2000t综合利用电石渣水泥熟料生产线可行性研究报告

1总论11项目名称项目名称云南XX集团电石渣综合利用2000T/D新型干法水泥生产线工程12建设地址项目地址云南省昆明市XX县XX工业区项目地处处云南XX集团XX有限公司厂区，云南XX集团XX有限公司位于昆明市XX回族彝族自治县XX乡XX河，XX县。项目厂址位于XX乡XX河XX坝子，基地交通、通信便利。13业主及项目简介云南XX集团股份有限公司（以下简称XX集团）是一家集磷产品及其他化工产品的开发、生产、经营、进出口贸易为一体的综合性产业化集团公司。XX集团成立于1989年，自成立以来一直专注于磷化工品的生产和出口，凭借自己丰富的矿产资源、能源的优势和现代的管理理念，XX集团在国际国内的磷化工市场占有举足轻重的地位。XX集团已经建立起完善的磷化工生产体系，年生产能力达到105000吨黄磷、2000吨赤磷、75000吨磷酸和10000吨磷铁黄磷生产的副产品，以自有的发电厂保证产品生产的稳定和可靠。从1997年一直终保持黄磷和赤磷出口中国第一的地位，并从2004年开始成为中国第二大磷酸出口商。目前集团拥有下属全资子公司及中外合资企业8家，其中，在XX集团XX股份有限公司（以下简称XX公司）资源综合利用项目正紧锣密鼓地规划和建设中。XX公司拥有丰富的磷矿和褐煤资源，配套建设了自有的火力发电厂，原料和能源供应稳定可靠。随着XX集团的不断发展，公司开始进入一个全新而更有发展潜力的领域，在XX公司投资建设了年产130000吨聚氯乙稀PVC、100000吨烧碱和60000吨三聚磷酸钠STPP的技改项目（简称氯碱一期工程）。XX集团通过进入氯碱行业，结合自己完善的磷化工生产体系，拥有了磷下游产品生产所必须的基本原料，为磷下游产品的开发和合作创造了最有利的条件。XX公司技改的氯碱一期工程项目每年排放约40万吨（干基）电石渣，其主要成分是CAOH2，因其含有微量的炭和硫、磷等杂质而呈灰白色，有微臭味；其颗粒较细，具有很强的保水性，渣液PH值一般都在12以上，综合治理困难，易造成环境污染。以前PVC生产企业产生的电石渣都采起选择场地堆放或填埋的处理方式，由于电石渣碱性较强，颗粒较细，对周围的环境产生了严重的污染。如作废料堆弃处理，不仅资源浪费，而且容易产生环境污染的问题，治理环境需耗费大量的宝贵的资金。如何充分合理地利用电石渣，使之变废为宝，造福于社会和企业，已成为影响集团公司今后发展的关键的问题。同时，磷化工生产每年还将产生约40万吨的磷渣的排放量，以及电厂每年10万吨的粉煤灰排放，每年合计产生和排出工业废渣约86万吨，如何变废为宝，造富于社会，是摆在企业面前刻不容缓的问题。如对电石渣采取就地堆放或填埋的方式，不仅占用宝贵的土地资源，而且会对空气、地表水和地下水将产生二次污染。多年来，从国内外的实践情况看，利用电石渣替代石灰石生产水泥，是电石渣综合利用中用量最大、处理最为彻底、生产技术最为成熟的方法，不但可望彻底解决电石渣的出路问题，而且还具有较好的经济效益和社会效益。基于以上资源条件，为提高资源综合利用率，增加产品附加值，延伸产业链，走循环经济发展之路。XX公司为配套解决氯碱一期技改的环保建设问题，拟建设2000T/D综合利用电石渣新型干法水泥熟料生产线，用电石渣代替石灰石原料生产水泥，并以此带动其它工业废渣的有效利用，实现节能减排，变废为宝，造福企业和社会。项目以电石渣为主要原料，将废物（包括电石渣、磷渣和粉煤灰）综合利用，符合循环经济的环境保护要求，即实施科学发展观和循环经济政策，循环经济的实质就是清洁生产和将废弃物的综合利用融为一体的一种生态型经济；是以资源的高效利用和循环利用为核心的，以“减量化、再利用、资源化”为原则；以“低消耗、低排放、高效率”为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式；是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统经济增长模式的根本变革。发展循环经济是缓解资源存量约束矛盾的根本出路，为了减轻经济增长对资源供给的压力，必须大力发展循环经济，实现资源的高效利用和循环利用。大力发展循环经济，推行清洁生产，可将经济社会活动对自然资源的需求和生态环境的影响降低到最小程度，从根本上解决经济发展与环境保护之间的矛盾。同时，发展循环经济也是提高经济效益和社会效益的重要措施，大力发展循环经济，提高资源利用效率，增强国际竞争力，已经成为我们面临的一项重要而紧迫的任务。XX集团拟在XX公司投资建设一新型干法水泥生产环保工程项目，以处理和有效转化企业在生产过程中所产生的工业废渣，此项目的建设不仅符合国家的循环经济发展方向，也符合行业的产业政策，可为企业带来良好的经济效益，为社会带来客观的综合效益和环境改善效益。根据XX集团的原燃料条件和废渣处理量，拟建的2000T/D水泥熟料新型干法生产线，基建总投资约23亿元（不含窑炉余热发电的3000万元）。该生产线建成投产后，每年可处理电石渣约691万吨（干基），处理磷渣31万吨（干基），处理粉煤灰493万吨（干基），处理XX公司化工煤矿剥离废弃粘土194万吨（干基），处理化工厂排出硫酸渣09万吨（干基）。拟建设的2000T/D新型干法水泥熟料生产线技改项目，是以综合利用电石渣资源，为氯碱一期技改建设的环保工程，以实现资源综合循环利用，达到环保治理过程中的最高境界循环经济。以电石渣代替石灰石作为主要原料生产水泥，从根本上解决企业的PVC生产排放电石渣的环保问题。同时，电石渣取代替石灰石原料不仅节约了资源,还减少了二氧化碳的排放量，还带动了其它工业废渣的综合利用。该拟建技改项目是一环保配套工程，是以资源综合利用为目的，是以保护环境为立项宗旨，符合国家产业政策，属国家产业政策的鼓励范畴，可享受国家相关优惠政策。在生产方式、技术装备和工艺布局的设计选型方案与建设中整条生产线充分体现出思维的前瞻行和技术的起点高，以及装备国产化率高的特点，节约投资，达到当今国内先进水平。可以在生产管理过程中大幅度提高产品质量，降低能耗，降低成本，使水泥产品以低成本、高质量，在市场上获得较大的竞争优势，取得明显的经济效益和社会效益，可为企业的发展壮大注入新的活力，使企业在改革发展中迈出坚实的步伐。14项目背景及建设的必要性141项目背景近几年，由于石油法生产PVC的成本高，电石法生产PVC成本低，国内采用电石法生产PVC的厂家大量涌现。采用电石法生产PVC会产生大量的电石废渣，它的主要成分是氢氧化钙，属类工业固体废物，强碱性。电石废渣若直接排到环境中，溶解于水的一部分全部电离，对土地的污染相当严重，同时还含有微量硫化物、磷化物等有毒有害物质，对环境危害很大。从2000年开始，国内电石法PVC厂家生产规模不断扩大，电石渣数量也越来越多，如何有效地处理电石渣已成为各PVC生产厂可持续发展的“瓶颈”问题。由于电石渣数量大，运输成本较高，PVC生产厂家产生的电石渣大部分采用就地堆放或填埋的方式。这些废弃电石渣不仅占用了宝贵的土地资源，而且会对空气、地表水和地下水产生二次污染。合理利用电石废渣不但能带来良好的经济效益、环境效益和社会效益，而且能实现变废为宝；既可以获得经济效益，又能解决污染问题。为了合理利用电石渣资源、保护环境，目前电石渣开始用在建筑、化工、冶金、农业等行业。但由于技术方面的不成熟，在很多行业都不能充分的运用电石渣的价值。近年，随着新型干法水泥生产工艺的起步和发展，运用电石渣生产水泥已经成为一项非常成熟的技术，利用电石渣生产水泥是电石渣资源化最成熟、最经济的方法，既可节约水泥生产所用的天然石灰石资源，降低水泥成本，又可减少二氧化碳排放和废物堆存造成的污染，具有良好的经济效益、社会效益和环境效益，符合发展循环经济的要求。磷渣（主要成份是CAO2、SIO2、P2O5）,当P2O5含量控制在一定范围内时，对水泥熟料煅烧过程中的“固液”相反应温度1450，能降低约150200；能降低“固液”相反应时的液相粘度；有利于水泥熟料矿物相的生成和成长，起到降低烧成热耗的效果，被称为“矿化剂”。以生料配比1计，每年可消耗磷渣31万吨干基，含用作混合材部分。粉煤灰可以作为水泥中的混合材使用，以水泥组成的配比10掺量计算（也可根据实际情况及试验结果调整），每年可消耗粉煤灰493万吨。抛弃粘土是XX公司化工煤矿露天开采褐煤时，剥离抛弃的粘土质原料。其（主要成份是SIO2，含量60）,以生料配比215计，每年可消耗抛弃粘土194万吨干基。本项目是综合利用电石渣和其他的粉煤灰、硫酸渣、磷矿渣等工业废渣，采用新型干法生产工艺建设一条2000T/D熟料电石渣生产水泥生产线。本项目的建设可以解决XX集团排放的电石废渣、磷废渣、粉煤灰的环保问题，解决集团发展的后顾之忧，节省处理废渣的巨额费用，变废为宝，实现企业循环经济的可持续发展。云南XX集团XX有限公司的2000T/D综合利用电石渣新型干法水泥生产线技改项目已纳入云南省水泥工业“十一五”发展结构调整专项规划（云经重工2006298号），符合国家、行业、省、市的发展规划要求。所采用的新型干法窑外预分解水泥熟料生产工艺技术，是低消耗、高产出、少排放的环保、节能、可循环型的先进技术，属于国家鼓励发展之列。该项目的建成将有利于企业的可持续发展，有利于资源的综合利用和循环利用，有利于资源节约和环境友好型社会的建设。142项目建设的必要性1421防止环境污染的需要人类与环境是对立统一的，人类想很好的发展，必须依赖于自然环境，而一个良好的自然环境又靠我们人类来维护。随着社会的发展，人类越来越认识到自己对环境的依赖性、越来越认识到保护环境的重要性。改革开放以来，我国一直注意在工业生产中预防环境污染。早在1983年，国务院就颁布了关于结合技术改造防治工业污染的决定，于2003年1月1日正式颁布实施了清洁生产法，要求工业生产中污染物必须是低排放，甚至是零排放。XX集团新上的PVC项目每年排放约36万吨（干基）电石渣，同时集团磷化工排放的废渣（磷矿渣）每年有40万吨，电厂粉煤灰每年有10万吨。云南XX集团（电石渣综合利用）2000T/D新型干法水泥生产线的建成，可以充分合理地利用废渣，使之变废为宝，造福于社会和企业。有利于资源节约和环境友好型社会的建设。1422节约资源、实施可持续发展的需要资源（尤其是矿产资源）是人类赖以生存和发展的物质基础，是社会经济发展的命脉。资源（特别是不可再生资源）是有限的，如何使资源既能相对满足当代人的需求，又不能对后代人的发展构成危害；既要达到发展经济的目的，又要保护好人类赖以生存的大气、淡水、海洋、土地和森林等自然资源和环境，使子孙后代能够永续发展和安居乐业。在这样的背景下，国家提出了“可持续发展战略”，立足于中国国情，树立和落实科学发展观，切实转变经济增长方式，走新型工业化道路，以矿产资源的可持续开发利用促进和保证经济社会的可持续发展，实现全面建设小康社会和现代化目标，不走过量消耗自然资源特别是不可再生矿产资源的老路。实施可持续发展矿产资源战略，坚持开源和节流并重，把节约放在首位。调整优化产业和产品结构。严格市场准入，控制新上高消耗项目，遏制低水平重复建设。大力推广节能降耗生产技术工艺，坚决淘汰浪费资源的落后工艺、设备和产品。合理开发，综合利用，提高矿山回采率，保护优势资源。积极发展循环经济，利用好二次资源。在全社会树立节约资源的意识，全面推进资源节约型社会建设。本项目（电石渣综合利用）2000T/D新型干法水泥生产线采用工业生产产生的废渣作为水泥中引入CAO的原料，大大的节约了石灰石矿产资源。积极利用电石渣、粉煤灰、磷渣等工业废渣，提高资源总体利用率，发展循环经济，走可持性发展道路在生产过程中应用新技术、新工艺，科学合理的利用和处理废弃物。大力推进生产节能降耗，积极推广应用新型干法水泥高效能分解窑和预热器、窑尾气余热低温发电技术、大型高效粉磨系统，低热值燃料和可燃废弃物利用等节能降耗技术。1423资源综合利用、发展循环经济的需要循环经济是将清洁生产和废弃物的综合利用融为一体的一种生态型经济，是一种以资源的高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征，符合可持续发展理念的经济增长模式，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统经济增长模式的根本变革。资源的综合利用是指在矿产资源开采过程中对共生、伴生矿进行综合开发与合理利用；对生产过程中产生的废渣、废水（液）、废气、余热余压等进行回收和合理利用；对社会生产和消费过程中产生的各种废物进行回收和再生利用。发展循环经济是缓解资源约束矛盾的根本出路，为了减轻经济增长对资源供给的压力，必须大力发展循环经济，实现资源的高效利用和循环利用。大力发展循环经济，推行清洁生产，可将经济社会活动对自然资源的需求和生态环境的影响降低到最小程度，从根本上解决经济发展与环境保护之间的矛盾。同时发展循环经济也是提高经济效益的重要措施，大力发展循环经济，提高资源的利用效率，增强国际竞争力，已经成为我们面临的一项重要而紧迫的任务。我国在节约能源法、环境影响评价法、可再生能源法等法规中，均提出了发展循环经济相关方面的要求。2004年修订了固体废物污染环境防治法，各地也相继出台了地方性法规为各地依法推动循环经济的发展奠定了基础。本项目把生产中产生的废渣用于生产水泥，既可利用工业可燃废弃物制备成混合燃料，又可利用工业废渣制备生料及水泥成品。特别是新型干法水泥生产工艺在废弃物治理中具有的独特优越性，具体表现为水泥旋窑煅烧系统内的高温气体湍流强烈，有利于“气固”两相的混合、传热、传质、分解、化合、扩散；水泥旋窑煅烧的碱性物质可以和废料中的酸性物质合成为稳定的盐类，利于其废气的净化（脱酸）处理，可以与水泥工艺过程一并进行；水泥旋窑煅烧可将废料中的绝大部分重金属元素固定在熟料中，避免再次扩散之害；水泥旋窑煅烧的熟料没有残渣（灰）弃留，煅烧彻底干净。采用废料作为二次原燃料后，丝毫不影响所生产出的水泥和混凝土的物理化学性能及其环境功效。实现了资源的综合利用，变废为宝，符合发展循环经济的要求，属国家重点支持建设的项目。1424引领行业合理利用废渣、变废为宝、发展循环经济目前，云南省各PVC厂产生的电石渣都不能得到合理的利用，很多用填埋的方式进行处理，污染环境，占有了大量土地资源、，电石渣的价值也不能充分的发挥，部分厂家也采用电石渣来生产水泥，但规模小、处理的量不大。本项目为云南首家（电石渣综合利用）规模达2000T/D水泥熟料的新型干法水泥生产线，平均年处理电石渣691万吨、磷渣31万吨、粉煤灰49万吨，对行业的发展、废渣利用、发展循环经济具有重要意义。1425预期资源综合循环利用效果评价本项目是为聚氯乙烯（PVC）而配套的环保工程，是以水泥生产来处理消耗电石渣等工业废渣为原则，以综合利用电石渣为主，带动利用磷渣、硫酸渣、粉煤灰、抛弃粘土等工业废渣来生产水泥，可以进行资源有效转化，实现节能减排的目标。在整个水泥生产过程工艺技术及装备过程中都紧紧围绕着节能减排、资源综合利用的目标进行。以电石渣替代石灰石原料，按生料配比的4560的替代量计算，今后随着生产技术和管理水平的提高，替代量将逐步增加。以上几项合计每年可以消耗工业废渣691万吨。综合利用工业废渣实施有效的资源转换，符合国家倡导的循环经济发展方向，符合资源综合利用、节能减排、建立节约型社会的基本要求。本工程选择以电石渣部分代替石灰石原料，带动利用本地煤矿开采的剥离粘土和化工厂排出的硫酸渣，以及磷渣、粉煤灰等工业废渣，组织生产水泥产品。从拟建项目设计所确定的物料平衡中可知，在生产实现达标达产后，能产生以下资源综合利用效果（1）以生料配比计，电石渣代替585石灰石原料使用，每年可消耗聚氯乙烯（PVC）生产所排出的电石渣量691万吨（干基）。同时，也就能减少使用自然资源石灰石7098万吨。（2）以生料配比计，粘土原料的量以215配入使用，每年可消耗煤矿开采的剥离抛弃的粘土194万吨（干基）；（3）以生料配比计，磷渣配料的量为以1配入使用每年可消耗黄磷生产排出的电炉水淬磷渣31万吨（干基，含用作混合材部分）；（4）以生料配比计，铁质校正原料硫酸渣以1的量配入使用，每年可消耗XX塘子化工厂生产排出的硫酸渣09万吨（干基）；（5）粉煤灰可作为混合材使用，按水泥组成配比10的量使用，每年可消耗热力发电厂燃煤发电所排出的粉煤灰49万吨（干基）；（6）生产设备循环冷却水量60734M3/D，选用一墙之隔热发电厂排放的汽轮机的冷却水，它在输送过程温度已降至环境温度，该水为处理过的软质水，减少了企业的用水和水质处理费用，降低生产成本。以上各种资源综合利用，可以达到进行资源综合利用、实现节能减排、保护环境，实现降低成本、提高综合效益的目的，实现可持续发展的战略。贯彻落实了循环经济发展的有关政策，积极探索并努力实践和推广资源综合利用，节能减排科研成果，将放错位置的工业废渣，进行有效利用和转化。1426综述在海拔高程2030M，大气压力8142KPA的环境条件下。拟建替代石灰石原料生产水泥项目，以生料配比45的量掺入使用，每年组织生产水泥熟料620万吨，能产生的节能减排效果有每年可转化消耗电石渣3637万吨，可减少使用自然资源石灰石原料4413万吨，可减少石灰石原料分解排放CO2温室气体2526万吨；每年可减少使用标煤0754万吨，折算成选用的烟煤可减少使用099万吨（烟煤的热值22668KJ/KG，本项目的实施，实现了资源综合循环利用，达到了环保治理过程中的最高阶段循环经济的境界，从根本上解决了电石渣排放污染环境的问题,同时电石渣取代石灰石不仅节约了石灰石资源,也减少了二氧化碳的排放量。以综合利用工业废渣、保护环境为立项宗旨，符合国家产业政策。建成后的回转窑水泥生产线是以资源综合利用为目的，属国家鼓励的产业政策，可享受国家相关优惠政策，其主要原材料为PVC生产过程中产生的电石渣，生产的水泥成本低、质量好，在市场上有较大的竞争优势，生产水平和技术装备达到当今国内先进水平，整条生产线充分体现出技术起点高、产品质量优、经济效益好、装备国产化率高的特点，可以大幅度提高产品质量，降低能耗，节约投资，降低成本，具有明显的经济效益和社会效益，可为企业的发展壮大注入新的活力，使企业在改革发展中迈出坚实的步伐。15可行性研究的依据（1）、XX集团委托我院编制可行性研究报告的委托书。（2）、XX集团及当地政府提供的其他有关本项目的基础资料。（3）、XX集团与我院签订的“可行性研究报告”编制的有关合同。（4）、国家有关“政策、法规、标准、规范”。16可行性研究范围及内容综合分析拟建项目的具体条件，对从原燃料进厂到水泥包装出厂（含辅助设施）的工艺、总图运输、建筑与结构、电气自动化、给排水等内容及环境保护、劳动安全与工业卫生等技术方案进行统一规划，进行客观的分析、研究和评述，并根椐所制订的技术方案进行投资估算和技术经济分析。17可行性研究的指导思想和原则1可行性研究根据现场考察结果和业主意见本着以综合利用工业废渣、提高经济效益为中心的原则，提出适宜的建设方案。2提出的方案要求工艺先进、生产可靠、具有较好的经济效益和社会效益，达到高效、节能、提高质量、调整产品结构、美化厂容厂貌的目的。3工艺设备的选型适当，布置合理，操作方便，确保安全生产和劳动卫生条件良好。4在可靠的前提下，尽量选用新技术、新装备，继续为我国建材行业的技术进步作出贡献。5充分考虑节约和资源的综合利用，以实现经济效益和环境效益的双丰收。6坚持“三同时”原则，注重清洁文明生产和环境保护，选用成熟、可靠、高效的环保设备，使生产线达到国家规定的排放标准。7新建建筑物选用适当的结构形式，满足工艺要求和现场的环境及地质要求。8电气自动化水平要在满足生产要求的前提下选用成熟、可靠的先进技术和设备，为工艺提供良好的条件。18降低建设投资的主要技术措施1对全厂进行综合平衡，确保生产线匹配合理，生产稳定；2工艺设计在保证生产工艺线完整、可靠以及确保产品质量和环保要求的前提下，各环节工艺流程力求简化；3在工艺合理并满足安全生产要求、设备维护维修方便的前提下，尽量布置紧凑；4设备选型力求成熟、可靠、投资低，并适当提高设备运转率；5合理减少各种物料的库内储存期，以减少储库投资；6合理采用露天化方案、简化厂房结构，减少车间建筑面积；7结构设计合理选取柱网布置和结构型式，优化结构设计，降低建筑物自重，输送廊和提升机楼做成敞开式或半敞开式，合理选择建筑物楼板活荷载和设备动荷载系数；8生产过程自动化设计力求实用、先进，在满足生产过程检测、控制集中的前提下，选择专业性强而又投资低的技术方案。19项目实施条件191原料与燃料云南XX集团拟建一条2000T/D水泥熟料窑外预分解生产线，年产水泥熟料600万吨。生产采用电石渣、粘土、石灰石、硫酸渣和磷渣五组份配料。1原料1石灰质原料石灰质原料大部分采用XX集团化工厂产生的电石渣、磷渣，电石渣年用量691万吨（干基）,磷渣年用量31万吨。电石渣通过压滤和烘干后作为石灰质原料，根据其他生产厂家的经验，电石渣碱含量低，质量稳定。磷渣由化工厂运至厂内堆放入库。配料不足部分选用少量石灰石，石灰石距厂区约2KM，由公司统一管理和供货，满足生产要求。2硅质原料硅质原料为粘土，距厂区约2KM，供应量满足生产需求。3铁质原料工程所需铁质原料采用化工厂产生的硫酸渣，距厂区约25KM，供应量满足生产需求。4混合材混合材拟采用集团电厂的粉煤灰和化工厂的磷渣，年用量分别为49万吨和31万吨。供应满足生产要求。5石膏水泥生产用石膏矿距厂区约320KM，供量满足生产需求。2燃料煤本工程烧成系统拟用曲靖和富源烟煤，成分稳定，挥发份约1653，供应满足需求。192供电电源建议从XX集团电厂架空进线一路35KV电源，厂区内设260KWEPS应急电源作为保安电源。生产线总装机容量约20000KW。生产过程自动化采用集散型计算机控制系统对生产线进行生产过程监测、控制和电机顺序联锁启停控制。中央控制室设DCS操作站。110生产规模、产品品种及主要设计指标云南XX集团新征土地3629亩,其中2229亩用于2000T/D水泥熟料生产线，综合考虑该公司的场地条件、管理水平、合理用电以及厂方的要求，本着合理选用新技术的前提，确定本条水泥生产线采用2000T/D新型干法预分解窑烧成系统，生料制备采用HRM28立磨系统，水泥制成采用HFCG14065型挤压机、打散分级机和一台3813M高效筛分管磨组成的联合粉磨系统。项目实施后该公司将形成日产2000吨熟料，年产425PO普通硅酸盐水泥488万吨、磷渣425以上水泥209万吨，设计出厂水泥散装能力达70，袋装占30。实际根据市场确定散袋比。生产线的主要设计指标熟料日产量2000T/D熟料热耗3302KJ/KGCL（高原）熟料强度55MPA水泥综合电耗98KWH/T111主要工艺主机设备全厂主机设备表序号工段设备名称规格型号及性能台套数年利用率备注1烘干机3426M生产能力35T/H入水分3540；出水分1012主机功率110KW262烘电石渣2烘干机3025M生产能力35T/H入水分15出水分6主机功率110KW158烘粘土和硫酸渣3生料粉磨HRM2800立式磨生产能力130T/H入磨粒度225MJ/KG的条件下，该工程设计熟料热耗3302KJ/KG海拔校准，燃煤中的灰分在回转窑系统中将全部掺入熟料。所以煤灰掺入量33022934100/22668100427干生料配合比经配料计算，生料配比（干基）见表42（）表42电石渣磷矿渣石灰石粘土硫酸渣5851182151生料化学成分表43成分SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOR2OSO3P2O5CL烧失量含量1563362353488710601701602300062523熟料化学成分见表44。表44成分SIO2AL2O3FE2O3CAOMGOR2OSO3P2O5CL含量218954935365461400250270310008熟料率值和矿物组成，见下表45。表45KHNPC3SC2SC3AC4AF0902431555748193885610743生料料耗理论料耗128KG/KGCL实际料耗1293KG/KGCL。423有害成分分析本配料方案的生料、熟料的化学成分和率值均在正常范围内，以单个原料现有数据来看，有害成分均符合水泥原料要求。原燃料中有害成分钾、钠、硫、氯含量过高时，会对生产和产品质量造成不利影响，在熟料煅烧过程中，物料中钾、钠、硫、氯的化合物先后分解、气化和挥发，在窑尾及预热器内，当温度降低到一定限度的时候就会凝聚，粘附在生料颗粒表面，形成硫碱和氯碱循环、富集，并在窑尾预热器内结皮，影响料、气运行畅通，甚至堵塞，对水泥产品的质量也有很大影响，如水泥凝结时间不正常，强度下降等。因此，对原燃料中的有害成分需适当的控制。本工程所采用的原燃料有害成分含量均较低，生料中K2ONA2O为016，小于1的控制指标，SO3含量为0165，CL含量为0008，也符合小于0015的要求。可见本方案先进可靠。424物料平衡1生产方法、生产规模及产品品种XX集团公司水泥生产线采用窑外分解生产工艺，熟料生产能力为2000T/D。根据当地市场情况，生产425PO普通硅酸盐水泥70、425磷渣水泥30，水泥年产量6977万吨。水泥袋装与散装比例为73。2物料平衡表根据建设方案，物料平衡见表46。物料平衡表表46消耗定额物料平衡T天然水份配合比生产损失T/TCL干料湿料物料名称干料湿料时日年时日年电石渣355851074871151962393149744449232895989923037586911273磷矿渣811001280013910665255973767919211592927823168346948石灰石11810230402327191980460752138225519391946540561396217粘土15215102752032372293155034165102626977564746131942384原料硫酸渣151100123001511066525597767919125483011459034344生料生料11279912928106652559737679192107732585587775676烟煤8101470160122529488200133332096000熟料86183332000600000粉煤灰110101163011759690232558488372978823490493305磷矿渣8101011630126496902325582093021053252782275025半成品石膏341004700483917942820049628800PO42570196892325584883721000水泥磷渣水泥301968992232558120930231烧成系统年运转率82300天2入窑生料水分约1，熟料烧成热耗3302KJ/KGCL海拔校准3水泥品种为PO425普通硅酸盐水泥，混合材参入量104磷渣水泥磷渣掺1043生产工艺431生产方法、生产规模及产品品种1生产方法拟建项目采用日产2000T水泥熟料窑外分解新型干法生产工艺。XX集团有大量的磷矿渣、粉煤灰以及将要排放的电石渣，本方案力争多处理这些废渣。磷矿渣对水泥生产而言，其中P2O5含量控制在一定范围内时，对水泥烧成有利，当超过一定含量时对水泥强度，特别是水泥早期强度影响较大。本方案根据一般经验生产普通硅酸盐水泥和磷渣水泥，比例为73，在生料配料中掺1磷渣，水泥配料中掺10磷渣，经配料计算，年可处理磷矿渣31万吨干基。电石渣采用生料配料，比率为585，年可处理电石渣691万吨干基。粉煤灰采用水泥配料，比率为10（可根据实际情况及试验结果调整，以便处理更多的粉煤灰），年可处理粉煤灰49万吨干基。2生产规模全年运转以300天计算，则年产水泥熟料60万吨。3产品品种425PO普通硅酸盐水泥488万吨。磷渣水泥209万吨4主要技术指标熟料产量2000T/D熟料烧成热耗3302KJ/KGCL（海拔校准）水泥综合电耗98KWH/T432工艺原则及装备水平本项目设计的指导思想是“生产可靠，技术先进，节省投资，提高效益”。在此前题下，设计遵循下列原则1总图布置充分利用现有场地，力求合理、紧凑。2在保证产量、质量的前提下，采用新工艺、新设备和新技术；在保证生产可靠的前提下，优先选用国产先进设备及部分引进技术国内生产的设备。3工艺设备自动化控制水平达到或超过国内现有同规模生产线水平。4对“三废”治理高标准，在设计上各扬尘点的收尘设备排放浓度达到或低于国家规定的排放标准。433水泥袋装、散装比例袋装70散装30434物料及产品的运输方式原料、燃料进厂及水泥出厂均采用汽车公路运输方式。435原料配合比（干基）电石渣磷矿渣石灰石粘土硫酸渣5851182151436主要生产工艺方案及特点在保证整个生产线的完整性、生产的连续性和可靠性以及确保产品质量和环保水平的前提下，工艺系统力求简化，设备选型采用成熟可靠、价格较低的设备，适当提高设备运转率，采用引进技术国内制造或国内开发设计的先进设备替代进口设备，实现全线工艺设备国产化。工艺布置上，尽量简化设备厂房，减少建筑面积，皮带输送机、螺运机通廊作成敞开式或半敞开式，斗式提升机楼和部分生产厂房不封墙。对各种原料、半成品和成品，在满足正常生产要求的前提下，合理减少其库内储存期。该生产线建设场地海拔高度约2030M，选择工艺方案时将充分考虑高原地区的特点，尤其是选择热工设备、通风设备、流体输送系统时，充分考虑大气密度的影响。1生料制备新型干法水泥生产线的生料粉磨通常采用烘干兼粉磨系统。立磨系统具有粉磨效率高，电耗低，烘干能力大，系统漏风率小，建筑面积小，建设速度快，允许入磨物料粒度和水分大，入磨物料综合水分可以达到15，而且工艺流程简单紧凑，噪音低，特别是能充分的利用窑尾废气进行物料烘干，利用率达到80。本工程生产采用电石渣、粘土、石灰石、硫酸渣、磷矿渣五组份配料，需要研磨的物料约占374，立式磨能够保证磨机具有80120T/H生料的研磨能力和100160T/H的烘干能力。根据我们的经验，国产立磨的技术和装备日益成熟，使用日趋普遍，因而选择专为粉磨电石渣研发的HRM28国产立式磨方案。如果采用4575M35M中卸烘干磨系统，具有140160T/H生料的研磨能力，要求入磨物料综合水分小于15。电石渣烘干水分一般控制在小于15，将烘干后的电石渣、页岩、石灰石、硫酸渣、砂岩入磨粉磨，入磨综合水分为11，可以满足入磨物料水分要求，但研磨能力过强，烘干能力大和研磨能力小的矛盾在风扫磨内难以统一。系统电耗偏高，建筑面积大，工艺流程复杂，经济上不合理。本项目不主张采用此方案。立磨系统具有粉磨效率高，电耗低，烘干能力大，系统漏风率小，建筑面积小，建设速度快，允许入磨物料粒度和水分大，工艺流程简单紧凑，噪音低等优点。尽管4511M中卸烘干磨对普通原料的适应性好且运行最可靠，但从运行费用和投资费用比较，立式磨具有更大的优势，根据我们的经验，尤其适合电石渣烘干粉磨。且近年来国产立磨的技术和装备日益成熟，使用日趋普遍，因而选择国产立式磨方案。我院对该厂原料易磨性能进行了测试，测试结果为原料混合料粉磨功指数1426KWH/T从测试结果并结合电石渣生料特性，采用HRM28立式磨系统，生产能力为160T/H，可满足2000T/D熟料生产线的需要。2生料均化生料均化是生料入窑前均化链的最后也是最重要的一环。比较典型的均化库有CF库、IBAU库和MF多股流库等。1MF库MF库库中心下部有一凹陷的搅拌室，库底做成向中心倾斜的圆锥面，并分为1012个区，每个区装有23条带盖板的卸料通道。当库底各区轮流充气卸料时，库内形成多处不同流量的、平行的漏斗流，物料在穿透料层进行纵向重力混合的同时，还起着径向混合的作用，同时也改善了库壁处生料的流动性。生料进入凹陷的搅拌室时，又获得较好的气力均化。MF库均化效果较好且均化电耗较低。2CF库CF库库底被分为大小相同的7个下料区，每区又由6块相同的等边三角形小区组成，每个下料区中心有一个下料口，下料口上部设有减压锥。整个库底的42个三角形小区都装有充气箱，各组充气箱与带电动控制阀的空气管道接通。下料口有各自的卸料阀和空气输送斜槽，卸出的生料被送到库底中央的一个搅拌仓，仓支承在负荷传感器上，通过控制库底卸料量来控制仓内料位。生料在库内发生重力均化，在搅拌仓内得到气力均化。CF库采用微处理机对库底42个三角区按规定组合方式进行轮流充气下料。由于各区的下料量不等，可使不同时间入库的生料同时到达库底，因而重力混合效果甚佳。但是，由于搅拌仓规格较小，故气力均化作用稍差，且难以解决物料的边壁流动问题。3IBAU库IBAU库库底中心有一个大圆锥，通过它将库内生料的重量传到库壁上。圆锥周围的环形空间被分成向库中心倾斜的68个区，每区装有充气箱，充气时生料首先被送至一条径向布置的充气箱上，再通过圆锥下部的出料口，经斜槽入库底部中央的搅拌仓中。当一区充气时，该区上部物料下落形成一漏斗状料流，依靠重力发生混合，进入搅拌仓后，又依靠连续空气搅拌得到气力均化。IBAU库主要优点是电耗较低，能较好的解决物料的边壁流动问题，缺点是施工安装复杂，而且由于搅拌仓容积较小，故均化效果不够理想，采用单库操作时，生料均化值最高为7。上述三种均化库的技术经济比较见表48。三种均化库的技术经济比较表48种类指标MF库CF库IBAU库规格（M）154015401530储存量T700070007000储存期D264264264气源罗茨风机罗茨风机罗茨风机均化用空气压KPA60806060均化用空气量M3/T生料691012810均化电耗度/T生料010015012均化值H8107设备投资10013060土建费用100105110安装费用10014050总投资10012095操作要求简单较复杂简单生产费用最低较高较低维修费用较低较高低自动化程度较高高高以上设备投资包括窑尾喂料系统费用；从投资看，CF库、MF库都比IBAU库造价高；从均化系数看，CF库最高，IBAU库和MF库相当，然而在实际工业生产中，MF库由于其不可避免的边壁效应，总存在着中间物料先走的趋势，造成均化效果不能达到设计要求，而CF库的控制卸料和IBAU库特殊结构均能有效克服这一点。综合考虑决定选用IBAU库。另外，根据厂方的意见，就生料均化库大小库方案做一比较，详见表49。由比较表可见，采用一座15M库的主要优点是投资省，系统简单。根据现有使用厂家的生产经验15M库已能满足生产要求，为了节省投资，本设计拟采用一座15MIBAU库。生料均化库大小库方案比较表49序号比较项目单位方案一方案二1库直径M15182库数量座113储存量T700090004设备重量T901355占地面积M21802556设备费751007土建费601008设备安装费751009总投资651003窑尾喂料窑尾喂料系统一般有气力提升泵和高效提升机两种方案可供选择。气力提升泵生产维护方便，流程简单，易操作，但电耗高，同时大量的冷空气被带入到预热器系统，使系统的热耗加大。近年来，随着计量技术的进步和提升机性能的改进，以简洁的计量系统加高性能的提升机组成的窑尾生料给料系统越来越受欢迎，因此，本项目拟采用冲板流量计计量，高性能提升机输送物料。该系统具有稳定可靠的计量精度，方便灵活的调节手段，同时又具有节省电耗、提高预分解系统热效率的优点。4熟料煅烧1分解炉分解炉是构成预分解系统的关键设备，分解炉的使用效果直接关系到烧成系统的产量、热耗和运转率，进而影响到企业的经济效益。针对不同的原燃材料需要选择不同的分解炉，国内外比较典型的分解炉结构形式多达几十种，合肥水泥研究设计院根据电石渣煅烧性能研制成了RBH1200预分解系统，该系统已在淄博宝生建材成功的应用，本工程将在此基础上根据XX集团原料的性能适当调整，同时由于拟建工程地处高海拔地区，预分解系统将根据高海拔地区的特点进一步调整。该系统将有以下特点1燃料燃烧速度快、燃烧完全燃料在纯净的高温三次风中经预燃室（SB室）形成稳定的火焰，在旋涡燃烧室（SC室）迅速燃烧，在混合室（MC室）与窑尾高温气体气体混合、喷腾，进一步燃尽。燃料燃烧条件好，燃料在炉内滞留时间长，燃烧稳定、充分。2入窑生料分解率高生料被高温三次风带入分解炉SB室，在SC室与燃料混合燃烧，迅速升温，吸热分解，在MC室下部与来自窑尾的高温烟气混合、喷腾，缓慢上升，进一步吸热、分解。生料在炉内停留时间长，局部气体温度相对较低，分解充分的CAO易烧性较好，有利于降低窑的热负荷，提高烧成系统产量。3结皮堵塞现象少预热器分解炉的结皮堵塞的主要原因是生料和燃料在较高的温度下大量挥发有害成分硫和氯，与生料中的碱（钾和钠）形成硫酸盐（R2SO4）和氯化物（RCL）,吸附于生料的表面，降低了生料的共熔温度，遇到局部高温气体，生料表面出现部分熔融状态，易于粘壁，产生疏松多孔的层状覆盖物，进而结皮，有时会大面积塌落，不塌落的部分时间越长，结皮越致密坚硬，难以处理，最终堵塞通风或料流管道。即使有害成分含量控制在合理的范围内，局部高温也会导致物料表面发粘、结皮，尤其是缩口部位。一般堵塞的主要部位是窑尾烟室、缩口和最低一级旋风筒的锥体、下料管等区域。RSP分解炉的结构优势可有效的减少结皮堵塞由于旋流的作用，生料在SC室形成高速旋转贴壁效应保护炉壁，不致高温火焰直接辐射，烧损衬料，衬料表面光滑、洁净，内壁不易粘结物料；同时生料吸收大量的燃料燃烧热量，一方面CAOH2、CACO3及时吸热分解，生料表面温度低，熔化量少，另一方面可有效的降低炉内温度，避免燃料和生料中的有害成分大量挥发，降低结皮堵塞的可能；高速运行的较低温度的带料炉气直冲缩口下部，生料在缩口处被高速（2535M/S）喷腾的高温（1000左右）窑尾气体托起，与之混合，产生喷腾、冲刷，吸热分解，又可降低该处气体温度，局部高温现象缓解，加之燃料不在此处燃烧，能有效防止和破坏缩口处结皮的形成；燃料燃烧条件好，在炉内滞留时间长，燃烧完全、充分，在下一级旋风筒内燃烧量小，不会形成局部高温，减少了锥体部位结皮的可能。燃料在较低温度的SC室大量燃烧，全炉系统没有产生局部高温的条件，因而系统结皮堵塞现象少。此外，新型干法生产的生料喂料稳定、均匀，风、煤、料的匹配更趋合理，不需要频繁调整用煤量，因而喂煤量波动小，燃料在炉内燃烧更完全。2预热器预热器是预分解系统的重要组成部分，主要有旋风筒、上升管道、下料溜管和锁风翻板阀等部件组成，其作用是物料热交换和料气分离，常温物料经预热器预热后进入分解炉的温度可达750800，入窑物料温度可达850左右。根据国内近年来的生产使用情况，单系列预热器比双系列有更大的优越性。本设计将选择低阻型、高分离效率的新型单系列五级旋风预热器，并结合对分解炉的优化，使1筒出口负压控制在5200PA以下，入窑物料分解率可达到9095，以提高窑系统产量。3回转窑随着海拔高度的增加，大气压力下降，空气密度降低，因而导致回转窑的传热效率降低，相同规格的回转窑，在高海拔地区的产量GH与在平原地区的产量G0可根据公式计算，其中PH为高原地区的大气压力，P0为标准大0GHP气压。随着海拔的增高，窑的产量将下降，维持相同的产量，在高原地区窑的规格必须加大。例如设计能力为1000T/D熟料的生产线，滇西水泥厂海拔2142M，回转窑规格3350M，青海水泥厂海拔2430M，回转窑规格3554M。XX集团2000T/D熟料水泥生产线拟建场地海拔2030M，大气压力8142KPA，根据上述公式计算，GH/G00896，也就是同规格的窑在本地产量将降低10以上。本生产线保证指标2000T/D熟料，期望指标21002300T/D，考虑又是首次在高原地区以电石渣为主要原料，确定窑的规格为4060M。4燃烧器燃烧器是组织系统燃烧和提高窑内熟料煅烧质量的关键性设备。其设备的设计好坏，直接影响到系统操作、熟料的煅烧质量以及环境保护等等。目前国内在引进设备的基础上，通过实验研究和数值模拟研究以及长期的生产实践，开发设计的新型高效多通道燃烧器，具有对燃料适应能力强，一次风用量少，煤粉和气流混和均匀，燃烧效率高，火焰稳定，便于火焰调节和控制的优点。为新型干法系统的应用和熟料的烧成创造了良好的条件，同时也为满足环保要求奠定了基础。5冷却机本次技改工程拟采用第三代控制流篦式冷却机。控制流篦冷机根据料层厚度、熟料粒度的分布情况合理地划分冷却区域，冷却风从篦床下空气管道通过滑动补偿器进入空气梁、篦板，向上吹入料层内，对熟料产生急冷作用，它大大提高了熟料冷却效率，对提高熟料质量、节约能耗有较好的作用，且二、三次风温高，为煤粉燃烧创造了良好的燃烧条件。第二代篦式冷却机与第三代篦式冷却机的方案比较如下篦式冷却性能比较表410比较指标第二代冷却机第三代冷却机出料温度（）65环境温度65环境温度二次风温（）9001050冷却空气量NM3/KGCL3120冷却风机总功率（KW）700555热回收效率（）65687075系统投资（）1001106煤粉制备为了充分利用窑头篦冷机的废气余热，节约能源，新型干法生产线的煤粉制备通常采用烘干兼粉磨系统，结合本工程燃料的特点，控制煤粉细度35,拟选择的煤磨系统主要有2465M风扫式无烟煤细磨机和HRM1700立式磨。二种方案的比较见下表。煤粉制备方案比较表411方案项比较项立式磨HRM1500MM无烟煤细磨机2853M1系统产量16T/H20T/H16T/H2成品细度R00851210123入磨粒度4747电场风速/过滤风速M/MIN073040压力损失PA904厂房耐火等级三级5消防救护设施合格率80以上772可行性评价本新建工程设计采取多层安全防护措施，可以避免重大事故，提高工程的安全程度。用安全标准来衡量，本工程各危险点的安全属D级，危险等级属IV级，属危险度低的企业。对于这样的危险度，已采取的安全设施是可行的，能保证全厂生产线的安全运行。78专用投资估算本工程用于劳动安全、工业卫生及消防方面的投资约56万元，已计入各单位估算之中。8组织机构及劳动定员81组织结构根据“公司法”并参照目前国内同类企业组织机构情况，结合本项目的特点，拟定云南XX集团珺琨水泥有限公司的组织机构，供参考。生产组织采用董事会领导下的总经理负责制，下设若干部门，完成具体的生产经营活动。组织机构见图81。82劳动定员821劳动定员编制依据1水泥企业劳动定员试行标准国家建材局（83）建材人字1号文件。2考虑回转窑生产线的工艺要求、装备及自动化水平并参照同类型工厂的实际劳动定员设置情况，进入DCS控制系统的工段设巡检工，未进入系统的工段设岗位工，维修人员集中管理，统一协调，不分到车间、工段和班组。3工人工作制度实际每周40小时，凡连续作业的岗位，每4名定员配置1名轮休工，补勤人员按生产线人数的7配备。822劳动定员构成项目完成后，2000T/D新线定员224人，其中上层管理人员8人，中层管理人员11人。全员劳动生产率31147吨水泥/人年，生产人员劳动生产率340342吨水泥/人年。83人员培训为使工程竣工后能尽快达到设计的各项技术指标，需要培养一批技术管理人员和熟练的生产工人，因此建议1在项目实施前期，组织一