1、日产600吨活性石灰回转窑生产线初步设计方案日产600吨活性石灰回转窑生产线初步设计方案 总 论1.1项目名称600t/d活性生石灰回转窑生产系统1.2设计的依据121、设计合同122、新建本项目编写的有关文件。123、国家有关政策、法规。1.3设计范围本设计的范围是：以年产20万吨优质活性石灰为前提条件，采用由北京科大三泰科技发展有限公司和北京博得尔科技有限公司联合研制的竖式预热器回转窑固定篦板型篦式冷却机组成的活性石灰煅烧系统，包括原料储运筛分系统、原料提升与窑尾预热系统、回转窑煅烧系统、窑头成品冷却机喷煤系统、窑尾烟气处理系统、成品储存筛分系统、原煤粉磨系统的工艺、土建、总图、电气及自动
2、化的初步设计，就该工程项目建成投产后的生产规模、产品方案、技术水平、环境保护、投资概算情况、经济效益预测进行分析研究。131本工程总的设计原则为“技术成熟，生产可靠，节省投资，提高效益，着重环保”。132选择生产工艺方案时，在认真调查研究的基础上做好方案比较，尽可能采用成熟、可靠的新工艺、新技术，作到既技术先进，又经济合理，切实可靠。133电气和自动化控制，要考虑到技术先进，设备和仪器成熟可靠，简单适用。134在初步设计中，认真贯彻国家环保政策，注意环境保护，并积极贯彻节能降耗的原则。第一章 项目条件及技术参数燃料原料采用转炉煤气为主要原料，转炉煤气热值：约7100KJ/Nm3煤为辅助原料，主
3、要为了补助热力强度。动能电力水2500kwh/h充足气象条件地震烈度运输条件第二章 节能2.1能耗指标及分析本项目完成后，每生产一吨高活性石灰的能耗指标如下热耗电水125Gcal45kwh1m3以上指标均为国内领先水平，并接近世界先进水平。2.2节能措施a、本项目中在回转窑尾部设有一台竖式预热器，充分利用回转窑燃烧产生的高温烟气，将预热器内的物料预热，使物料在预热器内发生部分分解，使系统产量提高40%，热效率提高30%。b、在烟气处理系统中配置篦式冷却器降低了预热器排出烟气的温度，除尘用使用袋式除尘器，大大节省了电能。C、回转窑的耐火材料采用复合耐火砖，可使窑皮温度降低40摄氏度以上，可大幅度
4、降低能耗。d、在窑同和耐火砖之间加刷太空隔热涂层，使窑皮温度再降低60摄氏度以上，从而使得该系统的能耗达到目前国内同类产品的最低水平。第三章 项目规模、产品品种及工程技术方案3.1生产规模及产品品种本项目的竖式预热器回转窑篦式冷却器煅烧系统，年产高活性生石灰20万吨。产品质量达国家标准（YB/TO42-93）规定的一级品以上。即：等级化学成分 %活性度MlCaOMgOSiO2PS灼减特级品93.04.51.00.010.0253350一级品91.02.00.020.05043203.3工艺过程与生产方法本项目将竖式预热器、回转窑、篦式冷却器、烟气处理系统、原理输送系统、成品输送系统、原煤粉磨系
5、统等组成一条完整的生产线。全线采用技术先进，性能可靠的DCS中央控制系统，在主控制室集中操作管理。3.3主机设备序号设备名称规格型号数量1回转窑4.060m12竖式预热器10.58.5m13篦式冷却器18m2TC/-52014多管冷却器处理风量：260000m3/h15高温排烟风机900kw，10KV16煤磨系统时产8-10吨PDM125017煤气与煤燃烧系统四通燃烧器18收尘设备8.1窑尾烟气收尘处理风量：260000m3/hLCMD-366018.2煤磨收尘处理风量：45000m3/hFGM128-6(M)18.3原料筛分收尘处理风量：18600m3/hPPc64-418.4成品筛分收尘处
6、理风量：18600m3/hPPc64-419辅助设备9.1斗式提升机NE10019.2园振动筛YA153619.2园振动筛YA123619.4链板输送机DS50019.5皮带输送机610风 机10.1轴流风机410.2离心风机210.3煤磨风机110.4罗茨风机33.4工艺流程说明3.4.1原料储运输送粒度20-40mm的石灰石由矿山运至厂区，堆放在料场，物料经过水洗后由料场下部经电磁振动喂料机送入B1000大倾角皮带机送入出料筒仓上部，经筛分后粒度为10mm以上的的合格品经皮带机送入碎石料仓，小于10mm的碎石粉料送往粉料仓，合格石灰石经B800大倾角皮带机送入预热器料仓。3.4.2石灰石煅
7、烧石灰石煅烧系统是由一台10.58.5m竖式预热器、4.060m回转窑、固定篦板型篦式冷却器组成,产量600t/d、热耗5.75GJ/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，使石灰石发生部分分解，再由个液压推杆依次推入回转窑尾部，经回转窑高温煅烧后再卸入篦式冷却器内，通过风机吹入的冷风,将物料冷却至室温+65以下排出冷却器内，篦式冷却器吹入的空气作为二次空气进入回转窑参与燃烧。3.4.3成品输送成品石灰由冷却器卸出后经链板输送机输送至斗式提升机运至成品料仓顶，经筛分后粒度为5mm以上的的合格品经皮带机送入活性石灰料仓，小于5mm
8、的粉料送往粉料仓，活性石灰料仓和粉料仓下均设有电动卸料阀。3.4.4烟气处理回转窑燃烧产生的高温烟气，在预热器内与石灰石进行热交换后，温度降至280以下，再经多管冷却器冷却，烟气温度进一步降至200以下，然后进行入袋式除尘器，除尘后经高温风机排入大气，排入气体的含尘浓度小于50mg/m3。3.5质量控制为严把质量关，做到以质量求生存，采取以下措施进行全面质量管理：（1）为严格精选原料，提高以石灰石入窑质量，保证原料入窑粒度符合要求（必要时可考虑使用水洗石灰石）。（2）原料进厂要跟踪化验，以俣证原料的化学成分满足要求。（3）在生产过程中加强质量管理，制定企业内控质量标准，逐步达到国际标准（ISO
9、9002认证），提高职工素质量意识，设质量检验员，加强自检工作。3.6公用工程和辅助设施方案3.6.1总平面布置原则3.6.1.1在满足工艺要求的前提下，总平面布置力求紧凑、整齐、合理利用地形，并且尽可能利用厂区内已有基础设施进行总平面布置。3.6.1.2符合运输和生产的要求。水、电、煤气的负荷中心尽量靠近生产用厂房，以缩短管线长度；原料堆场和成品仓布置靠过厂区公路边，以方便汽车运输的需要。3.6.1.3结合地形、地质等自然条件，因地制宜，减少土石方工程量，为生产创造有利条件。3.61.4符合防火、安全和卫生要求，以利于保护国家财产，保护人身安全和善生产生活环境。3.6.1.5符合环境保护要求
10、，利用厂前和生产区空地种植树木、花草以美化环境。3.6.2竖向布置原则 3.6.2.1由于厂址地势平、高低落差小，整个场地竖向布置形式较为简单，依次为：原料堆场、烧成系统、成品系统。这样可以满足工艺要求，又布置紧凑，流畅合理。3.6.2.2满足生产、运输、装卸对高层的要求，因地制宜，充分利用，使场地的设计标高尽量与自然地形相适应。3.6.2.3适应建筑物和结构的基础和管线的埋设深度要求。3.6.2.4场地标高和坡度的确定，应保证场地不受洪水的威胁，使雨水能够顺利排出。3.6.3给排水3.6.3.1供水生产线建成投产后，生产用水由外部供应。管道供压力不低于0。3MPa，需要水量为40m3/d（不
11、包括消防用水量）。生活用少可由一条DN50管道从外部自来水管网接入厂区，按照生活设施的布置敷设生活用水管道。3.6.3.2排水该生产线的生产用水由厂区内循环水处理系统进行过滤、冷却等一系列处理后循环使用，没有工业废水外排，只有少量的化验废水和生活污水排入下水总管。3.6.3.3给排水系统（1）生产循环水在该系统中主要生产用水为各设备的冷却用水，为了有效的节省水资源，设计时考虑所有的生产用水均循环利用，只定期补充少量的新水以弥补在循环过程中因蒸发、跑冒漏滴、排污等因素造成的水量损失。具体的工艺过程如下：首先由水泵从冷水池中吸水送往各冷却用水点，冷却设备后，温度升高的废水从各用水点再回到净循环水池
12、和浊循环水池，其中压力回流部分进入净循环水池，重力回流部分进入浊循环水池，浊循环水再经水泵送到压力过滤器进行过滤以除去水中所含油份及灰尘，滤后水进入净循环水池降温，降温后的水就可以进入冷水池参与循环。在此过程中会有少量水损失，由水泵从蓄水池中抽到冷水池中补充。（2）消防用水根据该生产线量大车间建筑物体积和耐火等级，考虑同一时间发生火灾次数为一次的消防用水量，确定消防用水量为54m3/h，若灭火按两个小时计算，则消防总用水量为108m3/次，该水量储存在循环冷水池中。3.6.3.4厂区主要生产用水（1）生产循环水序号用水点用水量（m3/h）水压（MPa）1回转窑903-0.52竖式预热器703-
13、0.53篦式冷却器3603-0.54高温风机503-0.56合计296（2）所有的生产用水均循环使用，考虑到在循环过程中因蒸发、跑冒漏滴、排污等因素造成的水量损失，需每天补充少量新水。需要补新水量为35m3/d（3）未预见用水量：5 m3/d（4）全厂每天生产用水量：40 m3/d（5）消防用水量：54 m3/h3.7电气与照明3.7.1设计范围 从原,燃材料进厂到成品入库的石灰生产线各生产车间的供配电，车间电力拖动，生产过程自动化，建筑物的防雷及照明设计。3.7.2 供配电3.7.2.1供电电源本项目由济钢变电站以35kv单回路架空线路引入厂区总配电站。保安电源由原10kv架空线路供给。3.
14、7.2.2配电电压供电电压 AC 35kv 低压配电电压 AC 0.4/0.23kv高压电机电压 AC 10kv低压电机电压 AC 0.4kv照明电压 AC 220V控制电压 AC 220V直流操作电压 DC 220V直流电压 DC 440/220V3.7.2.3用电负荷和电耗生产线总装机容量1987.15，其中:高压容量900kw，低压容量1087.15kw。计算负荷: 2489.72kw自然功率因数: 0.7补偿后功率因数: 0.95(总配10kv母线侧)年耗电量: 1314.5x104kw.h石灰电耗: 65.7kwh/t3.7.2.4供配电系统 3.7.2.4.1总配电站在厂区内设35
15、kv总配电室一座，内设高压柜，高压电容器柜等配电设备，以放射式向各电力室及高压电动机馈电。配电所操作电源采用免维护直流屏。总配电室设有完整的继电保护系统，用于35kv、10kv配电系统的保护、控制、测量和报警监视，各设备能在主控室内监控。 3.7.2.4.2配电系统根据生产工艺流程及负荷分布情况，拟设两个电力室，即：窑头电力室，窑尾电力室。各电力室由厂总配电站供电，电力室内的低压配电装置以放射式向生产线上的低压电动机及其它用电设备配电。窑头电力室设10/0.4kV ,1000kVA油浸有载调压变压器一台，向破碎及输送、煤磨系统、烧成窑头、中央控制室等车间低压设备配电。窑尾电力室设10/0.4k
16、V ,315kVA油浸有载调压变压器一台，向窑尾收尘,成品库及其它车间等低压设备配电。各电力室设变压器室，低压室，电动机控制中心及现场操作站。3.7.2.5功率因数补偿厂区内10kV总配电站10kV母线上设高压电容补偿装置，各电力室0.4kV 母线上设功率因数自动补偿装置。高温风机高压电动机装设高压电容器，随机投入和切换，以使补偿后功率因数达到0.95。3.7.2.6配电线路厂区室外主要采用电缆桥架埋设;厂区道路照明线路采用电缆埋地敷设。车间内采用电缆桥架、电缆沟和穿管直埋敷设相结合。10kV高压电缆采用YJV22-10交联聚氯乙烯电缆。低压电缆采用VV-1、VV22-1聚氯乙烯电缆。控制电缆
17、采用KVV-0.5、KVVP-0.5聚氯乙烯控制电缆。计算机系统采用DJYP多芯屏蔽电缆。3.7.3车间电力拖动及控制3.7.3.1车间供电系统主要生产车间由电力室向低压负荷及低压电动机放射式直接供电，某些负荷集中和非主要车间设控制室进行供配电，控制室电源引自各电力室；高压电机由总配电室直接供电；55KW及以上低压电动机由各电力室配电柜直接供电。照明电源与动力电源分开,分别由各电气室单独供电。3.7.3.2电动机型式及电控设备选择电动机的容量、型式和调速方式由工艺专业在设备选型中确定。交流电机容量大于或等于200kW时选用10kV电动机，容量小于200kW时选用380V电动机低压电动机主回路采
18、用自动空气开关作短路保护，热继电器作过负荷保护，交流接触器作失压保护。鼠笼电机一般采用全压直接起动，个别鼠笼电机根据需要采用软起动器起动；绕线电机采用软起动器起动。直流电动机采用全数字式可控硅直流传动装置进行控制。需调速的交流电动机采用全数字式变频调速装置进行控制；窑尾高温风机采用液力耦合器调速在提升机、胶带输送机、螺旋输送机、回转卸料器等设备的从动轮处设置旋转探测仪、用于检测设备的运转状况，信号送PLC。对于10M以上胶带输送机设拉绳开关，以后每隔40M增设一拉绳开关。在提升机底部设置带钥匙按钮，确保检修时人身安全3.7.3.3车间控制主生产线采用计算机控制系统，在中央控制室内实现监视和控制
19、，计算机控制系统的现场设备设在各电气室。所有由PLC控制的电器设备均在机旁设带钥匙的选择开关及机旁按钮，以便机旁检修及单机调试。选择开关设有自动、零位、手动三个位置。任何状态下均可在机旁停车。选择开关在零位时任何地方均不能开车。不由PLC控制的电器设备在机旁设带钥匙的机旁按钮，机旁检修时用钥匙将机旁按钮锁住，以保证检修人员人身安全。3.7.3.4继电保护及测量3.7.3.4.1继电保护采用微机综合保护器3.7.3.4.2电气测量 进线回路: 装设电流表、电压表、电能表 电容器回路: 装设电流表、无功电度表变压器回路: 装设电流表、有功电度表电动机回路: 装设电流表、有功电度表3.7.3.5电气
20、照明 车间照明电源由相关电力室单独供电，各车间设有照明配电箱，主要车间还有照明电源切换箱。车间照明以一般照明为主，局部照明为辅。 高大车间照明采用高压钠灯，普通车间采用白炽灯，配电站、电力室、控制室采用萤光灯。 道路照明采用高压钠灯，光电节能开关。3.7.3.6防雷及接地 按国家规定设置防雷保护。厂区内15米及以上的建、构筑物上装防雷接地装置，利用建筑物顶部金属栏杆并在需要时设置避雷针作为接闪器，充分利用建筑物基础作为防雷接地体，在其接地电阻值不能满足要求时可打接地极来满足要求。总配电室设独立的避雷针。 10KV系统为小接地系统，低压配电系统采用TN-C接地系统。 各电力室及配电室均设置接地装
21、置，并通过电缆桥架、电缆沟的接地干线构成全厂接地网。 对计算机系统、仪表系统按其特殊要求设单独接地系统。 接地电阻要求: 配电室、电气室: 不大于4欧 防雷接地: 不大于30欧3.8 自动化控制3.8.1控制系统的确定本项目的主生产过程将采用一套先进的集散型控制系统（DCS）进行自动控制与监视，在中央控制室设置三台操作员站和一台工程师站；在相应的电气室设置现场控制站，控制范围从原料破碎到石灰入库顶。集散型控制系统在中央控制室集中管理全厂的生产。 3.8.2 设备选型原则（1）分布式控制系统（DCS）和该系统范围内的一些关键生产过程检测设备拟选用国外先进可靠的产品。（2）对于（DCS）系统范围外
22、的其它生产过程检测设备拟采用引进技术制造和开发、且经过实践检验效果良好的国内产品。（3）全厂的模拟量信号统一采用4-20mA(DC)。 （4）尽可能选用通用的标准化产品，且能在相当时间范围内确保有备品备件的供应。3.8.3 接地装置 控制装置的保护接地与工作接地将严格分开，信号线屏蔽层单点接地，控制系统接地则根据制造商及其提供的规范实施，以保证系统信号有统一的基准点。 3.8.4 主要检测及控制内容检测点的设置以满足工艺生产可靠运行为前提，一般的工艺参数仅设置显示及手操，重要参数设报警和记录，在生产的关键环节设置自动控制回路。（1） 煤磨系统自动控制；（2） 窑尾收尘器和煤磨袋收尘器的防爆保护
23、及控制；（3） 高温风机转速远程遥控；（4） 入窑生料量的控制；（5） 预热器和分解炉的温度压力监控；（6） 回转窑的控制（包括红外线胴体扫描测温监控）； （7） 熟料冷却机系统的控制；（8） 窑和分解炉喂煤量的控制； （9） 工业电视监控系统。3.8.5 通讯及生产调度 由于中央控制室需要与各主要生产岗位密切配合，故各控制室重要的岗位均设厂内电话。生产调度电话和行政通讯电话可统一考虑，由厂方自行解决。3.9 土建3.9.1建筑3.9.1.1 屋面屋面排水：一般均为无组织排水。屋面坡度：现浇钢筋混凝土3%。屋面檐口一般外挑净宽500MM,如檐口高度10m净宽700mm。屋面防水：现浇钢筋混凝土
24、屋面为1：2防水砂浆20mm厚。中央控制室等为SBS柔性放水，加铺30mm厚细石混凝土保护板。屋面保温：配电室，控制室等做100mm厚1：8水泥珍珠岩保温层。3.9.1.2 墙体中央控制室、总降、水泵房外墙370mm厚砖墙。其余车间为240mm厚砖墙。3.9.1.3 粉刷外墙粉刷：一般刷外墙涂料。内墙粉刷：一般车间喷石灰浆两遍，煤粉制备车间、控制室、配电室、办公室、值班室内墙刷内墙涂料。3.9.1.4 楼地面楼面：一般车间C20混凝土随捣随光；控制室、配电室、办公室、值班室贴地砖。地面：一般车间C20混凝土随捣随光；控制室、配电室、办公室、值班室贴地砖。3.9.1.5 门窗中央控制室、总降、电
25、气室、办公室、值班室等均为塑钢门窗，其他车间为钢木门窗。3.9.1.6 楼梯中央控制室、总配电室为钢筋混凝土楼梯；其他车间均为钢梯。3.9.2 结构根据中国地震区划分晋城市的地震烈度为6度，结构设计按6度抗震设防，做到技术先进、安全适用经济合理。烧成窑头、窑尾、煤粉制备等车间采用现浇钢筋混凝土框架结构。生料均化库、熟料库等为现浇钢筋混凝土圆库。石灰石大倾角皮带廊采用钢结构桁架。窑尾烟囱采用钢烟囱，内部采用防腐处理。窑墩采用大块式钢筋混凝土结构。办公室、配电室、水泵房采用砖混结构。3.10通风、空调及动力3.10.1 通风本项目各车间均已有组织的自然通风为主排除余热，有散热量较大的车间，将采用机
26、械通风方式排出室内余热。如配电室等。3.10.2 空调 中央控制室和配电是对环境的温度有一定的要求，设计将考虑设置两台柜式空调机，同时适当设置一定数量的分体挂壁式空调。3.10.3 压缩空气站厂区设一个压缩空气站，选用2台15/8单螺杆空气压缩机（一用一备），压缩空气经冷冻干燥处理后，供窑尾收尘器、窑尾余热器吹堵、除尘器以及气动阀等处的用气。压缩空气管网将充分利用厂区的建筑物进行敷设。第四章 环境保护4.1工厂主要污染源和主要污染物该项目建成后，对环境的污染主要是生产过程中产生的粉尘、废气和噪声。本厂生产用水由厂区内的循环水处理系统进行过滤、冷却等一系列处理后循环使用，没有工业废水外排，只有少
27、量的化验废水和生活污水排入下水总管。4.2设计依据及标准4.2.1法律依据中华人民共和国环境保护法建设项目环境保护管理条例中华人民共和国国务院（1998）第253号令；4.22执行标准环境空气质量标准（GB3095-1996）二级大气污染物综合排入标准（GB16297-1996）工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）二类污水综合排放标准（GB8978-1996）4.3污染控制措施4.3.1防尘及收尘措施为了有效地控制粉尘的排入，减少其对周边环境的影响，本工程采取以预防为主的方针，从工艺设计上尽量减少生产中的扬尘环节，选择扬尘少的设备，在扬尘较多的部位置高效的气箱脉冲袋式收尘器。厂区内粉粒
28、状物料的输送，尽采用斗式提升机等密闭型式的输送设备。对于需要胶带输送机输送的物料尽量降低物料落差，加强密封，减少粉尘外逸和扬尘。经收尘器对废气和扬尘进行净化处理后，净化后气体的含尘浓度为：50mg/m3。主要收尘设备表如下：4.3.2污水处理及排放该工艺生产过程中的生产废水量极少，主要是生产过程中回转窑、预热器、冷却器等设备需要的冷却用水的少量排入。冷却用水不直接与原料、成品接触，仅作为热泪盈眶交换的介质，除了温度略有升高外，水质不发生化学变化，经过厂区内的循环水处理系统进行过滤、冷却等一系列处理后循环使用。化验室废液排放量不大，主要是化学分析用具洗涤用水，其中含有少量酸碱成分。由化验室排出的
29、废液，经稀释后进入排水系统。雨水直接由厂区排水系统排出。4.3.3废气的控制本工程建成投产后，煅烧产生的烟气成分主要是CAO粉尘、CO2、N2和水蒸气，经过袋式收尘器除尘后通过60米高的烟囱排放到大气中，不会对周围环境造成污染。4.3.4噪音控制噪音是恶化劳动和生活环境的污染，为减少噪音危害，保护职工的健康，本工程在设计中将采用以下措施：（1） 设备选型上，尽可能选用性能好、低噪音的设备；（2） 对声功率较高的单体设备，根据噪声原因采取相应的处理措施，如在风机上装备设消声器，采用软连接方式，在安装时采取减震措施等方法来降低噪音；（3） 在整条生产线的总体布置上，在满足工艺要求的前提下，尽可能将高噪音车间布置在三区中部和深处，以减少对外部环境的影响，同时将办公室、与车间分开。4.3.5工程对环境影响的预测针对生产中产生的几种污染物，我们在设计中采取了综合性的防治措施，环保设计与工程设计同时进行，全厂环保设备设施配套齐全。本工程建成后，在正常生产情况下各种污染物的排放均能达到国家标准，不会对周围环境造成污染。4.4环保技术指标（1） 除尘设备排放：50mg/Nm3（2） 通风设备排放：50 mg/Nm3（3） 噪音：白天65 db，夜晚55db第五章 组织机构定员和劳动安全5.1组织机构定员本工程的经营管理、行政、后勤三大系统实行厂级、车间和班组三级管理体制。对于三班连续周工
