可靠运行,提高生产效率。3.6 给水排水3.6.1 水源本项目生活用水采用自来水公司供水,生产和消防用水采用厂区附近碱锅水库水库水,一期工程时已有供水管路通达厂区,供水量可以满足本项目用水要求。3.6.2 给水(1) 给水量1) 循环系统给水量循环系统回水量循环系统补充水量循环回水率2)生产用新鲜水量3)消防补充水量4)绿化、浇洒道路水量5)未预见水量6)生活用水量9600m3/d9120m3/d480m3/d83、 95%1200m3/d180m3/d300m3/d200m3/d100m3/d 7)本工程水源供水量为: (4801200180100200) 1.12376 m3/d(2) 给水系统 本工程给水分为循环给水, 生活、生产、消防给水两个系统。1) 循环给水系统为节约用水,本工程设备冷却水采用循环系统。循环给水经循环给水泵加压送至各车间用水点,循环回水拟采用压力回流,利用余压上冷却塔,冷却后进入循环水池。循环回水率约为95%。为了保证循环给水系统的水质,部分循环水进行旁滤,并向循环给水系统内适当补充新鲜水。循环给水管道供水压力不小于0.3MPa,当个别用水点水压不能满足要求时,采取局部加压方式84、解决。2) 生活、生产、消防给水系统本工程生产、消防、生活用水经变频恒压供水装置加压送至各用水点,管网供水压力不小于0.25MPa。消防采用低压制,在室外消防给水管网上设置消火栓,火灾时供消防车取水灭火。根据车间建筑物体积及耐火等级,确定本工程消防用水量为35l/s。同一时间内的火灾次数按1次考虑,火灾延续时间为2小时,则消防用水量为252m3/次,消防水储存在清水池中,平使不得动用。火灾后消防水在两天内补充完毕。3.6.3排水(1) 雨水排除雨水采用明沟排除,在经常有人活动的地方设置盖板。雨水流量按当地暴雨强度公式进行计算,重现期为1年。(2)生活污水排除本工程只有极少量生活污水,经管道收集85、进入一期工程地埋式二级生化处理装置达标处理后用于原料堆场增湿抑尘喷淋和厂区绿化等,废水不外排。3.6.4 主要给排水构筑物及设备(1) 给水处理,清水池及二级泵房,循环水池及泵房1) 循环水池一座,矩形,有效容积为500m3 2) 生产清水池一座,矩形,有效容积为500m33) 泵房为半地下式,地上部分面积127m2,地下部分面积86m2。3.6.5车间给水排水(1) 窑头冷却机喷水装置采用40SFL6-100水泵加压。给水泵二台,一用一备。(2) 增湿塔加压泵房加压泵房内设21/2GC-3.5x10水泵三台,二用一备。3.6.6管材及敷设方式室内生活给水管采用PPR管,丝扣连接;DN80mm86、生产消防给水管、生产循环给(回)水管采用镀锌钢管,丝扣连接; DN100mm生活生产消防给水管、生产循环给(回)水管采用焊接钢管,焊接或法兰盘连接;室外DN80mm生活生产消防给水管、生产循环给(回)水管采用镀锌钢管,丝扣连接;DN100mm生活生产消防给水管、生产循环给(回)水管采用采用球墨铸铁管,承插连接;生活排水管室内采用UPVC排水塑料管,室外采用UPVC加筋排水管。3.7纯低温余热发电3.7.1 纯低温余热发电工艺3.7.1.1 建站方案本项目拟利用XX市xx水泥制造有限公司一、二期4000t/d熟料水泥生产线所产的低温余热发电,根据回收的热量计算,在两条水泥线的窑头、窑尾分别设置一87、台AQC炉、SP炉,配备一台15MW的汽轮发电机组。3.7.1.2 主机设备配置方案的选择与确定(1) 自然循环与强制循环锅炉比较依靠工质的重度差而产生的循环流动称为自然循环。借助水泵压头使工质产生的循环流动称为强制循环。卧式强制循环锅炉的优点:工质在受热面中是强制流动,因而受热面的布置方式灵活;汽水流速高,换热效率高;起、停炉快;循环倍率8-20(自然循环的循环倍率一般为5-10)或更高,蒸发受热面可使用小管径,相对汽包容积减小,节省钢材。缺点:加装热水循环泵,操作、检修相对复杂,系统可靠性降低;循环泵系统投资增加;运行费用高,消耗能源;.占地面积大.立式自然循环的优点:系统可靠性高;系统水88、容积增大,(在波动热源情况下)稳定性好;运行费用低。缺点:锅炉钢材消耗较强制循环系统而言有所增加(由于锅炉设计水平的提高,受热面清灰防磨损的问题已经解决);锅炉启、停慢。综合所述,在本项目中推荐使用的余热锅炉全部采用立式自然循环锅炉。(2) 汽轮机单压和双压方案的选择对于废气余热发电,为了提高热力循环系统效率,一般应采用合适的主蒸汽参数;为了更有效地利用烟气热量,采用多压系统。单压和多压系统的选择比较如下:在锅炉热平衡计算及锅炉结构计算过程当中,当设计选择的锅炉能完全吸收烟气放出的热量时,采用单压设计更为合理,且投资费用较少;当部分热量不能完全利用,只有利用低压系统再次吸收部分热量回送到汽轮机89、补汽部分,此时才采用双压设计布置。双压布置系统较为复杂,汽轮机内效率有所降低,运行、维护相对困难,且投资费用大为增加。综合上述比较和热力系统优化设计比较,结合国内外现有已建成水泥余热发电工程的经验,对于本项目15MW装机系统,本项目采用单压系统。3.7.1.3 余热回收系统的论述(1) 余热锅炉1) 窑头余热锅炉(AQC炉) 本锅炉采用立式结构,自然循环,单压设计。锅炉本体由省煤器、蒸发器和过热器组成。受热面采用螺旋鳍片管作为受热面,传热效果好。受热面均采用逆流顺列的布置结构形式。2) 窑尾余热锅炉(SP炉) 本锅炉采用立式结构,自然循环,单压设计。锅炉本体由蒸发器和过热器等组成。受热面受到自90、上而下的烟气横向冲刷。受热面管束均采用锅炉钢管,由水平前后方向弯制成的上下蛇形管束组成,采用逆流顺列布置形式。为了防止烟气颗粒磨损,烟气入口截面上管束与弯头等受气流冲刷严重的位置均设置防磨罩。3) 锅炉清灰方式本设计SP锅炉采用机械振打清灰方式,AQC锅炉采用沉降室除灰。(2) 低温余热发电工艺流程简述1) 烟气流程出窑尾一级筒的废气(约330)经SP炉换热后温度降至225左右,经窑尾高温风机送至原料磨烘干原料后,经除尘器净化后达标排放。取自窑头篦冷机中部的废气(约360)经沉降室沉降将烟气的含尘量由50g/Nm3降至810g/Nm3后进入AQC炉,热交换后进入收尘器净化达标后与熟料冷却机尾部91、的废气会合后由引风机经烟囱排入大气。2) 水、汽流程原水经预处理后进入锅炉水处理车间,由离子交换装置进行处理,达标后的水作为发电系统的补充水补入发电系统的除氧器。经化学除氧后的软化水由锅炉给水泵送至AQC炉的省煤器段,经过省煤器段加热后的约185的热水按一定比例分别进入AQC炉、SP炉的蒸发段、过热段后,AQC炉产1.18MPa、330的过热蒸汽,SP炉产1.18MPa、300的过热蒸汽,混合后进入汽轮机主进汽口,供汽轮机做功发电。经汽轮机作功后的乏汽进入凝汽器冷凝成凝结水后,由凝结水泵送至化学除氧器除氧,再由锅炉给水泵将除氧后的冷凝水和补充水直接送至AQC炉,完成一个汽水循环。3) 排灰流程92、SP炉的排灰为窑灰,可回到水泥生产工艺流程中,设计时拟与窑尾除尘器收下的窑灰一起用输送装置送到生料均化库。AQC炉产生的粉尘将和窑头收尘器收下的粉尘一起回到工艺系统。(3) 余热锅炉与水泥生产工艺系统的衔接1) AQC炉因熟料冷却机的废气中含有对锅炉换热面磨蚀性较强的熟料微粒,浓度约为20g/Nm3,为保证AQC锅炉的使用寿命,提高余热利用率,在进AQC炉之前的管路上设置重力沉降室,使进入AQC锅炉的废气粉尘浓度降至8g/Nm3左右。沉降室和AQC炉设在水泥生产线窑头冷却机与收尘器之间的管道上,锅炉烟气侧阻力损失600Pa,窑头余热锅炉整个系统(包括沉降室和管道)烟气侧的阻力 1400 Pa,93、漏风系数 2%。为了确保AQC出现事故时不影响水泥生产,设旁路烟道在必要时解列AQC炉。因进AQC炉的废气温度较高,在设计时已考虑在出现事故发生干烧的特殊情况下, AQC炉仍然是安全的。2) SP炉SP炉设置在窑尾预热器与窑尾高温风机之间,用烟气管道与余热锅炉连接。SP炉系统的烟气侧阻力 1000 Pa,通过提高高温风机的风压,可使系统完全正常工作。为保证余热锅炉的启停不影响水泥生产及电站的稳定运行,在SP炉烟气连接管道上设有旁通烟道,可使锅炉在出现故障时或水泥生产不正常时解列,既满足了水泥生产的稳定运行又保证了SP炉的安全。通过旁通烟道的调节作用还可使水泥生产及余热锅炉的运行均达到理想的运行94、工况。3.7.1.4 汽轮发电机系统的论述(1) 系统概述余热锅炉过热器产生的过热蒸汽,经电动隔离阀、主汽门、调节阀进入汽轮机膨胀作功后,排至凝汽器。乏汽在凝汽器中凝结成水后,汇入热水井,然后由凝结水泵送往真空除氧器,再经给水泵泵入余热锅炉循环使用。循环冷却水泵将水池中冷却水打入凝汽器后,再排往冷却塔进行冷却,经过冷却的水最后回到水池循环利用。发电机冷却介质为空气,冷却方式为闭式循环通风冷却。(2) 汽轮机热力系统本汽轮机热力系统主要由主蒸汽系统、轴封系统、疏水系统、凝结水系统、真空系统和循环水系统等组成。1) 主蒸汽系统来自余热锅炉的新蒸汽经隔离阀至主汽门,再经调节阀进入汽轮机作功,做完工后95、的乏汽进入凝汽器凝结为水,经凝结水泵、除氧器、给水泵送回锅炉。汽轮油泵、汽封加热器、均压箱所需新蒸汽的管道,连接在主蒸汽主汽阀前,为防止汽封加热器喷嘴堵塞,汽封加热器前蒸汽管道上装有滤汽器。2) 轴封系统为了减少汽轮机汽缸两端轴封处的漏气损失,在轴伸出气缸的部位均装有轴封,分别有前汽封、后汽封和隔板汽封,汽封均采用高低齿型迷宫式。3) 疏水系统在汽轮机启动、停机或低负荷运行时,要把主蒸汽管道及其分支管道、阀门等部件中集聚的凝结水迅速地排走,否则进入汽轮机通流部分,将会引起水击,另外会引起其它用汽设备和管道发生故障。汽轮机本体疏水设计有:a. 自动主汽阀前疏水;b. 前后汽封疏水;c. 自动主汽96、阀杆疏水;d. 自动主汽阀后疏水、汽轮机前后汽缸、轴封供汽管疏水,引至疏水膨胀箱。4) 凝结水系统凝汽器热井中的凝结水,由凝结水泵经汽封加热器送至除氧器。汽轮机启动和低负荷运行时,为了保证有足够的凝结水量通过汽封加热器中的冷却器,并维持热井水位,在汽封加热器后的主凝结水管道上装设了一根再循环管,使一部分凝结水可以在凝汽器及汽封加热器之间循环,再循环水量的多少由再循环管道上的调节阀门来控制。汽轮机启动时,凝汽器内无水,这时应由专设的除盐水管向凝汽器注水。5) 真空系统汽轮机运行需要维持一定的真空,必须抽出凝汽器、凝结水泵等中的空气,它们之间均用管道相互联通,然后与射水抽气器连在一起,组成一个真空97、抽气系统。6) 循环水系统凝汽器、冷油器以及发电机的空气冷却器必须不断地通过冷却水,以保证机组的正常工作,冷却水管道、循环水泵、补充用的工业水管道及冷却循环水的冷却设备总称为循环水系统。7) 给水除氧系统锅炉补充水和汽轮机回收的凝结水进入除氧器,进行化学除氧,杜绝水中的溶解氧对锅炉受热面的氧腐蚀。(3) 主厂房布置汽轮发电机布置在18m24m主厂房内,为双层布置,运转层7m,汽机设备纵向布置,运转层布置汽机及发电机,底层布置冷油器、油系统、给水泵等,为考虑安装及检修方便,主厂房上方布置有桥式双钩起重机20/5t,运转层设有吊装孔,主厂房侧面为配电室及变压器室,运转层布置控制室等,除氧装置布置在98、12m层。3.7.1.5 主机设备主要技术参数(1) 4000t/d窑尾SP余热锅炉主要热力参数:废气流量 278000Nm3/h废气进口温度 330废气出口温度 225废气侧阻力 800Pa锅炉蒸发量 19t/h蒸汽出口压力 1.18MPa蒸汽出口温度 300(2) 4000t/d窑头AQC余热锅炉主要热力参数:废气流量 140000Nm3/h废气进口温度 360废气出口温度 110气侧阻力 800Pa过热蒸汽流量 11.6t/h过热蒸汽压力 1.18MPa过热蒸汽温度 330省煤器给水温度 42(3) 汽轮发电机组主要技术参数:主蒸汽压力(绝压) 1.05MPa主蒸汽温度 310额定功率 99、15000kW汽轮机转速 3000rpm排气压力 0.006MPa发电机转速 3000rpm发电机功率 15000kW发电机电压 10.5kV3.7.1.6 主要技术指标主要技术指标序号指标名称单 位指 标备 注1装机容量MW152平均发电功率kW136003年运转时间h72004年发电量104kWh97925年供电量104kWh90086电站自用电率%8每度电按0.38kg标煤7年节约标煤t/a186053.7.2余热发电电气3.7.2.1电力系统3.7.2.1.1水泥厂电力系统及供电现状工厂拟建4000t/d水泥生产线,设有总降压站,单回进线引入,总降室内设有主变。3.7.2.1.2余热电100、站接入系统本项目厂内用电电压为10.5kV,本项目发电机出口电压也选用10.5kV,经过电缆进入水泥线总降压站配电室与系统并网运行。公司需与当地供电部门签定并网协议,接入系统由公司另行委托有关单位设计。3.7.2.2余热发电系统电气设计3.7.2.2.1余热发电系统电气配置(1)余热系统电压等级发电机电压 10.5kV高压配电电压 10.5kV低压配电电压 0.4kV辅机电压 0.38kV照明电压 380V/220V操作电压 直流或交流220V检修照明电压 36V/12V(2)主接线方式本项目设置一段10.5kV余热电站厂用母线,1台150000kW发电机出口电压10.5kV,通过出口开关接于101、余热电站10.5kV母线,然后通过联络开关与水泥厂内总降压站10.5kV母线相联. 同期并网、解列点设置于发电机出口主开关上。(3)变压器选择根据计算负荷,同时考虑余热发电运行的经济、可靠性,余热电站选择800kVA工作变压器1台。正常工作时,工作变压器供汽轮机辅机等用电.当工作变压器维修或故障时,其低压负荷切换至备用电源供电,备用电源就近取自水泥厂低压0.4kV,由业主最终统一考虑。正常运行时工作变压器的负荷为60%左右。3.7.2.2.2直流系统直流系统的负荷包括正常工作负荷和事故负荷,考虑投资、维护和管理费用,余热发电系统设独立的直流系统,供控制、保护用,容量暂定为100AH,设充电装置102、一套,直流分流屏一套。3.7.2.2.3启动电源15000kW余热发电系统启动功率大约为1000kW,由水泥厂总降压站通过余热电站10.5kV母线倒送提供。3.7.3 余热发电自动化(1) 控制系统的设置 纯低温余热发电机组的主要工艺过程采用一套分布式控制系统(即DCS系统)进行自动控制与监视。DCS系统由监控级操作站、现场控制站、远程控制站及高速数据传输总线组成。发电控制室对电厂生产的运行数据进行处理、储存和管理,以分级显示的形式反映工厂的运行状况。分级显示的画面一般有总貌显示、组显示、单回路细目显示、历史趋势显示、在线流程图画面显示、报警显示等。发电控制室的人员通过计算机屏幕所显示的动态画103、面掌握全厂生产过程的现状和趋势,操作人员通过键盘,根据工艺操作要求调用所需显示的画面,控制现场设备。现场站除了拥有逻辑控制、顺序控制以及检测报警功能外,更拥有模拟控制系统的全部功能,能够接受来自现场设备的各种测量信号,把其转换成标准的系统内部信号进行各种运算和处理。现场控制站通过高速数据总线向监控级操作站传输工艺过程的各种参数,同时接受监控级操作站的各种控制指令。此外,DCS系统允许现场控制站独立进行数据采集、报警、检测和控制,从而避免了由于局部发生故障而导致全厂控制失灵的情况发生。考虑到余热发电站与水泥生产线的关联性,DCS系统留有与水泥生产线计算机控制系统的通讯接口。(2) 控制室的设置 104、1)设发电中央控制室(CCR)。 2)纯低温余热发电系统DCS系统的现场控制站设置在发电中央控制室旁的电子设备间内。DCS系统控制范围外的其它辅助车间与电气一道相应设控制室。(5)控制水平1) 在集中控制室内,运行人员以计算机屏幕和键盘为监控中心。a. 对机组进行正常情况下的监视和调整。b. 异常工况下进行信号报警、紧急事故处理和事故追忆。c. 实现机组的启停。(3)电源为保证机组和DCS设备的安全运行,必须保证对热控设备供电的可靠性,机、炉、给水等DCS系统采用UPS供电。3.7.4 化学水及水工3.7.4.1 水源及水处理电站工程与水泥熟料生产线采用同一水源。原水经取水泵站提升后通过输水管105、线进入厂区给水处理场,经反应沉淀过滤处理后进入清水池,再经消毒处理后,由水泵供全厂生产、生活和消防用水。3.7.4.2 给水系统电站部分给水分为循环冷却给水系统、化学水处理系统、生产、生活及消防给水系统:(1) 循环冷却水系统设备冷却用水量如下表。 设备冷却用水量表凝汽器冷却水量2700 m3/h冷油器冷却水量40 m3/h空冷器冷却水量80 m3/h循环冷却水总量2820 m3/h设计取冷却水量:3000 m3/h1) 冷却水系统运行方案本工程设备冷却用水采用循环系统。机组的循环冷却水系统包括循环冷却水泵、冷却塔、循环水池及循环水管网。该系统运行时,循环冷却水泵自循环水池抽水送至各生产车间供106、生产设备冷却用水,冷却过设备的水(循环回水)利用管网的余压送至冷却塔降温,再进入循环水池,供循环水泵继续循环使用。为确保该系统良好、稳定的运行,系统中设置了加药和旁滤设备。2) 冷却水设备选型方案机组运行期间,循环水量因室外气象条件的变化而变化,为便于循环水量的分配及循环水泵组合运行的经济性和可靠性,循环冷却水系统中设备选型如下表。循环冷却水系统中设备表序号设备名称及型号数量主要技术参数、性能、指标1循环冷却水泵3Q= 1550 m3/h H=28m2机械通风冷却塔2Q= 1500 m3/h T=10(43-33)3无阀过滤器2Q=50 m3/h4全自动加药装置1 机组配套的循环冷却水泵拟采用107、3台(2用1备)流量为1550 m3/h、扬程为28m的单级双吸卧式离心水泵,布置在冷却塔附近的简易泵站内。循环冷却水构筑物拟采用2台冷却水量为1500 m3/h的逆流式机械通风冷却塔。旁滤装置选择2台产水量为50 m3/h的无阀过滤器。加药装置需根据水源情况和冷却水运行环境及工况确定。3) 系统损失及补水量蒸发、风吹、渗漏水量:50 m3/h排污水量: 25 m3/h损失总水量: 75 m3/h循环利用率为97.5%左右,循环水系统需补充水量为75m3/h。4) 循环冷却水系统布置循环水泵拟临近冷却塔布置,其上设简易防雨棚。冷却塔平面尺寸约为20m10m,冷却塔下设循环水池,水池有效容积80108、0m3。(2) 化学水处理系统本工程余热锅炉属于低压蒸汽锅炉。为满足锅炉及机组的正常运行,锅炉给水指标应满足中华人民共和国水质标准(GB1576-2001)中的低压锅炉的给水水质指标要求和业主的特殊要求。1) 化学水处理系统方案为了满足余热电站锅炉给水水质标准,同时考虑避免频繁清洗锅炉,本工程的化学水处理方式采用“预处理反渗透钠床”系统。处理流程为:自厂区给水管网送来的水进入车间清水箱,由清水泵将水送至过滤器处理,出水经反渗透处理后进入钠离子交换器,达标后除盐水进入除盐水箱,再由除盐水泵将水送至除氧器除氧后供锅炉使用。反渗透处理装置浓水进入中间水箱用于过滤器冲洗,以有效节约用水。锅炉汽包水质的109、调整,是采用药液直接投放的方式,由加药装置中的加药泵向余热锅炉汽包投加Na3PO4溶液来实现的。2) 化学水处理水量机组正常运行时,电站汽水系统补水量为1t/h,同时考虑余热锅炉及发电机组启、停及调试阶段损失量(为系统补水的45倍),据此确定化学水处理系统生产能力按10t/h进行设计。3) 化学水处理设备选型根据上述水量及工艺流程的特点,设备选型如下表。 化学水处理设备表序号设备名称及型号数量主要技术参数、性能、指标1清水箱1V=60m32清水泵2Q=15m3/h H=30 m3多介质过滤器2Q=15 m3/h4活性炭过滤器3Q=15 m3/h5精密过滤器 3Q=15 m3/h6反渗透装置2Q110、=10 m3/h7中间水箱1V=3m38中间水泵2V=10 m3/h H=30 m9钠离子交换器2出力: 10 m3/h10钠床再生装置111除盐水箱1容积: 100m312除盐水泵2Q=15m3/h H=50 m13反洗水箱1V=30m3 14反洗水泵2Q=60m3/h H=24 m4) 化学水处理车间布置化学水处理车间设置在汽轮发电机房的附近,其包括水处理间、化验室及值班室等,化学水处理车间尺寸约为33m11m6m。(3) 生产、生活及消防给水系统:电站汽轮发电机房火灾危险分类为丁类,耐火等级为二级(变压器室耐火等级为一级);化学水车间和冷却塔火灾危险分类为戊类,耐火等级为三级。电站建成后111、全厂仍按同一时间内发生一次火灾、灭火历时两小时计,电站消防水量室内10l/s,室外15l/s,合计25l/s,即180m3/次。由于本工程电站设在水泥厂内,水泥厂的消防用水量为50l/s,即360 m3/次,且电站区域内已敷设有相应的不小于DN100的消防给水管道,且在100m范围内均布置有2只室外消火栓,消防给水可以满足余热发电区域消防需要。故本工程不新增消防用水量。电站循环冷却系统的补充水、锅炉水处理用水、生产、生活给水均由水泥厂生产、生活及消防给水管网提供。3.7.4.3 排水系统本工程电站排水包括化学水处理车间、余热锅炉排污、循环水排污、等生产废水和雨水以及少量的生活污水等。电站所使用112、的锅炉为小型低压锅炉,锅炉补充用水采用反渗透工艺,制水过程中不使用酸和碱,因此废水PH值基本为中性,排水量约为20t/d,可以直接排放;余热锅炉排污总水量约为30t/d,进入排污降温井处理后排放;循环水系统最大排污水量25t/h,除浊度略有提高外,基本不含有毒有害成分,可以直接排放,也可供生产线增湿塔喷水;锅炉化水再生及清洗废液流入中和池中和后,进入废水调节池调节后经污水深度处理达标后回用。其余废水无毒无害可直接利用。电站部分新增少量生活污水,水量约为4t/d,经过化粪池处理后排入工厂污水处理系统。3.7.5 环境保护(1) 为了降低噪音,锅炉放空管道上均安装了消音器。消音器消声量大于40分贝113、。(2) 发电操作在原主控制室内,噪音控制在70分贝A声级左右。 (3) 主车间、除氧间的通风采用通过建筑物的自然通风来排除车间内的余热。(4) 中央控制室的部分房间,变、配电室及电子设备间(包括发电机出线小室)均采取机械通风方式来排出各室内的余热或进行事故排风。(5) 空气调节:高低压配电室、电气室、中央控制室等房间的设备和操作条件对周围环境的温、湿度的要求,设计中将根据具体情况设置分散式空调。(6) 电站产生的少量污水均进入工厂现有污水处理系统,实现污水零排放。 3.8 建筑3.8.1 设计原则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114、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。3.8.2 总体构思 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,为职工工作生活营造一个优美的室外环境。3.8.3 环境设计考虑到当地气温及气候特点,在建筑色彩方面采用浅淡色调,局部利用明快的暖色加以点缀。厂区结合总图布置,在主要出入口和主要干道两旁,设置花池,花台及绿化带,改善厂区环境。3.8.115、4 建筑构造及做法(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。其屋面隔热采用架空隔热板及吊顶两种形式。(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。中控室,值班室楼地面采用地砖或其它材料。生产车间室内外高差为150mm,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。116、 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,办公室,值班室,煤磨车间,配电室,控制室等内墙做水泥砂浆粉刷,刷涂料,有特殊要求或标准较高的建筑可采用面砖等材料。 一般车间顶棚为喷白,中控室顶棚为轻钢龙骨防火纸面石膏板。(4) 门窗 一般车间门窗采用钢门窗,辅助建筑门窗采用塑钢门窗。(5) 楼梯、栏杆 除煤粉制备,电气室,办公楼等为钢筋混凝土楼梯外,一般生产车间均采用钢梯。平台栏杆一般采用钢栏杆。(6) 地沟,地坑一般采用20级配密实性防水混凝土,抗渗标号不小于S8,接逢处采用双层固定式钢板止水带。当深度大于800mm或有特殊防水要求时,选用钢筋混凝土地沟。3.9 结构3.117、9.1 基础设计本工程一般车间基础可采用天然地基做独立基础、条基或整板基础,尽量浅埋,荷重很大的车间(如窑尾、生料储库等),做一般基础有困难时,可考虑采用桩基(进行多种方案的技术和经济比较,选择最合理的地基处理方案)。3.9.2 一般车间结构型式(1) 窑头、煤磨等一般多层厂房建筑采用钢筋混凝土框架结构。(2) 窑尾采用钢筋混凝土柱钢结构。(3) 窑墩采用空心或大块式钢筋混凝土礅。(4) 储库采用钢筋混凝土筒库。(5) 单层厂房采用钢筋混凝土排架结构。(6) 地坑、地沟和地下通廊,采用集料级配密实防水混凝土。(7) 皮带输送廊,高度小于6m时,采用钢筋混凝土结构;高度大于6m时,针对不同的高度118、和跨度,采用1836m的下沉式钢桁架。3.9.3 地震本项目建厂地区基本抗震设防烈度为6度。3.10 通风、空调及动力3.10.1 气象资料 夏季通风计算温度: 28 夏季空调计算温度: 31.9 (干球)夏季空调计算温度: 31.9 (湿球)冬季采暖计算温度: -17 冬季空调计算温度: -20 (干球) 夏季主导风向: C 28% SSW 14%年平均风速: 2.2m/s3.10.2 采暖对有操作岗位的车间(独立房间)及对环境温度有特殊要求的车间设置采暖设施。3.10.3 通风(1) 热车间、坑道的余热均通过建筑物的自然通风来排除。(2) 变、配电站及电气室均采取机械通风方式来排出各室内的119、余热或进行事故排风。 3.10.4 空气调节 中央控制室设空调器,其它各车间的电气室及配料控制室等,由于设备对周围环境的温度要求,设计中将根据具体情况设置空调。3.10.5动力厂区内设一座空压机站,站内设三套20 m3空气压缩机及相应的后处理系统,其中一套备用。从压缩空气站到各用气点的压缩空气管道,将根据各建筑物的情况架空敷设。采暖的热水接自老厂热力管网。 水泥生产点火系统,设在窑头看火平台附近,燃料为轻柴油,储罐有效储量为5m3,通过3MPa的油泵供点火使用。4 环境保护4.1 概 况本工程拟建一条带15000kW余热发电的日产4000t熟料生产线。 4.2 采用的环保标准4.2.1环境空气120、质量标准(GB3095-1996);4.2.2水泥厂大气污染物排放标准(GB4915-1996);4.2.3地表水环境质量标准(GB3838-2002);4.2.4城市区域环境噪声标准(GB3096-93);4.2.5工业企业厂界噪声标准(GB12348-90);4.2.6污水综合排放标准(GB89792002)。4.3污染源 本工程对周围环境造成影响的主要污染物是粉尘,其次还有NO2、SO2和噪声及废水。4.3.1 粉尘污染本工程拟建的日产4000t熟料生产线的粉尘总排放量约31kg/h、每天排放的粉尘量约为744kg,工程中排放量最大的是窑尾废气,其它为物料的破碎、储存、转运等均会产生粉尘121、,设计时将考虑设置除尘设备对排放废气加以净化。4.3.2 噪声污染水泥厂产生噪声的设备比较多且噪声值也比较大,是水泥生产过程中仅次于粉尘对环境的污染物。水泥厂声源及源强如下: 原料磨: 105110dB(A)煤磨: 95105 dB(A)空压机: 8590dB(A)高压风机: 100110dB(A)中、低压风机: 90100dB(A)4.3.3 废水污染本工程排放的废水主要是设备冷却水,另外还有少量的生活污水。4.4 环保措施 本工程的所有环保设施将严格按照“三同时”的原则认真执行。4.4.1 粉尘治理粉尘是水泥生产中造成大气污染的主要因素,由于它的排放量大、污染源范围广、其危害也就比较突出。122、因而粉尘治理是水泥生产中环保工作的重点。为了有效地控制各个扬尘点的粉尘,工艺设计中将尽量采用密闭设备和密闭式的储库、降低物料转运的落差,含尘气体经高效除尘设备净化达标后有组织地排放。除尘器收下的粉尘将返回到各自的工艺流程中,没有固体废弃物排出。本工程拟选用17台除尘器,粉尘总排放量31kg/h,占熟料产量的0.019。窑尾废气经增湿塔增湿降低比电阻后,进入静电除尘器净化后再经100m高的窑尾烟囱排放;窑头废气也经静电除尘器收尘后达标排放。 工程中的除尘设施汇总表详见表4-1。4.4.2 气态污染物 在水泥熟料的煅烧过程中会产生一定数量的SO2和NO2。由于98%以上的SO2在窑及分解炉中被碱性123、物料所吸收,其计算值约为39kg/h,符合国家排放标准。 在窑外分解窑的废气中NO2排放量约445kg/h,低于国家排放标准。 4.4.3 噪声治理由于水泥厂中产生噪声的设备比较多,并且声级也比较高,因此在设计时将采取以下措施对噪声加以控制: 在保证工艺生产的同时注意选用低噪声的设备。 对于某些设备运行时振动产生的噪声,将考虑设备基础的隔振、减振。 对于产生空气动力性噪声的设备,在设计时加装消音器。 固定岗位设立隔声值班室。 利用建筑物、构筑物及环境绿化来阻隔声波的传播。通过降低噪声源及控制噪声声波的传播途径等措施,使厂界噪声达到国家标准。4.4.4 污水处理本工程生产用水大部分循环使用,只有124、少量的废水排出且主要是设备冷却水,工程的生产废水将处理合格后对外排放;生活污水将作生化处理后达标排放,详给排水污水处理章节。4.4.5 绿化绿化在防止污染、调温调湿、改善小气候、净化空气、减弱噪声方面起着特殊的作用。在本工程的设计中将加强厂区和周围的绿化。4.4.6 环境管理 本工程将设环保劳动安全机构,负责全厂的环保综合治理,以及环保设备的专门维护和劳动安全管理。4.5环保投资本工程的环保投资约占工程总投资的8。表4-1 4000t/d熟料生产线除尘设施一览表序号系 统 名 称风量(m3/h)温度()除 尘 器粉尘浓度(g/Nm3)排 放 量烟囱(m)班制备 注型 式台数进口出口kg/hkg125、/d直径距地高度1石灰石破碎及输送334001常温袋式除尘器1300.030.937.470.8015一2原料配料89302常温袋式除尘器2200.030.507.990.4525二3原料粉磨及废气处理6800001150袋式除尘器1800.0516.78402.723.40100三NO2=444.6kg/h SO2=39kg/h60002常温袋式除尘器2200.030.348.160.4035三4生料均化库及生料入窑22300160袋式除尘器1300.030.5513.160.7565三8930160袋式除尘器1200.030.225.270.4515三5烧成窑头4600001250静电除尘126、器1400.0510.18244.293.0030三6熟料储存及输送13390260袋式除尘器2200.030.6615.800.7545三11160460袋式除尘器4200.031.0926.160.5015三7煤粉制备及输送41000180袋式除尘器1500.050.436.811.5030二8粉煤灰库89301常温LPM4A-1201200.030.255.980.4528三合 计1731.93743.81NO2=444.6kg/h SO2=39kg/h5 消防5.1 概述为确保工厂的安全,保障人民生命财产不受损失,本工程将严格遵循国家的有关方针政策和设计规范,以使用方便、经济合理为原则127、,积极采用行之有效的先进的防火技术,从全局出发,统筹兼顾,正确处理生产和安全、重点和一般的关系,达到促进生产,保障安全的目的。5.2 设计依据(1)建筑设计防火规范(GBJ16-87 2001年版);(2)火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98);(3)汽车加油加汽站设计与施工规范(GB 50156-2002)(4)建筑灭火器配置设计规范(GBJ140-90);(5)建筑物防雷设计规范(GB50057-94);(6)二氧化碳灭火系统规范(GB50193-93);(7)水泥工厂设计规范(GB50295-1999);5.3 消防设计5.3.1 火灾危险性定类 根据国家有关规定,本工程中煤粉128、制备火灾危险性属于乙类,原煤预均化堆场、总降压变电站、车间电气室、烧成窑头油罐油泵房、中央控制室、材料库属于丙类,其余都为丁、戊类。5.3.2 火灾自动报警系统 根据火灾自动报警系统设计规范,工厂内重要场所设置火灾自动报警装置。如中央控制室、总降压变电站等要害部位均设置有感温及感烟探测装置。5.3.3 总平面布置本项目的总平面布置严格按照有关的规范设置防火间距及防火要求。厂区道路均为环形道路,消防通道宽大于4m。运输线路、消防车道、管线及室外消防栓的布置也按照有关规范进行布置。5.3.4 建筑物的防火 建筑物与建筑物之间的防火间距、建筑物的耐火等级及安全疏散、门、窗等的确定根据建筑设计防火规范129、及水泥工厂设计规范执行。5.3.5 室内外消防给水系统根据建筑设计防火规范,工厂内消防按同一时间火灾次数为一次计算,最大消防流量为 50 升/秒,消防时间以2小时计算,共需消防水量360m3,消防供水用电采用二路电源。消防采用低压制,火灾时由消防车加压实施消防。 厂区设有循环消防给水系统,给水系统在厂内布置成环网,管径不小于DN100。消火栓采用地上式消火栓。消火栓间距不大于120m。厂区建、构筑物室内消防根据建筑设计防火规范及水泥工厂设计规范进行。5.3.6 特殊消防 烧成窑头油泵房按照小型石油库及汽车加油站设计规范规定进行设计。中央控制室计算机房拟采用气体自动灭火系统。 5.3.7 防爆煤130、粉制备系统较易引起爆炸,因而在设计中将采取一系列安全防爆措施。 煤粉制备系统严格控制煤磨进气温度并控制入磨热风量;煤粉制备的袋除尘器、煤粉仓等均设有泄压阀;在煤粉储存及输送过程中将注意避免煤粉的积聚和自燃。煤磨废气除尘设计时采用了防爆型除尘器。除尘器、煤粉仓内均设有CO自动分析及温度测量装置,当CO量及气体温度超过一定时会自动报警,超过警界值时能在中控室遥控打开CO2灭火装置阀门,对有关部位喷射CO2气体,并切断一切可以提供CO气体的通道。5.3.8 防雷及防静电根据建筑物防雷设计规范的规定,本工程对高度超过15m的建筑物进行防雷保护;对防护要求较高的建、构筑物,则不受高度的限制,均采取相应的131、防雷措施。6 劳动安全及职业卫生6.1 概述在本工程的设计中将按照国家标准和有关改善劳动条件、加强劳动保护的规定,依据“安全第一、预防为主”的方针,对粉尘污染、噪声污染、高温辐射和煤粉爆炸、机伤、摔伤等职业危害和不安全因素,积极采用切合实际、经济合理、行之有效的先进技术,为工厂创造安全、文明生产的必要条件。6.2 设计依据6.2.1 工业企业设计卫生标准(GBZ1-02)6.2.2 建筑设计防火规范(GB50016)6.2.3水泥工业劳动安全卫生设计规定(JCJ10-97)6.2.4 工业企业噪声控制设计规定(GBJ87-2001)6.3 工业卫生措施6.3.1 防尘在设计中将尽量减少不必要的132、输送环节,降低物料转运的落差;加强设备的密闭;粉状物料的储存尽量采用密闭式的储库;对不可避免产生粉尘的生产设备,采用除尘设施,使厂房的岗位粉尘浓度达到国家允许的标准,从而减少职业病的发生;通过除尘净化的气体有组织地排出室外,本工程将选用9台高效除尘设备,收下的粉尘返回工艺流程中。另外在生产过程中应注意地面的清扫,以免产生“二次污染”。6.3.2 防噪声在满足工艺生产要求的前提下尽量选用低噪声设备,并采取一些措施从声源传播上来控制噪声;空压机房、磨机房等噪声强度大的车间将设置隔声值班室;办公室、控制室将尽量远离高噪声车间,使得值班室、控制室、办公室的噪声强度低于国家标准;另外在工艺流程和生产控制133、上提高其自动化程度,从而减少工人接触噪声的时间。6.3.3 通风降温 一般的厂房将以自然通风为主排除余热,对某些有热辐射的岗位如窑头操作平台将采用移动式降温风机,部分电气室、整流室、车间变电所等则采用机械通风来排除设备发出的热量及进行事故排风。一些因设备的性能与操作环境有关的电气室、控制室将设置空调。6.4劳动安全措施6.4.1 防机伤各生产厂房内的机械设备的传动部分均设置防护罩或防护栏杆;为了保证重型设备检修时的安全将设置起重设备;在需要跨越输送设备的地方,将设置人行过桥;凡集中控制的电力传动设备,均设置强制性声光开车信号,只有在发出开车信号方能启动遥控的电器设备;凡集中控制的电机均在机旁设134、单机开停按钮及可以解除遥控的钥匙按钮,以免误操作而引起的人身及设备事故。各种物料采用圆库储存的,将设置带盖人孔,内设爬梯;大圆库的下部相应的设置人孔,以保证检修时空气流通及进出方便。6.4.2 防摔伤 车间内的工作平台四周临空部分按低于15m和高于等于15m,将设置 1.05m和1.2m的防护栏杆;车间内吊物孔设置活动盖板或活动栏杆;因场地有限而设置的爬梯、楼梯均设置扶手;库顶、房顶若有检修的设备,库顶、房顶四周将设不低于1.2m的栏杆,以防不慎造成人员伤亡。6.4.3 安全用电 所有正常不带电的电气设备金属外壳采用接地或接零保护,6kV高压线则采用接地保护;380/220V 低压系统采用接零135、保护、工作接地、车间重复接地及建筑物的防雷接地共有一个厂区接地网,有接地装置通过电缆沟内的扁钢接地干线、穿线钢管、直埋接地钢线连成一个整体,其接地电阻应小于4个欧姆。6.4.4 防雷 本次设计中高于15m的建筑物和构筑物均将设避雷针或避雷带以防直击雷,接地引下线尽量利用混凝土柱中钢筋,其接地装置充分利用建筑钢筋混凝土基础。6.4.5 防火及消防根据建筑设计防火规范的规定,水泥生产的火灾危险性除煤粉制备车间属于乙类外,其它均属丁、戊类,煤粉车间的耐火等级为一、二级。在重要车间或场所设置干粉灭火器;消防给水接用原有消防给水系统。详见消防篇。6.4.6 防爆窑尾电除尘器及煤粉制备系统极易引起爆炸,因136、而在设计中将采取一系列安全防爆措施。对进入窑尾电除尘器的废气将进行CO浓度的监测和超过浓度的报警,避免过多的CO进入窑尾电除尘器引起爆炸;电除尘器设有泄压阀。煤粉制备系统严格控制煤磨进气温度并控制入磨热风量;用电耳监视磨内负荷,以防空磨;煤粉制备的粗、细粉分离器、煤粉仓等设有泄压阀;在煤粉储存及输送过程中将注意避免煤粉的积聚和自燃;煤粉制备的袋除尘器,将设CO浓度的监测和超过浓度的报警装置,并设有泄压阀。6.4.7 职业安全卫生机构的设置 设职业安全机构人员一人,负责对全厂职业安全卫生进行监督管理和教育。7 节能7.1 概述能源是整个国民经济发展的物质基础,节约与合理利用能源是当今世界经济发展137、过程中的一个重大课题。随着我国工业化经济的不断发展,能耗总量也将不断增长,虽然我国煤炭、石油、天然气、水力电力等资源丰富,开发利用的速度较快,但能源总量仍会有尽头,且我国在能源有效利用上水平不高,能源利用率低。为此, 在我国节约与合理利用能源是一项必须坚持的基本国策,也是我国建材行业发展过程中的基本法规。水泥制造是基础工业,也是高耗能工业,在产品的制造过程中,将耗用大量的热能和电能。本次工程将在各专业设计上认真贯彻节约与合理利用能源这一指导思想,力争达到较好的节能效果。7.2 能耗指标及分析本项目主要能耗指标及相应的国家标准如表7-1。表7-1指标项目单位本项目设计指标国家指标(ZBQ1002138、90)国家特级国家一级熟料烧成标准煤耗kg/t108.57105115熟料综合电耗kWh/t58从上表可以看出,本项目烧成标准煤耗比国家一级低5.59%,水泥熟料综合电耗58.0kWh/t,节能效果较好。7.3 主要节能措施(1) 五级旋风预热器采用低压损技术设计,其旋风筒的主要结构特征表现为大蜗壳、短柱体,同时又设置了导流板、整流器等,因而系统阻力大大减低;与传统技术的预热器相比,预热器风机的电耗可降低1520%。烧成系统单位熟料热耗仅为7204.182kJ/kg。这一低热耗指标,在当前国内众多水泥企业中为先进水平。(2) 熟料冷却选用了最新技术的第四代篦式冷却机,其冷却所需的风量和多余排放139、的废气量将比第三代篦式冷却机减少了0.60.8Nm3/kg-cl,因而冷却风机和废气排风机的电耗可分别降低20%以上。(3) 除煤粉入窑与入炉外,全厂各种物料输送均采用高效、节能、低耗的工艺设备,以便最大限度地节省电耗。单纯就生料输送入库与入预热器采用斗式提升机而言,单位生料可节约输送用电2.53kWh/t。(4) 窑尾喂料采用胶带斗式提升机,比传统的气力提升泵输送减少系统进风量,使预热器的热效率提高。(5) 减少设备及管道的表面热损失。(6) 生产设备冷却水采用循环水系统,间接循环水利用率达95%,节省了用水量。(7) 选用节能型机电设备,如电机、风机等。对风机类、泵类采用变频调速电气控制设140、备,且选择高效低耗的节能型设备,如变压器、接触器、灯具等。(8) 总体设计在总图布置中,从节电的角度出发,力求工艺流程顺畅紧凑,尽量减少生产环节,极力避免物料往返运输,最大限度地缩短生产过程中的物料运距与高差,从而也节省大量的物料输送能耗。 加强计量、提高效率、减少原燃料及产品损耗,在生产过程中的各个重要环节均设置了各种质量好、精度高的计量设备与器具;在各个扬尘点均设置了运行可靠、效率高的各种型式除尘设备,粉尘达标排放,既保护了周边环境、减少污染,又降低了原燃料及产品的生产损耗,相应也节省了消耗与生产成本。8 项目实施进度设想8.1 项目管理 为了工程的顺利进行,需组成工程的建设机构,完成项目141、建设过程中各项事宜、办理各项手续以及为项目投产而进行的人事招聘、培训和备料等各项生产准备工作。8.2 项目实施进度 本项目可行性研究批准后,就可进一步开展初步设计及为项目建设而进行的人员培训等工作,为工程建设的顺利进行作好准备。 规划项目从主厂房土建施工到设备安装及调试约需12个月;首先是建设前期,主要进行可行性研究、环保评估、初步设计、设备订货及施工准备等,同时开展建设场地的工程地质勘察等施工前的工作;接着进入施工建设及施工图设计,交叉进行土建施工及设备安装,然后进行调试和联合试运转,最后进行投料试生产;调试及试生产时间约为2个月。 供电、供水等外部工程,应比厂区建设提前施工、提前竣工,以确142、保工厂顺利投产。项目实施进度见表8-1。表8-1 项目实施进度表序 年 份一二三号 项 目1234123412341可行性研究及审批2初步设计3施工准备4施工图设计5土建施工6设备安装7调试、试生产8正式投产9 组织机构、劳动定员及人员培训9.1 组织机构设置本项目为建设一条带余热发电的4000t/d熟料生产线,具有较高的生产自动化水平。XX市xx水泥制造有限公司具有完整高效的组织机构,本项目不改变公司的组织机构设置。9.2 劳动定员(1) 工作制度本项目为4000t/d新型干法回转窑水泥熟料生产线一条,有较高的自动化程度,主要生产过程实行自动控制;主要生产和质量管理部门采用三班制连续周,其它143、部门采用两班制或一班制不连续周。 考虑各部门作业班制不同,为确保工厂正常安全生产,辅助生产部门及维修工段在休息期间备有少量人员值班。(2) 职工人数 按照五天工作制,并本着精简的原则,全厂职工人数暂定为150人。(3) 全员劳动生产率全员劳动生产率为8267t/人a。9.3 人员培训窑外分解干法水泥生产工艺的生产环节较复杂,要求管理人员和生产人员具有较高的管理水平和较全面的技术水平,需对全体职工进行严格的技术管理、劳动安全职业卫生、环境保护等培训,考核上岗。本项目开始建设后,应选派人员在一期生产线和国内同类型工厂进行技术培训,培训时间一般为36个月,特别是要保证主要控制和操作巡回人员的培训,使144、其达到完全独立和熟练操作设备的要求;确保工厂正常投产、达产达标。表9-1 劳动定员表 序号部 门总计管理人员技术人员生产人员非生产人员1工艺生产线8523802中央控制室2012173中心化验室6154机械维护、给排水121115总降电气仪表巡检及修理142126供销部41037环保、安全、消防99合 计错误!未指定书签。491343 10 投资估算10.1 概述 XX市xx水泥制造有限公司拟建设一条日产4000t水泥熟料生产线,同时配套建设带15000kW纯低温余热发电水泥生产线(利用一二期工程余热),年产水泥商品熟料124万t,年发电量为9720104kWh,年供电量9008104kWh。145、工程建设投资35957.64万元人民币,单位产品吨投资为 289.98元/t熟料。10.2 编制范围10.2.1厂区工程(1)总平面工程;(2)主要生产工程:包括石灰石破碎及输送,石灰石预均化堆场,辅助原料、原煤堆棚,原料配料站改造,生料制备,生料均化系统,烧成系统,熟料储存及散装等一条熟料生产线;(3)配套的电气、通讯及动力工程:包括总降改造、车间电气室、油泵房及空压机站及电气总体等;(4)给排水工程:包括取水及泵房、循环泵房及水池、污水处理改造及给排水总体;(5)纯低温余热发电工程:15000kW纯低温余热发电机组。10.2.2厂外输电线路及土地征用费等。10.3 编制依据及方法10.3.146、1 建筑安装工程费:根据辽宁省的价格水平,建筑工程费按同类规模水泥厂建筑工程费用指标估算;安装工程费按同类规模安装工程费用指标估算。10.3.2 国内设备购置费:按目前出厂价格或厂方报价水平估算。10.3.3其它工程费用:依据国家建材局92建材工业工程建设其他费用定额及本工程的实际情况计算。10.3.4 基本预备费:按第一、二部分国内工程费用的4%计算。10.3.5 动态部分投资:设备材料涨价预备金:根据国家计委的有关文件(计投字991340号)规定,涨价预备金的涨价率暂按零计算。汇率变动预备费:由于目前人民币对美元的汇率较稳定,故汇率变动预备费按零计。建设期贷款利息为402.64万元(计算见147、技术经济分析部分)。10.4 投资估算表表10-2 投 资 估 算 表 金额单位:万元人民币序号工 程 或 费 用 名 称总 价 值建 筑工 程 费设 备 购 置 费安 装工 程 费其他费用合 计国内费用国外费用国 内国 外建设总投资35957.6435957.646636.7321955.675031.632333.61%10010018.4661.0613.996.49静态投资35555.0035555.006636.7321955.675031.631930.97%10010018.6761.7514.155.43第一部分:工程费用33624.1233624.126636.7321955148、.675031.63一厂区工程33351.8633351.866636.7321683.415031.63(一)主要生产工程23051.6823051.685938.3014441.962671.331石灰石破碎及输送708.30708.30159.25477.2271.832石灰石预均化堆场及输送1508.931508.93817.18628.0063.754辅助原料、煤堆棚及输送1538.651538.651119.30393.0026.355原料配料站及输送改造228.50228.505.00192.0031.456原料粉磨及废气处理6926.566926.56473.205803.11149、650.257生料均化库及生料入窑1258.301258.30421.38750.8786.058烧成窑尾3083.383083.381132.041280.60670.659烧成窑中及三次风管2238.062238.06223.861630.00384.2010烧成窑头及熟料输送2634.032634.03280.281865.00488.7512熟料储存及输送1169.101169.10955.55166.0047.6013熟料汽车、火车散装316.77316.77183.82110.0022.9514煤粉制备及计量1441.101441.10167.441146.16127.50(二)电150、气、自动化及动力工程1291.501291.50122.85937.65231.00(三)总平面工程110.00110.0050.0060.00(四)给排水工程398.68398.6825.58163.80209.30(五)余热发电8500.00 8500.00 500.00 6080.00 1920.00 二其他272.26272.26272.261国内设备备品备件费247.51247.51247.512工器具及生产家具购置费24.7524.7524.75第二部分:其它工程和费用563.38563.38563.381建设单位管理费142.38142.38142.382生产职工培训费48.00151、48.0048.003办公和生活家具购置费8.008.008.004联合试运转补差费45.0045.0045.005勘察、设计及技术服务费300.00300.00300.006环保评估、工程保险费20.0020.0020.007第一、二部分费用合计34187.5034187.506636.7321955.675031.63563.38第三部分:基本预备费 1367.591367.591367.59第四部分: 动态投资402.64402.64402.641设备材料涨价预备金02汇率变动预备金03投资方向调节税04建设期贷款利息402.64402.64402.6411 经济效益评价11.1 概述X152、X市xx水泥制造有限公司拟建设一条4000t/d新型干法水泥熟料生产线,同时配套建设带15000kW纯低温余热发电水泥生产线(利用一二期工程余热),年产水泥商品熟料124万t,年发电量为9720104kWh,年供电量9008104kWh。本项目按照国家计委、建设部1993年发布的建设项目经济评价方法与参数第二版及国家建材局1995年发布的建材工业建设项目经济评价实施细则计算项目的经济效益。根据计投资19991340号文:投资价格指数为0,因此按现行价格进行项目经济评价。据财税字1999299号文:自2000年1月1日起新发生的投资额,暂停征收投资方向调节税。11.2 项目总投资11.2.1 建153、设投资项目建设投资35555.00万元,见表11-1。表11-1 建设投资构成表序 号名 称 金 额 (万元) 1固定资产静态投资35555.00建筑工程费 6636.73设备费用21955.67安装费用5031.63其它费用1930.972设备材料涨价预备金03汇率预备费0合 计35555.0011.2.2 建设期利息本项目建设期利息为402.64万元。11.2.3 流动资金本项目需流动资金为3900.00万元,其中铺底流动资金2340.00万元。11.2.4 项目总投资本项目总资金39857.64万元。仅含铺底流动资金的总投资为38297.64万元。11.3 资金筹措11.3.1 资本金资154、本金为23914.58万元,占总资金39857.64元的60%;资本金不计利息,不还本。其中用于铺底流动资金2340.00万元。11.3.2 长期贷款申请国内银行贷款14383.06万元,其中借款本金13980.42万元,建设期利息402.64万元,年利率为5.76%。11.3.3 短期贷款流动资金除资本金外尚有1560.00万元需申请银行短期贷款解决,年利率为5.31%。11.4 生产成本与费用计算成本计算采用无税成本计算,各种原、燃、材料价格均已扣除进项税金。11.4.1 可变成本计算(1) 原材料原材料到厂价和消耗量见表11-2。表11-2 原材料到厂价和消耗量表序名 称到厂价消耗量号单155、位数量单位数量1石灰石元/t25.23t/a15755152砂 岩元/t40.10t/a1819523铜 渣元/t80.23t/a563544粉煤灰元/t10.25t/a115513(2) 辅助材料表11-3 辅助材料到厂价及年消耗量序号名 称 到厂价消耗量单位数量单位数量1耐火砖元/t2000t/a7442立磨等耗材 168 万元/a (3) 燃料、电力燃料、电力到厂价和消耗量见表11-4。表11-4 燃料、电力到厂价和消耗量表序名 称 到厂价消耗量号单位数量单位数量1煤 元/t500.00t/a1711202生产耗电 元/kWh0.55104 kWh/a71923发电耗材 元/kWh0.1156、3104 kWh/a9008 自发电量中用于本项目生产线的发电量为7192万kWh/a,其余的多余部分用于一期工程。(4) 销售费用销售费用包括产品广告费用及其它费用等。11.4.2 固定成本计算(1) 工资费用职工年均工资暂按20000元/人.a计,职工福利费按工资总额的14%计提;本项目需定员150人,年工资总额为342.00万元。(2) 制造费用(不含折旧)制造费用包括修理费、低值易耗品摊销、机物料消耗、运输、劳动保护、办公、保险费用等。(3) 管理费用(不含摊销费)管理费用包括公司各部门为管理生产发生的费用、包括办公费、差旅费、工会经费、董事会费、房产税、车船牌照税、业务招待费、人员培157、训费等。(4) 财务费用生产期发生的长期贷款利息及流动资金贷款利息等按规定计入财务费用中。(5) 折旧费及摊销费按照“工业企业财务制度”规定,折旧及摊销采用直线法分类计提,残值率为4%,预备费及建设期利息按照比例计入固定资产原值中。11.4.3 无税产品成本生产初期,由于折旧及摊销费用、利息等固定成本较高,单位产品生产成本高于后期,生产后期产品成本大幅度下降。生产期20年内产品平均成本:157.87元/t;生产期20年内产品平均经营成本:142.68元/t。11.5 财务经济评价11.5.1 财务评价条件(1) 产品方案、售价及销售方案本项目年产商品熟料124万t、散装出厂含税价260元/t(158、不含税价为222.22元/t),暂按全部内销计算。另外,本项目每年发电除用于本项目一条4000t/d熟料生产线上,其产生的多余发电可供电量为1816万kWh可用于本厂其他生产线上,从而可使全厂减少相同的外购电量。外购电不含税电价为0.55元/kWh。(2) 工厂税收A:增值税:产品增值税率为17%。城市建设维护税按增值税额的5%计;教育费附加按增值税额的3%计。B:企业所得税税率为25%。C:其它税收如房产税、车船税等计入管理费用中。(3) 公积金法定公积金按可供分配利润的10%计,任意公积金按可供分配利润的5%计。(4) 建设期及经济评价年限本项目建设期为1年,经济评价年限20年。11.5.159、2 财务评价指标(1)利税指标利税指标见表11-5。表11-5 利税指标表序号项 目单 位指 标1年均营业额(不含税)万元28411.602年均销售成本(不含税)万元19478.053年均销售税金万元2669.654年均营业税金附加万元213.555年资源税万元06年均利润总额=1-2-4-5万元错误!未指定书签。7投资利润率%21.888投资利税率%29.119总投资收益率%22.26(2)项目盈利能力分析项目盈利能力分析见表11-6。表11-6 盈利指标表序号项 目单位指标备 注1融资前全投资财务内部收益率%21.59所得税后2融资前全投资静态投资回收期年5.61含建设期1年,所得税后3融160、资前全投资财务净现值万元19182.57所得税后,ic=11%4融资前全投资财务内部收益率%26.72所得税前5融资前全投资静态投资回收期年4.82含建设期1年,所得税前6融资前全投资财务净现值万元29875.65所得税前,ic=11%7项目资本金财务内部收益率%24.41所得税后8项目资本金静态投资回收期年5.63含建设期1年,所得税后9投资方财务内部收益率%18.74所得税后10投资方静态投资回收期年6.56含建设期1年,所得税后(3)偿债能力分析贷款偿还资金来源包括折旧及摊销费、税后利润两部分,贷款偿还期为3.22年(含建设期1年)。利息备付率投产后第一年最低为6.93,以后逐年提高;偿161、债备付率投产后第一年最低为1.38,以后逐年提高;详见附表8。(4)财务生存能力分析 附表3财务计划现金流量表计算表明本项目各年均有足够大的经营活动净现金流量,各年累计盈余资金为77964万元,可以实现财务可持续性。(5)利润分配税后利润提取公积金及偿还贷款后;由投资方共同分配,分配比例按投资比例计算。项目投产后20年内,投资方平均每年有5559.00万元利润可供分配,项目资本金净利润率为23.25%。(6)资产负债 本项目投产后第1年资产负债率最高为29.54%,以后逐年降低,详见资产负债表。11.5.3不确定性分析本项目评价所采用的数据,一部分来自预测和估算,有一定程度的不确定性。为了分析162、不确定性因素对经济评价指标的影响,需进行不确定性分析,以估计项目可能承担的风险,确定项目在经济上的可靠性。(1)盈亏平衡分析盈亏平衡分析是通过盈亏平衡点(BEP)分析项目成本与收益平衡关系的一种方法。盈亏平衡点越低,表明项目适应市场变化的能力越大,抗风险能力越强。项目投产后第2年度的盈亏平衡点为45.96%;投产后第11年度的盈亏平衡点为20.71%。(3)敏感性分析敏感性分析是通过分析、预测项目主要因素(如产品售价、项目投资、产品成本)发生变化时对项目经济评价指标的影响,从中找出敏感因素,并确定其影响程度,详见表11-7。表11-7 因素波动对项目资本金财务内部收益率的影响 (%)波动因素-163、20%-10%0+10%+20%营业额10.2217.5924.4131.0337.67建设投资30.9527.2624.4122.0119.95经营成本33.1028.6924.4120.0715.61计算结果表明,营业额对项目资本金财务内部收益率指标的影响程度最大,其次是经营成本,抗风险能力较强。敏感度系数指项目评价指标变化的百分率与不确定因素变化的百分率之比;敏感度系数的绝对值高,表示项目效益对该不确定因素敏感程度高,详见表11-8。表11-8 敏感度系数波动因素-20%-10%+10%+20%营业额2.912.792.712.72建设投资-1.34-1.17-0.98-0.91经营成本164、-1.78-1.75-1.78-1.80计算结果表明,营业额敏感程度最高,其次是经营成本、建设投资。临界点是指不确定性因素的变化使项目由可行变为不可行的临界数值,本报告按项目资本金财务内部收益率为12%时测算临界点,详见表11-9。表11-9 临界点计算表波动因素临界点(%)临界值营业额82.3023500.23万元/a建设投资180.1264041.67万元经营成本127.77182.30元/t11.6分析结论本项目投产后,将取得好的经济效益,融资前所得税后全投资财务内部收益率为21.59%,全投资静态投资回收期为5.61年(含建设期1年);投资利润率21.88%,投资利税率29.111%,贷款偿还期为3.22年(含建设期1年)。不确定性分析表明,项目抗风险能力较强,项目在经济上是可行的。