水泥厂2500td熟料水泥生产线技改工程项目建设申请报告建设节能分析篇.docx
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水泥厂2500td熟料水泥生产线技改工程项目建设申请报告建设节能分析篇
XX集团XX企业总公司
XX水泥厂2500t/d熟料水泥生产线技改工程
项目申请报告
（节能分析篇）
XX国际工程股份有限公司
1
总论……………………………………………………………
1
1.1
项目概况………………………………………………………
1
1.2
项目背景及业主情况介绍……………………………………
1
1.3
项目性质………………………………………………………
3
1.4
建设规模、生产方法及产品方案……………………………
3
1.5
项目建设范围…………………………………………………
3
1.6
项目总投资及资金筹措………………………………………
3
1.7
项目技术方案概述……………………………………………
4
1.8
主要工艺设备…………………………………………………
23
1.9
节能分析篇编制单位…………………………………………
25
1.10
节能设计依据和主要原则……………………………………
25
1.11
节约能源、资源的战略意义…………………………………
28
1.12
水泥工业能源消耗现状与节能减排潜力……………………
29
2
能源品种选用和项目能耗……………………………………
34
2.1
项目所消耗的能源品种………………………………………
34
2.2
当地能源供应情况分析………………………………………
34
2.3
项目能耗指标及计算…………………………………………
35
3
节能措施综述…………………………………………………
41
3.1
工艺节能减排措施……………………………………………
41
3.2
电气节能措施…………………………………………………
45
3.3
总图与建筑节能措施…………………………………………
46
3.4
矿产资源综合利用与节能减排措施…………………………
47
3.5
辅助设施节能减排措施………………………………………
48
4
单项节能工程（余热发电）……………………………………
50
4.1
纯低温余热发电工艺…………………………………………
50
4.2
余热发电电气…………………………………………………
57
4.3
余热发电自动化………………………………………………
61
4.4
余热发电化水及水工…………………………………………
63
4.5
投资及经济效益分析…………………………………………
67
5
能源管理………………………………………………………
68
6
结论与建议……………………………………………………
69
1总论
1.1项目概况
1.1.1项目名称
XX集团XX企业总公司XX水泥厂2500t/d熟料水泥生产线技改工程。
1.1.2项目业主
项目业主：
XX集团XX企业总公司XX水泥厂。
1.1.3建设地点
四川省XX县XX乡XX村。
1.2项目背景及业主情况介绍
XX是我国西部重要的钢铁、钒钛、能源基地和长江流域经济带的工业重镇。
XX市市属县XX具有得天独厚的钒钛磁铁矿矿藏资源优势。
县域内主要有白马、新街、潘家田、黑谷田等钒钛磁铁矿矿藏，XX县现在对钒钛磁铁矿的开发已初具规模。
但目前主要产品以钒钛铁精矿和钛精矿为主，对精矿产品的深加工尚未形成规模。
为了配合中央“西部大开发”战略，加快XX市和XX县的工业结构化调整，实现工业强县的目标，县人民政府设立XX县一枝山工业集中区，对该县蕴藏丰富的钒钛磁铁矿进行深度加工开发，提高钒钛磁铁矿产品副加值。
XX县位于XX地区腹心地带，南距XX市78km，北至西昌成昆铁路和108国道以及即将通车的成昆高速公路西攀段贯穿境内，交通运输条件得天独厚。
境内钒钛铁矿、花岗岩、石灰石以及水电资源丰富。
全县工农业人口21万人，县城城区人口5万人，为加快城市化建设，计划3年内使城区人口达到8万人。
XX县目前有3个水泥厂，均为机立窑，生产总规模50万t，2006年实际产量21.2万t。
水泥产量和质量都不能满足本地工农业发展建设的需要，每年都需要从外地调入几十万吨水泥；现有的3个水泥厂的单机规模都在10万t以下，生产工艺都是污染严重、国家要求淘汰的技术落后的立窑。
为此，XX县委县政府与XX集团XX企业总公司达成合作协议，由该公司为主导对XX县现有3个水泥厂进行资产重组，整合资源，在淘汰现有3个落后水泥厂的基础上，采用先进的新型干法水泥工艺窑外分解窑对XX县水泥厂实施技术改造。
XX集团XX企业总公司是具有独立法人资格的国家大型企业，注册资本1.6亿元，2006年实现销售收入54亿元，位列国家工业企业500强第466位，具有雄厚的经济实力和强大的技术与管理人才队伍。
XX企业总公司已经形成冶金废渣综合利用、钢铁、冶金原辅料、建材、环保等主导产业。
公司被列入四川省打造“百亿工程”系列，“十一五”期间将对XX市建筑、建材产业进行整合，培育成公司的重点主导产业，“十一五”末实现销售收入将超过100亿元。
XX企业总公司将控股主导XX水泥厂技术改造工程和该项目的生产经营，本项目也将成为XX企业总公司打造百亿企业的重点支撑项目之一。
XX县莲华水泥厂现有职工200人，其中大专以上学历6人，专业技术人员18人，中专（含高中）职工112人；现有Φ3.2×10m机立窑1台，Φ3.0×10m机立窑1台；2006年实际生产水泥10.1万t，其中32.5占70%，42.5占70%，实现产值3330万元。
XX县坪山水泥有限公司现有职工150人，其中大专以上学历4人，专业技术人员12人，中专（含高中）职工51人；现有Φ2.9×11m机立窑1台；2006年实际生产32.5水泥6.3万t，实现产值2016万元。
XX县水泥厂位于XX县的市级工业开发区——长坡建材工业园C区范围内，距离县城东北6km观音村，紧邻214省道和观音石灰石岩矿床，交通运输条件优越，供水、供电条件可靠。
县水泥厂现有职工160人，其中大专以上学历3人，专业技术人员10人，中专（含高中）职工62人；现有Φ2.5×8m机立窑1台；2006年实际生产32.5水泥4.8万t，实现产值1536万元。
根据国家和四川省对水泥工业实施“控制总量、调整结构”的产业政策，结合四川省2010年前需淘汰1000万t落后水泥生产能力的要求，按照公司现有资源和资金条件，并采用可持续发展的企业战略，充分利用炉渣等工业废弃物发展循环经济，达到国家宏观经济调控的目标。
XX集团XX企业总公司决定在XX县XX彝族自治乡XX村建设一条带4500kW纯低温余热发电系统的2500t/d熟料新型干法水泥生产线。
目前，项目核准前的各项准备工作业主正在积极进行之中。
1.3项目性质
本项目为XX集团XX企业总公司对XX县现有3个立窑水泥厂进行资产重组，整合资源，在淘汰现有3个落后水泥厂的基础上，采用先进的新型干法水泥工艺窑外分解窑对XX县水泥厂实施技术改造；建设一条带4500kW纯低温余热发电系统的2500t/d熟料水泥生产线。
1.4建设规模、生产方法及产品方案
采用新型干法预分解生产工艺，建设一条带4500kW纯低温余热发电系统的2500t/d熟料水泥生产线，年产熟料77.50万t；年产水泥89.00万t、其中P.O42.5普通硅酸盐水泥35.60万t、P.O32.5普通硅酸盐水泥53.40万t；年发电量3082×104kWh；年供电量2835×104kWh。
1.5项目建设范围
建设范围自石灰石矿山开采、破碎及输送，辅助原料进厂至水泥成品出厂（包括煤粉制备及输送）以及与之相配套的生产辅助设施；4500kW纯低温余热发电系统。
1.6项目总投资及资金筹措
1.6.1项目总投资
项目总投资由固定资产投资和铺底流动资金两部分构成，总投资为32152.10万元；项目总资金由固定资产投资和流动资金两部分构成，总资金为33452.10万元。
1.6.2资金筹措
（1）资本金
本项目资本金为11708.24万元，占项目总资金33452.10万元的35.00%；资本金不计利息，不还本。
其中用作铺底流动资金700.00万元。
（2）长期贷款
申请国内银行贷款20443.86万元，其中借款本金19673.64万元，建设期利息770.22万元，年利率为7.83%。
（3）流动资金贷款
流动资金除自有资金外尚有65%计1300.00万元需申请银行短期贷款解决，年利率为7.29%。
1.7项目技术方案概述
1.7.1原燃料和配料方案
1.7.1.1原燃料
（1）石灰石
根据业主提供的地质报告，石灰石采用XX县上半坡矿区石灰石，矿层为二叠纪下统阳新组。
矿区距离厂区有公路相通，运输方便。
上半坡矿区石灰石矿石的化学成分见表1-1。
表1-1（%）
L.O.I
SiO2
Al2O3
Fe203
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
Total
41.75
1.6
0.41
0.26
52.65
1.25
0.07
0.07
0.25
0.013
98.32
（2）硅质原料
本项目拟用XX昔街村6组的砂岩作为硅质原料，其储量丰富，能满足本项目生产服务年限要求。
石英砂岩拟采用民采民运，由汽车运输进厂，运距约20km。
石英砂岩的平均成分如表1-2所示。
表1-2（%）
L.O.I
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
Total
0.33
96.21
0.80
1.02
0.28
0.24
0.40
0.20
0.03
0.003
99.51
（3）硅铝质校正原料
本项目拟用上半坡粘土作为硅铝质原料。
根据地质部门所做的勘察工作，预测上半坡粘土矿地质储量约5673万t，该矿所产粘土质量较好，平均IM2.3，SM为2.7，符合水泥生产的要求。
粘土拟采用民采民运，由汽车运输进厂，运距约3km。
表1-3（%）
L.O.I
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
Total
10.05
57.07
14.71
6.38
5.64
2.72
1.60
1.00
0.04
0.008
99.22
（4）铁质校正原料
本项目拟利用西昌康德铜渣作为铁质校正原料。
矿石由汽车运输进厂，运距150km。
表1-4（%）
L.O.I
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
Total
10.02
16.13
12.93
51.96
4.74
2.88
0.35
0.04
0.15
0.005
99.21
（5）煅烧用煤
本项目采用XX盐边县红果煤矿无烟煤作为烧成燃料，运距约120km，原煤的工业分析由业主提供见表1-5、表1-6。
表1-5（%）
Mad
Aad
Vad
FCad
Qnet，ad
0.2%
24.9%
3.6%
71.3%
21109kJ/kg
表1-6煤灰化学成分（%）
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
K2O
Na2O
SO3
Cl-
Total
54.02
23.58
11.54
4.66
1.34
1.64
0.20
0.80
0.005
97.785
（6）石膏
据业主资料，缓凝剂选用四川凉山州会理石膏矿的石膏，SO3含量42%以上，但石膏的各项指标需要满足符合水泥的国家标准要求。
石膏由汽车运输，运距100km。
（7）混合材
混合材拟采用XX周边的炉渣做水泥的掺合材料汽车运输进厂。
运距约30km。
另可用石灰石替代部分混合材。
1.7.1.2原料配料方案
（1）熟料的烧成热耗：
3136kJ/kg
（2）熟料目标率值的选定
根据本项目产品品种要求和工厂原、燃料特性，参照国内外相同生产工艺及同类窑型的成熟生产经验，确定本项目配料设计熟料率值要求如下：
KH=0.89±0.01
SM=2.60±0.10
IM=1.60±0.10
（3）原料配比及理论料耗：
表1-7
原料配比（％）
理论料耗
（t生料/t熟料）
石灰石
砂岩
粘土
铜渣
80.04
2.70
16.08
1.17
1.485
（4）配料计算结果表明：
XX集团XX企业总公司XX水泥厂2500t/d熟料水泥生产线技改工程选择石灰石、粘土、石英砂岩和铜渣作为原料，用无烟煤作燃料，配料率值及熟料矿物组成适宜，能够满足新型干法预分解系统生产工艺的配料要求。
1.7.2交通运输和建设场地
（1）建设场地
拟建项目的占地面积约16.20ha，场地为山坡地。
整个场地地形复杂，地势大体走向为西南高、东北低，自然标高约在1235m到1311m之间，最大高差接近76m。
场地情况也比较复杂，部分为荒坡地，植被发育，部分为耕地，还分布有民房，另外还有XX新白马公司的一条工业管道从厂区穿过，1条通讯线路及3条高压线从厂区中间穿过，需对民房进行拆迁，对通讯线路和高压线进行搬迁。
（2）交通运输
拟建项目厂址位于XX县XX彝族自治乡XX村，距安宁河直线距离约1.0km，距XX县城约30km，距当地火车站约2.0km，距214省道2.0km。
工厂的外部交通运输条件比较优越。
1.7.3供电
厂区新建总降压站一座。
总降压站电源引自离厂7km的110kV区域变电站，35kV单回路进线，内设35/10.5kV20000kVA一台。
同时为确保水泥生产线中窑辅助传动、篦冷机、一室风机、计算机系统、消防水泵及应急照明等一级负荷用电要求，本工程设一台500kW柴油发电机组作为保安电源。
1.7.4供水
本项目拟建厂址东侧2km处有一条安宁河，水质为国家地表水三类水域水质标准（GB3838-88），水量充沛，拟在河边设取水泵站，取河水并由输水管线将原水送至厂区，经处理后可满足本工程生产、生活用水要求。
1.7.5工艺技术方案
本工程拟建设一条采用窑外分解技术的2500t/d熟料新型干法水泥生产线。
年产熟料77.50万t。
生料采用石灰石、砂岩、铜渣、粘土四组分配料，以无烟煤作燃料。
生产的水泥品种为：
P.O42.5普通硅酸盐水泥年产35.6万t（40%）、P.O32.5硅酸盐水泥年产53.4万t（60%）；配套4.5MW纯低温余热发电。
本工程采用新型干法预分解窑生产技术，烧成热耗为3136kJ/kg熟料。
回转窑年运转天数310天。
（1）石灰石破碎及输送
石灰石采用单段锤式破碎机破碎，破碎车间设在厂区。
自卸汽车将石灰石卸入料斗，经重型板式给料机送至破碎机破碎后，由胶带输送机送至石灰石预均化堆场。
（2）石灰石预均化堆场储存及输送
石灰石预均化堆场采用圆形带顶的预均化堆场，轨道直径Φ80m，石灰石有效储存量为24000t。
由混匀堆料机布料，刮板取料机取料。
出预均化堆场的石灰石由带式输送机送至Φ12m石灰石配料库内。
（3）砂岩破碎及输送
砂岩破碎采用一台反击式破碎机，大块砂岩由自卸车送入厂区辅助原料堆场堆放，再由铲车送入破碎机前的卸料斗内，经振动筛喂入破碎机。
当进料粒度：
≤600mm，出料粒度：
≤75mm，生产能力：
150t/h。
破碎后的砂岩经带式输送机送至辅助原料堆场储存。
（4）粘土破碎及输送
破碎采用齿辊式破碎机，由粘土自卸车送入厂区辅助原料堆场，再由铲车送入破碎机前的卸料斗内，经辊式喂料机喂入破碎机。
当进料粒度：
≤600mm，出料粒度：
≤75mm，生产能力：
150t/h。
破碎后的粘土经带式输送机送至辅助原料堆场储存。
（5）铜渣输送
铜渣由自卸车送入厂区辅助原料堆场储存。
（6）原煤及辅助原料预均化堆场
原煤及辅助原料预均化采用带盖42×300m长形预均化堆场。
原煤及辅助原料均由侧式悬臂堆料机进行水平分层堆料，由侧式悬臂取料机端面取料。
均化后的原煤及辅助原料由胶带输送机送至原煤仓及相应的原料配料仓。
（7）原料配料及输送
原料配料站设有石灰石、砂岩、铜渣、粘土四个配料仓，仓底分别设有称重给料机，定量给料秤按设定的配比将各种物料定量给出。
配合料经胶带输送机、磨机入口回转锁风阀喂入原料磨中。
在入磨胶带输送机上设有电磁除铁器，以去除原料中可能的铁件。
在胶带输送机头部设有金属探测器，检测原料中是否残存铁件，以确保立磨避免受损。
生料质量采用萤光分析仪和原料配料自动调节系统来控制。
（8）原料粉磨及废气处理
原料粉磨采用一套三风机立磨系统。
利用从窑尾排出的高温废气作为烘干热源，物料在磨内进行烘干、研磨，出立磨风环的气体携带合格的生料粉，与来自窑尾增湿塔的废气混合进入袋收尘器，收下的生料经空气输送斜槽、斗式提升机送入生料均化库。
净化后的气体一部分作为循环风返回磨中，其余的排入大气。
在原料磨停止运行时，窑尾高温废气由增湿塔增湿降温后，直接进入袋收尘器，增湿塔喷水量将自动控制，使废气温度处于袋收尘器的允许范围内，经袋收尘器净化后由排风机排入大气。
由增湿塔收集下来的窑灰，经输送设备送至入窑喂料系统或生料均化库。
（9）生料均化及窑尾喂料
采用1－Φ18m的生料均化库均化和储存生料，其有效储量为9000t。
来自原料粉磨系统的合格生料经库顶生料分配器多点进库。
库底的环形区设有开式斜槽，由罗茨风机供气，供气系统按程序对库底环形区的不同区域轮流充气使生料稳定从环形区卸入中心室，并在中心室充分混合后由卸料装置定量卸出，进入生料入窑系统。
生料入窑系统设有称重仓，仓下设有流量控制及计量设备，经过计量的生料由斗式提升机、空气输送斜槽、锁风阀喂入窑尾预热器系统。
（10）熟料烧成系统
喂入预热器的生料经预热器和管道逐级增温、预热、干燥，在分解炉中进行分解，然后喂入窑内煅烧；出窑高温熟料在水平推动篦式冷却机内得到冷却，大块熟料由破碎机破碎后，会同漏至风室下的小粒熟料，一并由熟料链斗输送机送入熟料库储存。
（11）熟料储存及散装
熟料储存采用2-Φ22m的圆库储存，库总容量约为3万t。
出库熟料由胶带输送机送至水泥配料站。
（12）原煤卸车、破碎及输送
原煤由汽车运输进厂，卸至露天堆场储存。
然后由破碎机破碎经胶带输送机送至原煤长形预均化堆场均化、储存。
（13）煤粉制备
原煤仓的原煤经计量后，由胶带输送机直接喂入Φ3.2×8.5m风扫煤磨，出磨煤粉由选粉机分离后，送入窑头和分解炉煤粉仓内，经仓底定量转子给料秤计量后，气力输送至窑头及分解炉煤粉燃烧器。
废气经防爆袋式除尘器净化后排入大气。
在煤磨进出风管上、选粉机上及煤粉仓上设置防爆阀。
（14）石膏、混合材破碎及输送
石膏、混合材由汽车运输进厂，卸至露天堆场储存。
由铲车送入破碎机料斗内，经中型板式给料机喂入破碎机内进行破碎，破碎后的石膏、混合材由胶带输送机送至水泥配料站的石膏、混合材库内储存。
（15）水泥配料站，水泥粉磨及输送，熟料散装
水泥配料站设有熟料、石膏、混合材四个配料库。
库下分别设有称重给料机，根据生产水泥的品种，按照预先设定的配比各种物料定量给出，熟料库侧设二套散装系统。
水泥粉磨系统采用二套由辊压机和管磨组成的预粉碎水泥粉磨系统。
出辊压机物料经斗式提升机及胶带输送机送入V形选粉机分选，半终水泥成品经旋风筒收集，卸至水泥磨粉磨。
出磨水泥经斗式提升机和空气输送斜槽送入O-SEPA选粉机。
粗粉经空气输送斜槽返回磨头重新入磨粉磨。
出磨废气与各处扬尘废气作为选粉机用一次风和二次风。
成品水泥随选粉空气一起排出O-SEPA选粉机，由高效袋收尘器收下后，经空气斜槽送、斗式提升机送入水泥库。
经高效袋收尘器净化后的废气由粉磨系统排风机排入大气。
（16）水泥储存及输送
水泥储存采用6-Φ15×34m的IBAU水水泥库，总储量为6×6000t。
水泥库库底设有减压装置和充气系统，由罗茨风机供风。
出库水泥由库底卸料装置卸出后，由空气输送斜槽、斗式提升机分别送入水泥包装车间。
（17）水泥包装及发送，水泥散装
水泥包装采用二台八嘴回转式包装机，每台包装机的能力为~100t/h。
出库水泥经空气输送斜槽、斗式提升机送入包装系统。
包装好的袋装水泥直接由水泥装车机发运出厂。
水泥散装采用1个水泥散装仓，每个散装仓设2个散装机。
每个散装机的能力为：
150t/h。
袋装水泥与散装水泥的能力可根据市场需求随时进行调整。
（18）辅助生产车间
为满足生产需要，本项目设中央化验室，负责全厂原燃料、半成品和成品的物理、化学性能检验和生产过程的质量控制。
并设一座压缩空气站供全厂生产用压缩空气。
1.7.6纯低温余热发电
XX集团XX企业总公司XX水泥厂2500t/d熟料水泥生产线技改工程拟利用2500t/d熟料水泥生产线生产过程中所产的纯低温余热发电，根据回收的热量计算，在水泥线的窑头、窑尾各设置一台AQC炉、SP炉，配备一台4.5MW的汽轮发电机组。
（1）烟气流程
出窑尾一级筒的废气（约330℃）经SP炉换热后温度降至200℃左右，经窑尾高温风机送至原料磨烘干原料后，通过除尘器净化达标排放。
取自窑头篦冷机中部的废气（约360℃）经沉降室沉降将烟气的含尘量由50g/Nm3降至8~10g/Nm3后进入AQC炉，热交换后进入收尘器净化达标后与熟料冷却机尾部的废气会合后由引风机经烟囱排入大气。
（2）水、汽流程
原水经预处理后进入锅炉水处理车间，由反渗透及钠床装置进行处理，达标后的水作为发电系统的补充水补入发电系统的除氧器。
经化学除氧后的软化水由锅炉给水泵送至AQC炉的省煤器段，经过省煤器段加热后的约165℃的热水按一定比例分别进入AQC炉、SP炉的蒸发段、过热段后，AQC炉产0.789MPa、330℃的过热蒸汽，SP炉产0.789MPa、300℃的过热蒸汽，混合后进入汽轮机主进汽口，供汽轮机做功发电。
经汽轮机作功后的乏汽进入凝汽器冷凝成凝结水后，由凝结水泵送至化学除氧器除氧，再由锅炉给水泵将除氧后的冷凝水和补充水直接送至AQC炉，完成一个汽水循环。
（3）排灰流程
SP炉的排灰为窑灰，可回到水泥生产工艺流程中，设计时拟与窑尾除尘器收下的窑灰一起用输送装置送到生料均化库。
AQC炉产生的粉尘将和窑头收尘器收下的粉尘一起回到工艺系统。
本项目厂内用电电压为10.5kV，本项目发电机出口电压也选用10.5kV，经过电缆进入原水泥线总降压站配电室与系统并网运行。
公司需与当地供电部门签定并网协议，接入系统由公司另行委托有关单位设计。
4500kW机组年发电量（7200h）：
3082104kWh；
年供电量：
2835104kWh；
吨熟料余热发电量：
39.77kWh/t。
1.7.7厂区总图布置
厂区共规划有五个功能区：
原燃料区、主生产区、水泥粉磨及发运区、余热发电区、厂前区。
（1）原燃料区：
主要包括石灰石破碎、石灰石预均化堆场、辅料破碎、煤破碎、辅助原料及煤预均化堆场等车间，位于厂区西部。
（2）主生产区：
主要包括原料粉磨及废气处理、生料均化库、烧成系统、熟料库及熟料发运等车间。
整条生产线呈“一”字型布置，位于厂区中部。
（
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