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活性石灰生产线可行性研究报告

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红河建材熔剂有限公司
年产13.6万吨活性石灰生产线

可行性研究报告

鞍山市华杰建材技术开发有限公司
二OO八年八月

目　　录

第一章　总论……………………………………………………………1
1.1项目提出的背景…………………………………………………1
1.2项目名称…………………………………………………………3
1.3项目地址…………………………………………………………3
1.4编制可行性报告的依据……………………………………………3
1.5可行性研究的范围…………………………………………………3
1.6可行性研究的主要原则……………………………………………4
1.7本项目主要技术经济指标…………………………………………5
第二章　实施该项目的必要性和意义…………………………………7
第三章　建设条件………………………………………………………8
3.1原料………………………………………………………………8
3.2燃料………………………………………………………………8
3.3气象条件…………………………………………………………8
3.4地震烈度…………………………………………………………9
3.5运输条件…………………………………………………………9
第四章　节能…………………………………………………………10
4.1能耗指标及分析…………………………………………………10
4.2节能措施…………………………………………………………10
第五章　项目规模、 产品品种及技术方案……………………………12
5.1生产规模及产品品种……………………………………………12
5.2主要设施…………………………………………………………12
5.3生产方法…………………………………………………………12
5.4工艺流程说明……………………………………………………13
5.5质量控制…………………………………………………………14
5.6专有技术…………………………………………………………15
第六章　公用工程……………………………………………………16
6.1总图运输…………………………………………………………16
6.2给排水…………………………………………………………17
6.3电气与照明………………………………………………………18
6.4自动化控制………………………………………………………19
6.5建筑结构…………………………………………………………23
第七章　环境保护……………………………………………………27
7.1建设工程概况……………………………………………………27
7.2设计依据和标准…………………………………………………27
7.3主要污染源及污染物……………………………………………28
7.4污染控制措施……………………………………………………28
7.5本工程环境影响初步分析…………………………………………31
第八章　组织机构和劳动定员………………………………………33
8.1组织机构…………………………………………………………33
8.2人员来源与职工培训……………………………………………33
第九章　劳动安全与职业卫生………………………………………35
9.1设计依据及标准…………………………………………………35
9.2概述……………………………………………………………35
9.3建筑及场地布置…………………………………………………36
9.4主要防范措施及预期效果…………………………………………37
9.5管理机构…………………………………………………………39
9.6结论………………………………………………………………39
第十章　投资估算……………………………………………………40
10.1概述……………………………………………………………40
10.2投资估算范围……………………………………………………40
10.3编制依据………………………………………………………40
10.4投资估算表………………………………………………………41
第十一章　经济评价…………………………………………………45
11.1项目总投资……………………………………………………45
11.2资金筹措………………………………………………………46
11.3生产成本与费用计算……………………………………………46
11.4财务经济评价…………………………………………………47
11.5不确定性分析…………………………………………………49
11.6分析结论………………………………………………………50
第十二章 附件………………………………………………………..51
12.1 总平面布置图……………………………………………52
12.2 工艺流程图………………………………………………53
第一章　总　论

1.1项目提出的背景:
红河建材熔剂有限公司是昆明钢铁控股有限公司经过云南省国资委划转云锡古山建材有限责任公司水泥生产系统的资产和人员, 收购红河州紫燕水泥有限公司、 活性石灰公司的股权之后, 于 3月在红河工业园区注册成立的全资子公司。公司注册资金为人民币1.2亿元。公司位于云南省红河州蒙自县雨过铺镇建安水泥厂内。
红河建材熔剂有限公司是昆钢集团、 云锡集团和红河州人民政府深化改革, 调整结构, 推广新型干法水泥工艺, 淘汰落后产能, 实施节能减排, 发展循环经济的新型企业, 是一个全方位面向市场,具有法人治理结构的现代企业。公司本部含建安水泥厂, 下设古山分公司和红河州紫燕水泥有限公司。公司主要以红河钢铁公司为依托, 为红河钢铁公司配套提供烧结、 炼钢熔剂产品的同时, 经过新建矿渣微粉、 新型干法水泥项目和新型墙体材料项目, 对红河钢铁公司的工业废渣实现综合利用, 逐步淘汰现有的立窑水泥生产线。红河建材熔剂有限公司的成立为拓宽昆钢集团在红河州的发展, 为做大做强红河州建材熔剂产业, 奠定了坚实的基础。
近几年来, 中国经济一直保持11%左右的增长速度, 基建投资规模不断扩大, 促使中国钢铁工业得到了长足发展, 当前中国已成为世界上最大的钢铁生产和消费国。 底, 中国钢铁生产能力已达到3.5亿吨, 当前在建能力超过1亿吨, 预计到 底将形成4.5亿吨钢铁生产能力。钢铁工业是国民经济重要基础产业, 随着钢铁行业的不断发展和国家”十一·五”规划对钢铁行业的要求, 即限制普通钢铁的产量, 大力发展优质钢及特殊钢的品种和产量。为达到这一目的, 首先要从原辅料着手, 为冶炼提供优质原辅料, 从而提高钢产品的质量。石灰是钢铁工业的一种必不可少的冶炼辅助原料, 在炼铁和炼钢这两个工艺过程都要使用。钢铁行业的兴旺使得对石灰的需求也稳步增加, 不但石灰的产量要求增加, 而且对石灰的质量要求也越来越高。不但钢铁行业、 建材、 化工、 火电厂均是石灰消费大户, 估计每年约1亿吨。中国传统的石灰生产设备大多为普通竖窑甚至还有很多是土窑, 这种生产工艺不但产量低、 能耗大, 而且产品的活性低质量差, 对环境污染严重。尽管近年来也陆续建起了一批回转窑和新型竖窑生产线, 但其生产能力仍不能满足经济调整发展的需要, 高质量的活性石灰生产线急需扩大。
石灰按其性质可分为普通石灰和活性石灰两种, 前者多为土窑和普通竖窑烧制, 其活性度一般在200ml以内, 主要供建筑和修路使用; 后者主要由机械竖窑和回转窑烧制, 其活性度可达300～420ml。以回转窑烧制的石灰质量最好, 它们主要用于冶炼钢铁、 化工、 建材和电厂脱硫等行业。按照钢铁行业的要求, 冶金石灰必须使用活性石灰, 但由于受资源的限制和对活性石灰的作用认识不够, 中国的一些钢铁行业特别是小型的钢铁企业仍使用普通石灰做冶炼原料。据对国内几家较大的钢铁企业如鞍钢集团、 安阳钢铁( 集团) 公司、 武汉钢铁( 集团) 公司、 宝山钢铁( 集团) 公司和首都钢铁( 集团) 公司调查, 若使用普通石灰每生产一吨钢要消耗石灰110～150kg /t, 而使用活性石灰其吨钢的石灰消耗量只有40～50kg /t。山东鸿达钢铁有限公司2条600t/d回转窑系统由鞍山市华杰建材技术开发有限公司设计, 其产品炼钢单耗由75kg /t l已降至43kg /t。除此之外, 炼钢使用活性石灰比使用普通石灰缩短冶炼时间10%, 钢渣产生量减少50%, 钢中的硫、 磷含量大幅度降低, 从而大幅度提高钢的质量。鉴于此, 这几家钢铁企业当前都自产高质量的活性石灰, 准备在两年之内全部淘汰普通石灰。
在所有的活性石灰生产工艺中, 当前比较先进的还是回转窑生产工艺, 由于煅烧均匀, 对原料适应性强, 其产品的活性度都在350ml以上, 有些厂甚至达到了420ml。当前, 国内最大的几个钢铁集团如宝钢、 武钢、 鞍钢、 马钢、 济钢、 邯钢、 沙钢、 攀钢等均是采用回转窑系统生产的活性石灰。
随着红河钢铁公司3#高炉今年7月10日顺利投产, 昆钢集团公司批准红钢200万吨/年钢填平补齐配套项目3＃转炉( 50吨炼钢转炉) , 3＃烧结( 260平米烧结机) 正在抓紧推进, 预计3＃转炉将于 上半年建成投产, 3＃烧结机将于 下半年建成投产, 两个项目建成投产烧结、 炼钢的熔剂产品需求量将大幅度增加。
从当前红河建材熔剂公司现有熔剂产品的生产能力看, 均不能满足红钢200万吨/年的需要, 红河建材熔剂公司作为昆钢在红河地区的子公司, 必须认真贯彻落实昆钢提出的”主业优强、 相关多元”发展战略和红河建材熔剂公司提出的”依托红钢、 服务红钢”的工作指导思想, 根据红河建材熔剂有限公司《产业布局发展规划》, 加速推进与红钢3＃转炉、 3＃烧结配套的熔剂产品生产线建设, 才能满足红钢达到200万吨钢生产能力对熔剂产品的需要, 更好地服务于钢铁主业, 实现红钢又好又快的发展。
红河建材熔剂有限公司古山分公司位于红河州个旧市大屯镇古山, 生产石灰产品的石灰石原料来自于距拟建厂址约1000m的自有石灰石矿山, 石灰石资源丰富, 品质优良; 红河州境内有生产活性石灰所需要的原煤、 无烟煤和褐煤资源, 燃料供应有保证。同时项目拟建厂址距红河钢铁公司公路运输距离只有12Km, 中间有红河大道( 双向八车道) 连接, 对红河钢铁公司的生产保证条件较好; 另外, 拟建厂址紧邻古山分公司现有的立窑水泥生产线, 能够充分利用现有的工辅设施。因此, 项目建设条件较好。

1.2项目名称

红河建材熔剂有限公司年产13.6万吨活性石灰生产线工程。

1.3项目地址

云南省红河州个旧市大屯镇古山, 红河建材熔剂有限公司古山分公司立窑水泥生生产线旁。
1.4编制可行性报告的依据

1、 红河建材熔剂有限公司就新建项目提供的有关基础资料;
2、 国家有关政策、 法规;
3、 8月21日《项目委托书》;
4、 8月28日《项目可研委托协议书》

1.5可行性研究的范围

本可行性报告研究的范围是: 以年产13.6万吨优质石灰为前提条件, 采用带竖式预热器、 竖式冷却器的回转窑煅烧系统, 从原料进厂开始至成品入仓为止的工厂所必须具备的生产设施及基本的生产辅助设施进行调查研究, 就该工程项目的意义、 建设条件、 建成投产后的规模、 产品方案、 技术措施、 总体布置、 建筑结构类型、 投资估算等进行分析研究, 对生产设施及节能、 环保设施装置等进行调查研究。
主要子项目工程包括以下几部分:
⑴原料储存、 供料系统;
⑵回转窑煅烧系统;
⑶废气处理系统;
⑷煤粉制备系统;
⑸成品筛分、 储运系统;
⑹必要条件。
生产所需的原料、 燃料及动力均按生产工艺要求由外部提供合格品进厂。

1.6可行性研究的主要原则

1、 本工程总的设计原则为”技术成熟, 生产可靠, 节省投资, 降低能耗, 提高效益, 注重环保”。
2、 选择生产工艺方案时, 在认真调查研究的基础上做好方案比较, 尽可能采用成熟、 可靠的新工艺、 新技术, 做到既技术先进, 又经济合理, 切实可靠。
3、 电气和自动化控制, 要考虑到技术先进, 设备和仪器成熟可靠, 简单适用。
4、 在可行性研究中, 认真贯彻国家环保政策, 注意环境保护, 并积极贯彻节能降耗的原则。
5、 尽可能采用新技术, 降低能量消耗。

1.7本项目主要技术经济指标。

主要技术经济指标表
序号
项　　　　目
单　位
指标
备注
一
生产规模及产品品种

活性石灰
万吨/年
13．6
含生产
损失3%
其中: 块状8～40mm
粉粒状0～5mm
万吨/年
12．24
20

二
主要原燃材料消耗

石灰石
万吨/年
25．84

燃煤
万吨/年
2．84

三
总装机容量
KVA
1250

四
能耗指标
kw

年耗电量
×106kwh/a
5.78

单位产品电耗
kwh/t
42.5

单位产品热耗
KJ/kg
4807

单位产品料耗
kg/kg
1.90

单位产品耗水量
m3/t
1.50

单位产品压缩空气
Nm3/t
34.0

五
总图指标

全厂占地面积
m2
43800

建、 构筑物占地面积
m2
24184

利用系数
%
56.7

绿化系数
%
15

年物料运入量
万吨/年
28.56

年物料运出量
万吨/年
13.60

六
劳动定员
人
47

其中: 生产工人
人
40

管理人员
人
7

全员劳动生产率
t/人.a
2305

七
投资构成

项目总投资
万元
4281.10

其中: 建筑工程
万元
625.98

设备购置
万元
2709.88

安装工程
万元
522.56

其它费用
万元
422.68

八
财务指标

年销售收入
万元
4352.00

年平均总成本
万元
3597.90

年利润总额
万元
477.60

投资利润率
%
11.16

投资回收期(含8个月建设期)
年
6.80

第二章　实施该项目的必要性和意义

采用活性石灰炼钢不但缩短冶炼时间, 降低石灰单耗, 还由于活性石灰具有体积密度小, 气孔率高, 比表面积大, 硫、 磷含量低等优点, 使得造渣成份稳定, 脱硫、 磷彻底, 对提高钢产品质量有重大作用。该项目建成后, 可为红河钢铁公司炼钢生产提供优质活性石灰原料, 对生产优质钢材和提高钢铁产品质量; 减少NOx排放量, 保护环境都有着重要的意义。
该项目实施后的原料－石灰石, 采用红河州个旧市大屯镇古山, 红河建材熔剂有限公司现有的石灰石资源, 符合中华人民共和国行业标准石灰石类特级品标准, 以此生产出来的冶金用石灰达到中华人民共和国黑色冶金行业标准冶金石灰类特级品标准, 质量完全能够满足炼钢的需要。
该项目实施后的燃料－煤粉, 由红河建材熔剂有限公司外购。此项目的建成对节约能源, 改进环境也是非常有利的。再者, 利用煤粉煅烧活性石灰能够在一定程度上提高石灰的产量和质量。
该项目的建成能够解决红钢3＃转炉、 3＃烧结投产后, 对炼钢、 烧结用熔剂产品的供应, 对解决红河建材熔剂公司当前产业落后, 贯彻落实昆钢实施”主业优强、 相关多元”发展战略, 实现红河建材熔剂有限公司又好又快发展, 具有较好的现实意义和良好的社会效益。

第三章　建设条件

3.1原料

原料采用云南省红河州个旧市红河建材熔剂有限公司古山分公司水泥作业区现有的优质石灰石料, 已探明储量4180万吨完全能够满足年产13.6万吨高活性石灰长期生产的需求。
古山石灰石原料化学成分指标
名称
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
灼减
成分
54.31%
1.05%
0.68%
0.14%
0.65%
43.17%

3.2燃料

燃料采用红河建材熔剂有限公司外购的煤粉, 燃料性能、 化学成分符合下列要求:
3.2.1 煤中 S<0.5%;
3.2.2 灰分熔点>1400℃;
3.3.3 煤粉热值>22990KJ/kg-coal

3.3气象条件

气温: 最高36℃;
最低-4℃;
年平均18.6℃;
湿度: 相对湿度70%;
风向、 风力: 主要风向为SW;
最大风力为9级( 风速21.7m/s)
降雨量: 年平均降雨量815－820mm;
最大 1190 mm;
最小 680 mm;
降雪量: 无地面积雪;
气 压: 652 mmHg;
海拔高度: 1325m。
3.4地震烈度

根据国家地震局和建设部颁发的《中国地震烈度区划图( 1991) 》及云南省抗震办公室、 云南省测绘局1993年6月颁发的《云南省新建工程抗震设计审查评定标准》附录A, 本项目所在区基本烈度为Ⅶ度区, 因此新建建筑物按7度地震烈度设防。
该工程位于古山水泥作业区内, 场地较平坦。根据现场初步勘察地耐力能满足工程建( 构) 筑物的设计要求。当前没有详细的地质勘探资料。
根据当地有关部门提供的资料: 地震烈度为7度, 地震强度为6级。
3.5运输条件

成品输出采用汽车运输供应红钢。
成品经筛分后, 将>8mm成品入库, 并经过散装机装车出厂; <8mm石灰经破碎为<3mm的成品后皮带机运入成品仓储存。

第四章　节　能

4.1能耗指标及分析

本项目采用的是两温度场回转窑系统, 本系统为当今世界技术一流水平, 具有高效节能, 无污染等优点。充分利用预热器、 冷却器、 燃烧器的优异性能节约能源, 并将300℃左右的窑尾废气用于煤粉制备系统中的热源, 从气震式袋收尘排除的废气温度仅80℃, 既节省投资又简化工艺流程和起到了节能的作用。
本项目完成后, 生产高活性石灰的能耗指标如下:

热耗( KJ/kg)
电耗( kwh / t)
水( m3/ t)
4807
42.5
1.50
以上指标均为国内领先水平, 并达到世界一流水平。

4.2节能措施

1、 在回转窑尾部设有一台竖式预热器, 充分利用回转窑燃烧产生的高温烟气, 将预热器内的物料( 石灰石块) 预热, 使物料在预热器内发生部分分解, 分解率达30～35%, 使系统产量提高40%, 热效率提高30%。
2、 在石灰冷却系统中, 配置竖式冷却器, 提高了二次空气的温度, 达600～700℃, 助燃使燃烧燃煤得以降低。
3、 在散热较大的回转窑体内, 砌筑一层隔热纤维－海泡石隔热板, 使筒体温度下降至60℃左右, 有效地利用了热能。
4、 窑尾300℃热烟气用于煤粉制备系统中风扫磨烘干热源, 窑尾废气余热得到合理利用。系统热耗降低5%左右。
5、 本系统采用低NOx排量、 高效节能型燃烧技术, 节约热耗约5-8%左右。
6、 预热器采用分室结构, 并于每个室内设立双套分料、 减压装置, 即有效解决热烟气与石灰石热交换不均问题又降低热烟气经过石灰石料柱时的阻力, 减低幅度约30%左右。
4.3、 能耗计算
计算结果, 本项目生产过程中的总能耗为38721.06t标煤, 单位综合能耗1270.56KJ / kg。详见能耗估算表。( 总能耗不一致)
能 耗 估 算 表
序号
项目名称
单位及系统
实物量
折标准煤( t)
1
煤粉
0.7857t/t
28436.36
22342.86
2
生产用水
0.11t/103m3
10137.6m
1.11
3
电
0.404t/103kwh
5780
2335.12
4
蒸汽
0.12t/103m3
50000 m3
6.00

总能耗
t

24685.09

单位能耗
KJ/kg

1270.56

第五章　项目规模、 产品品种及技术方案

5.1生产规模及产品品种

本项目的竖式预热器－回转窑－竖式冷却器煅烧系统, 年产高活性生石灰13.6万吨。产品质量达国家标准YB/TO42-93, 规定的一级品以上。即:
化学成份
CaO
MgO
SiO2
P
S
残余CO2
活性度
比　　例
≥95
≤1.8
≤1.2
≤0.01
≤0.02
≤2%
≥350ml
其中: 8～50mm占90%, 即12.24万吨;
　　　0～8mm占10%, 即1.36万吨。

5.2主要设备设施

序号
设备名称
规　　格
性　　能
数量
1
回转窑
Φ4.0×40m
400t/d
1
2
低NOx排量高效节能燃烧器
HJ400-RS

1
3
竖式预热器
Φ8×13.6m
800t/d
1
4
竖式冷却器
3.6×3.6×7.8m
400t/d
1
5
高温风机
W6-39№15D
500KW, 10KV
1
6
锅炉引风机
Y4-73-11№15D
185KW
1
7
风扫磨
Φ2.2×3m
185KW
1
8
成品储库
Φ6×21
储量400吨/库
3
9
窑尾废气收尘
HLPM2×8
长袋脉冲收尘器
1
( 锅炉产生的蒸汽供什么设备使用? )
5.3生产方法

本项目将煤粉燃烧、 竖式预热器、 回转窑、 竖式冷却器、 烟气处理、 原料输送、 成品粉磨输送等系统组成一条完整的生产线。本项目的工艺技术生产的活性石灰与炼钢技术为最佳匹配。
全线采用技术先进, 性能可靠的DCS中央控制系统, 在主控制室集中操作管理, 以PLC实现各设备运行的相互连锁。

5.4工艺流程说明

1、 原料储存
粒度15～40mm的合格石灰石原料由矿山经过皮带输送机输送至预热器顶部料仓。
2、 石灰石煅烧系统
由一台Φ8×13.6m竖式预热器, Φ4.0×40m回转窑及3.6×3.6×7.8m竖式冷却器组成, 产量400t/d, 热耗4807KJ/kg, 物料由预热器顶部料仓经下料溜管导入预热器本体内, 同时由回转窑传入的高温烟气将物料预热至950℃以上, 使石灰石发生部分分解, 再由8个液压推杆依次将预热后的石灰石推入回转窑尾部。经回转窑高温煅烧后再卸入冷却器内, 经过风机吹入的冷风冷却, 将石灰冷却至80℃以下排出冷却器, 冷却器吹入的空气作为二次空气达600～700℃进入回转窑作为助燃空气参与燃烧。
3、 燃料燃烧
本项目所用原煤经外购入厂, 经过储存、 均化后再破碎、 利用Φ2.2×3m风扫磨配M150动态选分级组成的闭路系统将原煤粉磨至R0.08mm<10%, 成品煤粉经过输送设备进入储库, 满足石灰回转窑燃烧6-8小时的燃料储备需要。煤粉生产、 输送、 储存均设防爆装置, 防止因煤粉意外遇明火爆炸。风扫磨系统生产运行稳定, 自动化程度高, 维修简单、 方便, 适合中小型煤粉制备。( 燃料储备应不低于12小时)
风扫磨所需热源由回转窑尾280-300℃废气供应, 既节省能源又环保和节约窑尾收尘器建设的投资。
煤粉由专为石灰回转窑系统设计的燃烧器喷射入回转窑中燃烧, 该燃烧器形成的火焰具有高温区温度低( 1050-1250℃) 、 温度曲线梯度缓、 窑尾温度高( 1000-1050℃) ; NOx形成量少( 300ppm) ; 防止结圈等优点。
4、 成品输送、 筛分、 破碎
成品石灰由冷却器卸出后经链式输送机输送至成品库上筛分, ＞8mm入炼钢石灰成品库, 供炼钢需求; ＜8mm入炼铁石灰成品库, 供3＃烧结用。
5、 烟气处理
回转窑燃烧产生的高温烟气, 在预热器内与石灰石进行热交换后, 温度降至280-300℃, 一部分废气用管道输送到煤粉制备系统中的风扫磨, 利用其余热烘干煤粉。废气经收尘器过滤后, 烟气温度进一步降至80℃以下, 含尘浓度符合国家排放标准后排入大气; 另一部分进入除尘器后经烟囱排入大气, 气体的含尘浓度小50mg/Nm3。
6、 旁通烟道
旁通烟道的作用是在回转窑点火及换热器、 除尘器、 高温风机等发生故障时, 作为备用设施, 排放回转窑燃烧产生的高温烟气。
7、 全厂物料平衡表如下:
物料名称
消耗定额
T矿 / t灰
物料平衡量( 干基)
每小时( t)
每天( t)
每年( t)
石灰石
1.90
32.62
782.88
258350.40
活性石灰
飞灰按3%损失计
16.67
400.00
136000.00
其中: 块状料
8～50mm
15.03
360.00
122400.00
粉状料
0～8mm
1.67
40.00
13600.00

5.5质量控制

为严把质量关, 做到以质量生存求发展, 采取以下措施进行全面质量管理:
⑴ 格精选原料, 提高石灰石入窑质量, 保证原料入窑粒度符合要求。
⑵ 严格把握燃料入厂关, 进厂的原煤要分批堆放、 综合均化; 技术指标不合格的原煤, 一律不得使用。
⑶ 原料进厂要跟踪化验, 以保证原料的化学成分满足要求。
⑷ 在生产过程中加强质量管理, 制定企业内控质量标准, 逐步达到国际标准( ISO9002认证) , 提高职工质量意识, 设质量检验员, 加强自检工作。

5.6专有技术

本公司经过长时间的技术探索, 并借用其它行业的技术和经验, 独立开发出具有自主知识产权的技术, 对于提高活性石灰的质量, 节能降耗起到了关键的作用。
1、 节能、 均热预热器技术
1.1传统的竖式预热器虽然划分成若干余热室, 但由于室与室之间是联通的, 加之每个室没有控制气流大小设备, 故造成余热室之间出气温度差异较大, 有时竟达300-350℃, 因而石灰石被余热不均, 差200-260℃, 石灰石分解程度不一样, 给回转窑焙烧带来困难。
本公司的技术是将每个余热室从进气到出气均独立, 并安装控制气流装置。这样, 室与室之间温度差控制在0-50℃。进回转窑的石灰石被焙烧的程度很均匀, 石灰石分解率30-35%, 因此能够保证石灰质量均匀、 可靠。
1.2系统阻力主要集中在预热器上, 预热器料柱高低是关键。在不降低料柱高度的情况下, 本公司采用十字双梁技术有效降低系统阻力。由原来8-9KPa降低至6-6.5KPa, 降低相应风机功率200-300KW。
2、 采用专有燃烧技术
本公司设计的专有燃烧器焙烧系统, 将火焰长度控制在20-25m左右, 石灰石被精确加热至1050-1250℃, NOx低排放。保证”时间、 温度、 CO2分压”合理控制。
3、 余热利用技术
由于从预热器中排出的烟气在200～220℃, 如果直接进入收尘器, 热能大量被浪费掉。根据这一事实, 本公司设计出离线系统的风扫煤磨系统, 将烟气的余热回收、 利用烘干煤粉。使入收尘器烟气的温度控制在80℃左右, 即能起到防止因烟气温度过高而降低收尘器的使用寿命, 又能节省大量的能源。

第六章　公用工程

6.1总图运输

1、 总平面布置原则
⑴在满足工艺要求的前提下, 总平面布置力求紧凑、 整齐、 合理利用地形, 而且尽可能利用厂区内已有基础设施进行总平面布置。
⑵符合运输和生产的要求。水、 电、 煤气的负荷中心尽量靠近生产用厂房, 以缩短管线长度; 原料堆场和成品仓布置靠过厂区公路边, 以方便汽车运输的需要。
⑶结合地形、 地质等自然条件, 因地制宜, 减少土石方工程量, 为生产创造有利条件。
⑷符合防火、 安全和卫生要求, 以利于保护国家财产, 保护人身安全和改进生产生活环境。
⑸符合环境保护要求, 利用厂前和生产区空地种植树木、 花草以美化环境。
2、 竖向布置原则
⑴由于厂址地势坐落于盆底、 生产厂地与周边矿山有50-60m落差。利用古山水泥作业区闲置场地做400tpd回转窑生产线系统设计。整个场地布置形式较为简单: 燃料堆场和破碎系统、 煤粉制备系统、 石灰生产线系统, 这样能够满足工艺要求, 又布置紧凑, 流畅合理。
⑵满足生产、 运输、 装卸对高层的要求, 因地制宜, 充分利用, 使场地的设计标高尽量与自然地形相适应。
⑶适应建筑物和结构的基础和管线的埋设深度要求。
⑷地标高和坡度的确定, 应保证场地不受洪水的威胁, 使雨水能够顺利排出。

6.2给排水

1、 供水
生产线建成投产后, 生产用水由公司内部供应。需要水量为44.20m3/d( 不包括消防用水量) 。
2、 排水
该生产线的生产用水由厂区内循环水处理系统进行过滤、 冷却等一系列处理后循环使用, 没有工业废水外排, 只有少量的化验废水和生活污水排入下水总管。
3、 给排水系统
⑴生产循环水
在该系统中主要生产用水为各设备的冷却用水, 为了有效的节省水资源, 设计时考虑所有的生产用水均循环利用, 只定期补充少量的新水以弥补在循环过程中因蒸发、 跑冒漏滴、 排污等因素造成的水量损失。
具体的工艺过程如下: 首先由水泵从冷水池中吸水送往各冷却用水点, 冷却设备后, 温度升高的废水从各用水点再回到循环水池, 在此过程中会有少量水损失, 由水泵从蓄水池中抽到冷水池中补充。
⑵消防用水
根据该生产线量大车间建筑物体积和耐火等级, 考虑同一时间发生火灾次数为一次的消防用水量, 确定消防用水量为54m3/h, 若灭火按两个小时计算, 则消防总用水量为108m3/次, 该水量储存在容积为400m3, 高30m的保安用水池中。
4、 厂区主要生产用水
⑴生产循环水
序号
用水点
用水量( m3/h)
1
回转窑
6
2
高温风机
10
3
竖窑高温风机
10

合　　计
26
⑴ 生产用水均循环使用, 考虑到在循环过程中因蒸发、 跑冒漏滴等因素造成的水量损失, 需每天补充少量新水。需要补新水量为26×24×8%＝49.92m3/d;
⑵ 全厂每天生活用水量: 15.4 m3/d;
⑶ 防用水量: 54 m3/h;
全厂每日用水量应具备119.32 m3/d的能力。

6.3电气与照明

1、 电源
由古山水泥作业区35KV总降压站供一路10KV电源, 供电给厂区高压变电所。
⑴电压等级
高压配电电压: 10KV
高压电动机电压: 10KV
低压配电电压: 400V
低压电动机电压: 380V
直流电动机电压: 440V, DC
照明电压: 380V/220V
⑵ 负荷计算
整条生产线总装机容量1085.5KW。
计算负荷835KVA
⑶配电线路
厂区内配电线路敷设方式: 以桥架为主, 局部少量电缆为直埋。
2、 电气照明
⑴厂区道路照明: 主要道路采用电缆敷设线路, 装备高压纳灯。
⑵车间内照明: 采用均匀照明和局部照明相结构, 照明灯具一般选用广照型或深照型工厂灯。
⑶ 控制室和办公室的照明灯具采用荧光灯。
⑷ 接地系统防雷保护
本工程10KV系统采用小接地电液系统, 0.4KV系统采用保护接零。DCS系统采用独立接地以保证安全可靠运行。
厂区内的建构筑物防雷接地设计根据国家规程、 规范设置, 接地电阻满足规范要求。

6.4自动化控制

1、 电机控制
⑴电机
容量为200KW及以上的电机采用高压电机, 200KW以下的电机采用低压电机。
10KV高压绕线型异步电动机采用液体电阻起动柜起动。低压绕线型电动机采用液体电阻。
鼠笼型异步电动机一般为全压直接起动, 对132KW以上的电机可采用软起动器起动。
窑主传电机采用变频调速或数字直流调速装置。
窑尾高温风机采用液力偶合器调速。
交流调速电机采用变频调速装置。
2、 自动化控制系统
⑴设计原则及方案
为了使生产过程处于最佳运行状态, 保证产品质量, 节约能源, 提高劳动生产率, 实现管理现代化, 本工程采用技术先进、 性能可靠的DCS集散控制系统, 实现对整条生产线的集中操作、 监视、 管理和分散控制。
⑵DCS系统配置
DCS系统由现场控制站, 高速数据网络及操作站三部分组成。控制范围为整条主生产线。全厂设中央控制室, 中央控制室内的操作站经过现场控制站完成工艺设备的顺序逻辑控制和工艺参数的检测调节和报警。
⑶现场控制站范围
现场控制站完成工艺设备电机的顺序逻辑控制, 工艺过程参数的监测及过程回路的自动调节等, 并经过通讯网络与中央控制室的操作站及其它现场站进行数据通讯。
⑷操作站
操作站设在中控室内。操作站主要功能为:
具有动态参数的工艺流程图显示电机开停操作和运行状态显示, 工艺参数历史趋势曲线显示, 调节回路的详细显示及操作参数修改, 报警状态显示, 报警报告及工艺报表打印, DCS系统监视及报警。
⑸应用软件
DCS系统应用软件是现场控制站和操作员站联系的重要软件, 需要在清楚了解生产工艺和DCS系统软件、 硬件特性的基础上进行开发和调试。
对工艺线上的所有电机、 电磁阀、 根据操作站显示的流程图, 经过键盘及鼠标操作, 完成电机的组起组停、 单机起停、 紧急复位和逻辑联锁等。
⑹特殊仪表的设置
①采用窑筒体红外扫描测温装置, 对窗筒体温度进行实时监测, 避免生产过程中窑内耐火砖脱落对窑筒体造成的损坏。该系统包括红外测温扫描装置, 计算机, 外围设备及相应软件。
②窑烧成带及出窑石灰温度检测设红外双色高温仪。
③窑头看火电视。( 工业电视工程于回转窑窑头窑尾及原料地下受料仓处、 原料振动筛处、 预热器顶部、 成品仓库、 窑下出料、 成品振动筛等处设工业电视监视点8个, 操作室设工业电视操作台, 22”彩色监视器8台。系统预留计算机网络接口。)
⑺工厂管理
在管理人员办公室设整套计算机监视系统, 该系统经过通讯方式同全厂DCS系统连接。它能够帮助管理人员及时准确地指挥生产。
管理人员还能够经过该系统了解全厂当前和过程生产中的各种信息, 如查询原料的储存量和消耗情况, 设备运行状况, 最近的产量和质量情况等。
⑻设备选型
①温度仪表选用铠装Pt100热电阻和铠装K型热电偶。
②压力、 差压及变送器选用引进或进口产品。
③料位检测仪表可根据不同用途, 分别选用重锤式料位计或阻旋式料位计。
⑼电缆选型
①一次检测元件, 变送器至各个现场站之间的连接导线及直流信号线均选用KVVP型多心带护套铜芯屏蔽电缆。交流及开关量信号选用KVV型铜心电缆。热电偶选用带屏蔽及护套的高温补偿型导线。
②DCS系统各设备间的连接电缆及导线随设备成套供货。
⑽电缆敷设
一次元件及现场站之间的电缆穿管埋地或沿电缆桥架敷设, 控制室内部电缆或室内抬高地坪下面敷设, 主干通讯电缆在室外电缆桥架中敷设。
⑾接地保护
接地系统的质量对自动化设施的抗干扰至关重要, 各现场站分别设置接地装置。信号电缆屏蔽层在箱盘一端接至屏蔽接地装置上。计算机系统的接地按各设备厂家的要求进行。仪表盘金属外壳接至电