氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线工程可行性研究报告

氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线工程可行性研究报告PAGEPAGE97第一章总论1.1项目背景及必要性陕西氯碱化工有限公司10万吨/年聚氯乙烯项目一期工程即将建成投产。工程总投资12.11亿元。该工程位于榆林市米脂县姬家峁，距米脂县城2公里。一期工程投产后，每年将排出电石泥废渣21.6万吨(以干料计)，另外，自备电厂每年干排粉煤灰3.6万吨。这些工业废渣都是生产水泥的优质原材料，利用这些废渣可生产出高标号优质水泥，这在缺乏石灰石资源的陕北延安、榆林地区，既能达到变废为宝、全部消化利用工业废渣的目的，又能满足市场对高标号优质水泥的需求。米脂县地处陕西省北部东侧，榆林市中部，无定河中游。距榆林市70公里，距神府煤田区180公里。米脂县矿产资源丰富，主要有煤、天然气、石油、岩盐、陶土等。其中煤分布在县境的西北部，开采已经数百年。储量丰富而且煤质优良。这些都为水泥项目提供了得天独厚的建设条件。米脂县已被规划为陕北能源重化工基地的盐化工工业区。陕西XX氯碱化工有限公司年产10万吨聚氯乙烯工程建成投产后，必将极大地促进米脂县及周边地区的经济发展。因此，陕西XX氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线工程的建设是变废为宝、利国利民、综合性的环保节能项目，是十分必要和迫切的。1.2可行性研究的依据和范围1.2.11、国家经济委员会1985年9月30日国发【1985】117号批转的《关于开展资源综合利用若干问题的暂行规定》2、[国家经济贸易委员会、国家计划委员会、财政部、国家税务总局关于印发《资源综合利用目录》的通知][国经贸资〔1996〕809号]3、陕西XX氯碱化工有限公司委托陕西省建筑材料工业设计研究院编制《陕西XX氯碱化工有限公司综合利用水泥项目(Ⅰ期)可行性研究报告》的委托书。1.2.可行性研究范围：从年产10万吨聚氯乙烯生产线工程电石渣中转储库的泵站开始，到整个水泥生产线的水泥出厂。包括生产设施、辅助性生产设施、厂前区及化验室等子项。1.3可行性研究的指导思想和原则1、采用国内先进、成熟可靠的工艺生产技术及设备，确保100%采用电石泥代替石灰质原料烧制水泥熟料，确保10万吨聚氯乙稀工程所排电石泥废渣全部利用，并生产出满足市场需求的高标号优质水泥。2、设计采用成熟可靠的除尘设备和设施，确保粉尘排放浓度达到国家最新标准。3、采取合理的工艺流程和技术措施，减耗节能，降低成本，以确保企业的最大经济效益。4、结合当地自然条件，在满足工艺的前提下，优化建筑、结构设计。尽量减少土建工程量，降低工程造价。5、采用成熟、可靠、实用的自动化控制技术，实现优化操作，提高劳动生产率。6、坚决贯彻执行国家和地方环保、劳动安全卫生、计量、消防等方面的有关政策、规定、标准。1.4生产规模及产品品种陕西XX氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线，采用该公司聚氯乙烯生产线排出的电石泥废渣生产水泥。一期工程：年产10万吨聚氯乙烯生产线每年排出电石渣21.6万吨(以干料计)，可年产优质高标号水泥22.24万吨年产：硅酸盐水泥222428吨其中：P.O32.5R普通硅酸盐水泥89210吨P.O42.5R普通硅酸盐水泥89210吨道路硅酸盐水泥44008吨产品出厂袋装与散装比例按7：3。1.5技术方案主要特点1、采用Φ3.2×50m2、煤磨采用先进的HRM1250立磨系统，它具有电耗低、噪音小、重量轻、投资省、烘干能力强、占地面积少等优点。3、熟料冷却机采用国内最先进的第三代带有空气梁、控制流篦板的篦式冷却机，其熟料冷却效果好，入窑二次风温高，故障率低。4、采用新型四通道煤粉燃烧器，进一步减少低温一次风用量，便于窑内火焰及温度分布控制，有利于燃料的充分燃烧，亦有利于减少NOx的生成。5、采用料浆压滤技术，以降低入窑水份，减少水份蒸发耗热。达到节煤的目的。6、采用调速式电子皮带秤和转子秤按重量比配料，以确保水泥配料的准确性。7、采用Φ3×9m8、采用集散型微机控制系统，对主要生产线进行集中管理、分散控制。1.6全厂主要技术经济指标全厂主要技术经济指标表表1—1序号指标名称单位指标备注1生产规模熟料t/a194270年产水泥t/a222428P.O32.5R普通硅酸盐水泥t/a89210P.O42.5R普通硅酸盐水泥t/a89210道路水泥t/a440082装机容量KW5960.88其中高压25303计算负荷KW4597.16其中高压20244年耗电量KWh2573.49×1045耗水量m3/d8406总平面图指标（1）厂区占地面积M2122866（2）建、构筑物占地面积M225792（3）道路、广场、堆场占地面积M223426（4）建、构筑物及堆场系数%29.3序号指标名称单位指标备注（5）绿化系数%157项目总投资万元8931.60（包括流动资金）（1）静态投资万元8064.87（2）建设期贷款利息万元166.73（3）流动资金万元7008项目基本建设投资固定资产投资万元8231.60其中:建筑工程万元2839.66设备购置万元3696.41安装工程万元390.54其它费用万元1304.99(不包括流动资金)9劳动定员人200（1）生产工人人167（2）管理、服务人员人3310劳动生产率（1）全员劳动生产率t/人.a1112.14（2）生产工人劳动生产率t/人.a1364.5911能耗指标（1）熟料热耗KJ/kg5016（2）熟料标煤耗kg/t171.43（3）熟料实物煤耗kg/t189.25（4）水泥综合电耗KWh/t115.7（5）水泥单位成本元191.46年平均12企业财务评价指标（1）年销售收入万元5417.34年平均（2）年销售税金附加万元40.32年平均（3）年利润总额万元1139.70年平均（4）年所得税万元305.49年平均序号指标名称单位指标备注（5）增值税返还万元504.06年平均（6）全投资内部收益率%22.21（7）全投资回收期a5.06含建设期（8）借款偿还期a4.08含建设期（9）投资利润率%12.76(10)投资利税率%18.8613项目建设周期年11.7结论与建议1、陕西XX氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线的建设符合国家的产业政策和可持续发展战略。工程建成后每年可处理21.6万吨电石渣和3.6万吨电厂粉煤灰。给公司和投资者带来巨大的经济效益，也将有效缓解当地没有石灰石资源造成的水泥市场供应紧张的状况。2、该生产线采用的Φ3.2×50m回转窑半干法予分解生产工艺，可100%地综合利用电石渣代替石灰质原料生产水泥。其技术先进、3、该项目厂址确定，交通方便，原、燃材料品位好并有保证。水源充足，供电条件基本具备，项目建设是可行的。4、本项目总投资8931.60万元，项目实施后，可实现销售收入5417.34万元/年，利税1684.08万元/年，项目全部投资财务内部收益率为22.21%,投资回收期5.06年，投资利润率为12.76%，经济效益很好，项目在经济上是可行的。综上所述，本工程各项基本建设条件均已具备。建议抓紧投资的落实，早日建成投产，早出效益。第二章市场预测2.1目前我国水泥的供需状况我国是水泥生产大国，有8000多家水泥企业，在经济持续二十多年的发展过程中，水泥总产量以年均11.1%的速度增长。据统计，2004年全国水泥产量9.7亿吨，其中立窑及小型回转窑水泥6.6亿吨,占水泥总量约68%，新型干法旋窑水泥3.1亿吨，占水泥总量的32%。由于大部分水泥为落后的立窑工艺生产，水泥质量达到国际先进和一般水平的只占15%，可见水泥结构性的矛盾非常突出。因此原国家建材局在《水泥工业跨世纪发展战略》中提出“由大变强，靠新出强”、“上大改小”以及对地方小水泥工业实施“限制、淘汰、改造、提高”的政策，并取得显著成效。1999年，全国关闭3143条规格小于Φ2.2m的小立窑，减少能力4000万吨；2000年继续关闭小立窑，减少生产能力6000万吨；2001年继续压缩落后生产能力6000万吨。“十五”期间将会有70%以上的小水泥被淘汰。据预测，未来几年，中国将在基础项目上投资7500亿美元。仅此项对建材产品的需求约在2000亿美元左右，预计2010年水泥需求量将达到13.5亿吨左右，加上其它投资对水泥产品的需求，人均需求量将超过1t/年。2.2陕西省水泥市场预测陕西省2004年水泥总产量约1824万吨，仅占全国总产量1.88%。以2004年水泥总产量为基准计算，陕西人口总数约3590万人，年人均产量为508kg，低于全国人均746kg的平均水平，并且其中55%的水泥为落后的立窑工艺所生产。目前陕西省每年消耗水泥维持在2100～2200万吨左右，处于供不应求的局面，特别是高标号水泥和特种水泥远不能满足国民经济发展的需要。全省每年水泥缺口达300～400万吨，这使周边省份的水泥大量涌入。随着水泥工业产业结构调整的加快，我省的小水泥将进一步淘汰，水泥供求缺口将进一步增大。党中央确定的西部大开发战略，为陕西的发展提供了广阔的空间，随着陕北作为能源基地的建设，公路交通各项基础设施的建设都会有一个突飞猛进的发展，必将为我省开创出更为广阔的水泥市场。2.3榆林市及米脂县水泥市场预测榆林市地处陕西省的最北部，北邻内蒙、西接宁夏、东连山西，周围地形开阔，地理位置优越，交通方便。米脂县位于榆林市南70KM，作为陕北能源重化工基地的盐化工工业区，除了拥有丰富的煤炭资源外，米脂县的天然气控制储量1382亿立方米，占全国总储量的15～17%，而且分布稳定。另外，岩盐储量1.3～1.8万亿吨，钠盐含量为93.01～98.83%，开发前景广阔。以上丰富资源长期稳定的开发利用，都为本地区水泥市场提供了广大的发展空间。根据国民经济GDP的增长率推测榆林市及米脂县水泥市场年需求量将在100～150万吨左右。第三章建设条件3.1原、燃材料3.1.1石灰质原料该项目所用石灰质原料来自陕西XX氯碱化工有限公司30万吨/年聚氯乙烯工程投产后排出的电石泥废渣。该公司聚氯乙烯工程项目分两期建设。其中一期工程：年产10万吨聚氯乙烯生产线即将投产，每年排出电石渣21.6万吨(以干料计)，可年产优质高标号水泥22.24万吨。二期工程投产后，每年排出电石渣总计64.8万吨(以干料计)，可年产优质水泥约67万吨。公司10万吨/年聚氯乙烯生产线投产后排出的电石渣浆，含水量约为95%，先由管道输送到已在一期工程建好的拥有两座Ф22m浓缩池和两座电石渣浆储存库等设施的中转存储渣场。经过浓缩的电石渣浆，含水量将达到70%左右。再由渣浆泵站直接输送到水泥生产线厂区渣浆搅拌池。中转存储渣场与拟建水泥厂相距约1KM，所处标高分别为920.00米(渣场泵站)和988.00米(水泥厂渣浆池)。所用电石渣浆化学成分，完全可以满足水泥生产的要求。3.1.2经对厂区周围粘土的取样分析：SiO2平均含量为64.01%，完全可以满足生产配料要求，所以，粘土质原料可就地取材。粘土矿距拟建厂区仅有300米，开采和运输非常方便，而且储量十分丰富。3.1.3铁质原料为铁矿石。由神木店塔铁矿供给，距厂160KM。原料来源充足，其化学成份可以满足生产要求。3.1.4砂岩作为硅质校正原料，用量不大，由本地砂岩矿供给，离拟建厂址较近。3.1.5所用石膏由内蒙境内石膏矿供货，离拟建厂址400KM。3.1.6水泥混合材利用聚氯乙烯生产线配套的2x25MW自备电厂排出的粉煤灰。一期工程：每年粉煤灰排量为3.6万吨。水泥生产需要量为每年2.4万吨。二期投产后：每年粉煤灰总排量为11万吨。水泥生产需要量为每年9万吨。聚氯乙烯生产线一期工程即将投产，每年排出电石渣21.6万吨(以干料计)，可年产优质高标号水泥22.24万吨。二期工程投产后，每年排出电石渣总计64.8万吨(以干料计)，可年产优质水泥约67万吨。由于电厂粉煤灰每年排出量较大，将来可根据市场需求情况，生产一定数量的粉煤灰水泥，就可将电厂粉煤灰全部利用。3.1.7本项目生产所用燃煤，采用本地烟煤。本地烟煤产量大、热值高、有害成份低、质量好，对旋窑生产十分有利。3.2供电条件水泥生产线项目用电计划已获得榆林市供电局同意，规划由拟建厂址向西方向约3公里处210国道旁的米脂变电站以10KV单回路架空线路引入厂区总配电站，供电容量完全可以满足水泥生产线的用电及生活用电需要。3.3水源条件根据米脂县的水源条件，此项目生产、生活用水将以米脂县内无定河作为供水水源。依据水质分析报告，无定河水质水量能满足生产、生活需要.3.4交通运输条件厂址位于米脂县东山梁载能工业规划区，距米脂县火车站4KM，距210国道2.5KM。在米脂县有神延铁路和210国道纵贯全县南北。铁路、公路运输条件十分便利。3.5气象条件厂区年平均气温9.0℃年平均最高气温16.8年平均最低气温2.9℃月平均最高气温30.2℃月平均最低气温-14.2℃年平均相对湿度62%年最大相对湿度77%年最小相对湿度46%年平均降水量415.0mm历年来日最大降水量131.2mm年平均风速1.4m/s年最大风速16m/s常年主导风向东南风年平均气压887.8毫巴年平均雷电天数26.6天3.6厂址条件厂址位于米脂县东山梁载能工业规划区。因此，榆林市、米脂县政府十分重视该工业区的电力、道路交通和通讯等基础配套设施的建设，为本项目和其它重点项目创造了非常有利的建设条件。通过场地平整，在水泥厂建设规划区内，可用作水泥厂建设的实际使用面积为122866平方米，约合土地面积184亩。完全可以满足年产67万吨水泥生产线建设的需要。第四章原、燃材料及配料4.1原、燃材料简介4.1.1电石渣电石渣是煅烧水泥熟料的主要石灰质原料。一条22.24万吨水泥生产线年需电石渣216000吨(以干料计)。由陕西XX氯碱化工有限公司10万吨/年聚氯乙稀生产线供给，电石渣中CaO含量均在58%以上，MgO及其它有害元素含量甚微，其质量优良，成份稳定。化学成份见表4—1：电石渣化学成份表4—1成份loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计35.892.440.441.5858.490.6699.504.1.2粘土拟建水泥生产线年需粘土54413吨，取自就近的粘土矿，该矿储量丰富。粘土中SiO2含量高达64%以上，粘土化学成份由冀东水泥扶风有限责任公司分析所得，其化学成份见表4—2：粘土化学成份表4—2成份loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计6.8764.013.6011.656.242.4394.84.1.3铁矿石拟建水泥生产线年需铁质原料11505吨，由店塔铁矿供应，该矿距厂址约150KM。化学成份见表4—3：铁矿石化学成份表4—3成份loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计1127.050.15.02.503.4099.04.1.4砂岩由于当地粘土矿Al2O3含量偏高，为了调整化学成份，我们设计了四组份配料。硅质校正原料砂岩年需要量为3362吨，由本县砂岩矿供应，该矿距厂址约0.5KM。化学成份见表4—4：砂岩化学成份表4—4成份loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计98.140.710.150.020.2099.224.1.5燃煤拟建水泥生产线年需烟煤37538吨，由神榆路煤矿、响水河煤矿供应。本地烟煤灰份低，挥发份高，低硫，高热值，适合回转窑煅烧水泥熟料工艺的要求。其工业分析及煤灰化学成份分别见表4—5和表4—6煤的工业分析表4—5WY(%)AY(%)VY(%)CY(%)QYDW(KJ/Kg)9.157.830.8752.1826505煤灰化学成份表4—6成份loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计（%）43.1210.9116.2620.471.1491.94.1.6石膏拟建水泥生产线年需石膏9548吨，由内蒙境內的石膏矿供货，距拟建厂址300公里。4.1.7拟建水泥生产线水泥品种为普通硅酸盐水泥、道路水泥，年需粉煤灰24338吨，由陕西XX氯碱化工有限公司10万吨/年聚氯乙稀生产线供给，年供应量可达3.6万吨。4.2配料计算4.2.1设定条件本工程为一条φ3.2×50m回转窑水泥生产线，当石灰质原料为电石渣时，熟料台时产量26t/h，熟料热耗定为5016KJ/Kg，燃煤热值为26505KJ/Kg，窑运转率为85.30%，生产水泥品种为P.O32.5R、P.O42.5R普通硅酸盐水泥和道路水泥。根据原料情况，配料方案采用电石渣、粘土、铁矿石、砂岩四组份配料。4.2.2根据本工程产品品种要求和原、燃料特性，并参照国内外相同生产工艺和同类型窑的成熟经验，确定本项目配料设计熟料率值如下：普通硅酸盐水泥为：KH=0.93±0.01，SM=2.40±0.1,IM=1.3±0.1特种水泥熟料率值为：KH=0.89±0.01，SM=2.20±0.1,IM=0.9±0.14.2.31、普通硅酸盐水泥原料干基配合比及理论料耗见表4—7：表4—7电石渣（%）粘土（%）铁矿石（%）砂岩（%）实际料耗(Kg生料/Kg熟料)78.1217.633.380.871.42852、道路水泥原料干基配合比及理论料耗见表4—8：表4—8电石渣（%）粘土（%）铁矿石（%）砂岩（%）实际料耗(Kg生料/Kg熟料)77.0714.895.542.51.42183、普通硅酸盐水泥生料和熟料的化学成份见表4—9：表4—9loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计生料29.6214.962.683.4646.881.0698.66熟料21.573.915.0865.931.5097.994、道路水泥生料和熟料的化学成份见表4—10：表4—10物料（%）loosSiO2Fe2O3Al2O3CaOMgO总计生料29.2915.363.673.2346.141.0698.75熟料22.045.274.7464.601.5098.155、普通硅酸盐水泥熟料矿物组成、液相量见表4—11：表4—11C3SC2SC3C4AFKHSMIM1450液相量64.7712.986.8611.880.932.401.3024.046、道路水泥熟料矿物组成、液相量见表4—12：表4—12C3SC2SC3C4AFKHSMIM1450液相量56.1220.853.6616.030.892.200.9026.084.3结论及建议1、配料结果表明，本项目采用化工厂排出的电石渣作为石灰质原料，配以砂岩、粘土、铁矿石，用当地烟煤进行煅烧，不但可以生产高标号普通硅酸盐水泥，还可以生产道路水泥。在生产中只有加强企业管理，提高职工素质，才能保证水泥产品方案的实现。2、通过多次配料计算，我们认为当地粘土Al2O3含量偏高。所以，采用电石渣、粘土、铁矿石三组份配料不能满足正常生产的率值要求，不宜采用。3、由于本项目是采用半干法回转窑生产工艺，煤耗较高，因此煤的质量对熟料烧成影响较大。建议企业今后定点购煤，消除煤质量波动对烧成的影响。4、原料分析中未进行K2O和Na2O及Cl-分析，该成份对新型干法窑与预分解系统技术影响较大，建议对原料及燃料补做K2O和Na2O及Cl-分析。第五章生产工艺5.1建设规模陕西XX氯碱化工有限公司电石渣综合利用水泥生产线，全部采用该公司聚氯乙烯生产线排出的电石泥废渣生产水泥。公司年产30万吨聚氯乙烯工程分两期建设。其中一期工程,年产聚氯乙烯10万吨;二期工程,年产20万吨。本报告仅对一期工程电石渣综合利用水泥生产线技术方案的可行性和投资经济效益进行论证，在总图方案中为二期工程预留了位置，进行了总体规划。一期工程：年产10万吨聚氯乙烯生产线投产后，每年排出电石渣21.6万吨(以干料计)，可年产优质高标号水泥22.24万吨。5.2生产水泥品种年产硅酸盐水泥222428吨其中32.5#普通硅酸盐水泥89210吨42.5#普通硅酸盐水泥89210吨32.5#道路硅酸盐水泥44008吨产品出厂袋装与散装比例按7：3。5.3全厂物料平衡见表5—1、表5—2和表5—3。表5—1表5—2表5—35.4生产工艺5.利用电石渣生产水泥，主要有两种生产工艺可供选择。一种是半干法生产工艺(以下称工艺方案一),一种是湿法生产工艺(以下称工艺方案二)。方案一即半干法生产工艺方案，半干法工艺先进、技术成熟可靠，因而在新建电石渣水泥生产线中优先采用。它是将电石渣泥、粘土、铁矿石及砂岩经过配料粉磨为含水量55～60%的生料浆，生料浆经过压滤机压滤成为含水量在30%以下的料饼，然后进入一台烘干破碎机，利用窑尾废气余热烘干之后，最后进入新型干法水泥预分解回转窑系统进行煅烧。方案二即湿法生产工艺方案，是传统的电石渣水泥生产工艺。它是将电石渣泥、粘土、铁矿石及砂岩经过配料粉磨为含水量55～60%的生料浆，生料浆经喂料机直接进入湿法回转窑进行煅烧。后面的水泥制成系统，两种生产工艺完全相同。为进行生产工艺方案技术论证和对比，将两种生产工艺方案主要工艺设备列表比较如下：方案一(半干法)工艺主机设备一览表表5—4序号项目名称主机型号、规格台数生产能力（t/h）装机容量（KW）年利用率（%）1料浆搅拌机Ф25m沉淀面积：491m22602×30412粘土破碎机PCⅡ-401407515.53湿法原料磨Ф2.2×11m14056079.14料浆压滤机XMZ750/18004504×1563.35煤磨HRM125细度：0.080mm筛余6%19138436回转窑Ф3.2×50m回转窑1261×1321×1185.37窑尾预分解系统C1:1-Ф5.2mC2:1-Ф5.2m分解炉:Ф4.2×24m12685.38空气梁篦式冷却机TC—834出机熟料温度：常温+50℃1最大3366.585.39烘干破碎机PCG28171最大5040085.310窑尾高温风机BB241160000m3/h63011窑尾电除尘器BS21/7.5/3×8/0.41160000m3/h12水泥磨机Ф3×9m圈流磨136100070.513包装机八嘴回转式112071514水泥散装机SZ—Ⅱ型汽车散装机33×1003×102.515空气压缩机DSR-150W420.34×11075方案二(湿法)工艺主机设备一览表表5—5序号项目名称主机型号、规格台数生产能力（t/h）装机容量（KW）年利用率（%）1料浆搅拌机Ф25m沉淀面积：491m22604×7.5412粘土破碎机PCⅡ-401407515.53湿法原料磨Ф2.2×11m14056078.74煤磨Ф2.4×4.75m细度：0.080mm筛余6%允许原煤水份：≤15出磨水份：≤1112280515回转窑Ф4×145m湿法回转窑1252×1602×1588.86空气梁篦式冷却机TC—834出机熟料温度：常温+50℃1最大338588.87窑尾水除尘器2×Ф4复合式水幕除尘器1250000m3/h8水泥磨机Ф3×9m圈流磨136100071.19包装机八嘴回转式112071510水泥散装机SZ—Ⅱ型汽车散装机22×1002×6.52.611空气压缩机DSR-150W420.34×110755.5.两种生产工艺技术方案主要技术经济指标列表对比如下：电石渣水泥生产工艺方案主要技术经济指标对比表表5—6项目方案一(半干法)方案二(湿法)主机规格Ф3.2×50MФ4×145M生产能力（吨熟料/日）624600熟料烧成热耗（kJ/kg熟料）1200×4.181900×4.18单位水泥电耗（kwh/kg水泥）115.790主要投资区别分析︵含土建︶回转窑(万元)3701100压滤机系统(万元)765窑尾高温风机(万元)66窑尾除尘风机(万元)1012烘干破碎机及予分解系统(万元)268窑尾加料机房(万元)4020窑尾除尘器(万元)210160煤磨(万元)87114区别部分投资(万元)18161406相对增加投资(万元)410生产成本分析回转窑电机(kw)147190压滤机(kw)2x15窑尾高温风机(kw)630窑尾除尘风机(kw)180烘干破碎机及予分解系统(kw)400窑尾加料机房(kw)4515窑尾除尘器kw)2015煤磨系统(kw)0.43x2680.51x410区别部分电机容量(kw)1519.24609.1相对增加电机容量(kw)910.14单位熟料增加电耗(kwh/t)35单位熟料增加煤耗(t/t)0.11续5—6项目方案一(半干法)方案二(湿法)生产成本分析单位熟料电耗增加生产成本(元/t)12.60单位熟料煤耗增加生产成本(元/t)26.40方案一与方案二综合生产成本差额(元/t)+13.80综合评价基建投资较高较低熟料生产成本低高窑尾除尘器工作稳定状态好差窑尾废气粉尘排放达标容易难对窑系统操作技术水平要求较高一般生产线增产潜力较大较小5.根据我院对电石渣生产水泥两种工艺的重点考察和上述各项主要技术经济指标的分析对比，结论如下：1、方案一，工艺技术先进且成熟可靠，在新建的600t/d以上规模电石渣水泥生产线中被普遍采用。其主要优点有两个：第一个是熟料热耗低，5016kJ/kg熟料(1200kcal/kg熟料)。尽管熟料电耗较高，但由于熟料热耗明显降低，熟料综合生产成本还是比方案二低；第二个是能保证窑尾电除尘器正常稳定地操作，解决了湿法生产工艺窑尾电除尘器极板腐蚀严重，导致除尘效率低下，不能保证窑尾废气粉尘排放达标的难题。在执行环保新标准的情况下，更为重要；方案一的缺点是：基建投资比方案二约高出6%，但长期运转经济效益明显比方案二优越。2、方案二，是传统的电石渣水泥生产工艺,其工艺技术已经落后。主要缺点有两个：第一个是熟料热耗高，7942kJ/kg熟料(1900kcal/kg熟料)，熟料生产成本高。第二个是窑尾除尘器难以长期稳定操作。因采用湿法生产时，窑尾废气中湿含量过高，而电石渣浆碱性很强(浆体PH=12～13),选用电除尘器时，对极板碱锈蚀严重，电除尘器不能正常操作，影响除尘效率。若选用水膜除尘器，因除尘器本身除尘效率低，同样无法保证窑尾粉尘排放达标。3、综上分析对比，我们推荐采用方案一即半干法生产工艺方案。5.5生产工艺流程简述从10万吨/年聚氯乙烯生产线排出的电石渣浆，含水量约为95%，由管道输送到两座Ф22m浓缩池和两座电石渣浆中转储存库。经浓缩后，电石渣浆含水量控制在70%左右，再由泵站渣浆泵送到水泥厂厂区电石渣浆搅拌池。从聚氯乙烯生产线到中转储库及泵站距离约1.2公里。这段输送管道及浓缩、储库等设施属于10万吨/年聚氯乙烯一期工程建设项目。本工程设计范围：是从中转库的泵站开始，到整个水泥厂生产线。这段距离约1公里。水泥生产线工艺流程简述如下(方案一)：5.55.5.1.1电石渣浆输送、搅拌与原料配料含水量约为70%的电石渣浆，由泵站渣浆泵送到水泥厂区Ф25m的电石渣浆搅拌池暂存。采用电石渣、粘土、铁矿石、砂岩四组分配料。电石渣浆从Ф25m搅拌池泵送到原料磨头渣浆仓，经勺式喂料机入磨。粘土开采后直接由装载机、汽车运入堆棚储存。铁矿石、砂岩由汽车运送进厂存入堆棚。堆棚内粘土、铁矿石、砂岩经胶带输送机分别进配料站。考虑冬季粘土冻块和铁矿石的粒度，分别设有粘土、铁矿石破碎机。配料站仓底配料，采用微机电子调速皮带秤。经过配料的粘土、铁矿石、砂岩经胶带输送机入原料磨。5.5.选用一台Ф2.2×11m湿法原料磨。磨机产量40t/h(干料)，年利用率79.1%。出磨的混合料浆流入磨房内的小料浆池，然后用渣浆泵送入6－φ8m料浆库储存，并等待调配。控制出磨料浆含水量在55%～60%。5.5.料浆库为6—φ8m圆库，其中3个混合浆库，3个调整浆库。出磨的料浆泵送入混合浆库后，需经化验、调配合格后才能出库进入Ф25m料浆搅拌池。料浆的调配始终在化验室的指导下进行。5.5.选用4台XMZ750/1800料浆压滤机，其中一台备用。每台产量12.558t/h(干料)，年利用率63.3%。用渣浆泵将料浆从搅拌池送到压滤机，经料浆压滤机压滤成含水量30%左右的料饼。滤液采用管道自流返回化工厂重复使用。压滤后的料饼均匀定量卸料，并通过B650宽节距链式输送机输送到窑尾，经锁风叶轮喂料机喂入PCG2817烘干破碎机。烘干破碎机最大产量为50t/h(干料)。烘干热源取自窑尾预分解系统600℃废气。出烘干破碎机的烘干生料，经一级Ф4600旋风筒回收后进窑尾预分解系统入窑煅烧。5.55.5.选用一台TC－834空气梁熟料篦式冷却机。篦冷机除尘选用BS15/7.5/3x8/0.4电除尘器一台,Q=116000m3温度约在1350℃的熟料经过冷烟室直接落在篦式冷却机上，经过高压冷风的强制冷却，温度降到100℃以内，再经破碎后，由SDB500熟料链斗输送机送入熟料库内储存窑头采用四通道喷煤装置。5.选用φ3.2×50m新型干法水泥予分解回转窑一台。回转窑产量26t/h,窑转速3.3～4转/分，年利用率85.3%。5.窑尾采用两级旋风预分解系统。两级旋风预热器规格：C1=Ф5200,C2=Ф5200，分解炉Ф4.2×24m。窑尾高温风机Q=160000m3/h。窑尾除尘选用一台BS21/7.5/3×8/0.4电除尘器,Q=160000m3/h。窑尾除尘风机Q=165750m3/h。窑尾废气粉尘排放浓度小于50mg/Nm3。5.煤粉制备选用一台HRM1250M立式煤磨。当入磨粒度小于30mm，原煤水分<15%，入磨气体温度<350℃，煤粉细度≤8%（0.080mm筛余），出磨煤粉水分小于1%时，磨机生产能力为9t/h，，煤磨年利用率43%。原煤用汽车直接送入煤堆棚。堆棚的原煤由电振机、皮带机经提升机送入原煤仓，由仓下定量给料机计量后经锁风装置入煤磨。出磨物料随气流直接进入FGM64-8高浓度防爆气箱脉冲收尘器，收集下来的细粉作为成品，经螺旋输送机等输送设备送入煤粉仓。净化后的废气由排风机排入大气，其粉尘排放浓度小于50mg/Nm3。煤磨布置在窑头，利用窑头篦冷机的废气（300～400℃）作为烘干热源。为减少废气中含尘对煤质的影响，对废气预先进行净化。煤磨车间设备用热风炉一座，用作投产或停窑开磨时的烘干热源。煤粉仓下设有称量仓、喂料机、流量计、螺旋泵等组成的煤粉输送、计量系统，将煤粉送至窑头煤粉喷煤管和窑尾分解炉系统。5.55.经SDB500熟料链斗输送机输送来的熟料，由斗提机输送到两座Φ10×25m熟料园库储存。另外，堆场中的石膏，经破碎后由胶带输送机送入一座Φ6×15m园库储存。粉煤灰由汽车运输，直接用压缩空气送入一座Φ10×25m园库内储存。库底采用微机调速电子皮带秤配料。配料后由胶带输送机送入水泥磨。在熟料等库顶及库底设有单机袋除尘器。5.5.选用一台Φ3×9M圈流水泥磨。磨机产量36t/h，年利用率为70.5%。采用DS750高效组合式涡流选粉机。水泥成品由气箱脉冲袋除尘器回收。粉尘排放浓度小于50mg/Nm3。成品水泥经空气输送斜槽、高效斗提机入水泥库。5.水泥储存采用4座Φ10×30M水泥圆库。水泥库内设有充气、均化设施。水泥散装库为3座Φ8×20M圆库。库底分别装有能力为100t/h汽车水泥散装机。包装机选用一台八嘴回转式包装机。包装能力为120t/h，年运转率为15%。由水泥库库底卸出的水泥，经斗式提升机、空气输送斜槽分别入水泥散装库和包装机系统。出包装机水泥经胶带输送机送至水泥成品库储存。水泥成品库面积1872m2，，储量为2430吨，储存期4.86天。一期建成后，二期不需再扩建。包装机除尘系统，选用一台FGM64－5气箱脉冲袋收尘器。粉尘排放浓度低于50mg/Nm3。5.5厂区空压机站提供压缩空气，主要用于料浆池空气搅拌、料浆库空气搅拌、窑尾系统吹堵、全厂袋收尘器的清灰等。站内设置4台DSR－150W型螺杆空气压缩机，其中一台备用。5.6煤磨和水泥磨系统方案选择论证5.水泥厂目前煤粉制备系统主要有两种：即烘干兼粉磨的钢球风扫磨系统和立式煤磨系统。两种煤磨系统方案对比见下表：煤粉制备系统方案对比表5—7项目立磨系统钢球磨系统一、主要设备1、磨机HRM125Ф2.2×4.4M生产能力99入磨粒度（mm）0～300～25烘干能力最强较强要求热风（℃）≤350≤350最大装球量（t）18电机功率（kW）138260磨机含传动重（t）3445产品细度88μ<8%<10%主电机台数（台）112、选粉机Ф2200粗粉分离器+Ф2750细粉分离器电机功率（kW）5.5重量（t）53、煤磨收尘器FGM64-8MDC76-6处理风量（m3/h）3100022000～27500阻力（Pa）1500～2000<1500出口浓度（mg/m3）<100<100电机功率（kW）4.57.54、系统风机M9-26NO11.2DM9-26NO11.2D风机电机功率（kW）110110二、系统设备总重量（t）4368三、系统总装机容量(kW)234379四、产品电耗(kW.h/t)～20～35五、对物料适应性较差较好六、烘干水分（%）<15<8七、噪音[dB(A)]70～7590～100八、占地少多九、建筑简单复杂十、投资低高钢球煤磨系统是水泥厂常用的煤磨系统，具有流程简单，操作简便，对煤种适应性强等特点。立式煤磨系统具有设备重量轻、造价低、电耗低、粉磨效率高和烘干能力强等特点。从对比表中可见，立式煤磨系统的各项技术经济指标均明显优于钢球煤磨系统。因此，本报告推荐采用HRM1250M立式煤磨系统。5.在水泥生产过程中，水泥粉磨是电耗较高的环节，因此在选择水泥粉磨系统时，必须着重选择粉磨效率高、系统电耗低的粉磨设备，以提高企业的经济效益。水泥粉磨方案主要有：圈流球磨机方案和开流高细磨方案。下面将两种方案列表分析对比如下：水泥粉磨方案比较表5—8序号项目圈流球磨开流高细磨1磨机规格型号Φ3×9MΦ2.6×13M2系统产量36t/h30t/h3选粉机DS-750————4系统运转率70.5%84.6%5系统设备重量176t196t6主电机功率1000kW1000kW7系统装机容量1229kW1080kW8电耗（kW.h/t）33369年耗电量（kW.h）7.34x1068.0x10610单位产品电耗低高11土建投资略高低从对比表中可见：圈流球磨机方案，具有水泥电耗低、节能、高产的特点。缺点是：厂房土建投资略高一些。但长期生产运行经济效益圈流球磨机方案比开流高细高产磨方案好。因此，我们推荐采用圈流水泥磨方案。5.7各种物料储库储量及储存期全厂各种物料的储存量及储存期表5—9序号物料名称储存方式规格（m）储存量（t）储存期（d）1电石渣搅拌池ф25×5.48301.212粘土堆棚42×20250014.33铁矿石堆棚24×20150040.64砂岩堆棚12×2060055.55生料浆园库6—ф8×1418002.026生料浆搅拌池ф25×5.410001.127原煤堆棚54×24175014.58熟料园库2—ф10×242×23007.49粉煤灰园库1—ф10×24110014.110石膏园库ф6×1643014.02堆场30×38220071.711水泥园库4—ф10×244×230017.08园库3—ф8×183×1000成品库24×7824304.865.8主要生产车间工作制全厂主要生产车间工作制表5—10序号车间名称周期班制1电石渣泵站、搅拌池和料浆库连续周32原料运输、配料站及破碎连续周33原料粉磨、料浆池、压滤车间连续周34熟料烧成及煤粉制备连续周35熟料储存及水泥配料连续周36水泥粉磨连续周37水泥储存连续周38水泥包装及成品库连续周19水泥散装连续周110空压机站连续周311化验室连续周35.9主要计量设备的配置重量计量设施一览表表5—11序号计量物料名称计量位置计量设施名称1入磨电石渣浆生料磨头转子式流量计2入磨粘土配料站电子皮带秤3入磨砂岩配料站电子皮带秤4入磨铁矿石配料站电子皮带秤5入窑煤粉煤粉仓下计量仓和转子秤6出冷却机熟料熟料链斗机熟料核子秤7入水泥磨熟料熟料库下电子皮带秤8入水泥磨石膏石膏库下电子皮带秤9入水泥磨粉煤灰粉煤灰库下螺旋电子秤10入厂原料入厂检测站电子地中衡11散装水泥出厂检测站电子地中衡第六章总图运输6.1厂址概述米脂县地处陕西省北部东侧，榆林地区中部，无定河中游，东临佳县、南接绥德、西连子洲、横山，北界榆阳区。子（洲）米（脂）、佳（县）米（脂）公路交汇于县城，交通网络南北呼应，承东启西，交通运输非常方便。拟建厂址位于米脂县东南的载能工业园区，属米脂县银洲镇韩山村、老树沟村、吴家沟村交界处的东山梁地区，距县城4.5KM，距210国道2.7KM。场地属于黄土高原区的黄土丘陵沟壑区，主要由坡、坎及冲沟组成，高差较大，沟间地以黄土峁和黄土段梁为主；沟谷地为各类侵蚀与河谷。地质构造为向西倾斜的单斜结构，无较大的皱褶和断裂，地质活动相对稳定，崩塌和滑坡为主要地质灾害。6.2总平面布置6.2.1方案比选由于本项目为综合利用化工厂生产所产生的电石渣及粉煤灰，根据原料的特点，本次设计提供两套方案。方案一为半干法生产线，即原料制备系统为湿法生产，烧成系统为干法生产。方案二为全湿法生产线，即从原料的制备到烧成系统全部采用湿法生产。由于全湿法生产线的用煤比半干法高，工艺比较陈旧，因此本次设计推选方案一。即半干法生产线。6.2.2总平面布置根据总平面布置的原则及拟建场地的地形、地质、内外运输等因素，在满足载能工业园区总体规划及水泥生产工艺的前提下，考虑到本项目为废渣综合利用的特点，因此将厂区主要建筑物基本平行于规划的工业区道路布置。根据地形地貌，将厂区分为四个台段。台段Ⅰ：位于厂区的最东侧，主要布置有职工宿舍、办公大楼、食堂浴室及锅炉房等厂前生活设施，远离生产区的粉尘、噪音污染。台段Ⅱ为辅助原料储备区，主要布置有石膏堆场、铁矿石、粘土、砂岩及煤堆棚。台段Ⅲ为主生产区，由于本厂生产所需主要原料（电石渣）用管道从厂区西侧进厂，因此将电石渣搅拌池放在厂区的西北侧，便于原料进厂。主要布置有电石渣搅拌池、配料站、生料磨、料浆库、料浆搅拌池、烧成回转窑系统等。台段Ⅳ：即成品制成区。位于厂区的最南侧，主要布置有熟料库、水泥磨、水泥库、水泥散装库、包装及成品库等。这样整个生产线平行于工业园区的工业大道，符合工业园区总体规划的思想，生产过程中的噪音及其它污染不至于污染到厂前区。本生产区设三个大门，最西侧为成品出厂大门，靠近成品发运区，在大门里设一台100吨电子汽车衡，便于散装水泥出厂的称量。最东侧为厂前生活办公区大门，远离生产区，可避免生产过程中的粉尘及噪音对生活区的污染。在厂前区的西侧为原料进厂大门，靠近煤、粘土、砂岩及铁矿石堆棚，在大门里设一台100吨电子汽车衡（为二期预留一台），便于对原燃料进厂的称量。这样的布置使交通较为顺畅，可避免运输上的交叉。本次设计为一次规划分期实施，即为配合化工厂的二期工程，在厂区内的相应位置预留二期水泥生产线的位置。6.3竖向布置因拟建场地地形高差较大，且沟、坎纵横，为减少不必要的土方量，将整个场地布置成四个台段，台段Ⅰ标高为1000.00米，台段Ⅱ标高为995.00米，台段Ⅲ标高为988.00米，台段Ⅳ标高为983.00米，室外比室内低0.20米。在厂区周围挖方或填方较大地段均做浆砌片石护坡，防止发生崩塌或滑坡，对厂区造成危害。厂内排水采用明沟排水方式，生产区内雨水可排入道路两侧的明沟，汇集后排向厂区西的冲沟内，生产区的生产废水及厂前区的雨水及生活废水由暗管汇集处理后排向厂区西的冲沟内。由于本厂区所处位置为主冲沟的沟道内，因此在厂区南侧围墙外设一条宽5.0米的排洪沟，以便将场地上游的洪水泄走。在厂区西侧也设一条宽2.0米的排洪沟，以便将场地西北向冲沟内的洪水排向厂区西的主冲沟内，防洪沟均用浆砌片石防护。这样可防止暴雨时洪水对厂区的危害。6.4交通运输拟建厂址紧靠规划中的工业大道，通过其可与210国道相连。距210国道仅2.7KM，交通极为便利，工厂原燃料进厂和水泥出厂均采用汽车运输。对于原料进厂的运输可采用外协方式解决。为了厂内交通顺畅，消防安全及方便检修，厂区内的货运道路均为7.0米宽，其它主干道均为6.0米，次干道为4.0米，各条道路距建构筑物均满足防火间距的要求。厂内道路均采用公路型断面形式，混凝土路面，路基材料可根据就地取材的原则灵活选择。全厂运输总量见表：全厂运输物料平衡表（一期）表6－1运输方向物料名称年运量（t/a）不均衡系数日最大运量（t）日需车辆数（辆）来源备注运进粘土544131.1239.412当地运进砂岩33621.114.81当地运进铁矿石115051.150.63店塔运进粉煤灰243381.1107.16本公司运进石膏95481.245.83内蒙古运进煤375381.1165.29当地运出水泥2224281.0889.745当地运输总量3631321512.679注： 1、全厂运输工作日为250天。 2、汽车载重按20吨计。6.5厂区绿化绿化能净化空气，调节气候，防火减噪，减少污染，美化环境。因此厂区必须进行绿化，尤其是厂前区是绿化的重点。在建构筑物周围可能的地方可种值一些适合当地气候的常绿灌木，绿篱和草坪。在道路两旁种植高大的乔木林带，以防尘和吸收噪音，使职工能有一个良好的工作环境，利于职工身心健康及提高劳动生产率。6.6主要经济技术指标主要经济技术指标表表6－2序号指标名称单位数量备注1厂区占地面积m2122866约184亩2建构筑物占地面积m225792一期36529二期后3堆场占地面积m211744道路及广场占地面积m2222525建筑系数%29.3一期33.7二期后6挡土墙体积m311130浆砌毛石7护坡体积m32258浆砌片石8排洪、水沟m34176.5浆砌片石9围墙长度m99010绿化面积m21578511绿化系数%1512土方量填方：m3436006挖方：m3559033第七章电气及自动化7.1供配电7.1.1电源本项目由距拟建厂址向西方向约3公里处210国道旁的米脂变电站以10kV单回路架空线路引入厂区总配电站。保安电源由厂自备柴油发电机供给。7.1.2配电电压供电电压AC10.5kV低压配电电压AC0.4/0.23kV高压电机电压AC10kV低压电机电压AC380V照明电压AC220V控制电压AC220V直流操作电压DC220V直流电压DC440/220V7.1.3总装机容量5960.88KW（其中:10KV高压2530kW）计算负荷:4597.16KW(其中10KV高压2024KW)自然功率因数:0.7补偿后功率因数:0.92(总配10kV母线侧)年耗电量:2573.49×104kW.h水泥电耗:115.7kWh/t7.1.4供配电系统7.1.4.1总配电站在厂区内设10KV总配电室一座,内设高压柜、高压电容器柜等配电设备,以放射式供配电方式向各电力室及高压电动机馈电,总配电室操作电源采用免维护直流屏。总配电室设有综合继电保护系统,用于10kV配电系统的保护、控制、测量和报警监视,设备运行情况均在主控室内监控。7.1.4.2配电系统根据生产工艺流程及负荷分布情况，拟设三个电力室，即：原料电力室，窑头电力室及制成电力室。各电力室由厂总配电站供电，电力室内的低压配电装置以放射式供配电方式向生产线上的低压电动机及其它用电设备供配电。原料电力室设10/0.4kV,1000kVA油浸有载调压变压器一台，向原料制备各车间、空压机站、生料磨辅机、窑尾等车间低压设备配电。窑头电力室设10/0.4KV,1000KVA油浸有载调压变压器一台,向煤磨系统、烧成窑头、熟料输送、烧成窑中等车间低压设备配电。制成电力室设10/0.4kV,1000kVA油浸有载调压变压器一台，向熟料储存、水泥磨辅机、水泥输送、水泥库、水泥包装、机修车间、厂前区、中控室等车间低压设备配电。各电力室设变压器室，低压室，电动机控制中心及现场操作站。7.1.5功率因数补偿厂区内10kV总配电站10kV母线上设高压电容器补偿装置，各电力室0.4kV母线上设低压电容器功率因数自动补偿装置。生料磨、窑尾风机、水泥磨、烘干破碎机等大中型高压电动机装设无环流静止式进相器，随机投入和切换，以使补偿后功率因数达到0.92(总配10kV母线侧)。7.1.6配电线路厂区室外主要采用电缆沟、电缆隧道，电缆桥架，局部采用直接埋设。车间内采用电缆桥架、电缆沟和穿管直埋相结合的敷设方式。10kV高压电缆采用YJV22-10交联聚氯乙烯电力电缆。低压电缆采用VV-1、VV22-1聚氯乙烯电力电缆。控制电缆采用KVV-0.5、KVVP-0.5聚氯乙烯控制电缆。计算机系统采用专用屏蔽电缆。7.2车间电力拖动及控制7.2.1车间供电系统主要生产车间由电力室向低压负荷及低压电动机放射式直接供电，某些负荷集中的车间设控制室进行供配电，控制室电源引自各电力室；高压电机由总配电室直接供电；55KW及以上低压电动机由各电力室配电柜直接供电。照明电源与动力电源分开,分别由各电气室单独供电。7.2.2电动机型式及电控设备选择电动机的容量、型式和调速方式由工艺专业在设备选型中确定。低压电动机主回路采用自动空气开关作短路保护，热继电器作过负荷保护，交流接触器作失压保护。鼠笼电机一般采用全压直接起动，个别鼠笼电机根据需要采用软启动器起动；绕线电机采用液体变阻器起动。直流电动机采用全数字式可控硅直流传动装置进行控制。需调速的鼠笼电动机采用全数字式变频调速装置进行控制；窑尾风机采用液力耦合器调速。在提升机、胶带输送机、螺旋输送机、回转卸料器等设备的从动轮处设置旋转探测仪、用于检测设备的运转状况，信号送PLC。对于40M以上胶带输送机设拉绳开关，以后每隔40M增设一拉绳开关。7.2.3车间控制主生产线(原料至水泥库)采用计算机控制系统，在中央控制室内监视和控制，计算机控制系统的现场设备设在各电气室。包装车间设控制室、设单独的计算机操作站和现场控制站，对出厂水泥进行包装、计量及管理。所有由PLC控制的电器设备均在机旁设带钥匙的选择开关及机旁按钮，以便机旁检修及单机调试。选择开关设有自动、零位、手动三个位置。任何状态下均可在机旁停车。选择开关在零位时任何地方均不能开车。不由PLC控制的电器设备在机旁设带钥匙的机旁按钮，机旁检修时用钥匙将机旁按钮锁住，以保证检修人员人身安全。7.2.4继电保护及测量7.2.4.1继电保护进线回路的保护:装设电流速断、过电流保护。变压器的保护:装设电流速断、过电流、零序、温度及瓦斯等保护。大中型电机回路的保护:装设电流速断、过负荷、零序、低电压保护。7.2.4.2电气测量进线回路:装设电流表、电压表、电能表。电容器回路:装设电流表、无功电度表。变压器回路:装设电流表、有功电度表。电动机回路:装设电流表、有功电度表。7.2.5电气照明车间照明电源由电力室单独供电，各车间设有照明配电箱，主要车间还有照明电源切换箱。车间照明以一般照明为主，局部照明为辅。车间照明采用高压钠灯、白炽灯，配电站、电力室、控制室等采用萤光灯。道路照明采用高压钠灯，光电节能开关。7.2.6防雷及接地按国家规定设置防雷保护。厂区内15米及以上的建、构筑物上装设防雷接地装置，利用建筑物顶部金属栏杆作避雷带并在需要时设置避雷针作为接闪器，充分利用建筑物基础钢筋作为防雷接地体，在其接地电阻值不能满足要求时可补打接地极来满足要求。各电力室及配电室均设置接地装置，并通过电缆桥架、电缆沟的接地干线构成全厂接地网。对计算机系统、仪表系统按其特殊要求设单独接地系统。接地电阻要求:配电室、电气室:不大于4欧防雷接地:不大于10欧7.3自动化控制7.3.1控制系统的确定本项目的主生产过程将采用一套先进的集散型控制系统（DCS）进行自动控制与监视，在中央控制室设置三台操作员站和一台工程师站；在相应的电气室设置现场控制站，控制范围从原料到水泥库；包装车间在包装电气室设单独的计算机操作站和现场控制站，对出厂水泥进行包装、计量及管理。集散型控制系统在中央控制室集中管理全厂的生产，其主要特点如下：（1）能满足生产监控与管理要求。由于其特点是生产过程连续性强，各主要生产环节要求稳定、协调、高效、并且信息量大。而分布式控制系统具有长期可靠稳定运行、信息处理和传输高效准确灵活等特点，完全能满足本项目水泥生产的监控管理要求。（2）硬件先进，软件丰富，系统运行可靠、稳定。硬件采用国外最新产品，符合工业计算机控制系统的发展趋势。其配套系统软件运行在优良的操作系统环境下，具有接口友好、组态直观、功能全面的优势。系统信息共享，操作站之间互为热备，数据总线采用冗余配置，可极大提高系统的可靠性和稳定性。（3）系统操作维护方便，人机界面好。（4）控制点的设置以满足工艺可靠运行为前提，生产的关键环节设置自动调节回路，一般环节设置检测显示、报警、报警打印、远程遥控等功能。7.3.2设备选型原则（1）分布式控制系统（DCS）和该系统范围内的一些关键生产过程检测设备拟选用国外先进可靠的产品。（2）对于（DCS）系统范围外的其它生产过程检测设备拟采用引进技术制造和开发、且经过实践检验效果良好的国内产品。（3）全厂的模拟量信号统一采用4-20mA(DC)。（4）尽可能选用通用的标准化产品，且能在相当时间范围内确保有备品备件的供应。7.3.3控制系统和现场仪表设置7.3.3.1分布式控制系统(DCS)分布式控制系统由工厂监控级操作站、现场控制站、高速数据传输总线等组成。在中央控制室设置三台操作员站，对全厂生产的运行资料进行处理、储存和管理，以分级显示的形式反应工厂的运行状况。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。中央控制室的人员通过CRT所显示的动态画面掌握全厂生产过程的现状和趋势，操作人员通过键盘等输入工具，根据工艺操作要求调用所需显示的画面，发送控制指令，控制现场设备。现场控制站设置在相应电气室，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，分布式控制系统允许各个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系统瘫痪情况的发生。7.3.3.2喂料控制系统为了保障原料磨、煤磨、水泥磨的稳定喂料与负荷控制，均设置了定量给料设备来控制原料配比和调节喂料量。为了保障入窑煤粉、入窑料饼稳定喂料与控制调节，分别设置了喂料系统。7.3.3.4窑胴体扫描系统该系统采用高速红外探测仪监测回转窑胴体表面温度，并将红外辐射信号转换成电信号，经微处理器集中处理后，以图表的形式在彩色监视器上显示温度曲线和温度图像，从而有利于优化窑的操作、监控窑的耐火材料及其它生产情况。可以利用它来评估耐火材料的状态，确定内衬的损耗程度，测定正在扩大的热点范围、煅烧带的范围等，使操作员能及时了解回转窑的现状，采取相应措施。彩色监视器及打印机安装在中央控制室。7.3.3.5工业电视监视系统回转窑内燃烧器火焰形状、熟料煅烧状况及熟料冷却机内熟料分布状况通过彩色电视摄像机监控。该系统由摄像机护套（包括彩色摄像机、针孔镜头）、安全保护装置及机架、水气处理柜、控制器、彩色监视器等组成。对篦冷机采用电视监控系统进行监控。7.4.3.6气体成份分析气体分析仪主要设置在窑尾、煤粉仓等生产场所，主要监测NO，O2，CO等成分，其用途如下：（1）优化窑炉控制，降低能耗，保证熟料质量，提高生产线的整体装备水平。（2）安全保护性测量。（3）监测排放物，保护环境。7.3.3.7现场仪表所有现场仪表信号均采用国际统一标准信号。7.3.3.8接地装置控制装置的保护接地与工作接地将严格分开，信号线屏蔽层单点接地，控制系统接地则根据制造商及其提供的规范实施，以保证系统信号有统一的基准点。7.3.4控制室和现场控制站的设置根据工艺流程及总体布置与操作要求，全厂设一个中央控制室（CCR）和三个现场电气室。系统的现场电气室均设置现场控制站。各站的生产控制范围与相应的电气室相同。辅助车间的控制采用常规的仪表控制与监视，控制室设在相应的电气室与值班室内。7.3.5主要检测及控制内容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。原料配料控制；原料磨、煤磨、水泥磨的负荷控制；窑尾电除尘器控制；入窑料饼量的控制；回转窑的控制（包括红外线胴体扫描测温监控）；窑尾、煤磨、煤粉仓的气体成份分析；熟料篦冷机系统的控制；水泥配料控制；入窑喂煤量的控制；7.4通讯及生产调度由于中央控制室需要与各主要生产岗位密切配合，故各控制室重要的岗位均设厂内电话。生产调度电话和行政通讯电话可统一考虑，由厂方自行解决。第八章建筑工程8.1自然条件：8.1.1气象资料：本地区属中温带内陆季风气候,四季变化明显,冷暖有序，春季多风，夏季炎热，秋季凉爽，冬季寒冷。各季气温相差悬殊，每年一月份最冷，七月份最热。厂区年平均气温9.0℃年平均最高气温16.8年平均最低气温2.9℃月平均最高气温30.2℃月平均最低气温-14.2℃年平均相对湿度62%年最大相对湿度77%年最小相对湿度46%年平均降水量415.0mm历年来日最大降水量131.2mm年平均风速1.4m/s年最大风速16m/s常年主导风向东南风年平均气压887.8毫巴年平均雷电天数26.6天8.1.拟建厂址位于米脂县东南的载能工业园区，属米脂县银洲镇韩山村、老树沟村、吴家沟村交界处的东山梁地区，距县城4.5KM，距210国道2.7KM。场地属于黄土高原区的黄土丘陵沟壑区，主要由坡、坎及冲沟组成，高差较大，沟间地以黄土峁和黄土段梁为主；沟谷地为各类侵蚀与河谷。地质构造为向西倾斜的单斜结构，无较大的皱褶和断裂，地质活动相对稳定，崩塌和滑坡为主要地质灾害。现缺少工程地质资料。8.2结构选型8.2.1本工程单层小跨度及主要车间附属生产设施，采用砖混结构。8.2.2对结构荷重大，跨度大，高度较大的主要生产车间，如窑头，煤磨，生料、水泥磨房，包装车间，窑尾等采用现浇钢筋混凝土框架结构，柱下独立基础。8.2.3本工程直径较大(φ25m)的搅拌池采用钢筋混凝土筒壁及内柱支撑，直径较小（φ6m）的料浆库采用柱支撑，钢筋砼筒仓结构，采用钢筋砼筏板基础。8.2.4窑墩，磨机基础等采用大块式钢筋砼基础。8.2.5φ8、及φ10米8.3地基处理本工程单层小跨度及主要车间附属生产设施尽量采用天然地基，详勘后如需进行处理，处理方法根据各工程不同情况再行决定。对结构荷重大，跨度大，高度较大的主要生产车间采用人工挖孔灌注桩,以砂岩层为桩端持力层,可满足结构承载力要求。8.4建筑8.4.1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。建筑形象上，在充分考虑工业建筑实用特点的同时，也力求造型美观、色彩协调，又有所创新，努力创造既有时代感又有地方特色的工业建筑群形象。8.4.2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。8.4.3建筑构造及做法(1)屋面防水及保温处理一般厂房均为现浇钢筋混凝土无保温屋面，刚性防水面层，无组织排水。(2)墙体厂房建筑封墙者，为240厚机制粘土空心砖，承重墙为370厚机制粘土空心砖。(3)粉刷A、外墙粉刷：一般为混合砂浆，标准较高的建筑刷外墙涂料。B、内墙粉刷：一般车间喷石灰浆两度，标准较高的建筑刷内墙涂料。C、顶棚：一般车间喷石灰浆两度，标准较高的建筑刷内墙涂料。(4)楼面及地面一般车间地面为C15细石混凝土地面随捣随光，楼面为1：2.5水泥砂浆面层20厚；标准较高的建筑贴地砖或刷地板漆。(5)门窗电气室等为双层铝合金，保温门，其它有封墙的车间采用钢门，钢窗或混凝土花格窗。(6)楼梯各生产车间均为钢梯、钢栏杆。(7)地坑一般采用C20混凝土，当深度大于1500mm或有特殊防水要求时，选用钢筋混凝土地沟。第九章给水排水9.1设计范围本工程项目设计范围为一条624t/d半干法回转窑水泥生产线，包括生产及辅助生活设施的室内外给水排水工程设计。9.2用水量1、循环供水量：2468m32、旁滤水量：370m33、循环回水量：2003m34、循环水补充水量：310m35、生产直消耗水量：154m36、生活设施用水量：70m37、消防补充水量：54m3/d108m8、最大日用水量：840m39.3水源根据米脂县的水源条件，此项目生产、生活用水将以米脂县内无定河作为供水水源。依据水质分析报告，无定河河水水质水量能满足生产及生活需要。9.4供水系统（详见给水排水流程图）本项目水源由无定河河水提升至厂房供给，总指标均满足生活饮用水卫生标准，关于生产设备冷却用水，要求在循环泵出水口安装电子水处理仪以达到循环水除垢，除藻的作用。生产循环水除了温度较高外，没有受大的污染，考虑循环利用，循环量为95%。根据生产设备对水质的要求，确定生产循环水浑浊度＜1000mg/L，暂时硬度＜12度（德国度），有机物含量＜25mg/L，水温＜25℃。为保持循环水系统中的水质良好，控制循环水浊度、硬度、温度的指标能够达到规定的生产用水标准，在生产循环水系统设计有冷却塔、电子水处理仪和旁滤无阀过滤器。旁滤水量按循环供水量的15%计，循环回水回流至回水池后经提升冷却再至生产循环水池重复利用。生产用水压力不小于0.25Mpa，生活用水压力保证最不利点有0.04Mpa压力，供水水质要求满足国家规定的工业用水标准（GBJ-88）和生活饮用水卫生标准（GB5749-85）。9.5排水及污水处理生产、生活排水总量：230.2m3/d本项目投产后，生产排水主要为设备冷却废水及生产车间的冲洗废水，只是温度略高，含少量油污并且量少无害，经除油池后能达到工业废水排放标准。生活废水为生活盥洗水等废水，凡有水冲厕所建筑物，其粪便污水经化粪池截留消化后排放，化验室排水经中和池中和后排放。以上各排放废、污水统一流入厂区排水管网，一同至开发区排水管网。所排放污、废水达到国家二级排放标准。厂区雨水排除设排水明、暗沟另行排出厂外。9.6主要设备及构筑物1、循环消防泵IS100-65-200三台（二用一备）2、冷却水泵ZKB150-125-260A二台（一用一备）3、生活供水设施KGSP-W-41.6-32/96一套4、冷却塔GBNL3-150二台5、地埋式污水处理装置一套6、无阀过滤器30m37、电子水处理仪XYSK一台8、循环水池400m39、清水池200m310、高位水池300m311、循环泵房平面尺寸22000X600012、各分户管安装流量计量装置，生产给水回水管≤80采用普通焊接钢管。生活给水管均采用镀锌钢管。生产喷雾管采用冷轧无缝钢管。排水管采用排水铸铁管。9.7消防为了防止和减小火灾的危害，水泥工厂必须有完善消防设施，本项目消防设计内容包括室内及室外消火栓系统。并按照《建筑设计防火规范》（GBJ16-97修订本）、《汽车库、修车库、停车场设计防火规范》（GB50067-97）等有关消防规定的执行。消防用水量为15L/S，火灾延续时间2小时，即消防用水量为108m3/次。消防管网与生产供水管网合用布置为环状，管径不小于DN100，厂区内设计布置若干室外消火栓。中央控制室、煤粉制备车间、化办楼、汽车库等设置室内消火栓。煤磨、煤粉仓和煤磨袋收尘器附近设置干粉灭火器。消防水量储存在高位水池中，平时不做它用，火灾发生时启动循环泵房内消防泵（IS100-65-200）进行灭火，灭火结束后，消防耗水在48小时内补充完毕。第十章节约与合理利用能源10.1前言能源是整个国民经济发展的物质基础，节约能源是当前经济发展过程中的一个十分重要的课题。随着我国工业化程度的不断提高，能源消耗总量也在不断增大。水泥制造业是基础原材料工业，也是单位产品能源消耗较大的工业。在产品的制造过程中，将耗用大量的电能和热能，为了更好地节约和合理地利用能源，本设计中积极采取各种有效措施，以便获得较好的节能效果。10.2热能的节约及利用10.2.1余热的利用充分利用废气的余热是水泥工业节能一大手段。本项目在设计中，有两大余热利用。利用窑尾废气烘干生料料饼；利用窑头冷却机排出的热废气作为原煤烘干的热源。10.2.2改善燃烧条件回转窑的燃煤装置采用多通道喷煤管，可使入窑一次风降低至10%左右，提高了二次热风的比例，从而达到改善窑内燃烧条件，提高燃烧效率，降低烧成热耗的目的。由于采用先进的控制流蓖式冷却机，可充分回收熟料