水泥厂节能报告样本.docx
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水泥厂节能报告样本
邢台建德水泥有限公司
2500t/d（带5MW余热发电）新型干法熟料生产线技改项目
节能专项报告
工程代号：
490B
河北省建筑材料工业设计研究院
二00九年五月
编制单位：
河北省建筑材料工业设计研究院
院长：
陈鹰正高级工程师
主管副院长：
胡侠正高级工程师
总工程师：
杨忠人正高级工程师
项目负责人：
王新英高级工程师
编制人员：
王新英刘君霞
韩国华邢利伟
陈光辉张紫梁
1.申报单位及项目概况
1.1申报单位概况
邢台建德水泥有限公司2500t/d（带5MW余热发电）新型干法熟料生产线技改项目的项目申报单位为邢台建德水泥有限公司。
本项目承办单位是邢台建德水泥有限公司。
邢台建德水泥有限公司成立于2009年3月，是经邢台县工商行政管理局批准成立的有限责任公司，注册资本1000万元，公司注册地址为邢台县南石门镇皇台底村西，法定代表人：
孟增臣。
邢台建德水泥有限公司由河北仙翁水泥有限公司出资注册。
河北仙翁水泥有限公司是省工商局注册的股份有限公司，注册资本1700万元。
主营业务为水泥及制品的生产和销售，长期经营。
公司现资产总值9835.8万元，在职员工470人，各类专业技术人员80人，年生产能力40万吨。
2008年实现销售收入6082.42万元，利税1362.56万元，其中：
利润493.34万元，税金869.22万元。
河北仙翁水泥有限公司主导产品为：
“仙翁牌”矿渣、复合32.5水泥和42.5普通硅酸盐水泥。
长期以来公司始终奉行“质量第一、用户至上”宗旨，严格质量管理。
1992年在邢台市首批独家通过国家产品质量认证，2004年通过ISO9001：
2000质量管理体系认证。
仙翁牌水泥在市场享有极高声誉，深受用户信赖，产品一直供不应求。
产品畅销本地市和山西等周边地区。
公司现有两条φ2.8×10米机立窑生产线，生活辅助设施配套齐全，化验检测设备先进。
化验室作为质量控制、质量检验的职能部门，严格把关，精心检测，检验员持证上岗率100%，并连续五次荣获全国水泥化学分析大对比全合格单位。
为保障公司战略规划实施，公司不断加大人力资源开发力度，建立和完善了全方位的人才引进渠道，拥有一大批激情迸发、爱岗敬业、善于思考、精诚奉献的优秀人才，公司拥有多名硅酸盐工程、岩土工程、地下工程及材料学科的高级专业技术人员，他们接受新技术的能力强，并有很强的研发能力和技术服务能力，而技术精湛的质量控制人员和先进精良的检测设备为实现技术开发和新技术应用提供了坚实的基础。
公司注重调整产品结构，不断更新设施与工艺，本着挖潜、降耗、增效的方针，投入资金进行多项技改工程，充分延伸产品链，形成了完善配套的产品品种。
多年来，公司始终将发展作为第一要务，坚持与时俱进，开拓创新。
凭借管理、技术、质量、服务和区域优势等综合实力，促进企业不断发展，以艰苦创业的精神，狠抓企业管理，提高企业综合素质。
坚持高标准、高品质、高信誉，向顾客提供优质的产品和服务，增强顾客的满意度，以扎实的“内功”在激烈的市场竞争中求得了生存和发展。
公司高度重视环保工作，对所有扬尘点都上了先进的除尘设备，废气排放达到《水泥企业大气污染物排放标准》要求，并顺利通过邢台市07年度重点企业清洁生产审核验收。
近几年，先后获得了“河北省质量效益型先进企业”、“河北省建材行业放心产品”等多项荣誉称号。
连续多年获得“河北省重合同守信用企业”。
邢台建德水泥有限公司积极响应国家产业政策和建材行业规划，根据国家产业政策的要求，邢台建德水泥有限公司报请了邢台市及河北省有关部门，拟淘汰4家企业8条总规模为80万吨的落后水泥生产线的基础上，建设一条2500t/d（带5MW余热发电）新型干法熟料生产线。
河北省清理整顿“五小”工作领导小组办公室以冀清整综办〖2009〗2号出具了“同意该项目按程序办理有关许可手续”的文件。
1.2项目概况
1.2.1项目名称
邢台建德水泥有限公司2500t/d（带5MW余热发电）新型干法熟料生产线技改项目。
1.2.2项目的建设地点
拟建项目位于邢台县南石门镇皇台底村西，邢台富丽宫灰粉有限公司东侧，七里河南岸，厂区占地93793m2，为废弃采石场，属工矿仓储用地，可满足项目需要。
1.2.3主要建设内容和规模
1.2.3.1建设内容
从石灰石等原燃材料进厂到熟料散装出厂的一条2500t/d新型干法水泥熟料生产线，配套建设5MW纯低温余热发电站及其必要的辅助生产设施，生活设施全部利用原有。
1.2.3.2建设规模
建设规模为日产熟料2500吨，配套纯低温余热发电装机功率为5MW。
1.2.4产品方案
窑年运转310天，年产熟料77.5万吨；
配套的纯低温余热电站年发电量2879×104kWh（全部自用），可向水泥生产线供电2649×104kWh。
1.2.5工程技术方案
1.2.5.1水泥生产工艺方案
（1）生产工艺设计原则和装备水平
①工艺系统生产可靠、技术先进、节省投资，节能、降耗，提高经济效益和社会效益。
②系统设计与设备选型确保整条生产线投产后尽快达标达产，实现预期的经济效益。
③充分利用现有场地，做到工艺流程顺畅，总体布置紧凑、合理，节约用地。
④采用高效可靠的除尘设备，确保净化后的废气排放含尘量达到环保标准要求。
⑤设备选型立足国内，选用国内成熟、可靠、先进的设备，及引进技术、国内生产的关键设备或部件。
（2）配料设计
1）原燃材料
石灰石：
来自邢台县尹郭水泥用石灰岩矿，截止2008年底，邢台县尹郭水泥用石灰岩矿区范围内保有水泥用灰岩资源储量为12760万吨，可满足项目使用30年以上。
石英砂岩：
来自邢台县南北会砂岩矿，截止2008年底，邢台县南北会玻璃用石英砂岩矿区保有石英砂岩367万吨，可满足项目使用30年以上。
硫酸渣：
采用邢台恒源化工集团有限公司的硫酸渣作为铁质校正原料，含铁量一般均在40%以上。
粉煤灰：
采用邢台电厂的干排粉煤灰作为铝质校正原料，由邢台翔泰粉煤灰有限责任公司干灰分公司负责提供，年供应量不小于10万吨。
2）配料设计
本项目暂按石灰石、石英砂岩、硫酸渣、粉煤灰四种原料配料，以后实际生产时可进行调整。
配料设计所用原材料的化学成分均为业主提供的资料数据，详见表1-1。
表1-1 配料设计所用原、燃料化学成分（%）
名称
LOSS
CaO
SiO2
AL2O3
Fe2O3
Na2O
K2O
MgO
SO3
Cl-
总和
石灰石
41.89
51.77
2.77
1.07
0.58
0.05
0.28
1.47
0.03
0.0100
99.92
石英砂岩
0.76
1.06
95.13
1.81
0.52
0.10
0.75
0.28
0.00
0.0100
100.42
粉煤灰
9.81
6.21
49.72
25.89
4.64
0.20
0.91
1.83
0.04
0.0020
99.25
硫酸渣
1.40
15.84
25.35
5.67
43.00
0.92
0.46
4.86
0.67
0.0000
98.17
煤灰
4.79
50.96
31.11
6.26
0.26
0.71
0.98
0.57
0.0080
95.65
石灰石：
石英砂岩：
硫酸渣：
粉煤灰=82.66：
8.21：
2.76：
6.37
理论料耗为：
1.506t/t熟料
（3）熟料率值及矿物组成
根据本项目原、燃料特性和产品方案生产要求，参照国内同类型窑的成熟生产经验，确定本配料设计的熟料率值控制范围如下：
KH＝0.900±0.020SM＝2.70±0.10AM＝1.60±0.10
熟料率值及矿物组成见表1-2：
表1-2 熟料率值及矿物组成
KH
SM
AM
C3S
C2S
C3A
C4AF
0.90
2.7
1.6
59.54
19.25
8.11
9.69
（4）熟料热耗及煤灰掺入量
根据新型干法工艺的特点，以及全国同规模生产线的生产经验，结合本项目原、燃材料的具体情况，确定本项目热耗标定值为：
3093kJ/㎏.cli（740kcal/㎏.cli）。
煤灰份：
20.84%。
煤热值：
24396kJ/㎏。
煤灰掺入量：
2.66%。
（5）生料配料结论与建议
本配料计算率值调整灵活，熟料矿物组成合理，能够满足窑外分解窑的生产技术要求。
本项目所用石灰石、石英砂岩、硫酸渣、粉煤灰及烟煤虽然质量指标基本满足生产技术要求，为防止出现质量波动，建议石灰石及烟煤分别设置预均化堆场。
石英砂岩及硫酸渣暂以堆场或堆棚形式储存,日后根据成分波动情况决定是否需要设置预均化。
（6）物料平衡表
项目后物料平衡表见表1-3。
（7）物料储存方式、储存量及储存期
物料储存方式、储存量及储存期见表1-4。
表1-3 物料平衡表
物料名称
水分
生产损失
消耗定额
（吨/吨熟料）
干燥的
含水分的
%
%
干燥的
含水分的
每小时
每天
每年
每小时
每天
每年
石灰石
1.00%
1.00%
1.2507
1.2633
130.28
3127
969269
131.59
3158
979059
砂岩
1.00%
1.00%
0.1303
0.1317
13.58
326
101016
13.71
329
102037
粉煤灰
1.00%
1.00%
0.0916
0.0926
9.55
229
71017
9.64
231
71734
硫酸渣
8.00%
3.00%
0.0425
0.0462
4.43
106
32946
4.81
116
35811
生料
1.00%
1.00%
1.5143
1.5296
157.74
3786
1173582
159.33
3824
1185437
熟料
1.0000
104.17
2500
775000
烧成用煤
8.00%
3.00%
0.1307
0.1421
13.62
327
101296
14.80
355
110104
（1）窑年运转率为84.93%,窑产量为104.17t/h
（2）生料烧失量为35.35%,煤灰掺与量为2.66%.
（3）熟料热耗为3093kJ/kg熟料,煤发热量为24396kJ/kg煤.
表1-4 物料储存方式、储存量及储存期
序号
物料名称
储存形式
规格（m）
储存量（t）
储存期（d）
备注
1
石灰石
堆棚
15×36＋60×36
5000
1.57
圆形预均化堆场
Φ80
23500
7.40
2
煤堆棚
45×12
550
3
辅料（石英砂岩/硫酸渣）堆棚
60×20
2100/1000
6.7/8.5
4
煤及辅助原料预均化堆场
4.1
石英砂岩
长形预均化堆场
26.5×48.75
3200
10.2
4.2
硫酸渣
长形预均化堆场
26.5×26.25
1000
8.5
4.3
原煤
长形预均化堆场
26.5×120
2×2200
2×6.5
5
原料调配库
5.1
石灰石
调配库
Φ10×22
1450
8.8h
对生料磨
5.2
石英砂岩
调配库
Φ10×22
1450
3.7
对生料磨
5.3
硫酸渣
调配库
Φ10×22
1400
9.6
对生料磨
5.4
粉煤灰
调配库
Φ10×22
800
2.6
对生料磨
4
生料
IBAU均化库
Φ15×40
5000
1.3
5
熟料
圆库
Φ22×50
20000
8
用于储存
圆库
Φ10×22
1400
13.4h
用于散装
（8）生产工艺流程简介
①石灰石输送及预均化堆场
进厂粒度小于25mm的石灰石经由皮带机送至石灰石预均化堆场。
石灰石预均化堆场轨道直径φ80m，有效储量23500吨。
在预均化堆场内设置一台悬臂式堆料机，一台刮板取料机。
出预均化堆场的石灰石经胶带机输送至原料调配站的石灰石库。
②原煤破碎及预均化堆场
原煤经汽车运输进入厂区，堆放于煤堆棚内，经破碎后通过胶带输送机、堆料机送进原煤预均化堆场。
堆场内设置悬臂式堆料机一台，能力为250t/h，侧式刮板取料机一台，取料能力为200t/h。
原煤预均化堆场，规格为26.5×120m，有效储量2×2200t，对原煤进行预均化及储存。
出预均化堆场的原煤经取料机及胶带输送机送进煤粉制备车间的原煤仓。
③石英砂岩破碎及输送、硫酸渣输送、粉煤灰储存
石英砂岩、硫酸渣由汽车运输进厂，卸至堆棚内，经破碎的石英砂岩、硫酸渣通过胶带输送机、堆料机送进辅助原料预均化堆场。
出预均化堆场的石英砂岩、硫酸渣通过胶带输送机分别送至原料调配站的相应配料库中。
粉煤灰由散装汽车运输进厂，直接送入圆库内储存。
④原料调配站
原料调配站设有四个调配库，分别储存石灰石、石英砂岩、硫酸渣和粉煤灰。
每种物料均由定量给料机按一定比例从配料库中卸出，混合料经胶带输送机送至原料辊式磨内。
为保证原料磨的安全运行，入磨的胶带机上设有除铁设施。
⑤原料粉磨及废气处理
原料粉磨拟选用一台MLS3626辊式磨。
利用窑尾预热器系统排出的废气作为烘干热源，进入磨内烘干。
当入磨原料综合水分≤8%，进磨粒度≤25mm，成品细度为80μm方孔筛筛余8～10%时，原料粉磨系统生产能力200t/h。
由原料调配站送来原料，经锁风阀喂入磨机，粉磨并烘干的生料随烘干废气带入选粉机分选，选出的成品经高效细粉分离器收集，由空气斜槽送至生料库提升机。
选粉机排出的废气，经磨系统排风机后，一部分作为循环风补充选粉机的工作风量，剩余部分送至窑尾袋收尘器处理后排入大气。
当煤磨和原料磨都运行时，从预热器排出的废气经PH锅炉（温度约为220℃）、高温风机后，一部分经旋风除尘器除尘后由通风机引到煤磨作为煤磨的烘干热源，剩余部分经增湿塔后一部分引至原料磨，另一部分与出原料粉磨系统的废气一并进入窑尾袋收尘器进行处理，再排入大气。
当原料磨和煤磨都不运行时，窑尾废气经PH锅炉、高温风机、增湿塔调质降温到120～150℃后全部进入窑尾袋收尘器处理，再排入大气。
经窑尾袋收尘器处理的含尘废气，其正常排放浓度均≤50mg/Nm3，满足国家排放浓度标准要求。
窑尾袋收尘与增湿塔收集的窑灰，经链式输送机、斗式提升机送至生料输送系统，与生料混合后送入生料均化库。
当增湿塔收集的粉尘水分过大时，增湿塔下的螺旋输送机反转，将收集的湿窑灰排出系统。
为了保证生料成分的稳定，采用较先进的分析仪进行原料磨配料的分析控制。
⑥生料均化及入窑喂料系统
设置一座Φ15×40m的生料均化库，库有效储量为5000t。
出库生料经库底部的卸料口卸至生料计量仓，生料计量带有荷重传感器、充气装置。
仓下设有流量控制阀和流量计，经计量后的生料通过空气输送斜槽、提升机喂入窑尾预热器系统。
入窑尾提升机前设有取样器，通过对出库生料的取样、制样分析，实现对烧成系统的操作进行指导。
⑦煤粉制备
煤磨设置在窑尾，利用窑尾废气作为烘干热源，有利于减少分解炉用煤的输送。
原煤由原煤仓下定量给料机计量，经锁风阀喂入MPF1713辊式磨内进行烘干与粉磨。
当入磨物料水分≤8%，出磨煤粉水分≤1%，成品细度为80μm方孔筛筛余8～12%，磨机生产能力为20.0t/h（煤粉）。
原煤由进料口落入磨盘中央，在离心力的作用下向磨盘边缘移动，经过磨盘上的环形槽时受到磨辊的碾压而粉碎，粉碎后的煤粉在磨盘边缘被烘干热风带起，在上风环的导向作用下较大颗粒直接落到磨盘重新粉磨，气流中的煤粉经分离器时在转子的作用下，粗粉落到磨盘重新粉磨，合格煤粉随气流一起出磨，经煤磨袋收尘器捕集作为成品。
湿物料在悬浮状态下与热气流充分接触，瞬间被烘干，达到所要求的产品水分。
煤磨袋收尘器收集的煤粉由螺旋输送机送入煤粉仓，经煤磨袋收尘器净化后的烘干废气经风机直接排入大气。
烟气的正常排放浓度均满足国家规定排放浓度标准要求。
煤粉仓下设有两套煤粉计量装置，分别用于分解炉及窑头煤粉计量；经精确计量后的煤粉由气力输送泵送至分解炉和窑头燃烧。
煤粉制备系统设置有严格的安全措施，如防爆阀、CO2灭火系统、消防水系统等。
⑧熟料烧成系统
熟料煅烧选用一台φ4×60m回转窑，窑尾带有单系列五级低压损型旋风预热器和TDF型分解炉，能力2500t/d，熟料热耗3093kJ/kg（740kcal/kg）。
窑头和分解炉用煤比例为40%和60%，入窑物料的碳酸钙分解率大于90%。
回转窑采用三档支撑，斜度为3.5%，转速为0.39～3.9r/min。
窑头配有多通道的煤粉燃烧器。
熟料冷却采用一台新型控制流推动篦式冷却机，篦床有效面积63m２，熟料入冷却机的温度为1400℃，出冷却机的温度为65℃+环境温度。
为破碎大块熟料，冷却机出口处设有一台锤式破碎机，以保证出冷却机熟料粒度≤25mm。
冷却后的熟料经槽式输送机送至熟料储存库。
通过冷却机篦床的气体，一部分作为窑头二次风入窑，一部分经三次风管送往窑尾分解炉，三次风从窑头罩上抽取（即大窑门罩），其余部分作为低温余热发电AQC炉取热后经电收尘器净化后排入大气。
正常排放浓度均满足国家规定排放浓度标准要求。
⑨熟料储存及熟料汽车散装
设一座φ22×50m熟料储存库，储存量为20000t。
另设一座φ10×22m熟料库，储存量为1400t，正常生产时作为熟料散装用仓，生产不正常时用于储存次料。
两座库的库侧和库底均设有卸料装置，库内熟料由库底扇形阀卸出，散装出厂。
库侧卸料装置经计量后可用于熟料散装出厂。
⑩压缩空气站
压缩空气站内设四台排气量为20m3/min、压力为1.0Mpa的空气压缩机和三套冷冻式压缩空气干燥装置，其中一台20m3/min空气压缩机备用。
压缩空气站提供的气源可供各生产车间用于吹堵、收尘器清灰及空气炮和仪表用气。
⑾辅助生产车间
辅助生产车间如设中控化验室、小磨房、综合材料库、机修车间等。
1.2.6余热发电工程方案
邢台建德水泥有限公司新型干法水泥熟料生产线，配套建设5MW余热发电工程，详见4.4单项节能工程——余热电站工程。
1.2.7配套工程方案
1.2.7.1电气与生产过程自动化方案
1.2.7.1.1电气
（1）电源
项目用电主电源拟引自周公110kV变电站，供电电压35kV；拟以35kV专用线向本工程供电。
由于主供电源目前为单回路受电，为保障本项目回转窑、篦冷机一室风机、磨机的高压油泵、高温风机的辅助传动及润滑装置、消防水泵、计算机系统及应急照明等一级负荷的用电，拟设一台500KW柴油发电机作为保安电源。
本项目装机容量约为13085kW，设计计算负荷6833.64kW，需要视在容量为7569.68kVA（COSФ=0.92）；需在厂区内新建35kV户内式总降压变电站一座，拟选用12500kVA变压器一台，变压器负荷率约60.56%。
（2）35kV总降压变电站
在厂区的西北部，设35kV总降压变电站一座，采用户内式布置。
站内设12500kVA、35/10.5kV主变压器一台，单电源、单回路引自“周公变电站”。
35kV侧采用断路器单母线接线方式；10.5kV侧亦采用单母线不分段运行方式。
总降采用计算机监控系统。
（3）10.5kV配电系统
本工程共设三座10kV配电站，即窑尾配电站、窑头配电站、余热电站配电站，各座配电站均采用单回路进线，单母线不分段运行方式。
各配电站为户内式，采用综合保护器，为无人值班运行方式。
站内设中置式高压开关柜，以10.5kV向各自供电范围的10kV高压电动机和电力室的10/0.4～0.23kV变压器供电。
各配电站的主要供电范围:
Ø窑尾配电站
供砂岩破碎及输送、原料调配及输送、原料磨及废气处理、生料均化库、生料入窑、烧成窑尾、窑中、煤粉制备系统及输送、空压机站、联合水泵站等的用电。
Ø窑头配电站
供烧成窑头、篦冷机、熟料储存及输送、石灰石预均化堆场、煤及辅助原料预均化堆场及输送、厂前区等的用电。
Ø余热电站配电站
供电站高低压设备用电。
（4）电力室的设置及余热电站接入系统
厂区内生产线电力室设置如下：
◎窑尾电力室：
供砂岩破碎及输送、原料调配及输送、原料磨、废气处理、生料库顶、生料均化库底、生料入窑、烧成窑尾、窑中、煤粉制备等的用电。
◎窑头电力室：
供窑头、熟料冷却及输送、窑头电收尘、熟料输送及熟料库、煤及辅助原料预均化堆场及输送、厂前区等的用电。
◎余热电站电力室:
供电站的站用电及电站并网。
◎电站接入系统
根据拟建的纯余热发电站（装机容量为5.MW）的具体情况，为确保余热电站生产运行及管理的合理与顺畅，拟在余热电站汽轮发电机房一侧设立余热电站站用高低压配电室。
拟建5MW纯余热电站的发电机机端电压为10.5kV，电站10kV母线为单母线接线方式。
电站与水泥厂总降压变电站的10kV母线采用单回电缆线路进行联络。
同期并网操作设在电站侧，并且在发电机出口断路器处和10KV联络线设置同期并网点。
电站与电力系统并网运行，运行方式为并网电量不上网。
由于总降压变电站10kV母线均带有10kV高压负荷，在不改变总降原有供电、运行方式及水泥生产线全部正常的前提下，发电机发出的电量将全部用于全厂负荷。
因此本接入系统方案，从现行的条件和技术要求来讲，对本余热综合利用电站工程是可行的。
电站与电力部门通讯的方式、内容需要与电力部门协商解决。
本接入系统最终方案应以当地电力部门出具的“接入系统方案中接入系统方案为准，由于涉及电力系统职责，由电力部门负责本接入系统的设计。
（5）电压等级
受电电压：
35kV
高压配电电压：
10.5kV
高压电动机电压：
10kV
低压配电电压：
0.4kV
低压电动机电压：
0.38kV
直流电动机电压：
440VDC
直流操作电源电压：
220VDC
照明电压：
220V
检修照明电压：
36V/12V
（6）用电负荷及电耗
本项目总装机容量约为13085kW
其中：
高压负荷约7400kW
低压负荷约5685kW
计算负荷约6833.64kW
熟料生产线年耗电量（不计余热发电）5084×104kWh
纯低温余热电站年发电量：
2879×104kWh
其中：
电站自用电230×104kWh
向熟料生产线供电2649×104kWh
（7）功率因数补偿
35kV总降10.5kV母线侧装设电容补偿装置。
在原料磨主电机等大型高压电动机机旁设就地电容补偿装置或其他无功补偿装置，随主电机投入和切除。
在各电力室内，设低压功率因数自动补偿装置。
35kV总降10.5kV母线侧补偿后的功率因数达0.92以上。
（8）电力拖动
①电动机选型及起动方式
功率在200kW及以上的电动机采用10kV高压电动机；功
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