粉煤灰烧结陶粒可行性分析报告.docx

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粉煤灰烧结陶粒可行性分析报告

哈尔滨双达粉煤灰制品有限公司

粉煤灰烧结陶粒项目

项目建议书

（生产能力：

30万立方米/年）

2008年1月

I.第一章概述

一、项目建设单位基本情况

（一）项目名称及承办单位

1、项目名称

哈尔滨双达粉煤灰制品有限公司年产30万m3粉煤灰烧结陶粒项目

2、项目建设单位

哈尔滨双达粉煤灰制品有限公司

法人代表：

张强

法定地址：

哈尔滨市呼兰区腰堡镇呼口村

3、项目建设地址：

哈尔滨市呼兰区腰堡镇东岗村

（二）企业基本情况

哈尔滨双达粉煤灰制品有限公司是民营股份制企业，隶属于黑龙江省双达电力设备集团有限公司，前身为始建于2003年双达集团粉煤灰制品分公司，2008年独立注册，现有员工120人，注册资金500万元，主要结合国家提倡的节能环保、废物利用的主题，围绕粉煤灰综合利用发展相关产业。

利用哈尔滨第三发电厂原灰，经贮运、加工生产粉煤灰砌块、烧结多孔砖、陶粒、外加剂等建材产品。

年利用粉煤灰近100万吨，

在抓好生产经营的同时，牢固树立既要生存又要发展的观念，投入大量资金与哈尔滨工业大学、黑龙江省建材研究院等科研院所共同对相关产品进行技术改革创新，围绕粉煤灰综合利用大力发展国家节能、减排、利废政策鼓励的相关产业。

公司现有粉煤灰运输专用车48台，自卸车13台，挖掘机3台，推土机8台，装载机8台，先后参加了嫩干大堤、哈绥高速公路、哈尔滨利民开发区铁路路基、哈肇公路、大顶子山水利枢纽工程。

承揽省内外三十多家水泥厂、搅拌站粉煤灰供应业务，其辐射半径300多公里。

二、项目提出的背景和建设的必要性

1、技术优势

该项目拟采用的哈尔滨工业大学与北京科陶轻建粉煤灰陶粒技术研究院粉煤灰烧结陶粒技术及工艺设备，在同行业及相近行业中技术优势明显，如：

产品中粉煤灰掺配率≥95%（其它≤70%）；成品合格品率≥90%（传统工艺≤75%）；粉煤灰适用范围广；成球过程不加或少加黏结材料（最大3%，其它技术≥20%）；产品质量优于国家标准、投资小成本低、自动化程度高节能环保等，是粉煤灰综合利用行业实现循环经济，实现可持续发展的技术保障。

北京科陶轻建粉煤灰陶粒技术研究院提供从工艺设计，设备引进,设备配套、厂房设计、施工、设备安装、调试到产品生产、应用技术培训及后期技术支持等“一揽子服务”，扩大和提高企业整体影响力和竞争力。

2、粉煤灰的大量储存和排放严重影响环境和经济效益

粉煤灰是煤炭燃烧过程中的细小颗粒，随烟气排出炉膛后形成的粉末状固态混合物，主要成分：

SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、碳及其它金属和非金属氧化物，根据其细度、烧失量等指标的不同划分为Ⅰ级、Ⅱ级、Ⅲ级灰。

多年来对粉煤灰综合利用的技术研究和应用从未停止过并取得一定成绩，例如：

粉煤灰水泥；混凝土中掺加粉煤灰；粉煤灰砌块、加气混凝土块、蒸压砖、烧结砖；分选技术等；但是由于以上技术均存在粉煤灰消耗量低、对粉煤灰等级要求高、产品适用性差市场容量小等缺陷，仍有大量粉煤灰得不到有效利用。

中国煤炭资源丰富，约70%用于火力发电，每年产生大量粉煤灰（8亿吨左右）。

目前总贮灰量已近30亿吨，每年仍以1.2亿吨的速度增长，贮灰场占用土地约50余万亩。

既污染环境又耗费大量的土地资源和维护费用，粉煤灰问题已成为遏止生态破坏，提高企业综合效益的大问题。

3、烧结陶粒产品性能稳定用途广泛

粉煤灰烧结陶粒属轻骨料或高强轻骨料范畴，其形成过程经过高温烧结，有效消除粉煤灰含碳量和其它有害成分，具有高强轻质、性能稳定、隔热耐热防腐、多孔保水不软化等特点，主要物理指标符合或优于国标GB/T17431要求，完全满足根据《轻骨料混凝土技术规程》JGJ51-2002；J215-2002配置各类轻骨料混凝土，满足其它有关领域的应用，用途广泛、市场容量大。

（1）工业与民用建筑：

适用工业与民用建筑和桥梁工程的各类混凝土结构。

由于轻骨料混凝土与普通混凝土相比自重荷载减轻15-25%，可减小构件截面尺寸或提高构件承载能力，最终降低工程综合造价，提高建筑物安全度；

（2）混凝土制品：

适用各类混凝土构件和制品生产，如：

承重砌块、非承重砌块、多孔砖、地砖系列；墙板、隔墙板；预应力（非预应力）楼板、桥梁扳、SP大板等各类构件。

是混凝土制品实现高强轻质、提高保温性能和隔音性能的重要保证。

（3）特殊混凝土：

粉煤灰烧结陶粒特殊的内部结构和特性，适合配置特殊混凝土，如：

抗渗混凝土、耐热混凝土、抗腐蚀混凝土等；

（4）高端应用：

调整粒径和密度后可用于水过滤材料、花卉保湿材料、无土栽培、高效吸音板、水土保持、沥青混凝土及高速公路紧急制动带材料、高温窑炉及烟囱的耐火内衬和隧道、涵洞及矿井锚喷混凝土等。

4、项目节能环保

（1）生产过程节能环保：

生产过程可大量消耗粉煤灰，有效减少或消除工业废弃物的排放，减少占用耕地良田，变废为宝；工艺设有独特的集中收尘系统，任何粉尘点均可控制，最终烟气排放达到国家规定要求（80mg/m3），无噪音，无污水排放；烧结过程中，一般粉煤灰烧失量即能满足焙烧所需的热量，不需另加燃料。

（2）产品本身节能环保：

本工艺生产的粉煤灰陶粒具有良好的保温性能，陶粒混凝土的导热系数与同标号的普通混凝土相比降低40%以上，有利于房屋实现节能目标；双达粉煤灰制品公司陶粒成品粉尘含量≤0.1%，使用过程不会出现扬尘等污染现象。

5、项目符合国家相关产业政策

为推进粉煤灰综合利用，保护土地资源，保证电厂安全稳定运行，治理环境，国家经贸委、电力部、财政部、税务总局等部委，近年来陆续颁发了一系列强制性、引导性和鼓励性政策。

（1）坚持“以用为主”的指导思想，实行“因地制宜，多种途径，各方协作，鼓励用灰”和“谁排放、谁治理、谁利用、谁受益”的原则；粉煤灰综合利用项目，5年内免所得税、调节税和增值税；减免土地使用税和固定资产调节税；对粉煤灰综合利用项目从投资政策、建设资金上给予支持；发展粉煤灰综合利用项目，可列入国家开发银行的基本建设政策性投资项目，可享受政策性贷款。

（2）新建、扩建和改建电厂工程，其项目建议书应包括粉煤灰综合利用的内容，可行性研究报告和初步设计应包括粉煤灰综合利用方案，凡不具备上述条件的，有关部门和主管部门不予审批立项；已投入运行的电厂，对技术可行、吃灰量大、确有效益的综合利用项目，要在技术改造项目或保护项目中积极安排。

（3）排灰单位对用灰单位从指定取灰点自行装运不得收费和变相收费，并为取灰提供方便，对违反本条规定的，没收其收费所得，并视情节轻重处以1～5倍的罚款；在核定距离取灰点合理运距内，根据用灰能力确定的用灰量，排放和用灰单位必须完成；对未完成用灰量的责任单位，处以每吨4～6元的罚款。

（4）凡具备粉煤灰（包括制品）综合利用条件的建筑和道路工程，其设计部门必须将充分利用的粉煤灰及其制品纳入设计方案，建设、施工单位应确保使用。

违反本规定，各地粉煤灰综合利用主管部门或依法行驶监督管理权的其他行政管理部门，可根据情节轻重予以经济处罚或行政处分；各地粉煤灰综合利用主管部门，对直接从事粉煤灰综合利用做出突出贡献的排灰、用灰、运灰、设计和科研单位与个人要予以表彰和鼓励。

三、产品目标定位

1、目标产品

产品名称：

粉煤灰烧结陶粒

密度等级：

700、800、900、1000

粒径级配：

5～16（20）mm；

强度等级：

3～6Mpa；

2、目标市场

a．现浇轻骨料混凝土35%（搅拌站、施工现场）

b．混凝土制品50%（混凝土构件厂、制品厂）

C．吸声、园艺、水处理、保温、公路等15%

3、市场区域

经济半径：

汽车运输，约300km范围内。

四、项目主要指标

1、生产能力：

30万立方米/年（陶粒产品）

2、粉煤灰消耗量：

约24万吨

3、占地面积：

40000平米

4、主车间面积：

2400平米

5、装机容量：

2000KW

6、生产工人：

36名（总人数60名）

7、投资：

约3500万元（人民币）

II.第二章技术方案

一、粉煤灰陶粒技术比较

粉煤灰陶粒技术大体分为化学陶粒和烧结陶粒两种方法：

化学方法粉煤灰陶粒是在粉煤灰中掺加一定数量的石灰（≥20%），经计量、均化、成球，最后在蒸养条件下，粉煤灰与石灰发生化学反应，冷却后形成骨料。

基本工艺路线：

配料→成球→蒸养→成品（筛分）；

化学方法粉煤灰陶粒基本原理：

粉煤灰中的SiO2、Al2O3和Ca（OH）2反应后生成的水化硅酸一钙[CSH]和水化铝酸一钙[CAH]只是一种过渡性的化合物，性质不稳定，虽有一定强度但结构脆弱，在环境条件变化时，化合物中的CaO还能再次发生反应，反应过程中由于CaO吸水而膨胀，致使已形成的结构破坏；化学陶粒密度等级大（≥1300kg/m3）、强度低（≤3Mpa）、产品性能（耐久性）不稳定、不能解决粉煤灰烧失量问题。

粉煤灰烧结陶粒基本原理：

粉煤灰混合物，经过成球工序转变成为圆球状颗粒，在1000℃以上高温作用下，粉煤灰中硅铝等氧化物在颗粒内处于熔融状态，冷却后形成陶粒轻骨料。

粉煤灰烧结陶粒完全克服了粉煤灰本身的固有缺点，性能（耐久性）稳定。

双达粉煤灰制品公司烧结陶粒由于采用了特殊的技术工艺，产品质量和性能优于其它烧结工艺陶粒产品，如：

粒型系数≤1.2（其它1.4～2.0）、表面无爆裂、不需破碎直接使用、24小时吸水率≤15%、产品烧失量≤0.1%等。

二、粉煤灰综合处理建材项目比较

项目名称

产品类别

主要材料

辅助材料

粉煤灰掺量

粉煤灰砌块

墙体材料

水泥、粗细骨料

粉煤灰Ⅰ、Ⅱ极

≤30%

粉煤灰蒸压砖

墙体材料

粉煤灰Ⅰ、Ⅱ极

石灰、砂

≤65%

粉煤灰烧结砖

墙体材料

粉煤灰Ⅰ、Ⅱ极

粘土、煤粉

≤70%

加气混凝土

墙体材料

粉煤灰Ⅰ极

水泥、铝粉

≤75%

粉煤灰烧结陶粒

结构轻骨料（多用途）

粉煤灰

（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）

（煤粉）

烧失量≤5%时

95%～100%

粉煤灰烧结陶粒项目，产品质量稳定、吃灰量大、用途广泛、与混凝土制品项目和混凝土搅拌站项目灵活结合，实现上下游产品的合理衔接，可进一步提高粉煤灰综合处理能力。

III.第三章市场评估

一、陶粒应用情况

国内陶粒年产量约400万m3，多为粘土或页岩类陶粒，其中60%左右用于轻质砌块生产。

仅有少量的粉煤灰或粉煤灰粘土陶粒，由传统工艺生产，用于特定工程或试验工程。

如天津市湖北路16层剪力墙结构大开间住宅楼；上海市岚皋路22层剪力墙结构办公楼等，工程实践表明陶粒混凝土现浇的高层建筑自重可减轻16%～27%，工程综合造价降低4%～7%；

河南的湛河大桥由于采用陶粒混凝土肋形拱及陶粒作轻质填料，自重减轻47%，节约木材10%，钢材6.3%，水泥7%，同时还加快了施工进度，取得了明显的技术经济效益。

南京长江大桥和山东黄河大桥的桥面板，采用的也是陶粒混凝土，至今使用良好；工源水泥厂φ3.7×70m的回转窑，采用陶粒混凝土耐火砖作内衬，窑体表面温度由221℃降至141℃，窑体自重由180t降至77t；西卓子山水泥厂φ4×50.5m的立波尔窑用粉煤灰陶粒混凝土作内衬，窑体表面温度平均降低了60℃；唐山徒河电厂、阜新电厂、八角台电厂、开源电厂、邯郸电厂、石家庄电厂等30余家电厂的烟囱内衬都采用了粉煤灰陶粒混凝土。

采用粉煤灰陶粒混凝土作烟囱内衬，在烟气温度为130℃～150℃下具有良好的耐热性，对烟气中含有的SO2和SO3气体具有良好的耐腐蚀性，对烟气中灰粉还具有很好的耐磨性等。

总结应用经验，粉煤灰烧结陶粒应用技术优势明显：

（1）承重结构自重降低15%，轻质砌块强度等级提高到5Mpa；

（2）解决粉煤灰在混凝土中大掺量问题，泵送性能优异；

（3）提高混凝土和建筑物性能，降低工程造价；

（4）用于桥梁板、大型预制构件、大体积混凝土综合效益突出；

（5）强度、内部孔隙率适