回转窑活性石灰生产线可行性研究报告.docx

1、回转窑活性石灰生产线可行性研究报告回转窑活性石灰生产线可行性研究报告此文档word版本下载后可任意编辑修改1 总论1.1 概述1.1.1项目建设单位名称、性质、法人代表和项目名称，项目负责人项目名称：XXXX有限公司10万吨/年回转窑活性石灰生产线项目建设单位名称：XXXX有限公司项目建设单位性质：国有企业项目建设单位法人代表：项目性质：扩建1.1.2项目建设单位基本概况XXXX有限公司是一个典型的资源性企业，自公司成立以来，就受到自治区、XX市党委和政府的高度重视。根据中共中央政治委员、自治区党委书记王乐泉2002年12月28日在新疆中泰化学股份有限公司调研时你们要与跃钢即XXXX有限公司一

2、起搞20万吨电石项目，扩大后峡自备电厂的指示精神，为满足中泰化学最终形成年产12万吨PVC生产能力的需要（电石需求20万吨/年），XXXX有限公司10万吨/年的产量远远不能满足中泰化学的需要，为此，目前XXXX有限公司正在加紧进行电石厂扩建工作，计划于2009年8月31日第一台电石炉投入生产，最终形成年产电石20万吨的生产能力。后峡是XXXX有限公司主导产业电石的生产基地，该地区周边储存有大量的动力煤、焦煤、石灰石。动力煤探明储量为2.1亿吨，焦煤探明储量为7000万吨，石灰石储量数亿吨，资源丰富，优势显著。在后峡地区、XXXX有限公司拥有自备5万kW电厂一座，年发电量4.5亿KWh；有电石厂

3、一座，配装41000VA电热炉四座，年产电石10万吨；有煤矿两座，年产动力煤30万吨，年产焦煤10万吨，有石灰石矿一座，年产30万吨石灰石，石灰厂一座，年产10万吨石灰。XXXX有限公司的宗旨是：以资源为依托，合理配置资源，优化资本结构，实现规模经济；用可靠的质量，周到的服务开拓和占领市场，以低消耗、高效率取得经济效益，增强企业竞争力，以确保国有资产保值、增值，努力为国家创收，为企业增效，为职工谋利。1.1.3项目提出的背景，投资的目的、意义和必要性石灰是人类使用较早的无机胶凝材料之一，由于其原料分布广，生产工艺简单，成本低廉，在土木工程中应用广泛。由于人类认识水平的进步，人们对石灰的开发利用

4、范围不断扩大，目前石灰已经广泛应用于冶金、化工等诸多方面。聚氯乙烯（PVC）树脂是五大热塑性合成树脂之一，而目前国内PVC的主要生产方法是电石法，石灰是生产电石的主要原料，每生产一吨电石消耗石灰约0.95吨，疆内主要的商品电石生产企业仅有中泰矿冶、天业电石和XX公司的少数几家，年产量约为65万吨，年需石灰62万吨，市场潜力巨大。与此同时，我区现有石灰企业生产能力约280万吨，而根据预测，“十一五”期间，我区每年石灰的需求量预计将达600万吨。因此，要满足我区盐化工、钢铁、电力、冶金等支柱产业快速发展对石灰的需求，必须加快我区石灰产业的规模化发展步伐，加快建设符合节能和环境保护要求的高技术水平石

5、灰窑，淘汰落后生产能力。1.1.4扩建的内容和意义XXXX有限公司现有的石灰生产设施主要是2座日产150吨的传统式直筒石灰竖窑，其石灰石的利用程度不高，利用率在60%左右，生产的石灰活性度和各种性能指标不能完全满足电石厂的需要。本次扩建项目利用原有竖窑破碎系统进行改造，对石灰石粒度进行筛分挑选，提高石灰石的利用率，对目前的竖窑石灰石煅烧也提高了生产效率，有助于同时提高新回转窑和原有竖窑的产品质量。本次扩建项目有助于环境治理，立窑的固体粉末石灰石可以成为回转窑的原料，不需再进行破碎，减少对环境污染，固体粉末可由原来的40%降至20%。生产活性石灰解决电石厂外购石灰，减少资金支出提高电石品级，降低

6、电石成本。回转窑使用烟煤不需要外购，XXXX有限公司煤矿就可以供应沫煤。在当今的市场经济浪潮中，节能降耗、降低生产成本及环境保护是当前各行业一项十分重要而艰巨的任务，这不仅是国家的要求，更是企业生存与发展的需要。1.1.5 可行性研究报告编制的依据、指导思想和原则1.1.5.1 编制依据自治区经贸委154号文关于自治区石灰行业发展意见的通知。XX人民政府办公厅乌政办2008327号文批转关于促进XX石灰行业发展的意见的通知。国家发改委：电石行业准入条件2007年修订版。中国石油和化学工业协会发化工投资项目可行性研究报告编制办法中石化协产发（2006）76号。国家发改委：关于印发“十一五”十大重

7、点节能工程实施意见的通知（发改环资20061457号）其它相关法律、法规及相关规范。可行性研究报告中之经济分析，参照“建设项目经济评价方法参数”进行编制。1.1.5.2 编制的指导思想和原则（1）符合国家产业政策，符合当地发展规划。（2）根据建设单位和所在地区的实际情况，合理制定产品方案及工艺路线，设计上充分体现装置技术先进、操作安全稳妥、投资经济适度的原则。（3）结合企业的现状，充分发挥企业现有公用工程的潜能，本着节省投资的原则，最大限度地利用现有公用设施。（4）认真贯彻国家产业政策和企业节能设计规范，努力做到合理利用能源和节约能源。采用先进工艺和高效设备，加强计量管理，提高装置自动化控制水

8、平。（5）在环境保护方面，本着“三同时”的原则，“三废”治理要做到同时设计、同时施工、同时投产。充分考虑装置在上述各方面的投资，装置的“三废”排放严格执行国家及当地政府制定的有关标准和规定，使环境保护贯穿于工程的全过程。（6）确保安全生产，强化安全环保意识，优化设计方案。1.1.6研究过程2009年4月，受XX市XX有限公司的委托，我院组织有关设计人员赴项目所在地进行了厂地现场踏勘，了解了XX市XX公司的情况，收集了各种有关资料和数据，根据实际情况，确定了本次XXXX有限公司10万吨/年回转窑活性石灰生产线项目工艺方案及公用工程和辅助设施方案，进行了经济评价和社会效益分析，完成了本可行性研究报

9、告。1.2 研究结论（1）本项目建设方XXXX有限公司有多年生产经验，培养了大批的技术人才，且项目建设条件较好，配套的公用工程设施齐备，软硬件均有利于项目加快建设速度，对缩短项目建设周期，节约了企业投资有很大的促进作用。（2）本项目建设规模、工艺与装备符合节能环保、资源综合利用和安全生产的要求。项目采用国内领先生产活性石灰窑设备和生产技术，生产工艺安全、稳定、可靠、合理，产品质量稳定，所确定的工艺技术方案是可行的。（3）本项目在充分利用资源的同时，也达到了节能减排的作用。项目遵循了循环经济的发展思路，实现了企业的清洁化生产，能提高企业的声誉，有较好的环保效益。（4）本技改项目实施后，促进了当地

10、的工业发展，增强了企业的实力，增加了地方政府的财政收入，促进了少数民族地区的繁荣和发展，有显著的社会效益。（5）从经济评价看，本项目经济效益和各项指标较好，具有较强的抗风险能力，在财务上是可行的。1.3 主要经济技术指标主要技术经济指标序号项目名称单位指标备注一产品名称石灰万吨/年10二年操作日天330三主要原辅材料用量1石灰石万吨/年242煤万t/年21四动力消耗量1供水(新鲜水)万吨/年42供 电万kwh/年550五“三废”1废水t/h02固体废物吨/年54000回收利用六定员人42七项目总资金万元3160.681固定资产投资万元2500.652全额流动资金万元410.00八财务评价指标1

11、总投资利润率%22.152投资利税率%31.613投资回收期年4.48所得税前投资回收期年5.20所得税后4全部投资财务内部收益率%29.17所得税前全部投资财务内部收益率%23.09所得税后2 市场分析和预测2.1 产品的性状及用途石灰：一种以氧化钙为主要成分的气硬性无机胶凝材料。石灰是用石灰石、白云石、白垩、贝壳等碳酸钙含量高的原料，经9001100煅烧而成。石灰是人类最早应用的胶凝材料。公元前8世纪古希腊人已用于建筑，中国也在公元前7世纪开始使用石灰。至今石灰仍然是用途广泛的建筑材料。石灰有生石灰和熟石灰（即消石灰），按其氧化镁含量（以 5为限）又可分为钙质石灰和镁质石灰。由于其原料分布

12、广，生产工艺简单，成本低廉，在土木工程中应用广泛。石灰和石灰石大量用做建筑材料，也是许多工业的重要原料。石灰石可直接加工成石料和烧制成生石灰。石灰有生石灰和熟石灰。生石灰的主要成分是CaO，一般呈块状，纯的为白色，含有杂质时为淡灰色或淡黄色。生石灰吸潮或加水就成为消石灰，消石灰也叫熟石灰，它的主要成分是Ca(OH)2。熟石灰经调配成石灰浆、石灰膏、石灰砂浆等，用作涂装材料和砖瓦粘合剂。水泥是由石灰石和粘土等混合，经高温煅烧制得。玻璃由石灰石、石英砂、纯碱等混合，经高温熔融制得。炼铁用石灰石作熔剂，除去脉石。炼钢用生石灰做造渣材料，除去硫、磷等有害杂质。电石（主要成分是CaC2）是生石灰与焦炭在

13、电炉里反应制得。纯碱是用石灰石、食盐、氨等原料经过多步反应制得（索尔维法）。利用消石灰和纯碱反应制成烧碱（苛化法）。利用纯净的消石灰和氯气反应制得漂白粉。消石灰能除去水的暂时硬性，用作硬水软化剂。石灰与烧碱制成的碱石灰，用作二氧化碳的吸收剂。生石灰用作干燥剂和消毒剂。农业上，用生石灰配制石灰硫黄合剂、波尔多液等农药。土壤中施用熟石灰可中和土壤的酸性、改善土壤的结构、供给植物所需的钙素。用石灰浆刷树干，可保护树木。2.2 国内生产情况及消费现状截止2007年底，全市已探明的石灰石矿储量约为10亿吨，主要分布在达坂城区、XX县和米东等地。市辖区共有石灰石矿28家，年产石灰石400万吨左右，主要作为

14、水泥企业和石灰生产企业的原料矿石。其中，用于水泥生产170余万吨，用于石灰生产240余万吨。从石灰石的矿藏量看，我市具有发展以石灰石为原料的相关产业的优势和条件。 全市现有石灰生产企业14家，分布在达坂城区的东白杨沟和艾维尔沟、沙依巴克区的后峡地区和市区仓房沟山坡地带头屯河区的八钢地区。各类石灰生产窑炉68座占自治区130座石灰生产窑炉的52%；产能规模从 2005年的50万吨增加到2007年的144万吨，增长188%占自治区产能的51%。其中，机械化立窑5座，产能32万吨，占自治区产能的22.22%；回转窑4座，产能35万吨，占自治区产能的24.3%；半机械土窑19座，产能43万吨，占自治区

15、产能的29.86%；土立窑40座，产能34万吨，占自治区产能的23.61%；在59座半机械化土立窑中有效容积150立方米以上的有45座。近年来随着石灰产品和相关产业市场的变化，石灰行业发展速度较快，竞争力也在不断增强。但是由于石灰企业技术与规模良莠不齐，大多数企业生产设备的机械化程度不高，现代化水平低下，生产方式比较落后，随着工业现代化的推进，其产品已不适应市场需求，加之大多数生产设备不符合节能要求和工业炉窑大气污染物排放标准（国标GB9087-1996），生产过程中产生的可利用排放物没有回收利用，缺乏科学的产业链结体系，产品深加工环节薄弱，从而造成成品率低，原材料利用不高，单位产品能耗居高不

16、下，严重影响了行业的健康发展。 我区现有石灰企业生产能力约280万吨，而根据预测，“十一五”期间，我区每年石灰的需求量预计将达600万吨。因此，要满足我区盐化工、钢铁、电力、冶金、电石法生产PVC和建材等支柱行业快速发展对石灰的需求，必须加快我区石灰产业的规模化发展步伐，加快建设符合节能和环境保护要求的高技术水平石灰窑，淘汰落后生产能力。根据XX人民政府办公厅乌政办2008327号文批转关于促进XX石灰行业发展的意见的通知的要求，依托资源优势，合理规划、科学布局、统筹兼顾、优化配置。坚持节能减排和环保的原则，坚持“规划统一”和“入区进园”的原则，以及结构调整的重点目标。到2010年达坂城区石灰

17、产业工业园、头屯河区八钢石灰生产加工区、沙依巴克区XX公司后峡石灰生产加工区的建设达到一定规模，现代化生产水平有大幅度提高，基本实现产业集群效应和集约化发展条件，成为我区的新型石灰生产基地。2.3 产品价格分析石灰产品市场价格受近年来的市场需求畅滞交替的影响，基本趋于稳定，2007年10月，石灰市场价格一般稳定在80100元/吨之间。由于近年来电石行业的发展，至2008年，石灰在国内的需求量有很大的增长，我国石灰呈现产不应销的局面，又由于石油涨价，至当前，石灰销售价格上扬到280300元/吨（出厂价）。因此考虑到国内市场的现状，国际市场价位以及本项目产品结构的特点，和今后市场可能出现的波动，经

18、综合平衡，本项目产品出厂价格按：石灰290元/吨进行考虑。3 建设规模与产品方案3.1生产规模本项目采用目前国内先进的竖式预热器回转窑竖式冷却器组成的活性石灰回转窑煅烧系统，生产线可达到日产活性石灰300吨的能力，年生产活性石灰10万吨。3.2产品方案依据国际市、国内场需求情况,本项目产品方案拟定如下：活性石灰：10万t/a。3.3产品规格及质量指标产品指标如下：CaO 92% 活性度 320ml（4mol/ml 401 10min）生过烧率 8%产品质量达国家标准（YB/TO42-2004）规定的一级品以上。即：等 级化学成分 %活性度mlCaOMgOSiO2PS灼减特级品92.05.01.

19、50.0200.0202360一级品90.02.00.0300.03043204 工艺技术方案4.1 国内相关技术现状我国从上世纪70年代开始陆续引进国际上较先进成熟生产活性石灰窑设备和生产技术，如回转窑、双膛竖窑、套筒窑和梁式窑等，由于引进国外先进生产活性石灰设备和技术，促进了我国使用活性石灰行业的迅速发展。引进窑型主要有：（1）回转窑其主要特点：石料在不断运动中煅烧成石灰，热量分布均匀，石灰质量稳定，CaO92%,活性度380ml，劳动生产率高等。回转窑烧成成品灰后粒径小于50mm，不需要破碎，固体废物的产出量小，有助于环境治理。（2）双膛式竖窑（maliz-shaffkiln）该窑型是瑞

20、士迈尔兹并流蓄热式双膛竖窑，是由两个结构相同垂直布置的窑膛，操作时一个窑膛煅烧，一个窑膛预热。具有热能耗低，一般为900kcal左右，活性度达到350 ml，占地面积小，一次性投资比回转窑低。适用于热值大于1600kcal/m3燃料，目前我国引进该窑型有太钢、唐钢、包钢、杭州等钢铁企业。该窑关键设备需引进，在国内该窑尚处于发展研究阶段。（3）套筒式竖窑（Annulay shaffkiln）引进德国贝肯巴赫窑炉公司的一种窑型，主要结构特点：石料在一圆形窑膛内煅烧，热量分布均匀，整个煅烧过程是在负压条件下进行，作业率高，占地面积、石灰活性度、能耗等与双膛窑相似，此窑型国内尚未开发移植。主要问题是耐

21、材异型砖太多，窑体结构复杂，石灰煅烧均匀性差，常发生烧嘴拱桥烧塌事故而停产，适用高热值燃料，我国梅山、马鞍山、本钢等企业引进该窑型。（4）梁式石灰竖窑该窑型有二层烧嘴梁，窑体上部设置一层窑气抽气管、窑体为方形窑。主要特点：石灰产品质量稳定，活性度高，适用多种燃料，窑体结构简单，维修工作量很小，生产自动化，操作人员很少，节省劳动力，热效率高，产品热耗较低。耐材无异型砖，设备简单，操作弹性大，占地面积小，投资相对比其它窑型低。国内企业掌握相关专利技术。各种窑型的技术特性及其主要特点项目梁式窑套筒窑双膛窑回转窑国别及公司国内(德)WAST(瑞士)Meavz国内1.生产能力t/d50600806005

22、060060010002.弹性范围%5011050110351003.石灰石粒度30175301203020030804.粒度比1:21:2一般1:21:2小粒径可达1:4(1040)5.体积产量t/d0.81.00.40.70.710.66.燃料种类混合:气气、液气、液固、气固混合混合混合7.热耗kcal/kg950115011001350100011501350以上8.动力消耗kwh/t30453050305035509.石灰中残余CO22%2%2%23%10.石灰活性度330380ml(4NHCL10分钟)330380ml(4NHCL10分钟)330380 ml(4NHCL10分钟)33

23、0400ml(4NHCL10分钟)11.窑气中CO2回收可回收；负压燃烧时CO2浓度达28-34%，正压燃烧时CO2浓度3741%。无回收经验无回收经验但可以采用特殊工艺技术解决可回收12.结构特点窑体简单无转动部件.钢材量少.炉衬简单，异型砖少,砖量少，操作简便，施工简单。窑体复杂炉衬复杂操作工艺控制简单施工困难窑体复杂炉衬较复杂操作复杂施工复杂窑体简单炉衬简单操作简单, 施工复杂且量大。13.维修特性不必停火降温及清空窑体。数小时内可完成换燃烧梁的更换。过梁易损坏必须停火降温及清空窑体。维修耗时长。必须停火降温及清空窑体。维修耗时长。炉衬易沾结、掉块。必须停火降温及清空窑体。维修耗时长。1

24、4.石灰粉率低，5%左右低，5%左右低，5%左右高达2535% 适合炼钢及烧结15.造价相对比较11.521.521.52通过以上几种窑型的比较，结合本项目的特点：利用原有竖窑破碎系统进行改造，对石灰石粒度进行筛分挑选，提高石灰石的利用率。石灰石的利用率可以从60%提高到80%以上，而且对竖窑的石灰石煅烧大为有利，有助于提高产品质量。另外回转窑烧成成品灰后粒径小于50mm不需要破碎，固体废物的产出量小，有助于环境治理，本项目对环境不产生污染，而且立窑的固体粉末由于石灰石均为成品不再经过破碎，减少对环境污染，固体粉末可由原来的40%降至20%。综上所述，本项目采用了回转窑。4.2 工艺技术方案的

25、选择4.2.1工艺技术方案选择的原则（1）应符合我国国情、产业准入政策和厂区现有实际条件；（2）技术水平应为目前国内同行业的先进水平；（3）应充分考虑节能和提高经济效益；（4）尽可能缩短建设周期，降低建设费用；（5）安全、可靠、卫生、技术成熟；（6）根据公司现有条件选择可靠的原辅料供应体系及公用配套措施的支持。4.2.2工艺技术方案的选择XXXX有限公司10万吨/年回转窑活性石灰生产线是为新建电石厂10万吨/年电石扩建项目的配套工程，是为新建电石项目提供原料的配套工程。在保证原料燃料质量、流量、热值，正常稳定操作的条件下，保证10万t/a产量，利用系数可提高到0.83t/m3d以上。 活性石灰

26、回转窑生产线主要由原料系统、焙烧系统、成品系统、公辅设施等系统组成。其中竖式预热器、回转窑、竖式冷却器是焙烧系统的三大关键设备。石灰石在竖式预热器、回转窑、竖式冷却器中先后完成预热、烧成和冷却，完成一个完整的煅烧过程。竖式预热器由预热器本体、液压推料装置等几部分组成。它由若干个独立的单体组织成一个多边形或方形结构体，石灰石在其内部通过回转窑煅烧石灰石产生的废烟气将石灰石预热并部分分解，预热后的石灰石通过预热器的液压推料装置推入窑内。竖式预热器具备运动设备少，设备维护量小，预热效果好等特点。另外预热器内部除顶部采用吊挂砖外，其余部位均采用耐火浇注料，砖型少，砌筑简单。回转窑是活性石灰煅烧设备。回

27、转窑采用大跨距两挡支撑、斜齿传动、鳞片式密封结构、主传动电机变频调速、挡轮液压系统等。新技术的采用使回转窑的重量降低，传动更加平稳，操控性更方便，窑头窑尾的密封性更佳。竖式冷却器由冷却器本体、格筛板、冷却风分配装置、电振卸料机等组成。在冷却器内部煅烧好的石灰在四个冷却区域通过强制冷却，冷却效果好，出灰温度可控制在约高于环境温度40。冷却器几乎没有运动部件，设备维修量少，运行可靠。4.3 生产工艺项目工艺设计以性能可靠、技术先进、经济实用、节能降耗为原则，在确保设备运行可靠、产品质量和环保达标的前提下，优先选用引进技术、国内制造的高效节能设备，并优化技术方案使项目获得建设投资的最大降低和经济效益

28、的最大提高。同时，重视环保和节能，采取有效措施控制，治理粉尘污染、减少物料生产损失，确保各排放点的粉尘排放浓度达到国家标准要求。活性石灰煅烧系统采用竖式预热器+回转窑+竖式冷却器组合的节能型活性石灰煅烧系统。工艺流程如下：4.3.1石灰石破碎输送储存系统结合对原有石灰立窑石灰石破碎系统进行适当改造，目的是：在不增加大的投资的情况下，在产量和规格方面既要满足原有立窑生产，同时满足回转窑生产，并通过改造使得立窑用的原料粒度均匀，有利于立窑的生产。实现的方案是：原有的老系统即2台600900颚式破碎机的出料口宽度调整到8090mm,振动筛更换为孔径为50mm和20mm双层筛，在下层筛出口增加一条架空

29、皮带输送机，将粒度为2050mm的清洁石灰石运输到回转窑系统的石子仓储存。4.3.2预热系统石灰石从储仓卸出经电子皮带秤计量后，由斗式提升机送到预热器顶的小料仓。本工艺采用液压推杆竖式预热器。该预热器内采用了内部独特的结构，窑尾热烟气进入的预热器后可以均匀分布在物料的空隙内，物料受热均匀，热交换充分。经预热后的物料温度达到600-800，石灰石有20%表面部分分解，由特制的耐高温喂料机定量喂入窑内。 预热器顶部排放废气的温度一般在200左右，预热器的热效率高，达到节能降耗的目的，降低热消耗。其主要特点是：（1）节能、热交换效果好，物料受热均匀；烟气进入温度600-800左右，排出200左右。（

30、2）排放烟气无需设立风冷装置或掺冷风。（3）压损低，窑与预热器衔接的风道畅通，通风面积大。（4）物料受热均匀，因热交换器的结构独特，不会产生偏风偏料现象，物料下落均匀平稳，喂入窑内物料的流量可控性比较好。（5）运行可靠，故障率低。（6）没有运行部件、没有液压推杆、机械设备和耐火材料的使用寿命大大延长。7）耐火材料品种规格少，在高温部位的结构部件采用了高档耐热钢材料。8）比液压推杆预热器投资节省40%。无需配多管冷却器。4.3.3石灰石煅烧系统石灰石煅烧系统是由一台8.58m竖式预热器，3.250m回转窑及3.53.57m竖式冷却器组成，产量300t/d，设计热耗5700kJ/t。物料由预热器顶部料仓经下料溜管导入预热器本体内，同时由回转窑传入的高温烟气将物料预热至600-800以上，使石灰石发生部分分解，再由8个液压推杆依次推入回转窑尾部，经回转窑高温煅烧后卸入冷却器内，通过风机吹入的冷风冷却，将物料冷却