新型干法2500td水泥生产线安全专篇同安全设施设计专篇甲级设计院资质.docx
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新型干法2500td水泥生产线安全专篇同安全设施设计专篇甲级设计院资质
1项目概况
1.1项目名称
项目名称：
********水泥有限公司年产120万吨水泥生产线项目
建设单位：
********水泥有限公司
企业性质：
私营企业
法人代表：
***
1.2建设地点
拟建厂址位于********水泥有限公司2#水泥生产线旁，占地面积约3.38ha，思澜公路从场地边通过，距离****市区约13公里，地处整碗丘陵盆地的东缘山凹缓坡及山脚地带。
拟建生产线厂址选择比较理想，各方面条件较为优越，可建年产120万吨水泥生产线。
1.2.1厂址工程地质及水文地质
1、工程地质
厂区地层构造较简单，由上到下可分为：
第四系坡残积粘土局部少量沼泽沉积物，厚度0--3m左右，局部稍厚，标准承载力值fk=150--20LPa;基岩、粉砂岩等,为强及中等风化两层。
场地山坡整体情况稳定，场区大部分为斜坡地形，排水条件较好，无地表水体。
地层上部为粘性土或粉质土。
下部基岩为粉质砂岩，石英砂岩带，属于弱水层，地下水量甚少。
2、水文地质
拟建场地位于现有2#生产线旁，地势边坡稳定性较好，大气降水以地下暗流形式向厂区外面渗出汇集，排泄于当地水系。
场地内局部地表水体，主要受大气降水及地表水的补给，水文地质条件简单，其地下水对混凝土无浸蚀性。
同时拟建厂址内无滑坡，泥石流等不良物理地质现象。
拟建厂址无洪水淹没的危害。
1.2.2自然条件
1、气象资料
年平均气温：
17.5℃
最高气温：
35.7℃
最低气温：
-3.4℃
主导风向：
西南风
相对湿度：
81%
2、地震烈度
根据国家地震局最新颁布的《中国地震动峰值加速度区划图》及《建筑抗震设计规范》（GB18306-2001A1）附录A，当地抗震设防烈度为7度。
3、场地地形地貌及地质条件
拟建项目厂区地层构造较简单，由上到下可分为：
第四系坡残积粘土局部少量沼泽沉积物，厚度0--3m左右，局部稍厚，标准承载力值fk=150--20LPa;基岩、粉砂岩等,为强及中等风化两层。
场地山坡整体情况稳定，场区大部分为斜坡地形，排水条件较好，无地表水体。
地层上部为粘性土或粉质土。
下部基岩为粉质砂岩，石英砂岩带，属于弱水层，地下水量甚少。
1.3交通运输
1、厂外运输
拟建项目到各地的公路运输条件比较优越。
随着昆洛公路高等级化改造的完成，加上****地区及周边地州公路建设力度的加大，以及澜沧江航运能力的提高，水泥及熟料到各地的运输条件将会越来越好。
2、厂内运输
厂内运输道路的修建按水泥厂道路系统标准进行设计和规划。
道路主干道路面宽10m，辅助道路路面宽8m，车间内通道宽5m，道路纵坡≤3%。
1.4建设规模、范围、产品方案
根据********水泥有限公司的原料矿山资源、建设场地、供配电、给排水的条件，再结合考虑到市场和企业资金情况，建厂规模及产品方案确定为：
1、建厂规模：
熟料3000t/d93万t/a
水泥120万t/a
其中散装水泥占70%，袋装水泥占30%。
在上述建厂规模基础上，选择国内先进成熟可靠的五级预热器分解窑新型干法生产工艺线，以确保产量和产品质量。
2、产品方案
综合考虑市场的需求，确定产品方案如下：
PO52.5级普通硅酸盐水泥35万吨／年
PO42.5级普通硅酸盐水泥45万吨／年
PS42.5级矿渣硅酸盐水泥25万吨／年
PS32.5级矿渣硅酸盐水泥15万吨／年
3、建设范围
拟建工程为********水泥有限公司年产120万吨水泥生产线工程，主要内容包括：
（1）石灰石破碎及预均化，原、燃材料制备、储存、输送，原料配料，生料粉磨及均化，熟料烧成系统，熟料输送及储存，水泥粉磨、储存及装运等全部生产厂房、工艺及设备；
（2）相应的辅助生产设施：
供电、供水、环保、计量化验等；
（3）生产管理以及生活福利设施；
（4）窑头、窑尾废气余热发电。
1.5建设单位及概况
********水泥有限公司是一个集建材产品——水泥制造、销售为一体的私营企业，法人代表：
李建清；注册资金4600万元，占地面积423562平方米，公司现有职工410人，其中：
工程师6人，助理工程师22人，技术员82人，经济师1人，注册会计师1人，大专以上学历56人，中专163人，是********水泥企业生产骨干。
目前拥有固定资产2.72亿元。
拥有两条优质熟料生产线，五条高标号水泥粉磨生产线（其中：
景洪一条20万吨/年水泥粉磨生产线，澜沧一条20万吨/年水泥粉磨生产线）。
年产水泥100万吨。
其生产工艺采用国内先进的窑外分解干法回转窑熟料生产工艺、科技含量高、生产工艺先进，熟料及产品质量稳定，设备运行正常，环保效果好，各项经济技术指标均达到国家标准，技术力量雄厚。
公司自成立以来，靠质量求生存，靠管理谋发展。
建立健全了一系列的规章制度及组织管理机构。
这些为拟建项目的建设创造了良好的条件。
1.6主要经济技术指标
表1-1本项目主要经济技术指标
序号
项目
单位
指标
备注
1
工厂建设规模
1.1
熟料
t/d
3000
万t/a
93
1.2
水泥
万t/a
120
其中：
矿渣硅酸盐水泥（PS32.5）
万t/a
15
矿渣硅酸盐水泥（PS42.5）
万t/a
25
普通硅酸盐水泥（PO42.5）
万t/a
45
普通硅酸盐水泥（PO52.5）
万t/a
35
2
主要原、燃料消耗量
2.1
石灰石
万t/a
119.36
2.2
粘土
万t/a
22.36
2.3
红土
万t/a
5.79
2.4
铁矿石
万t/a
2.50
2.5
石膏
万t/a
4.44
2.6
矿渣
万t/a
28.42
2.7
原煤
万t/a
14.73
3
生产方法
窑外分解新型干法窑
4
主要生产设备
4.1
生料立式磨
1套
MLS4050
4.2
回转窑
1套
Φ4.3×62m
4.3
五级旋风预热器+分解炉
1套
CXRF3000型
4.4
煤磨
1套
Φ3.4×（5.25+2.83）
4.5
水泥磨
2套
Φ3.8×13m
带辊压机
4.6
6000kW纯低温余热发电机组
1套
年发电量（余热发电）
万kWh
3534
年供电量（余热发电）
万kWh
3251.3
5
全年耗电量
万kWh/a
11500
6
项目总投资
万元
26913
（含余热发电）
6.1
建设总投资
万元
25393
（含余热发电）
其中：
建筑工程
万元
4970
19.57%
设备购置
万元
16997
66.94%
安装工程
万元
1909
7.52%
其它费用
万元
1516
5.97%
设备材料涨价预备金
万元
忽略
汇率变动预备费
万元
忽略
建设期利息
万元
613
6.2
铺底流动资金
万元
907
7
占地面积
ha
3.38
预留厂区空闲地
投资强度
万元/ha
10669.2
8
单位指标
8.1
熟料料耗
kg/kg
1.5095
8.2
熟料热耗
kJ/kg-cl
3344
海拔系数修正后为3079
8.3
产品吨投资
元/t
211.61
8.4
水泥综合电耗
kWh/t
95.83
8.5
产品总成本
元/t
196.91
生产期平均
9
职工人数及劳动生产率
9.1
职工人数
人
118
9.2
全员劳动生产率
t/人·a
12632
水泥
10
财务评价指标
10.1
年销售收入
万元
23921
计算期内平均
10.2
年经营成本
万元
16257
10.3
年销售税金
万元
1789
计算期内平均
10.4
年销售税金附加
万元
1808
10.5
年利润总额
万元
4059
计算期内平均
10.6
投资利润率
%
15.08
计算期内平均
10.7
投资利税率
%
21.73
计算期内平均
10.8
全投资财务内部收益率
%
16.81
税后（全部投资）
10.9
全投资静态投资回收期
年
6.35
税后（含建设期）
10.10
贷款偿还期
年
5.32
含建设期1年
1.7水泥生产线工艺流程
1.7.1工艺技术方案
1.7.1.1生产工艺流程简述
1、石灰石破碎
用汽车将矿山开采的石灰石来料卸入料斗，由板式喂料机喂入破碎机，石灰石破碎采用单段锤破2PCF-2022，生产能力：
700~1200t/h，成品由皮带输送至厂内石灰石堆棚，石灰石破碎的扬尘点设置一台气箱脉冲除尘器。
2、原燃料储存及输送
石灰石堆棚、粘土堆棚、铁矿石堆棚与现有1#和2#水泥生产线共用。
3、生料配料及粉磨
生料配料用的石灰石、粘土、红土、铁矿石三种原料经库底调速电子皮带秤按设定的配比配料计量后，用带式输送机送入生料磨内粉磨。
配合好的原料送入立式磨，在进料粒度≤70mm，原料入磨综合水分<10~12%，成品细度80µm筛余≤12%，终水分≤0.5%的条件下，系统产量为240t/h。
合格生料经斗式提升机送至生料均化库储存。
入磨废气自立式磨底部进入，出高效旋风分离器的废气一部分经排风机作为循环风返回立式磨，其余部分与经增湿塔降温、调质后的窑尾废气一并送至窑尾废气袋除尘器净化后排放。
4、生料储存及均化
设置一座储量为10800吨的φ18m多股流连续式均化库储存并均化生料。
从生料磨来的合格生料由钢丝胶带提升机送至多股流生料均化库顶，经库顶生料分配器分流后呈放射状从库顶多点下料，使库内料层几乎呈水平状分层堆放，出料则由库底充气系统分区供给松动空气，竖向取料后进入库底混合室。
卸料时，向两个相对的料区充气，生料受气力松动并在重力作用下在各卸料孔上方形成小漏斗流，生料在自上而下的流动过程中进行重力混合的同时，各卸料孔漏入卸料槽的生料从不同的半径位置上向库中心室流动，在流动过程中进行着径向混合，各卸料槽流入中心室的生料在充气的作用下再获得一次流态化混合，进入库底混合室后，在混合室内进一步充气搅拌混合均化，出库合格生料由流量控制阀送入设在库底的生料喂料仓，经仓下流量控制阀入电子皮带秤计量后用链运机和钢丝胶带提升机直接喂入预热器系统。
均化库所用高压空气由库底罗茨风机提供。
5、窑、磨废气处理
窑尾预热器排出的废气，一部分经窑尾SP余热锅炉加热蒸汽发电后再送至原料磨作为烘干热源烘干原料后在送往窑尾袋收尘器；其余部分经增湿塔调质后通过高温风机送至窑尾废气袋除尘器净化后排放。
增湿塔、袋除尘器收下的粉尘，与原料磨的成品生料一起送入生料库。
当增湿塔工作不正常时，收下的窑灰水分过大，增湿塔下的螺旋输送机反转将湿窑灰排出，再由人工清出。
在系统布置上，窑磨废气处理系统与生料磨和预热器塔架呈环状矩形布置，排废气的钢烟囱依附在预热器塔架上，不但布置紧凑、占地少，而且废气管道短，节省投资、施工也很方便。
6、窑尾预分解及熟料煅烧系统
熟料煅烧采用Φ4.3×62m回转窑，窑尾设有单系列五级低压损型旋风预热器和CXRF-3000型分解炉，熟料烧成热耗3344kJ/kg.cl（800kcal/kg.cl，海拔系数修正后小于760kcal/kg.cl）,日产熟料3000吨。
窑与分解炉用煤比例约为40：
60，入窑生料的表观分解率约为92～95%。
经计量后的生料进入预热器后，逐级预热进入分解炉，预分解后的生料进入回转窑内煅烧。
分解炉所用的三次风来自窑头罩；为了达到良好的煅烧操作和保证熟料质量的稳定，窑头煤粉燃烧器采用四通道喷煤管，具有一次风用量少、风和煤混合充分、火焰易调整、对劣质煤适应性强等优点，有利于提高熟料质量，降低烧成热耗。
窑尾预热器排出的废气，一部分经窑尾SP余热锅炉加热蒸汽发电后后经高温风机送往窑尾袋收尘器；其余部分经增湿塔调质后通过高温风机一部分送至原料磨作为烘干热源烘干原料后再送至窑尾废气袋除尘器净化后排放；另一部分直接送至窑尾废气袋除尘器净化后排放。
7、熟料冷却及输送
熟料冷却机新型第三代空气梁篦冷机，配套产量为年产120万吨，篦床有效面积为78.9m2。
从回转窑进入篦冷机的高温熟料，由篦板下鼓入的冷空气急速冷却，经破碎、冷却后的熟料由链斗输送机送入现有的熟料库中储存。
出篦冷机高温废气一部分作为二次风入窑；一部分作为三次风入窑尾分解炉；一部分经窑头AQC余热锅炉、余热锅炉过热器加热蒸汽发电，用后废气经窑头袋收尘器净化后排入大气；一部分作为烘干热风入煤磨烘干原煤
8、煤粉制备
煤粉制备采用风扫式管磨，当原煤水份≤10%，入磨粒度≤25mm，产品细度为80μm筛筛余1~3%时，生产能力为30t/h。
原煤经磨头原煤仓下电子皮带秤计量，喂入磨内进行烘干和粉磨，烘干用热风来自篦冷机排出的高温废气。
出磨合格煤粉由专用防爆袋收尘器收集，收下来的煤粉送入煤粉仓，经煤粉仓下煤粉称计量后由气力泵分别风送至窑头和窑尾分解炉，出煤磨系统的含尘废气用专用的防爆、抗结露煤磨袋收尘器净化处理后排入大气。
9、熟料配料及水泥粉磨
熟料由熟料鳞板秤，石膏和混合材由皮带秤集中配料分2条输送线分别入2套水泥粉磨线。
采用二套系统可分别粉磨不同品种水泥，搭配灵活。
此项目水泥粉磨采用带辊压机的联合粉磨系统，联合粉磨系统利用辊压机做预粉磨可大幅提高产量，有效降低水泥粉磨能耗，入料粒度:
≤20mm，出料细度：
0.08mm方孔筛筛余<4.0%，入磨物料平均水份：
≤1.5％。
10、水泥储存及包装
出磨水泥由提升机送至库顶空气斜槽送入水泥库。
水泥库内分为8个充气区，气源由库底罗次风机提供，卸料口设有减压锥，充气区轮流充气达到均化目的。
三个水泥库库侧装有汽车散装系统。
库底通过流量控制阀入链运机提升机进入包装房。
包装房内为2台10嘴自动回转式包装机，此包装机带有自动装车叠包功能，减轻人工量。
11、空气压缩机站
根据各生产车间用气点的用气要求，在窑尾厂房内设置空气压缩机站，站内设七台螺杆式空气压缩机及相应气体干燥装置，用于全厂的压缩空气供气，每台空压机排气量为21m3/min，排气压力为0.8Mpa，可满足各车间的气控阀门、窑尾预热器吹堵、测量仪表及脉冲袋式收尘器等对压缩空气的需要。
主机设备一览表
序号
车间
名称
设备名称、规格及技术性能
台
数
年利用率（%）
备注
1
石灰石破碎
2PCF-2022
生产能力：
700~1200t/h
进料粒度：
1000×1000×1500mm
出料粒度：
75mm（筛余＜10%）
电机功率：
800kw
1
27
2
生料磨
立式磨:
MLS4050
生产能力：
240t/h
入磨水份：
≤8%
入磨粒度：
≤80mm
产品细度：
0.08mm筛筛余≤10%
主电机功率：
2500kw
1
70
系统风机
处理风量：
370000Nm3/h（标况）
全压：
10000Pa
主电机功率：
2500kw
1
3
窑磨
废气
处理
高温风机
采用变频调速
处理风量：
290000Nm3/h（标况）
全压：
7200Pa
主电机功率：
2240kw
1
85
增湿塔:
φ9×36m
处理风量270000Nm3/h（标况）
进口风温:
320℃
喷水量:
9～28m3/h
1
长袋脉冲布袋收尘器
过滤面积:
11943m2
处理风量：
390000Nm3/h（标况）
过滤风速:
0.8~1.2m/min
进口浓度：
≤100g/Nm3
出口浓度：
≤30mg/Nm3
滤袋数量：
3960（个）
1
窑尾排风机
处理风量:
400000Nm3/h（标况）
全压:
3500Pa
电机功率:
1000kw
1
4
烧成
窑尾
五级旋风预热器和分解炉
型号：
CXRF3000
分解炉：
Φ6600mm
1
85
本院专利图纸
5
窑中
Φ4.3×62m回转窑
斜度：
3.5%
生产能力：
年产93万吨
n=0.39~3.95rpm
电机功率:
420kw
1
85
6
窑头
熟料
冷却
空气梁篦式冷却机
能力：
年产93万吨
出料温度：
环境温度+65℃
1
85
7
窑头
废气
处理
长袋脉冲布袋收尘器
过滤面积:
7962m2
处理风量：
240000Nm3/h（标况）
过滤风速:
0.8~1.2m/min
进口浓度：
≤100g/Nm3
出口浓度：
≤30mg/Nm3
滤袋数量：
2640（个）
1
85
窑头排风机
处理风量:
250000Nm3/h（标况）
全压:
1800Pa
电机功率:
800kw
1
8
煤粉
制备
风扫磨ø3.4×（5.25+2.83）m
生产能力：
30t/h
入磨物料水份：
≤10%
出磨物料水分:
≤1%
入料粒度：
≤40mm
出磨细度：
80um筛筛余≤1~3%
主电机功率：
900kw
1
53
9
水泥粉磨
管磨机：
Φ3.8×13m
生产能力：
100t/h
设备重量：
237t
2
70
选粉机：
O_SEPAN2500
产量：
120~125t/h
电机功率：
125kw
2
70
辊压机：
CLF140-40
电机功率：
2×315kw
2
70
10
水泥包装
十嘴回转式自动包装机及自动装车机
生产能力：
150t/h
2
45
9
矿渣烘干
烘干机：
Φ3×20m
电机功率：
55kw
燃烧室形式：
沸腾炉燃烧室
1
60
10
空压
机站
螺杆式空压机
排气量:
21m3/min
排气压力:
0.8MPa
电机功率:
132kw
7
85
1.7.1.2工艺流程图
工艺流程图详见附图
1.7.2余热发电工艺技术方案
1.7.2.1余热发电生产工艺流程简述
1、烟气流程
窑尾烟气由窑尾一级旋风筒出口至增湿塔前管道上接出（约350℃）送至窑尾SP余热锅炉加热蒸汽后温度降至210℃左右，送入窑尾高温风机再送至原料磨烘干原料后，经窑尾袋收尘器净化达标后排放。
窑头篦冷机分别在中部（约450℃）及尾部（约250℃）取出废气，高温部分用来过热饱和蒸汽，然后与低温废气一起进入余热锅炉的蒸发及省煤器，经管道送入窑头AQC余热锅炉加热蒸汽，热交换后进入余风管与熟料篦冷机尾废气汇合后进入袋式受尘器净化达标后，再由风机经烟囱排入大气。
2、水气流程
取水管来水经一级反渗透预处理后进入锅炉水处理车间，经离子交换器进行软化达标后（满足火力发电厂水汽质量标准）送入AQC、SP（硬度≤0.03me/l）与废气热交换AQC炉产生主蒸汽：
2.5MP，400℃、12.374t/h过热蒸汽。
SP炉蒸汽2.5MP，400℃过热蒸汽约13.662t/h。
二种主蒸汽经混合后成为380℃、2.29MP主蒸汽进入凝汽式汽轮机。
经汽轮机作功后的蒸汽经冷凝成水后化学除氧，再经泵与补充水一起送入AQC、SP锅炉完成一个循环。
3、排灰流程
窑尾SP炉排出的窑灰与窑尾袋收尘器排出的窑灰一起输送到生料均化库。
窑头AQC炉排出的熟料与窑头袋收尘器收下的熟料一并输送入熟料库。
其工艺流程图如下：
冷凝水
温水
冷却水
烟气
除氧器
AQC余热锅炉
SP余热锅炉
窑头烟气
窑尾烟气
汽轮机
蒸汽
水泥生产线除尘系统
烟气
冷却塔
发电机
电力系统
水泥生产线烘干系统
AQC锅炉高压省煤器
软化水
乏汽
冷凝器
1.8工艺方案选择
为达到生产可靠、节省投资的目的，我们在确定工艺方案时，对主要工艺方案进行了认真的比较，对此简述如下。
1、为保证系统运转率，提高产品产、质量，设计中大量选用了具有先进水平的新设备、新工艺，以提高生产线的装备水平，确保设计指标的实现。
如带外循环的立式生料磨、新型五级旋风预热分解系统、高效空气梁篦冷机、节能型多通道燃烧器、多股流连续式生料均化库等，输送设备大量采用了耐用节电的空气输送斜槽、链式输送机，使该工程的装备水平在国内同规模生产线中处于领先水平。
2、在保证生产线的完整性、生产的连续性和可靠性的前提下，力求简化生产工艺流程，以便于生产管理，减少生产事故点，降低投资。
适当提高设备运转率，并用引进技术、国内制造的设备代替进口产品，尽量提高设备的国产化率。
3、工艺布置上，简化设备厂房，减少建筑面积：
立磨车间、高温风机、窑头厂房和库顶露天布置；带式输送机通廊不设屋顶，用玻璃钢防雨罩防雨；取消提升机楼；收尘器露天放置。
对各种原料、半成品和成品，在满足正常生产要求的前提下，合理减少储存期。
改进窑尾工艺布置：
窑尾预热器塔架设计为钢结构，烟囱为钢烟囱，依附在预热器塔架上，既可以加快施工安装进度，节省投资，又可以美化建筑。
充分考虑节能降耗：
生料磨和煤磨抽取窑尾、窑头的预热废气进行烘干，可以大大减少用煤量；生料入窑采用提升机取代气力提升泵，出磨水泥用斜槽和提升机送至水泥库取代电耗高的气力输送设备；使用节能型的板链式提升机，提高了系统运行的可靠性。
加强计量：
各进厂原料、生料配料、入窑生料、入窑煤粉、出库熟料、袋、散装水泥都设置了相应的专用的计量装置，为工厂的科学管理提供了依据。
保护环境，采用有效措施严格控制排放废气的含尘浓度在国家规定范围之内。
在生产工序的各扬尘点，针对不同的废气特性，设置与之相应的新型高效专用收尘设备，如窑尾设置引进了技术先进的高效布袋收尘器，煤磨设计了防暴、抗结露的煤磨专用袋收尘器，在库顶及各运转点，库下卸料点则选用了引进技术生产的脉冲单机袋收尘器。
重视生产每一环节的均化：
进厂石灰石、粘土和烧成用煤都进行了简易预均化处理；出磨生料设置均化效果高的多股流连续式均化库均化，这些措施将确保熟料和水泥质量达到设计要求。
1.9物料平衡表
序
号
物料名称
含水量
（%）
生产
损失
（%）
配比（%）
消耗定额（t/t.k）
物料平衡量（t）
干燥的
含水的
干燥的
含水的
小时
每天
每年
小时
每天
每年
1
石灰石
2
3
80.80%
1.258
1.283
157.22
3,773.36
1,169,742
160.43
3,850.37
1,193,614
2
粘土
10
3
13.9%
0.216
0.240
27.05
649.13
201,230
30.05
721.26
223,589
3
红土
10
3
3.60%
0.056
0.062
7.01
168.12
52,117
7.78
186.80
57,908
4
铁矿渣
1.5
3
1.70%
0.026
0.027
3.31
79.
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