电石渣综合利用水泥生产线项目可行性研究报告.docx

1、电石渣综合利用水泥生产线项目可行性研究报告XXXX电石渣综合利用水泥生产线项目可行 性研究报告XXXX建筑材料工业设计研究院有限公司二一 年三月XXXX市XXXX能源化工有限公司电石渣综合利用22300吨/日熟料200万吨/年水泥生产线建设工程可行性研究报告院 长：主管副院长：总 工 程 师：项目负责人：XXXX建筑材料工业设计研究院有限公司二一年三月电石渣综合利用22300吨/日熟料200万吨/年水泥生产线建设工程主要编制人员工艺专业： 土建专业：电气专业：水暖专业：总图专业：技经专业：概 算：附件1. 水泥生产线总平面布置图2. 水泥生产线工艺流程图3. 水泥生产线水量平衡图第1章 总 论

2、1.1 项目概况和背景1.1.1 项目概况项目名称：XXXXXXXX能源化工有限公司电石渣综合利用22300t/d熟料2100万吨水泥/年生产线建设工程建设地点：内蒙古XXXX市蒙西工业园区建设单位：XXXX市XXXX能源化工有限公司法人代表：XXXX1.1.2 企业概况XXXX市XXXX能源化工有限公司是由内蒙古XXXX有限责任公司在XXXX市组建的新公司，内蒙古XXXX有限责任公司是在原内蒙古黄河化工集团公司的基础上，经国家经贸委批准以债转股的方式于2002年3月26日组建的有限责任公司，是乌海市大化工基地的骨干企业，也是内蒙古自治区60户重点企业之一，有着多年氯碱、聚氯乙烯生产经验，和有

3、着强大的技术队伍。注册资金为18615万元。经营范围PVC树脂、烧碱、电石、液氯、盐酸、编织袋；机械加工修理、非标件制作、白灰生产。主要产品PVC树脂、烧碱。公司下设氯碱厂、树脂厂、电气厂、机修厂，共有职工400人，专业技术人员123人，经过多年的化工生产技术改造，培养和锻炼了一批技术过硬、经验丰富的专业技术力量。目前企业经营正常，效益良好。XXXX有限责任公司坐落在内蒙古西部著名的资源性工业城市乌海市，该地区矿产资源丰富，交通便利，黄河流经市区、包兰铁路、京藏高速、110、109国道穿市而过，新建的乌海飞机场正式投入使用。该市是内蒙古自治区依托资源开发，发展循环经济的重要基地。1.1.2项目

4、背景2005年，XXXX有限责任公司投资5000多万元，对PVC生产线进行技改，现年产PVC树脂5万吨，烧碱5万吨及液氯、盐酸等，该生产线每年排电石渣8万吨（干基）。在“西部大开发”战略的指引下，XXXX有限责任公司将继续以技术创新为动力，不断增强市场竞争力，扩大企业生产规模。随着国家西部大开发及能源开发西移战略的实施，近年来，内蒙古地区煤炭大型能源基地建设加快，为发展煤化工、盐化工提供了可靠的能源保证。XXXX市XXXX能源化工有限公司正是利用这一有利时机，结合当地煤炭、原盐、电力资源丰富、配套设施完善、建厂条件优越等优势，为了进一步巩固西部经济飞速发展建决定在XXXX蒙西工业园区建设100

5、万吨/年烧碱、100万吨/年聚氯乙烯生产装置一期60万吨/年烧碱、60万吨/年聚氯乙烯生产装置及相应的辅助生产设施及配套的公用工程设施。以加快实施资源转化战略，全面推进工业化进程；并加大企业发展力度，促进地方经济快速发展。XXXX有限责任公司的XXXX矿业公司每年生产白灰时排出的优质石灰石尾矿80万吨，至新建水泥厂区运输距离约15公里。XXXX热电有限公司是XXXX能源化工公司自备能源型企业，现有2台150MW抽汽供热式汽轮矸石发电机组，配循环流化床（CFB）锅炉，该项目是国家“双高一优”重点支持项目，具有较高的科技含量和节能环保性能。2006年7月1机组投入运行，2006年10月2机组投入运

6、行。目前XXXX热电有限公司每年排出粉煤灰60万吨，至新建水泥厂区运输距离1公里。XXXX有限责任公司每年排出的电石渣、粉煤灰均属于工业固体废弃物，根据危险废物鉴别标准（GB50851996），电石废渣、粉煤灰属类一般工业固体废物，处理时必须设置灰场或填沟堆放。根据化工废渣填埋场设计规定HG2050492，对类一般工业固体废（物）渣，必须采取防渗措施并作填埋处置。因此按国家有关规定，XXXX能源化工有限公司的电石渣、粉煤灰的排放必须建设储灰场，堆存后取周边的新土进行覆盖填埋。因填埋覆盖不及时或受气候条件影响，特别是大风、下雨时，灰场对周边环境影响极大，对环境会造成很大的污染。另一方面，电石渣、

7、粉煤灰以及XXXX矿业排出的石灰石尾矿，是生产水泥的很好原料，通过热电、电石法PVC与水泥联产，可以消耗掉大部分粉煤灰、石灰石尾矿和全部电石渣，整个生产过程几乎没有废弃物排出，资源在生产全过程得到最有效的利用，既消除了废渣对环境造成的污染，又充分利用了各种资源，符合循环经济和清洁生产，实现了经济和社会效益双赢。利用电石渣生产水泥在技术上国内近期也取得很大的进展。90年代初国内许多水泥企业既开始应用电石渣生产水泥。例如吉林吉化、安徽皖维一、二期，山东宝生、宜宾天原、宁夏青铜峡以及新疆石河子和天山股份等厂先后建成采用电石渣生产水泥的生产线并以投产，取得了良好的效果。特别是我区达拉特旗的伊利冀东25

8、00t/d水泥生产线，采用100%电石渣替代石灰石，现在已经进入试生产阶段，该项目是我国第一条采用电石渣替代石灰石，规模达到2500t/d熟料级的生产线，该生产线的建成投产必将为电石渣生产水泥提供有益的技术和经验。上述生产企业电石渣替代石灰石掺量30%-100%不等；工艺流程有湿法、湿磨干烧、新型干法；生产规模1000t/d至2500t/d。根据国家对环保、水泥工业的有关法规政策及XXXX能源化工有限公司自身工业废渣排弃情况，在综合考虑了电石渣生产水泥的技术条件、其它原燃材料的供应条件、水泥市场等诸多因素，XXXX能源化工有限公司拟在PVC厂区东侧建设一条利用电石渣生产22300t/d熟料的生

9、产线。XXXX建筑材料工业设计研究院有限公司受XXXX能源化工有限公司的委托，编制完成本项目的可行性研究报告，报上级主管部门审批。1.2 项目提出的依据和必要性1.2.1 项目符合国家产业政策作为基础原材料的水泥工业，为国民经济的快速发展创造了条件，然而由于我国水泥工业的发展起步较低，加上市场短缺的刺激，造成了在发展过程中单纯追求量的增长，这就从根本上造成了目前水泥工业的“大而不强”。作水泥工业从总量上来讲解决了供不应求的问题，满足了经济建设对水泥供应量的需要，但水泥工业的增长却是在低水平的重复建设中发展起来的，主要的标志是行业整体经营粗放，综合利用水平低；企业数量多、规模小，技术含量低、产业

10、集中度低；落后生产能力比重大，产品质量存在缺陷、环境污染严重、能耗高、资源浪费严重等问题。水泥工业的这种现状已经成为制约我国水泥工业健康持续发展中迫切解决的问题。为了从根本上解决我国水泥工业这种不合理的产业结构，国家有关部门提出了一系列调整水泥工业结构的产业政策，先后发布了国家经贸委关于印发建材工业控制总量调整结构若干意见的通知国经产业1998527号；促进产业结构调整暂行规定（国发200540号）；国务院关于加快推进产能过剩行业结构调整的通知（国发200611号）；水泥工业产业发展政策（国家发展改革委第50号令）、水泥工业发展专项规划（发改工业20062222号）；关于加快水泥工业结构调整的

11、若干意见（发改运行2006609号）；国家发展改革委办公厅关于做好淘汰落后水泥生产能力有关工作的通知特急发改办工业2007447号等文件和规定。上述文件规定是规范我国今后水泥工业发展过程中的强制性文件，文件明确提出：国家鼓励地方和企业以淘汰落后生产能力方式发展新型干法水泥，重点支持在有资源的地区建设日产4000吨及以上规模新型干法水泥项目，除一些受市场容量和运输条件限制的特殊地区外，限制新建日产2000吨以下新型干法水泥生产线。加大对水泥工业发展循环经济的政策支持。要抓紧完善现行资源综合利用政策中有关水泥利废税收优惠规定。研究制定鼓励水泥工业资源综合利用和处理工业、城市垃圾方面的配套政策。在2

12、008年底前，各地要淘汰各种规格的干法中空窑、湿法窑等落后工艺技术装备，进一步消减机立窑生产能力，有条件的地区要淘汰全部机立窑。地方各级人民政府要依法关停并转规模小于20万吨环保或水泥质量不达标的企业。为了加强政策的执行力度，使淘汰工作落实到位，国家已把淘汰、关停落后企业的实施与地方政府签定责任书，明确拆除时间、目标和要求，并落实地方政府相关人的责任。根据国家2007-2010年全国分省市淘汰落后水泥能力计划表，内蒙古自治区在2007-2008年淘汰落后水泥能力200万吨；2009-2010年淘汰落后水泥能力300万吨。其中仅乌海及周边地区淘汰落后水泥能力就达200万吨。因此为了尽快尽早地抓住

13、全国、全区乃至乌海市水泥结构调整的机遇，结合国家水泥结构调整的产业政策，在乌海利用电石渣和粉煤灰为原料，建设日产22300吨熟料的水泥生产线是非常必要和及时的。1.2.2 环境保护的需要随着经济发展和国家对环保要求的不断提高，人们对于环境保护的认识也不断提高，环保问题日益成为制约社会和经济发展的重要因素之一。电石法生产PVC所排出的电石渣、电厂排出的粉煤灰是工业固体废气物中量大、对环境污染严重而又难处理的两种工业废渣。按传统的做法必须建设弃灰场，堆存后用土进行覆盖掩埋，此种做法不仅占用大量的土地和破坏灰场周边的植被，也不能消除废渣对环境的影响，电石渣、粉煤灰此种排弃的方式诸多弊端已经日益显现，

14、特别是雨雪水冲刷弃灰场后对环境和地下水造成的污染更大。为了彻底消除电石渣和粉煤灰对环境造成的污染，本项目采用电石渣和粉煤灰为原料，利用水泥工业的新型干法回转窑煅烧水泥。项目建成后，每年可消耗电石渣65万吨、粉煤灰45万吨、铁矿粉3.6万吨、风积沙27万吨。1.2.3 经济可持续发展的需要随着水泥工业可持续发展战略的提出和人们对环境问题的重视，如何利用高新技术建设和改造传统的水泥制造业，增强水泥企业的生命力，已经显得非常必要和迫切。低环境负荷、低能耗、大量利用各种废渣生产高性能水泥，也必将是水泥工业未来的发展出路。近年来，国家对水泥工业开展综合利用、发展循环经济给予了高度重视，已经出台了一些政策

15、和措施。由于水泥工业特点，决定其对节能、利废和改善环境具有十分重要的作用，是发展循环经济的重要领域。XXXX能源化工有限公司建设22300t/d熟料生产线不仅有着十分广阔的市场前景，而且有着良好的建设条件。电石渣、粉煤灰以及嘉XXXX矿业排出的石灰石尾矿，是生产水泥的良好原料，通过本项目的实施，可以消耗掉大部分粉煤灰和全部电石渣，整个生产过程几乎没有废弃物排出，资源在生产全过程得到最有效的利用，即消除了废渣对环境造成的污染，又充分利用了各种资源，符合循环经济和清洁生产，实现了经济和社会效益双赢。XXXX能源化工有限公司是乌海地区较大的综合企业，设施齐全，在PVC厂区东侧建设22300t/d熟料

16、生产线有很多设施可以利用。例如：建设场地、拟建的铁路专运线、机电修理、办公楼及辅助生产设施和生活设施的利用，可大量节省基建投资。本工程将采用国际最先进水平的新型干法预分解窑及低压损高效预热器和可控气流高效篦式冷却机，同时结合电石渣、粉煤灰生产水泥的特点，充分利用废气中的余热，使整条生产线即充分体现环境保护和可持续发展的社会效益，又体现产品质量好，成本低的企业经济效益。本项目实施后，熟料烧成热耗为3176.8kJ/kg(760kcal/kg), 熟料综合电耗为60kWh/t，水泥综合电耗95kWh/t，窑尾废气粉尘排放浓度50mg/Nm3以下，其它扬尘点粉尘排放浓度为30mg/Nm3以下，这对节

17、能减排、减少污染的作用十分突出。1.2.4推动结构调整的需要同全国的水泥工业现状一样，内蒙古拟将关停、淘汰的水泥生产线，全部属于国际上早已淘汰的机立窑，中空回转窑以及湿法窑和半湿法窑，这些生产线不仅工艺落后、能源消耗高、有的对环境污染严重也比较严重。采用我国自行开发的国产化2000-4000t/d熟料预分解窑新型干法水泥生产线，逐步替代落后生产线，从而可以实现用高新技术改造传统产业、高新技术产业化，逐步实现优化产业结构的目的。即：其一可以实现产品质量升级；二是有利于产品结构调整；三是可以提高劳动生产率，大幅度改善工人的劳动环境和强度；四是可以实现规模效益，充分体现新型干法水泥生产线的产品优势、

18、成本优势、技术优势，提高企业竞争能力。近年来，我国水泥工业的新技术研究、新装备开发与设计取得了令世界同行瞩目的成绩，尤其近年陆续推出了一系列达到或接近国际先进水平的新技术与装备，并陆续在1000t/d、2000t/d、2500t/d、4000t/d、5000t/d以上等不同规模的工厂中得到成功应用，取得了令人满意的使用效果。4000t/d级新型干法水泥生产线的各项技术经济指标与几年前的同类装备相比，有着十分明显的优势。1.3 建设规模、产品方案1.3.1 建设规模 建设规模熟料日产量：22300吨；熟料年产量：142.6万吨水泥日产量：7407吨；水泥年产量：2100万吨熟料生产线运转率：84

19、.93%（年运转天数310天）水泥生产线运转率：73.97%（年运转天数270天）1.3.2 产品方案32.5PC复合水泥占55%，年产量110万吨；42.5PO普通水泥占45%，年产量90万吨。袋装水泥的包装能力按水泥总产量的80%设置，散装水泥的发散能力按水泥总产量的80%考虑。1.4 编制依据1.4.1国家计委建设项目经济方法与参数1.4.2中国国际咨询公司投资项目经济咨询评估指南1.4.3中华人民共和国环境保护法及中华人民共和国劳动安全法1.4.4XXXXXXXX能源化工有限公司关于XXXX能源化工有限公司电石渣综合利用日产22300吨水泥熟料建设工程编制委托书1.4.5XXXXXXX

20、X能源化工有限公司与设计单位签订的可行性研究报告编制合同。1.4.6XXXXXXXX能源化工有限公司电石渣综合利用与设计单位关于技改工程（22300t/d）会谈纪要。1.4.7XXXXXXXX能源化工有限公司电石渣综合利用提供的有关技术基础资料。1.5 可行性研究报告编制原则及指导思想针对本项目，具体编制指导思想及编制原则如下：1.5.1 以生产可靠为前提，采用经实践证明是成熟、可靠的生产工艺和装备。1.5.2 在生产可靠的前提下，力争技术先进，要尽可能采用先进的工艺装备和技术方案。1.5.3 通过优化设计降低工程建设投资，提高经济效益。1.5.4 认真调查研究项目原、燃材料特性，气象气候条件

21、和工程地质条件，避免不利因素对工程建设和生产运行造成的影响。1.5.5 应贯彻执行国家和地区对环保、劳动安全、工业卫生、计量及消防方面的有关规定和标准。1.5.6 设备来源应立足于国内成熟、可靠、先进的技术和装备。原则上采用国产设备，或引进技术国内制造的设备。1.5.7 采用先进、可靠的计算机控制系统，以达到高产低耗、稳定生产、科学管理、提高效益的目标。1.5.8 要重点考虑治理污染、保护环境问题。选择有效、可靠的收尘设备，并在设计中尽量降低物料落差，减少转运点，避免二次污染。1.6 可行性研究报告编制范围本项目可行性研究报告编制范围从电石渣及各种原料进厂到商品水泥、熟料发运为止的1条水泥、熟

22、料生产线。设计内容包括总图运输、原料、工艺、电气及电气自动化、给排水、暖通、环境保护、节约能源、建筑结构、投资估算、技术经济分析的编制工作。1.7工程建设条件1.7.1 原料与燃料石灰岩原料XXXXXXXX能源化工股份公司每年生产白灰时排出优质石灰石尾矿100万吨，至新建水泥厂区运输距离约20公里。目前XXXXXXXX有限公司一、二期工程100万吨PVC项目每年排电石渣约150万吨（干基），至新建水泥厂区运输距离约1公里。硅质原料风积沙本项目拟采用风积沙作为硅质原料。项目所在地的风积沙资源取之不尽，用之不竭。距厂区10公里处有一座沙丘，该沙丘面积约10km2，高约50m，该沙丘的风积沙成份稳定

23、，呈粉沙状，水分较低，易于开采，可采储量至少5亿吨。铝质原料粉煤灰蒙西电厂目前每年排出粉煤灰100万吨，至新建水泥厂区运输距离2公里。铁质原料本项目利用临河附近的铁矿粉作为铁质校正原料，距项目实施地约200km。燃料乌海市煤矿资源非常丰富，且质量稳定，价格低廉。燃料供应条件极为优越。 石膏拟采用杭锦旗石膏作为水泥调凝剂，化学成分（%）见表1-2。 表1-2LOSSSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOSO39.487.622.211.2033.073.8436.85该石膏品质满足本项目生产技术要求。 混合材粉煤灰：同本节铝质原料粉煤灰。1.7.2 交通运输本项目拟建厂址位于内蒙古XXXX市蒙

24、西工业园区。项目建成后，原料进厂日平均运输量约1.086万吨，水泥出厂日平均运输量7407t。原料、熟料进出厂均采用汽车运输，厂外运输不需新修建公路。为满足厂内运输及消防要求，将厂区道路设计成环形布置，厂区道路主干道宽6.5m，次要道路宽4.0m，使厂区和厂外的道路有机联系起来1.7.3 供电XXXXXXXX能源化工有限公司公司建设2座220千伏变电站，供电距离为1公里。本工程可直接从变电站10KV双回路引入。1.7.4供水、排水XXXXXXXX能源化工有限公司在本项目所在地由工业园区统一供水，XXXXXXXX能源化工有限公司计划明年上每天2万吨污水处理厂，现在正在进行项目的前期工作。1.8

25、主要工艺过程简述1.8.1 原料配料1.5.1 原料配料本项目生产硅酸盐水泥熟料，采用石灰石尾矿、电石渣、风积沙、粉煤灰、铁矿粉。原料配比及理论料耗见下表：表1-1原料配比（%）理论料耗（t生料/t熟料）石灰石尾矿电石渣风积沙粉煤灰铁矿粉49.7933.1911.963.461.601.560配料计算结果表明，本工程采用的原材料能够配出适宜的熟料率值，从而生产出符合目标要求的产品。1.8.2 主要生产工艺及装备 石灰石进厂及输送XXXX矿业公司排出的石灰石尾矿粒度50mm，由汽车运至厂区，自卸汽车直接喂入石灰石卸料坑，经中型板式給料、胶带输送机送至石灰石预均化堆场。 石灰石预均化堆场及输送为均

26、化和储存石灰石，设置1座70m的石灰石预均化堆场，储量25000t，储期5.76d。出预均化堆场的石灰石经胶带输送机送至原料配料站。 电石渣进厂储存及预烘干电石渣烘干采用烘干破碎机机，烘干热源采用窑尾排除的废气，出烘干机电石渣水分严格控制在2%，烘干后的电石渣输送至电石渣干粉库进行配料。 原料配料站原料配料站设置二条，每条可单独运行，分别供应二条生料磨系统。5座圆库，1座1224m库储存粉煤灰，该库设在生料磨旁。4座820m库分别储存石灰石、电石渣、风积沙和铁矿粉。粉煤灰出库计量采用科氏力秤，其它物料均由定量给料机计量。各物料按要求的配比从各储库卸出，并经胶带输送机送至原料磨粉磨。 原料粉磨、

27、烘干及窑尾废气处理原料粉磨采用1台国产电石渣专用立磨系统，该系统的最大特点是烘干能力、细粉收集能力强。生料磨系统的生产能力为360t/h，出磨物料综合水份0.5%。烘干热源采用窑尾废气，当原料磨不运行时，窑尾废气经进入电收尘器净化，电收尘器处理后的烟气正常排放浓度50mg/m3（标）。生料均化及入窑系统采用1座22.550m连续式生料均化库，有效储量为20000t，储存期2.75天。入窑生料采用电动流量控制阀和固体流量计计量，计量后的生料由空气输送斜槽、提升机送入窑尾预热器一、二级旋风筒上升管道，也可送进生料库提高均化效果。原煤预均化堆场及煤粉制备进厂原煤经卸车系统、输送系统送至原煤预均化堆场

28、，预均化堆场（36120m），料堆宽度24m，料堆长度250m，单堆储量4000吨，有效储期6.36天。煤磨采用2台立式磨系统。当原煤水分8%，出磨煤粉水分1%，原煤粒度70mm，煤粉细度为80m筛筛余10%时，系统产量为220t/h。煤粉仓下设有煤粉计量输送装置，煤粉可经此装置精确地送入窑头及分解炉。 熟料烧成系统熟料烧成系统由回转窑、单系列三级旋风预热器带CDCR型分解炉组成，日产熟料22300吨，熟料热耗3178kJ/kg. (760kcal/kg)熟料。窑头和分解炉用煤比例为50%和50%，入窑物料的碳酸钙分解率大于90%。熟料煅烧采用2台4.060m回转窑，三档支撑，斜度为3.5%，

29、转速0.353.5r/min。窑头及分解炉均配有多通道的煤粉燃烧器。熟料冷却熟料冷却采用2台第四代可控气流篦冷机，熟料出冷却机的温度为环境温度65。冷却后的熟料经链斗输送机送至熟料储存库。熟料储存及输送、熟料散装设置1座40m熟料储存库，储存量为52500t，库的有效储存量为45000t，有效储期11.25天。熟料库侧留有400t/h熟料汽车散装头。石膏、混合材进厂石膏、石灰石均由汽车运输进厂，分别存放在各自的堆棚（场）内，再由装载机喂入卸车坑，经破碎机破碎后送往熟料配料站。粉煤灰由专用汽车气卸系统直接送粉煤灰库储存。水泥配料站水泥配料站设6座1020m圆形钢板仓，分两排建设，每排3座，2台水

30、泥磨建1座粉煤灰利浦钢板仓，规格为1624m，该粉煤灰库建在磨头。除粉煤灰外的物料均由定量给料机计量；粉煤灰计量采用变频调速的刚性叶轮给料机给料，计量采用螺旋电子秤,粉煤灰库底设置2套相同的出料装置，计量后分别供给2台水泥磨的出料提升机处。水泥粉磨水泥粉磨系统配置辊压机，辊压机规格CDG 1.70x1.0，辊压机入料粒度80mm，处理量420-550t/h，辊压机与打散分级机、缓冲仓及提升机组成闭路系统。水泥磨选用2台4.213m球磨机，闭路流程。配用N-3500改进型O-Sepa选粉机。当入磨物料粒度12mm，水泥比表面积为320350m2/Kg时,系统生产能力为2160t/h。水泥储存水泥

31、储存采用8座1622m的利浦钢板仓，水泥总储量为56000t，总储期6.5d。水泥散装库采用4座1020m的圆库，其中2座储存PC32.5和PO42.5水泥，单库水泥储量2000t。 库底设有散装设施，为汽车散装，散装头上有料位检测装置，车满时可自动停止卸料。水泥包装及成品发运水泥包装车间设4台8嘴回转式包装机，每台包装机产量90100t/h。包装后可经自动装车机直接装车出厂，也可以进入成品库。成品库规格为2座20036m，水泥储量为28640t，储期为3.6d。压缩空气站设有1座压缩空气站，共有5台40m3/min螺杆式空气压缩机及冷冻式空气干燥装置，可提供压力0.8MPa的压缩空气。辅助设施辅助设施主要有化验室、计量室、材料室、备品备件库、机修车间等辅助生产车间。1.9 项目建设投资估算项目建设投资估算为49069.88万元，其中静态投资为 47841.38万元，动