1亿块折标煤矸石页岩烧结多孔砖可行性研究报告书

PAGE7年产1亿块（折标）煤矸石页岩烧结多孔砖项目可行性研究报告建设单位：新疆XX建材有限公司编制单位：伊犁XX工程咨询有限公司编制日期：二零一一年一月目录TOC\o"1-2"\h\u207821总论 7147401.1项目背景 7252471.2可研报告范围 931301.3设计原则 9324851.4设计依据及遵照的标准 10326061.5设计遵循的规范和依据 10163131.6工程概况 1160891.7项目建设的目的和意义 12136251.8主要技术经济指标 14306422市场预测 1536042.1市场调查 15109382.2市场预测和发展前景 1625203生产规模及产品方案 1840923.1生产规模 1828253.2产品质量指标 18188554建设条件与厂址选择 19138004.1厂址选择 1947424.2原料种类及储量 1929394.3供电 19233894.4供水、排水 19178954.5交通 2062474.6自然条件 20185544.7交通运输 22265514.8原料的基本性能 23187084.9结论与建议 2536455总图及运输 26244475.1总平面布置 2673565.2交通运输 2743325.3主要技术指标 27132696生产工艺及设备选择 287936.1项目构成和工作制度 2825606.2工艺技术和设备选择 282946.3物料储存表 34313147热工及机械设备 34113607.1热工设备 34207887.2干燥室 35140017.3焙烧窑 37152288窑炉的余热利用 40147928.1余热来源 40213848.2余热利用现状 40226088.3余热利用方式—采用低压余热锅炉 41256208.4经济效益 444809建筑工程及辅助设施 45304349.1设计原则 45142349.2设计遵循的规范、规程 45136719.3建筑方案 46242089.4结构方案 4651469.5给排水与采暖 472210810电力与照明 491769910.1概述 493215810.2设计遵循的主要技术规范 49548210.3电源 502335310.4供电线路 501213610.5低压配电柜 50677510.6计量与保护 502281610.7照明、灯具、防雷接地 511473910.8负荷计算 511206610.9年耗有功电量 51132510.10通信线路 511141411自动化与控制 52427111.1概述 52424711.2自动化与控制系统 52684412综合利用节能降耗 532954012.1原材料节能 53155512.2工艺技术节能 531286012.3建筑节能 55475313环境保护 562018013.1概述 56798713.2环境治理设计依据 56199713.3污染源分析 581774113.4治理措施 592293513.5环保管理 612414114劳动卫生与安全 612140414.1概述 612067814.2设计依据 611938214.3职业安全 62987415消防 62260215.1指导原则 621569415.2设计依据 62685915.3消防环境 631114215.4建筑物耐火等级 63510815.5消防设计 63210515.6消防组织 642724816劳动定员与人员培训 642858516.1企业组织 642497516.2劳动定员 641423316.3人员培训 662482417项目实施综合计划 67571917.1概述 67152717.2进度计划表编制依据及原则 672337218投资估算 681340518.1投资估算 68330918.2项目总投资 701923718.3资金来源 70799318.4资金使用计划 7089019项目经济评价 712026919.1基础数据 712991919.2项目财务评价 712120620招（投）标及采购 742034620.1招（投）标依据 741917220.2招（投）标范围 74968420.3招（投）标组织形式及方式 75254221结论与建议 75附表附表1：项目实施进度表附表2：年产1亿标块工艺设备明细表附表3：供电设备明细表附表4：6.9m窑炉投资概算表附表5：总投资估算表附图：工艺平面布置图1、总论1.1项目背景新疆皓阳建材有限公司根据去年中央新疆工作座谈会精神，中央将继续加大援疆力度，新疆掀起了新一轮的大发展，全国各省市相继启动援疆战略，纷纷对口援建新疆，使援疆工作进入新阶段，新疆的经济和社会必将得到新的发展机遇。新疆皓阳建材有限公司所在地—伊宁市是江苏省对口援建地，是国家重要的能源基地，发展潜力巨大。江苏省出台了一系列优惠政策、措施、资金支持该州的发展，此项目就是其中的一个。为使项目快速健康发展，早日投产，支援建设，公司多次派领导及有关技术人员赴内地考察学习。掌握先进技术，生产绿色建材产品造福新疆人民。在大量调研基础上，皓阳公司充分认识到我国建材行业沿用粗放型传统生产模式，对自然资源的浪费和生态环境的破坏，认识到建材生产走环保节能建材生产之路的必要性，面临着生存与发展的严峻挑战，决定走循环经济的发展道路模式，将自己的发展目标定位于坚持做大新型建材工业，以加快发展循环经济为依托，积极稳步地发展相关产业，利用现有的生产管理经验，建设新项目，利用当地丰富的页岩、煤矸石、粉煤灰为主要原料，投资2500万元建造年生产1亿（折合标砖）块的连续化、规模化、工业化大生产的隧道窑生产线，生产多孔砖、空心砖及保温空心砌块、空心砖及保温空心砌块等新型建材产品，为伊犁河谷的墙体材料改革和大发展添砖加瓦。为使项目早日启动，公司分别考察了国内部分煤矸石、页岩隧道窑烧结砖厂，委托伊犁国翔工程咨询有限公司进行了原料分析检测和现场勘察，各项指标完全达到烧结砖的标准要求和规模化要求。新疆皓阳建材有限公司循环经济产业链流程图→矿井水→矿井废水处理厂→干净水→工业（生活）生产用水→精煤→焦化厂炼焦→焦碳→外销钢厂→原煤→洗煤厂→→洗选矸石→→→→→→→→→煤矿开采→ ↓→中煤→电厂→发电→粉煤灰 ↓↓ ↓→煤矸石→制作烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块→建筑工程↓余热利用—洗澡、取暖、发电等

1.2可研报告范围本工程可行性研究的范围、内容及深度按照国家颁发的《工程设计文件编制深度规定》（2003年版）进行编制，并根据新型建筑材料建设项目设计文件深度的相关规定和上级颁发的有关文件予以补充。本阶段重点研究了以下内容：厂址条件砖厂规模全厂总体规划及厂区总平面布置生产工艺方案及设备选型干燥与焙烧土建（建筑结构、给水排水、采暖）方案供电系统方案自动化与温控方案环境保护节能降耗与消防劳动卫生安全及定员项目实施的条件和轮廓进度投资估算及技术经济评价1.3设计原则1.3.1根据项目性质和产品要求，设计工作遵循“切合实际、经济合理、技术先进、安全适用、符合基本建设要求”的原则。突出体现经济性、合理性、先进性。1.3.2该项目利用煤矸石生产烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块、空心砖及保温空心砌块，生产过程复杂，工艺要求较严格。为保证产品质量，设计中根据煤矸石、粉煤灰原料的特点，采用了相应的有效措施。1.3.3以经济效益为中心，采用成熟先进的设计思路、设计手段和设计方法，采用有利于提高砖厂综合水平、减人增效的设计方案，最大限度地降低工程造价。节约用地、节约用水、节约材料、节约能源，符合环保和水土保持要求，采用成熟的先进技术，方便施工、运行和检修，保证设备安全运行，以取得工程建设的最大综合经济效益，为市场销售提供有力保证，同时为砖厂的文明生产创造有利的条件。1.3.4贯彻节能原则，所有工艺设备均选用高效节能产品，在保证产品质量的前提下，降低设备装机容量，从而达到节能目的。1.3.5做好环保、劳动保护、消防设计，采取有效的措施治理粉尘、烟气和噪声，避免二次污染。同时严格遵守劳动保护条例和防火规范，搞好消防系统设计。1.4设计依据及遵照的标准1.4.1新疆皓阳建材有限公司提供的厂区平面图、气象水文资料、厂区资料、地址状况资料；1.4.2编制可行性研究报告的委托合同书和供电、供水的证明；1.4.3新疆皓阳建材有限公司提供的单位概况及项目背景资料；1.4.4新疆皓阳建材有限公司页岩、矸石原料性能及分析报告；1.4.5《国务院办公厅关于进一步推进墙体材料革新和推广节能建筑的通知》国办发（2005）33号；《新疆维吾尔自治区墙体材料革新规划》；1.4.6国家墙改政策及其他相关政策法规；新疆维吾尔自治区一系列禁止使用粘土砖的政策、文件；1.4.7《建筑材料工业概算定额》。1.5设计遵循的规范和依据《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《冷弯薄壁型钢技术规范》（GB50018-2002）《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）《建筑地面设计规范》（GB50037-96）《工业企业设计卫生标准》（GBZ1-2010）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）《中华人民共和国环境保护法》《环境空气质量标准》（GB3095-1996）《工业窑炉大气污染物排放标准》（GB9078-1996）《工业企业总平面设计规范》（GB50187-93）《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）1.6工程概况该项目是利用当地煤矸石和页岩，生产烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块，项目总体设计规划为年产1亿标块砖规模。项目总投资2500万元人民币，占地约100000平方米。该项目于2011年决定建设并开始调研，分别考察了国内部分煤矸石、页岩烧结砖厂，委托设计院进行了原料分析检测，各项指标达到标准要求；从此，确定了煤矸石制砖硬塑挤出成型、人工一次码烧工艺的总体思路。1.7项目建设的目的和意义1.7.1环境保护的需要我国每年排放的煤矸石、粉煤灰达6亿吨，历年堆积的工业废渣多达100多亿吨，占用土地150多万亩，不仅侵占土地、浪费资源，还会污染水源和空气，直接破坏生态环境，危害人类健康，若不进行有效治理，其对子孙后代的生存环境的影响是极其长远的。利用煤矸石原料制造生产性能优良的新型墙体建筑材料，是消除这种工业废料污染的最有效、最彻底的途径。以年产1亿标块规模计算，每年消耗煤矸石（页岩）约33万吨，使煤矿基本实现煤矸石（电厂粉煤灰）零库存。国家计委、财政部、环保总局、经贸委联合下发文件，公布《排污费征收管理条例》，规定，自2003年7月1日起，凡对粉煤灰、煤矸石等固体废弃物不综合利用的每吨收取15元的排污费，该项目是极其符合国家环保要求的。1.7.2国家墙体材料改革的需要众所周知，多少年来，“秦砖汉瓦”一直是我国传统的建筑材料，时至今日，实心砖仍是广泛使用的主要墙体建筑材料之一。我国是产砖大国，年产和使用砖数量8000多亿标块，其中粘土砖6400亿标块，耗能9600万吨标煤。砖瓦生产对土地的占用和破坏相当严重。目前，全国砖瓦企业占地500万亩，其中相当部分占用可耕地，每年烧砖毁田数十万亩。随着我国建设事业的不断发展，对砖的需求量也迅速增长，制砖毁田、浪费能源、破坏生态环境已成为当前迫切需要解决的社会问题。国家不但对墙体材料改革工作提出了要求，还将建材工业与建筑业列为振兴国民经济的支柱产业，提出大力发展节能﹑节地﹑利废﹑保温及隔热的新型墙体材料及制品，限制实心砖的生产。颁发了国发（2005）33号文件、财税（2008）117号文件国家发改委等四部门联合下发了《关于进一步做好禁止使用粘土砖的通知》，下达了墙体材料节能费征收管理办法，推广建筑节能。同时，下达了扶持新型墙体材料的各项优惠政策，实施节能住宅设计，利用30%以上工业废渣生产新型建材产品可免征所得税5年，免交征增值税；对粘土砖增值税由7%的征收力度加大到17%，同时国家把其列为优先发展的高技术产业化重点项目。1.7.3资源综合利用、节地、节土的需要国务院国发（1996）36号《关于进一步开展资源综合利用意见的通知》，要求高度重视资源综合利用工作，给出了许多规范措施。国家结合资源综合利用颁布了《循环经济法》，规定：大力发展循环经济，开展资源综合利用，鼓励支持工业废渣制作新型建材，建设主管部门应从建筑设计标准、施工规范和要求等方面积极支持新型建筑材料的推广；在距煤矸石页岩堆放场地20km范围内不准新建、扩建实心粘土砖厂。拟建的煤矸石页岩多孔砖、空心砖及保温空心砌块生产线，按年产1亿标块规模建设，达产后年消耗煤矸石、页岩约33万t，可减少煤矸石堆放占地约33亩（按堆高15m计）。如果从资金角度计算，该砖厂投产后，可消化掉当地煤矿、电厂排放煤矸石、粉煤灰。1.7.4节约能耗的需要（1）生产节能建材行业是耗能大户，烧砖用煤，耗能巨大。在我国生产１万块烧结普通粘土砖需原煤1.1t，由于煤矸石页岩中含有一定的可燃物，生产中采用内燃焙烧，生产1亿标块多孔粉煤灰烧结砖，一年可节约原煤7333t。（2）建筑节能、降低造价根据国内市场调查及国家墙材革新计划，该项目主导产品为多孔砖、空心砖及保温空心砌块，这里仅将多孔砖、空心砖及保温空心砌块与实心砖热工性能作以下比较，有关参数如下：孔洞率 ≥30%导热系数 入=0.452W/m2k吸水率 ≤17%（粘土实心砖为25%）240mm厚的多孔砖、空心砖及保温空心砌块墙体的总热阻为0.783m2k/w，370mm厚的实心粘土砖墙体的总热阻为0.642m2k/w。由此可见，240mm厚度的多孔砖、空心砖及保温空心砌块墙体热工性能可以优于370mm厚度的实心砖墙体材料保温隔热效果，同时可增加建筑物的实际使用面积。采用煤矸石多孔砖、空心砖及保温空心砌块砌墙，比实心砖墙体能耗减少30%。由于多孔砖、空心砖及保温空心砌块隔热保温性能好，因此，夏天能减少空调能耗，冬季能减少取暖的煤耗，可节能30%。多孔砖、空心砖及保温空心砌块和实心砖相比，使用过程中，多孔砖、空心砖及保温空心砌块墙体自重减轻近30%，其基础费用可下降20％左右，每立方米砌体砂浆节约10～15％，每平方米建筑面积砌筑用工量减少25%，对建筑施工来讲，具有很高的潜在效益。1.8主要技术经济指标主要技术经济指标序号项目单位指标备注1生产规模块1亿标砖2产品纲领240×115×53(标砖)240×115×90（KP1)比例60%240×115×180比例20%370×250×250比例20%煤矸石、页岩万t33电万千瓦时452生产用水t250004装机容量kW1624变压器容量kVA1200二台800kVA、一台400kVA5劳动定员人204生产辅助职工人187管理人员人176全员劳动生产率万标块/人.年55.047厂区占地面积平方米100000建筑面积平方米10400堆场面积平方米466008项目总投资万元2500固定资产投资万元2233铺底流动资金万元200其他投资万元67年销售收入万元3000年总成本万元2180投资利润率%28.68内部收益率%24.41年实现税后利润万元6152市场预测2.1市场调查煤矸石页岩烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块的优越性已经越来越受到国内外专家和建设单位的重视，对它的广泛使用即将成为我国建材行业的一场革命。本项目的市场前景十分广阔，据市场调查，今后几年，随着新疆开发建设步伐的加快，伊犁地区城市建筑竣工面积将大幅提升。目前，伊犁河谷墙体材料产品销售市场范围内大部分为实心粘土砖，新型墙材只占15%，价格较高，每块标砖0.30元左右，且质量较差，远远落后于国家对建筑节能要求的标准，但市场需求量大，年需求量为30亿标块。在伊犁河谷建筑市场上，境内现有粘土砖生产厂家装备技术普遍落后，而且现有新型墙体材料生产能力远远满足不了市场要求。煤矸石页岩隧道窑生产线的建设有着得天独后的资源优势，利用煤矿煤矸石，页岩生产优质的多孔砖、空心砖及保温空心砌块等建材产品，替代粘土实心砖，满足各种建筑市场的需求，达到国家建筑节能标准。根据《新疆维吾尔自治区墙体材料革新与建筑节能发展规划》要求，新型墙材革新比例要达到40%的量，砖厂距离市区较近，产品质量可靠，可直接供口岸、工业园区、县城及抗震安居、牧民定居、出口哈萨克斯坦等，销售空间大，市场广阔。随着伊犁经济的发展和建设规模有增无减，特别是现实墙体材料生产单调，产品结构也不尽合理，达不到建筑节能标准。目前仅有的制造粘土砖的企业规模小，产品质量较差，建设这条生产线，不仅符合国家墙改政策，适应建筑市场的需求，满足日益增长的伊犁经济建设的需要。2.2市场预测和发展前景新疆维吾尔自治区政府早已下发文件，对开发新型墙体材料作了特殊规定，对城市规划区范围内的建筑单位承揽各种建筑工程，必须交纳发展新型墙体材料的专项费用，按每建筑平方米8～12元收取。生产煤矸石多孔砖、空心砖及保温空心砌块具有比重轻、强度高、隔热、隔音、保温、节能等特点，产品档次高，花色品种多且建筑功能好，可提高施工效率、节省建筑砂浆，各项技术指标明显优于粘土实心砖，从而使这种产品具备了一定的市场竞争能力。目前，粘土实心砖厂属粗放式的生产方式，轮窑、软塑、二次码烧，基本上是手工操作，低水平的生产技术，产品质量得不到保证，产量小、品种少。随着建筑规模的不断扩大，毁田严重，能耗高、质量差的粘土砖厂将被关闭，墙体材料供需之间的矛盾越来越突出，利用煤矸石等工业废渣生产空心砖则是解决这一问题的最佳选择，投产后将有广阔的市场。从目前国内市场实际情况看，凡是发展多孔砖、空心砖及保温空心砌块的地区，如上海、河南、河北、安徽、东北、山东、四川等省份和地区，产品都十分畅销。据调研，除伊宁市外，周边县市区目前砖的使用量也较大。生产、使用煤矸石页岩多孔砖、空心砖及保温空心砌块在税收方面享受较多政策优惠，保温空心砌块建筑物理性能优异，砌筑效率高，墙体自重减少，绿色环保、建筑节能、隔音保温，深受用户和施工单位的欢迎，因此有利于降低成本，扩大销售，提高市场竞争力。随着新型墙材的推广和粘土砖的限用，新型墙材的用量会逐步加大，必将促进生产新型墙材的企业相继伴生。因此在一个很长时期内新型墙材的市场潜力都是巨大的。其销售市场和前景十分乐观，远不能满足市场的需求，企业通过该项目的实施将会获得良好的经济效益和社会效益。通过市场分析，从理论上讲，煤矸石页岩烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块项目是可行的。从目前的市场供求看，扩大烧结砖规模，满足市场需求，可以建设该项目；从市场前景和潜在市场分析看，该项目符合国家产业政策，具有广阔的市场前景。但是，在项目投产后的市场运作上还会有不可预见的影响因素。因此，该项目要想在市场上取得理想的效果，还要依靠项目经营者和全体员工采取得力的营销措施，生产工艺保证措施和细化和内部经营管理，降低成本，提高质量，开拓市场。项目名称粘土砖煤矸石砖备注0.30元/标块0.51元/标块3生产规模及产品方案3.1生产规模3.1.1煤矸石页岩年产量根据煤矸石、页岩储量情况，设计年产1亿标块砖所需原料完全满足需求。3.1.2生产规模的确定经计算，每万块标准砖消耗原料0.69吨，年产1亿标块砖耗合格原料33万吨。根据对粉煤灰、煤矸石、页岩制砖原料化验，三种原料按比例掺混完全可以制多孔砖、空心砖及保温空心砌块。3.2产品质量指标产品质量执行《烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块》（GB13544-2000）及《空心砖和空心砌块》（GB13545-2003）国家标准，产品质量要求达到一级品的质量要求。主要指标要求：多孔砖、空心砖及保温空心砌块的外观符合一级品规定。多孔砖、空心砖及保温空心砌块强度符合一级品规定，强度等级为MU15，抗压强度（MPa）平均值≥15.0；变异系数小于0.21时，强度标准值≥10.0；变异系数大于0.21时，单块最小值≥12.0。空心砖和空心砌块强度指标：平均值≥5.0，变异系数小于0.21时，强度标准值≥3.5；变异系数大于0.21时，单块最小值≥4.0。石灰爆裂符合一级品要求。吸水率不大于17%。不出现中等泛霜。4建设条件与厂址选择4.1厂址选择拟建砖厂毗邻伊宁市，有专用公路通过直达，交通便利。厂址平坦，场地自成体系。厂区内的办公、生活福利设施和生产设施统一规划，交通、通讯、电力等十分便利，建厂条件优越。4.2原料种类及储量该砖厂用料是城区电厂生产的粉煤灰、砖厂附近煤矿排放的煤矸石和厂区内丰富的页岩，三种原料按比例掺混完全满足制砖要求，而且原料十分丰富。4.3供电供电电源距厂区10公里，生产、生活用电由周边供电网络直接接入，35kV电源，单回路进线。4.4供水、排水4.4.1供水砖厂生活用水都由深井地下水供应。投资省，是经济可靠的供水水源。生产用水由就近河流引入。工业场地室外消防按一次灭火用水量15L/s计，室内按10L/s计，消防储备水池容量按火灾延续6小时计。采用临时高压制灭火。生活及消防供水管网采用环状布置，以保证供水的可靠性。室外消火栓采用地上式。消火栓间距不超过120m。其管材采用镀锌供水管。该项目生产、生活年需水量为近2.5万m³（实际用水量），可满足要求，且水质符合标准。4.4.2排水砖厂排水主要包括生活污水及雨水。厕所、办公室等生活污水和设备冲洗水、生产废水经化粪池处理后排入厂区污水管。4.5交通拟建砖厂毗邻伊宁市城，有专用公路通过直达伊宁市，交通便利。成品砖利用汽车通过公路运出，厂址交通运输条件十分便利。4.6自然条件4.6.1气象条件伊宁市地处北温带，属大陆性气候，四季分明，由于东南北三面环山，西面开阔，有利于大气环流和湿气团进入，特别是由于受地势抬升的影响，经常形成多雨雪的天气，又靠近伊犁河，故气候具有较湿润的特征，属喜温和喜冻作物地带。在新疆大陆性荒漠干旱区中，可谓瀚海中的“湿岛”。伊宁市年平均气温9.2℃，根据历年气象资料极端气温统计，最高气温38.7℃，最低气温-40.4℃。春季气温不稳定，平均两年有一次“倒春寒”，气温降至零下，有时还伴有大风。秋季多晴天，昼夜温差大，可达15～20℃，对秋季作物苹果，葡萄的糖份积累和渔业生产非常有利。伊宁市年平均蒸发量1631毫米，年平均降水量264毫米，最大年份达470.5毫米，最小年份只有137.6毫米，空气平均相对湿度为65%。与我国同纬度地区相比，伊宁市热源充足，太阳辐射量大。平均太阳辐射为134.5千卡/cm2，年平均日照时数为2690～2790小时，年平均无霜期159天，绝对无霜期140天。积雪较稳定，冻土不深，积雪日数年平均98天，最多147天，最少53天，最大积雪厚度89厘米，最大冻土层厚度62厘米。伊宁市一年的常风向为东北风，一年四季都有大风。3至5月八级以上大风平均日数7.5天，最多达28天，占全年的79%。秋季有特大风，极端最大风速达40米/秒。4.6.2地震根据现行的《中国地震动参数区划图》（2001）和《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的规定和新疆维吾尔自治区抗震办公室、新疆维吾尔自治区抗震设防烈度图，该项目所在区域属地震设防烈度为7度，据《中国地震动峰值加速度区划图》（GB18306-2001图A1），厂址地震动峰值加速度为0.15g，历史上未记录发生大的破坏性地震，因此，新建建筑物按7度地震烈度设防。规划厂址区内无保护性文物。4.6.3工程地质和水文地质（1）该场址在地貌上属于伊犁河北岸高级阶地与山前冲—洪积扇交汇、叠置地区。场地底层属第四纪冲—洪积层。①层：杂填土，杂色；不均；稍密；稍湿；包含碎砖等建筑垃圾，该层厚度1.20～1.50m，场地内均有分布。另，场地内有老建筑物基础，埋深1.50m。②层：粉土，黄色；稍密；稍湿；摇振反应迅速；无光泽反应；干强度低；韧性低；包含砂粒；大空隙，稍具垂直节理；该层层顶标高647.52～647.88m，初见埋深1.20～1.50m，层厚0.80～1.00m；该层场地内均有分布。③层：圆砾，灰黄；亚圆形；稍密—中密；不均；级配不良，初见埋深2.10～2.40m。（2）工程水文：本场地地下水埋深在20m以下，地下水类型为空隙潜水，属淡水型，PH值7.2，总矿化度430，总硬度12.6，总碱度10.80；对混凝土无侵蚀性。（3）场地的稳定性和适宜性：结合临近建筑物地勘资料，初步判定本次场地地基稳定，属于适宜本工程建设的一般场地，但本项目建设以经严格遵守“先勘察、后设计、再施工”的建设程序。（4）土对建筑材料的腐蚀性评价：根据原有数据分析后，本次场地内的地基土对混凝土结构中的钢筋无腐蚀性。（5）场地动力参数及地震效应根据国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）的规定，本场地抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.15g，设计地震分组为二组。场地土的类型为中硬性，属于抗震有利地段。根据场地土质和地下水埋藏条件，按《建筑抗震设计规范》规定初判，本场地不产生地震液化。（6）地基方案：根据拟建建筑物的特点和场地地基条件，场地③层（圆砾）可作为拟建建筑物的持力层。4.7交通运输厂区内道路围绕车间布置，平行主要建筑物，并与厂外道路贯通，形成环状分区。组织好人流、物流，厂内原料采用装载机运输、成品采用机械车运输。厂外原料采用自卸汽车运输，成品采用公路运输。（详见总平面图）4.8原料的基本性能委托设计院对粉煤灰、炉渣原料进行了化学成份、物理性能及发热量等制砖原料基本性能测试，基本工艺性能指标和基本工艺参数如下：4.8.1原料外观粉煤灰：灰白色，粉末状，松散容重1.221g/cm3，自然含水率14.4%；莫氏平均硬度1.52。煤矸石：黑色，碎块状，松散容重1.521g/cm3，自然含水率12.4%；莫氏平均硬度1.70。页岩：呈淡黄色，碎块状，松散容重1.211g/cm3，自然含水率7.51%；莫氏平均硬度1.53。4.8.2原料实验前准备把原料粉碎后取3kg过筛（孔径≤2mm），筛下料储存好备用。三种筛下原料各取1kg烘干后进行化学成分和发热量测试，结果见下表1、表2：表1原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OSTi02烧失量粉煤灰52.6031.244.941.280.810.510.340.160.765.54煤矸石57.2115.564.210.970.721.850.710.410.9214.15页岩56.2214.8013.931.040.741.650.060.000.2210.22表2名称粉煤灰煤矸石页岩发热量214.41kCal/kg620.18kCal/kg0.00kCal/kg（2）各取筛下料1kg加水陈化72小时后，用小型双级真空挤砖机挤出泥条，取泥条500克，进行物理性能测试，结果见下表3：表3名称干敏系数总收缩率%液限%塑限%塑性指数粉煤灰0.823.61000煤矸石0.814.1324.513．6010.9页岩0.761.5124.6016.208．404.8.3物料的颗粒组成分析：把送检的剩余原料，经过锤式粉碎机粉碎后进行筛分，结果如下表4颗粒组成原料类别孔径mm比重计法>2.0mm2～1.5mm1.5～0.5mm0.5～0.1mm<0.1mm煤矸石百分含量3.518.115.910.252.3页岩百分含量3.618.114.910.253.2从表4中可以看出，两种料中小于0.1mm的颗粒在50%以上，有利于成型。4.8.4原料制砖综合性能评价从以上分析看，三种原料均不能单独制砖，因为粉煤灰无塑性（正常做砖要求塑性指数≥7），且热值不足；矸石热值太高（正常做砖要求热值范围400～600kCal/kg），页岩无热值，都不能满足制砖要求，三种原料需要按比例掺混方可制砖，生产中不易产生裂纹，成型较好，可以生产出合格产品。4.8.5原料掺配实验根据单项原料的检测结果，粉煤灰、矸石、页岩混合掺混后，可以生产烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块。按（体积比）粉煤灰：煤矸石：页岩=10%：50%：40%：，比例掺混后原料化验结果如下表：表5 化学成分表原料SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOK2ONa2OS烧失量混合料54.5020.124.583.310.871.280.570.1111.89表6 发热量表名称混合煤矸石混合料457.11kCal/kg表7名称干敏系数总收缩率%液限%塑限%塑性指数混合料1.123.5131.5524.447．11表8颗粒组成原料类别孔径mm比重计法>2.0mm2～1.5mm1.5～0.5mm0.5～0.1mm<0.1mm混合料百分含量3.115.214.217.450.1从表8中可以看出，混合原料中小于0.5mm的颗粒在60%以上。有利于砖坯成型。4.9结论与建议综合以上各项实验结果，可得出以下结论：4.9.1从发热量分析，混合原料自身具有的发热量靠内燃能满足生产多孔砖、空心砖及保温空心砌块的要求。从化学成分看，混合料的物化性能良好，指标大都在制砖原料的要求范围之内。原料中CaO含量较高，设计过程中要注意。原料中Al2O3含量稍高，坯体的烧成温度会高些。含有一定的硫份，设计过程中要加强防腐处理和烟气达标排放。4.9.2从原料塑性看，混合料可用来生产烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块。炉渣在加工过程中，保证原料的颗粒细度和级配，充分混练是最重要的，此工艺过程可增强混合料的可塑性，陈化时间为72小时，不但有利于水份的均匀化，也有利于物料的成型性能，防止坯体干燥收缩不均和石灰爆裂现象出现，能使制品表面光滑。4.9.3从干燥性能来看，它们均属高敏感性原料，干燥收缩较小，不适宜快速干燥，干燥室设计及送风要注意。4.9.4从烧成上看，建议温度在980℃～1050℃之间，对窑炉设计及施工要求较高。干燥温度建议为110～150℃。4.9.5由于混合原料的塑性较低，硬度较大。建议成型时采用高挤出压力、高真空度的硬塑挤砖机，这样挤出的湿坯不仅能增强坯体强度，而且可以适应一次码烧工艺要求。由于炉渣莫氏硬度较高，建议生产设备耐磨性能要高，以求降低运行成本。同时原料要风化三个月以上方可使用。5总图及运输5.1总平面布置5.1.1布置原则（1）在满足工艺布置的前提下，力求做到平面布置紧凑，尽量减少占地（2）破碎车间、隧道窑排烟口尽量布置在厂区下风口。（3）功能分区明确，尽量避免人流、物流交叉。5.1.2布置依据新建生产线厂区拟建在二面环山的沟中，占地面积100000m2，其中建筑面积为10400m2。建筑物以沟而建，设立成品堆存区，并有一定的绿化带。箱式变压器一台靠近成型车间，一台靠近粉碎车间。厂区设6m宽主干道一条，另在成品堆场周围设有3.5m宽道路，便于成品出厂。成品堆场用碎石碾平。各建筑物间距符合规范要求，均有道路沟通。厂区设地上消防栓。在道路两侧，车间周围，厂内围墙一周栽植树木，并在路区中间设置绿化带，最大限度地减少物尘，美化环境。绿化可以有效的改善区域的环境质量，提高绿化覆盖率，能够防止水土流失，同时绿化还具有降噪、滞尘的作用，创造优美的生活和工作环境。结合当地的土壤特点，利用地方树种，按照不同的功能分区对工业场地、场外道路进行专项绿化设计。工业场地沿围墙周围设置绿化带，场外公路两侧种植高大阔叶乔木，防止工厂粉尘和道路扬尘扩散。工业场地车间、厂房周围空地全面绿化，不仅种树而且栽植各种花草，作到以乔木为主，乔、灌、草、花相结合的多层次绿化，场前区选用部分观赏价值较高的树种，配置花坛、草坪等。生产区与办公之间设置绿化隔林带。工业场地设计绿化系数10％。5.2交通运输由汽车把粉煤灰和炉渣从电厂运至砖厂原料堆放区（或灰库），煤矸石就近采用附近煤矿，页岩就地开采。按比例掺混后直接铲至板式给料机，同时储存满料棚，待雨、雪天用。成品用汽车或拖拉机运出。5.3主要技术指标技术指标表序号项目单位数量备注1占地面积m2100000含原料粉碎区、门卫2建筑物占地面积m2534003成品堆场面积m2466004建筑系数%20.505场地利用系数%76.206绿化面积m210000估算7绿化系数%106生产工艺及设备选择6.1项目构成和工作制度本项目包括原料棚、破碎车间、联合车间及总体工程，其中联合车间包括陈化、成型、干燥和焙烧工段。工厂全年工作日为330天。工作制度表序号车间名称年工作日班/日小时/班小时/日1原料处理33028162成型33028163干燥焙烧33038244配电33038246.2工艺技术和设备选择6.2.1本项目选择工艺技术的原则选用国内成熟，适用可行的硬塑工艺方案。粉煤灰、煤矸石、页岩料混合制砖，采用高挤出压力和高真空度的硬塑挤砖机，以确保产量、质量，国内已建成百余条生产线，均取得了良好的经济效益和社会效益。6.2.2工艺技术方案和设备选择选择全硬塑成型工艺，适合一次码烧技术，不需晾坯，对原料适应面宽。6.2.3工艺流程煤矸石、页岩↓装载机↓板式给料机↓→除铁器采样（测热值、水份）粗式破碎机↓细式破碎机 ↓ 电磁振动筛↓筛上料 筛下料（≤2.5mm）↓粉煤灰→箱式给料机→强力搅拌机（加水）↓布料皮带↓陈化库↓采样（测水分、塑性）搅拌挤出机（加水）↓搅拌挤出机（废坯↓除铁器废坯硬塑砖机（加水）↓推板式切坯机↓半成品砖↓人工码窑车↓液压步进机↓重车牵引机↓液压顶车机↓干燥室↓出口牵引机↓摆渡车↓液压顶车机↓隧道窑↓出口拉引机↓摆渡车↓重车牵引机↓人工卸窑车↓成品堆场（等级分检）6.2.4工艺流程说明（1）原料来源：从电厂运来的粉煤灰、煤矿运来的煤矸石放在厂区原料堆放区（或灰库）风化待用，经风化后把炉渣原料首先堆放满原料棚，待雨、雪天用。（2）原料制备由装载机把堆场中的混合好的混合料送入板式给料机，由板式给料机给环锤送料，细碎后，经孔径为2.5mm的电磁振动筛过筛，筛下料由密封胶带进入强力搅拌机，筛上料再返回细式锤破；粉煤灰经箱式给料机直接进强力搅拌机和预先进入的炉渣筛下料共同加水搅拌后的原料进入陈化库陈化3天以上，陈化后的原料颗粒表面和内部性能更加均匀，更趋一致，可提高混合料塑性及成型性能并对整条线正常稳定生产起较大作用。出料采用液压多斗机取料。（3）成型及切坯陈化后的混合料经强力搅拌挤出机处理，以保证泥料的均匀，改善原料性能，然后进真空硬塑挤砖机主机挤出成型，挤出泥条经推板式切坯机切割成要求尺寸的砖坯，由人工一次码上窑车。废坯头由回坯皮带送回搅拌挤出机再次使用，砖坯成型水份为12%～14%。（4）干燥与焙烧码好砖坯的窑车由重车牵引机引至干燥室进口端，用干燥室液压顶车机顶入干燥室干燥，干燥好的砖坯用出口牵引机从干燥室的出口端引入摆渡车上。经摆渡车摆至焙烧窑进口端后，再用焙烧窑液压顶车机顶入焙烧窑焙烧，烧好后的成品砖从焙烧窑出口端由牵引机牵出进入卸车端摆渡车。干燥窑热源来自焙烧窑余热，通过调节系统通风温度及风量大小，确保砖坯干燥质量。焙烧窑焙烧采用内燃烧砖工艺，热源来自砖坯内燃料。（5）成品检验与堆放焙烧后的产品由窑车运转系统送至卸车位，由人工将成品从窑车上卸下，按制品外观质量分等码放到成品堆场。空窑车经清扫、保养后通过回车线送至码坯位置，进入下一个循环。6.2.5主要工艺参数：a、原料种类：粉煤灰、煤矸石、页岩b、原料制备：强力搅拌机搅拌后泥料含水率： 10%泥料的最大粒度 ＜2.5mmc、成型性能指标：成型水份 12～14%真空度 ≤-0.092Mpa最大挤出压力 4.0Mpa挤出湿坯强度 3.0Mpa6.2.6主要工艺设备参数：板式给料机型号 GL1000生产能力 15～50m3/h功率 7.5kW重量 4.3t锤式粉碎机型号 PCXΦ1100×1000进料粒度 ≤100mm生产能力 60～90T/h功率 132kW出料粒度 ≤3mm重量 11.6t单轴搅拌机型号 SJ4000生产能力 50～60m3/h功率 75kW重量 8.25t液压多斗挖掘机型号 DWY45-990生产能力 60m3/h功率 31.6kW重量 9.6t搅拌挤出机型号 SJJ3000生产能力 35～45m3/h功率 110kW重量 10.1t真空挤砖机型号 JKY75Y-40功率 355kW生产能力 15000～18000标块/小时重量 42.96t推板式切坯机型号 ZP-17功率 6.5kW切割KP1砖块数 17块/次6.3物料储存表序号物料名称储存方式储量储期(天)要求储期(天)备注1新矸石露天60＞60风化2原料棚32×72m23128雨雪天用3成品砖露天3000万块3030～604陈化库密闭836.4辅助生产设施6.4.1化验室化验室负责全厂的生产检验，保证出厂产品质量符合国家标准，检测生产过程工艺参数和原材料质量波动情况，为全厂质量管理提供依据。化验室设有热工室、物理检测室、天平室和力学检测室，可完成进厂原料质量检验、生产过程的工艺控制和成品质量检验等常规检测工作。6.4.2办公室建设初期，设临时简易办公设施。7热工及机械设备7.1热工设备生产线热工设备包括干燥室、焙烧窑和窑车三部分，是生产线的重要设备。拟建项目为一次码烧工艺，砖坯干燥、焙烧采用断面3.6米大断面平吊顶隧道窑，由中央控制室分别独立监测干燥室、焙烧窑的操作，保证干燥、焙烧质量。7.2干燥室为了便于控制，将干燥与焙烧分开，不使用干燥、焙烧一体的隧道窑，使两段内的热工制度互不受影响，以利于窑的操作，保证干燥与焙烧质量。7.2.1干燥室结构选用断面3.6m平顶结构二条双通道干燥室，干燥室采用砖混结构，现浇混凝土顶板，基础为柱桩毛石砼条型基础。干燥室热源为隧道窑制品冷却热。为保护环境，减少腐蚀，有利于工人操作，不采用中低温烟热。热介质通过外部管路系统供给干燥室。干燥室设有循环系统、排潮系统及检测调节系统及相应的测温系统。由于此原料干敏系数较小，适合快速干燥，干燥热源来自焙烧窑，干燥产量大、质量稳定、热效率高。7.2.2码坯方式以240×115×53型烧结砖为主，在窑车行进方向码成独立的三垛，垛间距410mm；在焙烧窑宽度方向码3垛，垛间距340mm；高度方向平码14层。每车折合3516块KP1砖。7.2.3顶、侧送风系统来自隧道窑的余热送至干燥室顶部、侧部送风口，送风口设置在坯垛间的空腔内，热风均匀的穿过坯垛。送风口采用多排长孔形式，在干燥室尾端，整个横端面形成多个涡旋气流，保证了坯垛上下、左右温度的均匀性。当坯垛运行到此段时，可高温快速干燥。7.2.4排潮系统在干燥室进车端顶部设置了排潮风机，每条干燥室4台。充分吸湿后的低温高湿度废气由排潮风机排出干燥室，排潮量可通过自动装置调节，保证干燥室前部空气湿度、温度满足干燥工艺要求。7.2.5窑车运转系统由顶车机、出口拉引机等组成，保证窑车按干燥制度出车。干燥室的主要技术参数：年工作日 330天工作班制 3班/天、8小时/班干燥窑条数 2条（双通道）干燥窑规格 79.10×3.6×1.41m（窑有效高度）窑车规格 4.35×6.96×0.84m有效窑车数 36辆码窑密度 240块/立方米（标块）码坯层数KP1 14层干燥前砖坯水份 11～14%干燥合格率 ≥96%干燥周期 20～24h干燥热源 隧道窑余热干燥收缩率 1.03%（KP1）、1.04%(大孔)排潮温度 30～40℃进风温度 110～150℃干燥车进车方式 液压顶车干燥室进风方式 顶进和侧进相结合干燥室排潮方式 集中顶排潮干燥室排潮方法 机械排潮生产方式 24h连续生产年产量 1亿标块7.3焙烧窑7.3.1焙烧窑结构该生产线采用断面3.6M吊平顶焙烧窑，2条各自独立。焙烧窑预热带与冷却带墙体采用红砖砌筑，基础为柱桩毛石砼条型基础。地耐力须达到120kN/m2以上，焙烧段、保温带窑墙最内层用粘土质耐火砖砌筑，保温层采用轻质保温砖及岩棉毡，外墙用MU10以上烧结砖砌筑。窑顶部结构：采用吊板结构，内层的轻质耐火混凝土板通过陶瓷吊钩吊在顶部承载H刚梁下，混凝土板上铺设由耐火纤维毡及岩棉毡组成的保温层。该焙烧窑具有完善的排烟系统、冷却系统、车底压力平衡系统、抽热系统和检测控制系统。通过这些系统使窑内的焙烧制度更趋合理。焙烧窑内的热源为砖坯内含热量，来自煤矸石，砖坯烧成热耗4598千焦/块。该窑适应于煤矸石空心砖的烧成，结构合理，温差小，保温性能好，易于控制，能保证产品的质量稳定，在技术上是成熟、可靠的。7.3.2焙烧方式全内燃焙烧。7.3.3码坯方式同干燥室。窑车砌筑采用整体结构，一次浇注，可降低运行成本。车下设有风道和进风口、出风口。7.3.4工作系统该隧道窑设有完善的排烟系统、冷却系统、车底压力平衡系统、燃烧系统、窑车运行系统、余热利用系统和检测控制系统。通过这些系统调整，以保证窑内热工参数的稳定。（1）排烟系统由排烟风机和风管组成，排除坯体在预热、燃烧过程中产生的低温高湿烟气。（2）抽余热系统冷却带余热利用系统将焙烧余热用于成型后湿坯的干燥，并提供冬季采暖和日常洗澡、饮水。（3）燃烧系统由投煤孔组成，内燃不足时可以补充燃料。（4）冷却系统每条窑炉由窑尾出车端门上的4台风机和窑门组成，使坯体出窑时强冷却。（5）检测控制系统根据原料性能，准确控制焙烧温度、保温时间。（6）车底压力平衡系统使各部位窑车上下压力保持平衡，减少窑车上下气流和窑内坯垛上下温差；窑车底部冷却系统保证了窑车在良好状态下运行，延长窑与窑车的使用寿命。（7）窑车运行系统由顶车机、出口拉引机等组成，保证窑车按制度进出。焙烧窑的主要技术参数：工作制度 330天、3班/天、8小时/班焙烧窑条数 2条（各自独立）焙烧年产量 1亿标块窑规格 153.05×3.6×1.38m（窑有效高度）成品率 ≥96%窑内窑车 70辆烧成周期 48小时入窑水分 ≤4%烧成收缩 3.01%（KP1），3.44%(大孔)烧失率 11.21%烧成温度 980～1050℃排烟温度 80～150℃冷确方式 集中风冷冷却通风温度 室温排烟方式 分散排烟余热利用方式 冷却热窑车进车方式 液压进车进车间隔 1.4h～1.6h（承重砖），1.3h（非承重砖）窑车分两部分，一部分是车体的钢架，一部分是车体的衬砌。窑车下部采用良好的密封设计，窑车与窑车之间采用二道曲折压紧密封，密封材料采用硅酸铝纤维；窑车与窑墙之间采用曲折密封和砂封，与车面上焙烧窑完全隔离。窑车衬砌整体设计和各层材料的选择，是近年来大量实践经验的总结，按坚固性、密封性、保温性和经济性并结合砖瓦行业特点确定的。窑车下设有风道及进风口、出风口。8窑炉的余热利用8.1余热来源煤矸石多孔砖、空心砖及保温空心砌块烧成温度最高可达1050℃，经过高温焙烧段后进入冷却段，砖体温度仍可达到900℃，此时多孔砖、空心砖及保温空心砌块已烧结，但晶型转化尚未完成，所以冷却段需要一个较长的范围来满足产品生产的物化要求。在热值适中、干燥和余热合理、焙烧操作正确的烧制过程中，冷却带从20#车位就开始了，温度可以保证在900℃左右。进入冷却带的多孔砖、空心砖及保温空心砌块带有大量热量，这部分热量通过热辐射的方式向窑顶、窑墙和窑车传递，致使窑体温度偏高，需要采取保温措施保护窑顶吊板及窑墙不受损失。因为焙烧窑生产是连续性的，所以在冷却段每个位置的环境温度也是相对稳定，此时的热源洁净无烟尘，这就为余热利用提供了稳定的洁净热源。8.2余热利用现状目前，煤矸石烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块隧道窑余热利用已经在设计过程中得到广泛考虑并使用，其利用情况主要有以下几个方面：8.2.1干燥砖坯每条隧道式焙烧窑配套设计一条干燥室，用于干燥成型好的砖坯。干燥热源取自焙烧窑冷却段的余热，热气体洁净无尘。热源可使成型后湿砖坯进行烘烤，含水率由13%左右降至4%左右，以便使砖坯进入焙烧窑后易于燃烧。干燥室废气经排潮风机排空。这是余热的首先主要利用。8.2.2厂内职工洗浴与采暖每条焙烧窑加设一台直径1400mm的换热器，取窑内热气与冷水进行热交换，经过换热器的热气重新回入抽气主管道，凉水变为热水进入热水管道送入浴室（一年四季）和采暖管道（冬季使用）。8.2.3职工饮用水换热器附近加茶水炉，热源采用窑内余热，所生产热水可用于全厂职工饮水。8.2.4井下工人工作服烘干引抽余热管道一组制作成散热器状，把洗净后的湿工作服烘干，可满足1000余名井下工人工作服的烘干，减少矿上再购置烘干机。8.2.5热水或蒸汽锅炉车间外加设锅炉房，利用窑内余热作为热源，热交换过程采用软化水，交换后得到热水（汽）产量大，温度高，可服务人数增加。此种余热利用方式技术较先进，采用锅炉设备后热利用效率得到提高，效果明显，经济效益显著，可广泛推广。8.3余热利用方式—采用低压余热锅炉8.3.1安装位置的选择鉴于以上余热各种利用方式的利弊关系，必须研究更科学的利用方式，而采用低压余热锅炉应该是今后发展的方向。在焙烧窑上设置余热锅炉，既要保持合理的焙烧曲线，又能产生足够的蒸汽，满足生产及生活需要。如前所述，焙烧窑按温度曲线可分为预热带、焙烧带、冷却带。由于预热带温度低、水汽大，显然不适合装设锅炉；如装设在焙烧带高温段，又不利于砖坯的充分烧结；若装在冷却带，虽然可以从这里吸收一定的热量，但产汽量往往不能满足生产和生活的需要。为使余热锅炉达到既不能影响砖坯的烧结质量，又能产生足够蒸汽的要求，锅炉一般装设在焙烧带前端比较有利。因为这一区间内，砖坯残余水分已经排除，坯体内部能量开始爆发，锅炉从这里吸收一部分热量并不会影响焙烧；另外，如果坯体发热量高，锅炉还可以从这里吸收大量的热量，防止高温段和冷却段温度过高，解决超热焙烧问题。但对于含硫过高的原料，在焙烧带前端仍有大量二氧化硫气体，势必会腐蚀设备，所以此时可以考虑将锅炉设置在焙烧保温段后800℃左右区域。8.3.2热源以现有断面3.6m焙烧窑为例，其年产量可达3300万Kp1烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块，焙烧窑热平衡见下表。 日产10万Kp1焙烧窑每小时热平衡表热平衡项目热量(万大卡)平均一块砖坯热量(大卡)比例(%)锅炉吸热202.4484.621.3送往干燥室热风34281936窑排风损失761828砖坯残余水分蒸发热78.8188.88.3砖坯烧结化学反应热165.3395.817.4砖坯出窑热损失9.522.81%散热等损失热761828%总计9502275100%从热平衡表中得到，日产10万kp1烧结砖焙烧窑每小时可提供热量约200万大卡，而每生产1t蒸汽需要的热量约为64.4万kCal，在不影响砖厂正常生产的情况下，利用余热可以满足安装2～3t蒸汽锅炉需要。8.3.3余热利用工艺隧道窑的烧成过程是动态的，余热提供会产生一定的波动，但其原料来源和生产工艺是相对稳定的（除砖厂政策性压产或出现生产事故时外），可以认为其波动不会影响余热利用的效果，即其热源是稳定的。每生产1t蒸汽需要的热量约为64.4万kCal。根据600～850℃余热温度计算，可有效利用热量在200万kCal以上。在不影响砖厂正常生产的情况下，利用冷却段释放的余热可以满足安装2～3t蒸汽锅炉需要。根据原料理化性能指标，在高温带前端或保温带后端选择一定车位通过采集管采集余热；在保证烧成操作正常进行的情况下，以安全可靠的采热、换热方式，充分实现“水-汽”交换。其主要工艺过程为：①余热采集，换热用水采用软化水；②水汽分离，液态水循环利用；③蒸汽运输，运输管道采取标准化保温处理；④蒸气利用。本工程一条隧道窑可安装一套系统。此技术目前已广泛应用于砖瓦窑炉中，取得了较好的经济效益和社会效益。8.3.4余热利用效果利用煤矸石制作烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块，不仅节能利废生产合格产品，还能为余热利用节能减排创出一条新路，创造了良好的经济效益和社会效益。（1）余热干燥节约煤炭断面3.6m干燥室，其年干燥烧结多孔砖、空心砖及保温空心砌块坯3300万Kp1，干燥室热平衡见下表。日产10万Kp1干燥室每小时热平衡表带入干燥室总热量热平衡项目热量(万大卡)比例(%)342万大卡/小时砖坯蒸发水分热166.5648.7窑车吸热10.263砖坯升温热101.4415.8干燥室散热5.131.5排潮热损失95.7628漏风及其它热损失10.263总计342100%干燥室年用热量（按330工作日/年）为Q年=342×24×330=2708640万大卡/年如果用煤烧热风炉供热，热风炉效率η=75%，按标准煤（7000大卡/公斤）计算，则每年节约煤2708640/（0.75×0.7×1000）=5159吨/年（2）余热锅炉节约煤炭锅炉每小时用热量Q时=202.4万大卡/小时锅炉年用热量Q年=202.4×24×330=1603008万大卡/小时如果用煤锅炉供汽，锅炉效率η=85%，按标准煤（7000大卡/公斤）计算，则每年节约煤1603008/（0.85×0.7×1000）=2694吨/年（3）一台余热锅炉可解决砖厂300人喝水、洗澡，2000名职工洗澡、衣服烘干；冬季可解决2万左右平米取暖（或冬夏溴化理空调制冷、暖）；若安装一台150KW螺杆膨胀发电机组，一年可发电150多万KWH，年为砖厂节约电费80万元。我砖厂拟建2条3.6米窑炉，需要安装2台余热锅炉，经济社会效益更加明显，可实现砖厂生产用电70%自给自足，满足周边所有农民家庭冬季取暖、四季用热水、洗澡、制冷等要求。8.4经济效益（1）对制砖的益处：由于采用充分的余热利用，使成品砖出窑时温度降低，便于卸车。（2）由于窑炉不停的运行，余热锅炉不断产生，一条每年产生热蒸汽19800吨(按330天生产)，按照国家规定热蒸汽市场售价186元/吨计算，年收入368.28万元2条窑炉年收入736.56万元。(目前，山东新阳能源公司、新齐建材公司是新建的年产120万吨的矿井，新建的矸石砖厂投产后两条3.6米窑炉产生的蒸汽输送到矿上，完全满足矿上矿工洗澡，井口供暖，生产办公区夏天制冷，基本取消锅炉房)。若有汽变电，按0.4元/kWh，年发电1500万kWh，收入900万元，投资回收期12个月，具有极高的回报价值。目前在长治金环节能建材有限公司、山东新阳能源公司矸石砖厂、莱芜市华泰新型建材厂、山东赵官新型建材厂、安徽淮北林涣洗选厂等国内十多家生产线安装使用，窑炉余热利用达到设计技术要求，效果良好，具有较高的回报价值。正在建设的有两条3.6米窑炉的河南平煤集团，真正实现了节能减排、综合利用的效果。9建筑工程及辅助设施9.1设计原则本设计遵循“适用、经济、美观”及技术先进原则，在满足工艺要求前提下，力求做到内部空间功能分区合理，联系顺畅，有足够生产空间，有良好的通风、采光、劳动安全等措施，以改善工人劳动条件。建筑方案力求做到经济合理，外观简洁明快，适合当地环境，具有现代工业建筑特点。9.2设计遵循的规范、规程《建筑结构荷载规范》（GB50009-2001）《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）《钢结构设计规范》（GB50017-2003）《冷弯薄壁型钢技术规程》（GB50018-2002）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001）《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）《民用建筑热工设计规范》（GB50176-93）《建筑采光设计标准》（GB/T50033-2001）《建筑地面设计规范》（GB50037-96）《砌体结构设计规范》（GB50003-2001）《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）《门式钢架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS102：2002）9.3建筑方案9.3.1建筑形式本生产工艺采用流水线连续生产，各车间形成联合整体，四周彩板围护。屋面有组织排水，屋面采用压型彩色钢板，在焙烧车间屋顶设有无动力排烟器，利用色彩调整及墙体变化等形式形成立体层次，增加立面效果。车间附设相应工段的办公、控制、休息间，并尽量布置在方便生产的位置。车间大门为卷连门，其它为木门，侧窗采用铝塑窗，同时设置车间内消防通道及疏散门。9.3.2采光、照明车间内部以自然采光为主，光线通过侧窗进入。成型工段，采光标准不低于四级，其它不低于五级。车间及生活区照明参见“电力与照明”一章。9.3.3通风、隔音、减振车间以自然通风为主，破碎车间辅以机械通风除尘设备。破碎车间噪音较大，主要采用夹心材板密闭形式进行隔音处理，对部分振动较大设备，将考虑在底座采取减振措施。9.3.4生产类别及耐火等级生产类别：联合车间为丁类；其它为戊类。9.4结构方案根据工艺要求，结合当地建筑特点，窑炉、成型、粉碎、料棚、陈化车间采用门式钢架结构。9.4.1建筑物结构特征表建筑物结构特征表序号事项名称基础形状结构类别屋面结构备注1破碎车间柱桩砼柱基础轻钢彩色压型复合钢板四周围护2陈化库柱桩砼柱基础轻钢彩色压型复合钢板采暖保温，四周围护3成型车间柱桩砼柱基础轻钢彩色压型夹心复合钢板四周围护，采暖保温4窑炉车间柱桩砼柱基础轻钢彩色压型单钢板四周围护5料棚柱桩砼柱基础网架彩色压型单钢板四周不围护9.4.2建筑材料钢材：型钢采用Q345-A钢，其它均为Ⅰ、Ⅱ级钢材。木材：利用当地材料。水泥：Po32.5砖：承重多孔砖、空心砖及保温空心砌块MU10以上砂浆：M2.5混合砂浆，M5.0水泥砂浆。砂：中、细河砂，粒径1.5～5mm。砼：垫层，散水C10和有特殊注明标号外，其它均为C20。铝塑窗：购置标准件。9.5给排水与采暖9.5.1给水给水管直径100mm，采用镀锌钢管丝扣连接，其余为铸铁管，室内给水采用上行下给式，管道沿墙敷设至各用水点。室外消防采用低压制，灭火时由消防车接消防栓加压灭火。用水量表序号类别t／小时t／天t／年备注１生产用水28023130２生活用水0.881210３未预见用水0.2466