年产10000吨优质硅砖节能减排可行性研究报告.docx
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年产10000吨优质硅砖节能减排可行性研究报告
年产10000吨优质硅砖节能减排
可行性研究报告
目录
一、公司概况（法人、地址、人员构成、营业执照）
二、本地市场分析
三、改造目标及建设规模
四、能源年耗量
五、改造内容
六、节能改造方案
七、改造前后工艺流程
八、改造前后技术指标对比
九、公司能源管理状况
十、设备清单
十一、环保方案
十二、厂区平面图
十三、土地证
十四、产品成本构成及销售价格
十五、原材料消耗量及来源
一、公司概况（法人、地址、人员构成、营业执照）
（一）基本情况
法人：
地址：
某县谢湾工业园
人员构成：
营业执照：
（见附件1）
某县某硅质耐火材料有限责任公司成立于2003年，短短七年时间，以品质独特的产品、科学的管理、优质的售后服务挤身于中国耐火材料行业前3强。
公司所有的工程技术人员和高级管理人才均来自原湖南冷水江耐火材料总厂（中国国内三大著名国营耐火材料厂之一）的要害和关键岗位，管理经验丰富，技术力量雄厚。
现有员工150余人，其中工程技术人员35人。
工厂占地面积40亩，厂房建筑面积10000平方米，绿化面积3000平方米,拥有固定资产2550万元,流动资产800万元。
我公司采用美国H-W公司高级硅砖制造技术，利用某独有的高品位优质硅矿石生产出了畅销的高强度低蠕变特级优质硅砖。
与此同时，我公司还与北京建材研究院共同研发了能够与玻璃窑用优质硅砖、普通硅砖、焦炉用硅砖相配套的优质硅质砌筑泥浆、密封料、捣打料、热补料等产品，均受到施工队伍和用户的好评。
我公司产品通过了国际ISO9001质量体系认证，是“银行资信AA企业”，拟与湖北工业大学通过技术合作协议建立“生产、学习、科研、教学”基地。
在新产品研发方面，我们响应国家“十一五计划”要求，目前正与北京建材研究院合作，共同研制无氧燃烧技术高密度硅砖。
此产品已经成型，正策划进入市场。
通过几年的努力,公司相继与国内外百余家知名玻璃企业建立了长期稳定的生产技术合作关系，以诚信经营和过硬的产品质量受到用户的高度赞誉，产品广泛应用在包括江门华尔润1100吨/天超大浮法玻璃窑炉等大中型玻璃窑炉上，并且曾多次出口巴基斯、比利时等欧美国家，反响良好。
（二）优势
①.科研技术优势
本单位技术骨干在九十年代即引进消化了美国H-W公司高级硅砖制造技术，近年自主研发了高纯97低熔融指数的高级硅砖，08年又与国家建材研究院的专家一起承担了“九五”国家耐火材料科技攻关中一个专题的研究工作，研究出高密度耐碱蒸汽低气孔优质硅砖，这项发明能适应国际玻璃行业新的全氧燃烧技术的要求，它的推广使用必将带动国内耐火材料新的变革。
由于我公司有成熟的技术和较为完整的生产设备，目前拟与湖北工业大学通过技术合作协议建立“生产、学习、科研、教学”基地，此项合作将增强工厂科研方面的力量。
②.产品优势
本单位近年研制的高纯97低熔融指数的高级硅砖已批量投放市场，由于该产品对原料要求高、生产技术难度大，且仅有本单位一家企业批量生产。
该高纯97硅砖，抗碱蒸气侵蚀优于优质96硅砖，今后可大面积的推广应用且取代优质96硅砖。
针对国际流行的全氧燃烧技术，我公司与国家建材局共同研究开发的高密度耐碱蒸汽低气孔优质硅砖，其性能比优质96硅砖在抗碱蒸汽方面优越，其荷软高、耐火度高、融化使用温度也高，并且适合玻璃熔窑熔化部碹顶的强行保温措施。
③.人才优势
公司现有的35名工程技术人员和高级管理人才均来自原湖南冷水江耐火材料总厂（中国国内三大著名国营耐火材料厂之一）的要害和关键岗位，管理经验丰富，技术力量雄厚，其中有4人曾在九十年代亲赴美国，引进并完全消化了美国H-W公司高级硅砖制造技术，在实际生产和新产品研发方面具有丰富的经验。
④.市场优势
通过几年的努力,公司相继与国内外近二百余家知名玻璃企业建立了长期稳定的生产技术合作关系，以诚信经营和过硬的产品质量受到用户的高度赞誉，产品广泛应用在包括江门华尔润1100吨/天超大浮法玻璃窑炉等大中型玻璃窑炉上，并且曾多次出口巴基斯、比利时等欧美国家，反响良好。
二、本地市场分析
我国从事硅砖的生产历史不长，但解放前我国就从事生产，主要是提供平炉顶砖及焦炉用硅砖、玻璃窑用硅砖，解放初期主要从苏联进口。
平炉改用碱性砖及平炉削减、硅砖产量的比例相应减少，但随着工业的发展，硅砖的产量还是逐年上升，生产的工厂亦相增加。
目前我国生产硅砖的企业有30余家，硅砖的总产量在30万吨左右。
国内最大的硅砖工厂是河南洛阳耐火材料厂，其硅砖年产量约占全国硅砖产量的10分之一，全国生产硅砖的工厂有一半属冶金系统，占全国硅砖产量的75％，余下产量是有地方企业和私人企业进行生产。
以上企业生产的硅砖，主要为冶金、焦化提供产品，忽略了玻璃工业用硅砖的质量要求，其相应供于玻璃窑炉的硅砖产量占总生产硅砖量的15％。
随着各行工业的发展，新型玻璃熔窑的生产作业要求，一般硅砖的性能已不能适应大型熔窑和全保温的要求，再加上熔窑配套施用的要求，故玻璃行业新型和大型熔窑用硅砖只能由国外进口。
近年来建材玻璃系统和轻工玻璃系统均着手解决自身耐火材料的需求，亦包括玻璃熔窑大碹、胸墙、蓄热室顶、目标墙等部位所用硅砖的生产供应。
但进展不快，原因是多方面的，受到原料的限制，生产技术的掌握以及生产装备性能等许多条件的限制。
故此本单位在近几年投入人力物力研制开发玻璃熔窑用硅砖，其科技水平及生产技术水平均有所提高。
从上述硅砖的生产使用情况分析，目前我国玻璃行业对硅砖的年需要量约在25万吨。
根据建材系统现有玻璃熔窑推算，我国现有200T/d以上的玻璃窑约400座，平均每座窑需高级硅砖约2800吨，如按窑使用周期5年计算（目前有3年、4年的窑龄），则仅建材系统大型玻璃窑每年需要高级硅砖12万吨以上，另外，轻工、电子、医药等玻璃行业，每年共需8万吨以上。
宗上所述,结合我公司产品的特点,优质硅砖的市场前景非常可观,但我公司目前年产5000吨优质硅砖的生产能力远远适应不了目前市场的需求，特别是随着玻璃窑采用新的熔化技术及保温措施，高纯97硅砖和高密度硅砖可逐渐替代市场用的优质96和96B硅砖。
本次技改项目年产1万吨硅砖生产线及其配套用硅砖的销售前景十分乐观的。
中国加入世贸组织（WTO）以后，国内硅砖市场将受到冲击，面临着更大的挑战。
本生产线生产的高档次、高质量的高级硅砖，质量不但可以同发达国家同类产品相媲美，而且售价仅为国外同类产品的1/4～1/3，在价格方面有绝对优势。
因此，在立足国内市场的前提下，不但可以替代进口，目前在国际市场上也具有竞争优势，我公司多次出口巴基斯、比利时等欧美国家就是很好的例证。
在金融危机爆发的当前,我公司产品在能耗/市场价格/市场需求量三者之间形成矛盾的矛盾尤其突出,而三者最关键的是解决能耗问题,降低成本,其他问题也能迎刃而解,故我公司上下积极咨询各方面专家,同时调查市场,最后定位年生产能力,力图通过技改实现节能降耗/减少成本/争强市场竞争力的目的.
三、改造目标及建设规模
生产能力由现有的年产5000吨上升到10000吨，通过改造实现年节水1000吨，年节约原煤4000吨，节电60万KWh，综合节标煤3953.8吨。
四、能源年耗量（？
）
原辅材料
年消耗量（按年产6000吨规模计算）
硅矿石
1.2吨硅矿生产1吨硅砖,年消耗硅石7200吨
煤
生产1吨硅砖消耗1吨煤,年消耗烟煤6000吨
水
电
五、改造内容
工厂现有全套设施在1988年由鞍山焦耐院设计而成，历经20年，现有设备都不符合节能、自动化、现代化的要求。
以下介绍准备改造的现有设备的情况:
※
（一）倒焰窑（参数及缺陷）
a、窑炉名称:
圆窑
b、用途:
烧结普通耐火砖及高铝砖
c、窑规格:
直径9m（2座）直径8m（2座）直径7m（1座）
d、燃烧状态:
（1）燃煤量720kg/h
（2）烟气量16707m³/h
（3）工况间断填煤燃烧
（4）烟尘排放浓度1.82g/m³
（5）SO2浓度1.4g/m³
（6）林格曼黑浓度
（7）主要治理污染烟尘
e.人工手烧燃煤窑炉产污严重
（1）产污特点:
布煤不均,燃烧各层次不分明,因而产生的废气多,而耗煤量和烟气量大,烟气温度高;又因人工手烧,而含尘浓度高,因而林格曼黑度大,且粉尘粒径分布广;因其添加周期性强,加之扒火面烟气量/烟温/粉尘粒径分布也呈周期性地在很大范围内波动,这些特点无形中给其烟/尘尤其是黑烟治理增加了很大难度.
（2）手烧燃煤工业窑炉生产中,尤其是在人工加煤或扒火时向空中排放大量的可燃微细颗粒发挥发物混合造成严重的污染.
（3）黑烟是由煤在不理想的燃烧条件下,在低温缺氧的恶劣燃烧工况下生产的含碳量极高的苯环物质碳黑和不完全燃烧生成的环烃物质及高温时产生热解/缩聚还原反应而分解的游离碳粒组成.黑烟系固态凝聚性气溶胶,在常温下呈固体,高温下由蒸发或升华形成蒸汽,放散到空气中,之后当遇到冷空气后形成微小的固体颗粒,从而形成严重的污染.
（4）倒焰窑升温过程中速度和曲线及气氛主要是通过各阶段的加热时间间隔及煤层薄厚来实现控制的，受人为因素的影响比较大，不利于产品的稳定性
※
（二）电力设施
现在使用的配电室和电力设备大都属于高耗能设备,电损大,用电
效率低。
如电机是JR系列高耗能电机；SJR型变压器也属于淘汰型，有效功率低；空压机属于88年活塞机，耗能大。
大功率电机不能全力满负荷生产,存在“大牛拉小车”的问题，不适应节电要求。
※（三）开放式原料车间
颗粒料在级配的过程中产生大量的粉尘，开放式的原料车间经常弥漫这粉尘，没有除尘、回收粉尘设施，既不利于工人的健康，同时也造成原料的浪费，
※（四）露天煤场
煤场露天堆放，晴雨天都造成大量的流失。
有风的日子还引起粉
尘，散落在附近的成品硅砖上，影响硅砖外在形象。
※（五）洗料场
由于大部份的硅石是从山上开采后直接进入工厂的，为保证原料
的纯净，硅石在进入正式的破碎之前要经过非常工人细致的拣选和洗刷的环节，洗刷硅石的水没有循环利用，造成浪费。
按每月冲洗800吨硅石计算,月用水达100吨,这部分的水如果循环使用,年能节约用水800吨.
※（六）切磨加工台
切磨时,高速转动的锯片与硅砖接触产生大量的热和粉尘,故需
用水来降温减尘,目前水没有循环使用,造成水资源的浪费。
按每月切加工30吨硅砖用水吨计算,年能节约200吨用水。
六、节能改造方案
1、.改造现有五座倒焰窑，改直燃方式为烧煤气，配套建设2.4米煤气发生炉2座（一用一备）
①煤气发生炉由于提高热效率,煤燃烧充分,可降低能源消耗与直接燃煤相比,可降低消耗20-40%；
②使用煤气发生炉可使配套窑炉温度1500℃,而且窑内温差小；
③煤气发生炉符合工业炉烟气排放标准GB9079.88,废渣的排放采用湿式出渣,无污染,具有一定的社会效益
④使用煤气发生炉可明显改善工人劳动环境,降低劳动强度。
⑤收集起来的煤焦油可以回收利用。
预计此项改造年节约煤3000-4000吨。
2.烟道改向，充分利用倒焰窑余热
①烟道改向，通往隧道干燥车间，利用烟道里的余热干燥砖坯，年节约煤约100吨。
②利用五座窑炉烟道废气变成蒸气，用于供热、工人浴池生活用水。
3.更新淘汰低效电动机及高耗电设备：
①采用节电率高达40%的节能型变压器改造配电房,采用10000V高压电机、螺杆式空压机替代活塞式空压机；、提高电机系统效率
②采用变频调速、永磁调速等进行电机调速技术，改善泵类电机系统调节方式，逐步淘汰闸板、阀门等机械节流调节方式，合理匹配电机系统，消除“大马拉小车”现象；
③优化电机系统的运行和控制：
应用软启动装置、无功补偿装置、计算机控制系统等，通过过程控制合理配置能量，实现系统的经济运行。
④对照明系统进行改造：
照明线路与动力线路分开，全部采用节能灯具照明，家属院与厂区供电分开，实现绿色照明。
5.改造原料车间
更新改造原料破碎、配料生产线，淘汰原来JR系列高耗能电机，更新改造为节能型Y系列，采用先进的收尘除尘设备，达到改善工人环境、减少粉尘散失的目的，年回收硅粉达100吨左右。
6.水循环利用
洗矿石、切加工砖均采用循环水，安装余水回收管道和循环泵。
七、改造前后工艺流程
图：
某县某硅质耐火材料有限责任公司生产工艺技术控制流程图
八、改造前后技术指标对比（？
）
指标名称
序号
改造前
改造后
备注
年生产能力
1
6000t
10000t
5座倒焰窑
年工作日
2
300d
330d
成品率
3
88%
93%
窑炉冷修周期
4
8（窑）
10（窑）
主要原材料用量
5
硅石
（1）
8000d
13000d
钙粉
（2）
纸浆
（3）
铁麟
（4）
燃料（煤）
6
年耗电量
7
kwh
13.78×106
3新水用量
8
m3/a
88760
年节能量
9
t标煤/a
18750.09
劳动定员
10
100人
88人
项目总投资
11
万元
建设投资
（1）
万元
建设期贷款利息
（2）
万元
流动资金
（3）
万元
利用原有资产
（4）
万元
经济效益指标
12
年均销售收入（含税）
（1）
万元
年均总成本费用
（2）
万元
年均增值税及其附加
（3）
万元
年均利润总额
（4）
万元
年均所得税
（5）
万元
年均税后利润
（6）
万元
项目投资财务净现值
（7）
万元
项目财务内部收益率
（8）
%
资本金财务内部收益率
（9）
%
总投资收益率
（10）
%
资本金净利润率
（11）
%
投资回收期
（12）
年
含建设期
资产负债率
（13）
%
经营期第1年
利息备付率
（14）
偿还期内平均
偿债备付率
（15）
偿还期内平均
九、公司能源管理状况（?
）
（一）能耗状况和能耗指标分析
1.能源供应状况
本项目生产所需电力和水，均由当地有关单位承诺保证供应，可以满足本项目对燃料、水源和电力的要求。
2.能源消耗种类和数量
本项目消耗的能源种类主要为发生炉煤气、电能和水。
本项目改造后气化用煤年耗量6000--7000吨,年可节约原煤4000吨。
项目完成后，，
本项目改造后年耗电量?
万kwh,节电60万KWH，综合节标煤3953.8吨。
用水种类为生产用用水和生活用水，改造后全厂年消耗用水约?
吨（其中新鲜水量25000吨，循环用水采用污水处理厂的中水回用）。
3.能耗指标计算与分析
（1）、本项目主要耗能工质的折算系数
本项目主要耗能工质为气化用煤、蒸汽、电和自来水，根据相关标准，能量折算系数结果如下：
序号
项目
能量折算值
折算系数
单位
数量
单位
数量
1
气化用煤
MJ/t
25.122
t标准煤/t
0.857
2
蒸汽
MJ/t
3000
t标准煤/103MJ
0.03412
3
电力
MJ/kwh
11.84
t标准煤/103kwh
0.33647
4
自来水
MJ/t
2.512
t标准煤/103t
0.086
（2）、改造投产后全年能源消耗折算情况
根据本项目能源的年消耗量及各种耗能工质与标准煤的折算系数，可计算出本项目年综合能耗，见下表：
序号
项目
年消耗量
折算系数
折标准煤（t/a）
比例（%）
单位
数量
单位
数量
1
气化用煤
t
t标准煤/t
2
电力
103kwh
吨标准煤/103kwh
3
自来水
103t
吨标准煤/103t
合计
由上表可知：
本项目投产后全年综合能耗（折标准煤）为?
吨标准煤，其中气化用煤消耗为?
吨标准煤，电力消耗为?
吨标准煤，水消耗为?
吨标准煤。
（3）、改造后单位产品能耗分析
根据本项目产品的全年综合能耗及产品产量，可计算出本项目单位产品的能耗，结果见下表：
产品名称
年产量（万t）
年综合能耗
单位产品能耗
（kg标准煤/t）
优质硅砖
1
6500t
650
二、节能措施
（一）节约燃料
倒焰窑改直燃方式为煤气发生炉,,利用烟道加热器,提高空气煤气加热温度,使窑内温度可提高100--200°C.经同行使用证实,改造前每窑烧结11天,每吨砖消耗1吨烟煤,改造后,每窑烧结9天,烧结温度1370°C,每吨砖消耗煤650公斤,每吨节约300公斤,煤窑可节约燃煤90吨.年节约4000吨标煤.
（二）节约电力?
1、在低压侧设置电容补偿，减少无功损耗，功率因数提高到0.95以上；
2、采用低损耗节能型电力变压器，安排接近负荷中心，减少线路损耗；
3、较大功率的风机、泵类用电设备均采用变频调速，节约电能；
4、照明采用节能型光源。
（三）节约用水
1、生产用水循环利用，只需补充少量给水；
2、部分用热设施的蒸汽凝结水将回收利用，本项目水的重复利用率将达98%；
3、生活用水尽可能重复利用，减少外排量。
（四）烟道热能收集
对倒焰窑烟道进行改造，充分回收烟气余热，用于砖坯干燥和低温烧制,年节约标煤800吨
（五）节能管理
1、本项目从管理上强化了能源核算，强化了员工的节能意识，减少能源消耗。
2、采用的各项措施保证了建筑能耗、生产能耗、冷暖损耗及照明能耗的进一步降低。
3、通过有效的设计技术、管理措施，使本项目的能源利用率得到进一步提高。
4、建立全厂的能源管理体系，配备能源管理人员；在车间中配备完善的能源计量器具，配备率达到《企业能源计量器具配备和管理导则》（GB/T17167-1997）中的要求。
三、综合节能效果分析?
通过以上各项节能技术措施与管理措施的实施，改造后，本项目产品单位综合能耗降至650kg标准煤/t，低于行业同等规模企业的能耗指标。
1、节约燃料
通过煤气发生炉/余热回收利用等技术，降低了单位制品的能耗，节约了燃料。
（1）改造前
倒焰窑采用烟煤直接作燃料，年产6000吨用燃料折合标准煤6000吨。
（2）搬迁改造后
倒焰窑采用发生炉煤气作燃料，年产10000吨用燃料折合标准煤6500吨。
2、改造前后全厂电力消耗
改造后，淘汰老式变压器,采用变频调速等技术，大大降低了生产用电量。
（1）改造前，全厂年耗电量为?
万kwh，折合标煤?
吨。
（2）改造后，全厂年耗电量为?
万kwh，折合标煤?
吨。
4、改造前后水消耗
生产用水采用城市污水厂处理后的中水，对发生炉煤气用水、硅石冲洗水、空压站以及浴池水进行循环利用，不仅节约了水资源，同时也节约了能源。
（1）改造前，全厂年耗水量为?
万吨，折合标准煤?
吨。
（2）改造后，全厂年耗水量为?
万吨，折合标准煤?
吨。
通过上述综合节能技术改造工程，全厂全年合计节能?
吨标准煤。
改造前后综合节能效果对比表
名称
改造前能耗
（t标煤/a）
改造后能耗
（t标煤/a）
节能指标
倒焰窑
电力
水
合计
硅砖产量
6000t/a
10000t/a
单位能耗
1t标煤/t硅砖
0.65t标煤/t硅砖
单位产品节能量
0.35
t标煤/t玻璃瓶
年节能量
3500t标煤/a
十、设备清单
现使用生产流水线由鞍山焦耐院设计，主要车间有：
原料制料车间、成型车间、干燥烧成车间、水电车间、模具车间、检验车间、包装车间。
另有质检中心、快速分析室等机构，严格把关原料、辅料、燃煤以及产品质量。
（一）原料车间/成型车间/烧成车间设备清单
序号
名称及规格
单位
数量
重量（t）
图号
供选择的制造单位
单重
总重
1
PE600×450颚式破碎机
台
1
2
一破皮带输送机600mm*30米
套
1
3
PE250×400颚式破碎机
台
1
2.8
5.6
4
二破提升机400mm*15
套
1
5
Φ900型短头圆锥破碎机
台
1
10
20
6
DT2振动给料机
台
1
7
圆锥旁边对辊机250*15m
台
1
8
电机振动筛2Kw
台
1
9
Φ15000×5700球磨机
台
1
26
26
10
0.8m3空气输送泵w
台
1
1.2
2.4
11
ZM1200振动磨
台
1
10
10
12
风动破碎机
台
1
0.2
0.2
13
单层旋振筛
台
1
0.2
0.2
14
Φ1600×450湿碾机
台
2
21
63
15
Φ500×400反击式破碎机
台
1
1.5
1.5
16
J67—630压砖机
台
1
59
118
17
300t压砖机
台
2
18
160t压砖机
台
2
19
切割机
台
2
20
大型磨砖机
台
1
21
大型钻孔机
台
1
22
倒焰窑
座
5
（二）生产线配套机械设备（主要加工摸具用设备）
1.铣床
2.刨床
3.钻床
4.磨床
5.热处理炉
6.木刨床等木工具设备
（三）生产线配套用测试分析仪器设备
1.化学分析用仪器、等离子分析仪（1台）、加热炉及铂金坩埚等系列仪器仪表。
2.物性测试
①.高温蠕变仪一台
②.重烧加热炉一台
③.耐火度测试加热炉一台
④.体密、气孔率、真比重测试用仪器一套
⑤.万能试验机一台
⑥.小型切砖机一台
⑦.制样精磨床一台
⑧.制样粉碎机一台
⑨.三头磨样机一台
（四）隧道干燥器及室式干燥器设备表
序号
名称及规格
单位
数量
重量（t）
图号
供选择的制造单位
单重
总重
一、标准设备
1
通风机4—72—11N06C
Q=7250m3/h，P=63
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