搜索
第1页曲靖宣峰水泥有限公司2000t/d熟料新型干法水泥生产线技改工程节能评估报告云南省建筑材料科学研究设计院二○○七年十一月院长：王梅易总工程师：师红项目负责人：杨建生参加编制人员：杨建生师红郑林昌龙海燕庞志辉刘良目次序号内容页码1前言………………………………………………………42研究依据…………………………………………………43研究原则…………………………………………………5第2页41.工程概述………………………………………………552.项目的能耗情况………………………………………1163.能耗指标及分析………………………………………1274.项目节能措施及效果分析……………………………1385.纯低温余热发电………………………………………1796.建筑节能……………………………………………22107.项目节能结论………………………………………23前言能源是整个国民经济发展的物质基础，节约能源是当前经济发展过程中的一个十分重要的课题。随着我国工业化程度的不断提高，能源消耗总量也将不断增长。水泥制造业是基础原材料工业，也是单位产品能耗较大的行业。在产品的制造过程中，耗用大量的煤炭和电力。有关资料表明，水泥能耗占全国建材行业总能耗的75%左右，其消耗的煤炭占全国煤炭总消费量的15%左右，因此水泥行业节能降耗工作的进展，对国家节能降耗目标的实现，将起到至关重要的作用。我省现有水泥企业生产技术和装备水平比较落后，加之高海拔和特殊气候条件的影响，水泥行业能耗水平与国内先进省区和发达国家能耗水平相比有较大差距。我省水泥工业的节能途径之一，就是推广现代新型干法回转窑生产技术，以低能耗的新型水泥生产技术和设备第3页替代高能耗、技术落后的老旧生产技术和设备，研究新型干法水泥生产中的节能降耗技术，从根本上解决问题。本篇章对项目的节能降耗进行研究，采取积极的措施，以期获得较好的节能效果。研究依据（1）国家计委、国务院经贸办、建设部资源（1992）1959号文印发《关于基本建设和技术改造工程项目可行性研究报告增列节能篇章的暂行规定》的通知及附件。（2）《节约能源暂行管理条例》（3）《水泥工厂设计节能技术规定》（4）《水泥企业能耗等级定额》GB/T16780-2019（5）《云南省水泥工业节能降耗实施意见》研究原则认真贯彻国家产业政策和行业最新的节能设计规范，采用目前国内较先进的生产工艺技术和设备，采取积极的预防措施，使各项能耗指标达到《水泥企业能耗等级定额》的要求。1．工程概述曲靖宣峰水泥有限公司现有水泥厂设计规模12万吨/年（立窑），主要生产PO32.5#、PO42.5#普通硅酸盐水泥。现有Φ2.8×10m机立窑2台，Φ1.83×6.12m磨机2台，Φ2.2×6.5m磨机2台。现有立窑生产线主要设备及能耗指标详见表1-1。本技改工程拟在该公司现有厂址内新建一条2000t/d熟料新型干法水泥生产线（新线）取代立窑生产线（老线）。第4页老线主要设备中生料磨和水泥磨直径均≤2.2m，属于淘汰产品；立窑煅烧工艺属于淘汰工艺，因此新线建设中现有的主要设备均不能纳入利用。可以利用的现有条件主要是：建设场地、矿山开采及运输、给排水系统、工厂现有的生活设施、辅助生产设施（如机修、化验室）等。老线的部分设施如原料配料库、熟料配料库及水泥库等，经适当改造后，也可以利用，但其中原有的计量设施及输送设施须全部更新。1.1工艺流程简述生产用原燃料主要有石灰石、硬质粘土、铁粉和烟煤等。经过破碎的石灰石、硬质粘土和铁粉按设定比例配料后送入原料磨进行烘干粉磨；出磨生料粉送入生料均化库，均化后入窑煅烧成熟料；熟料经冷却、破碎后送入熟料库储存，年产熟料60万t。熟料与石膏、混合材（粉煤灰、磷渣）等按设定比例配料后，送到水泥粉磨系统磨制成水泥。新线设计中考虑了余热发电系统（4MW），并在总图布置中预留了相应的布置位置。水泥生产工艺，简单的说就是“两磨一烧”，即“生料粉磨，熟料煅烧，水泥粉磨”。本项目的生料粉磨系统：含原料破碎、原料预均化、原料配料、生料粉磨、生料均化；熟料煅烧系统：含煤粉制备和喷燃系统、窑尾预热与分解系统、窑中烧成系统、窑头冷却及熟料输送系统；水泥粉磨系统：含石膏破碎、混合材烘干、熟料配料、水泥粉磨、水泥均化及输送、水泥包装和散装。本项目全厂工艺流程，见图1-1；全厂主要工艺设备及能耗指标，见表1-2；全厂生产车间计量设备，见表1-3。表1-1原有立窑生产线主要工艺设备及能耗指标表序设备名称规格型号数量能力总装机容量备注第5页号（台）（t/h台）（kW）1颚式破碎机600×900112085新线建成后拆除锤式破碎机1300×16001120240新线建成后拆除2原料烘干机Φ2.2×14m11618.5新线建成后拆除3生料磨Φ1.83×6.12m29240×2新线建成后拆除Φ2.2×6.5m125380新线建成后拆除4立窑Φ2.8×10m210210+245新线建成后拆除5水泥磨Φ2.2×6.5m215380×2新线建成后拆除6包装机2嘴53011×5新线建成后拆除立窑线主要能耗指标项目单位指标备注熟料标准煤耗kg标煤/t熟料145水泥综合电耗kWh/t水泥101表1-22000t/d生产线主要工艺设备及设计能耗指标表序号设备名称规格型号性能数量（台）能力（t/h）系统总装机容量（kW）1石灰石破碎机PPC-20.1816008372生料磨（立磨）MLS3626立式辊（含磨机、选粉机、风机等）118038303煤磨φ2.8×5.5+1.5m113-1611684回转窑（含窑中、窑尾）φ4×60m带五级旋风预热器和分解炉（熟料热耗：3553kJ/kg）12000t/d2372.25篦式冷却机（窑头系统）NG2500型第三代空气梁篦式冷却机12000-2500t/d17196水泥磨φ3.8×13m带辊压机1100-11036457包装机八嘴回转式包装机190-10096.5设计能耗指标项目单位指标备注熟料综合煤耗kg标煤/t熟料135第6页熟料综合电耗kWh/t熟料75水泥综合电耗kWh/t水泥107表1-32000t/d生产车间计量设备表序号设备名称型式规格用途安装地点1微机配料调速皮带秤DEL0820-T6石灰石配料配料圆库底2微机配料调速皮带秤DEL0620-T6粘土配料配料圆库底3微机配料调速皮带秤DEL0620-T6铁粉配料配料圆库底4冲击式流量计DLD2.5生料计量窑尾喂料仓下5环状天平秤K-LS-E-DD入窑煤粉计量窑头煤粉仓下6环状天平秤K-LS-E-DD入分解炉煤粉计量窑头煤粉仓下本厂原有的计量管理机构设在化验室，有专人管理全厂的生产计量设备和检验计量设备。制定了计量设备的校验制度和维护管理制度。新线建成后，计量设施大幅度增加、计量精度要求也提高了，将进一步补充计量机构力量，加强计量管理。1.2项目的能源供应概况曲靖宣峰水泥有限公司位于云南省宣威市，地处云南省东北部，东与贵州省盘县相邻，南与曲靖市毗邻，西隔牛栏江与会泽县相望，第7页北与贵州威宁县接壤，距省会昆明市260公里。厂址海拔高度大约1950米。宣威市面积6062平方公里，工业主要有农机修造、煤炭、电力、采矿、化工、冶金、化肥、建材、食品加工、烤烟、粮油加工、酿酒、制药等。宣威是全省重要煤炭产地之一，有田坝煤矿、来宾煤矿等。宣威交通便利，贵昆铁路纵贯市境，另有田煤、来宾煤矿、宣威电厂、云氮铁路支线4条，天杉干线公路与市内5条支线公路相通。水泥生产所需的煤炭、电力供应充足。当地主要能源供应情况叙述如下：1．2．1燃料：水泥熟料烧成用烟煤为燃料，当地烟煤发热量（分析基）为23536.7kJ/kg，挥发份27.87%，可满足新型干法水泥熟料煅烧的需要。煤的工业分析及煤灰化学成分见表1-4、表1-5。表1-4燃料工业分析分析成份WyAyVyCy全硫QyDW(kJ/kg)含量（%）0.8817.9327.8747.610.1623536.7表1-5煤灰化学成分分析成分LossSiO2Al2O3Fe2O3CaOMgO合计含量（%）/55.0722.4714.383.461.4396.811．2．2供电电源:由于水泥厂原有供电电源为6kV供电，因此技改后需在水泥厂内增加一35kV降压站对全厂进行供电。35kV电源外线由当地电力部门设计施工，35kV降压站由业主建设。1．2．3水源：生产线用水取自厂区井水，水量丰富，能满足新线要求。石灰石矿山粘土预均化堆场砂岩预均化堆场铁粉烟煤储库第8页2．项目的能耗情况本项目生产过程中的能耗，主要为“两磨一烧”过程中的电耗和煤耗。全厂总装机容量约15500kW，全生产线计算负荷为12930kW。全厂生产用电的分布情况，如图1-2。进窑头储库储库储库储库微机配料生料磨生料均化库五级旋风预热器窑篦冷机熟料库微机配料水泥磨水泥库包装机栈台检验出厂煤磨窑头煤粉仓窑尾煤粉仓窑尾锅炉窑头锅炉混合材堆场储库散装检验出厂余热热风进窑尾石膏储库破碎余热余热图1-1全厂生产工艺流程图生料制备熟料煅烧总装机容量155005259.24667.0约占百分比（%）33.93水泥粉磨3741.524.1430.11其他1832.311.82单位：kW冷却塔第9页本项目设计生产能力为年产60万吨熟料（76万吨水泥），综合电耗为75kWh/t熟料（107kWh/t水泥）。全厂的煤耗，主要是熟料烧成煤耗和混合材烘干煤耗。本项目选用国家水泥工业产业政策优先推荐采用的带分解炉五级旋风预热器新型干法回转窑煅烧熟料，设计烧成热耗为3553kJ/kg熟料。窑头、窑尾用煤比例为：45%∶55%。根据省内外已投产的同类型生产线实际生产统计，熟料标准煤耗平均为135kg/t熟料，比省内现有机立窑熟料煤耗（164.25kg/t熟料）下降17.81%，比湿法回转窑熟料热耗下降40%。3．能耗指标及分析本项目设计的主要能耗指标及其与相应的国家标准、国内外先进指标对比情况，见表3-1。表3-1项目主要能耗指标与国家能耗限额对比表指标项目（2000~4000t/d）单位本项目设计指标国家标准（GB/T16780-200×）（报批稿）准入值国内先进值国际先进值可比熟料综合煤耗kg标煤/t熟料107≤115≤112≤110可比熟料综合电耗kWh/t熟料65≤65≤62可比水泥综合电耗kWh/t水泥93≤93≤90≤90可比熟料综合能耗kg标煤/t熟料115≤123≤120可比水泥综合能耗kg标煤/t水泥92≤100≤97由表3-1可见，可比熟料综合煤耗107112kg标煤/t熟料、可比熟料综合能耗115120kg标煤/t熟料、可比水泥综合能耗92100kg标煤/t水泥，均达到了国内先进水平；可比熟料综合电耗65kWh/t熟图1-2全厂生产用电分布情况图第10页料、可比水泥综合电耗93kWh/t水泥，均达到国标准入值；符合带分解炉预热器窑水泥厂建设的节能规范要求。表3-1中各可比能耗指标（设计值），是按表1-2中所列的各设计值经修正计算得到的。各设计指标的统计计算方法：采用《水泥单位产品能源消耗限额》（GB/T16780-200×）（报批稿）中所列的方法及相应的公式。计算过程中依据的基础数据如下：（1）宣峰公司厂址海拔高度：1950m；（2）所用煤的低热值：23536.7kJ/kg；（3）熟料设计标号：57.5MPa；（4）水泥品种：52.5级普通硅酸盐水泥30万吨／年，占40%；42.5R矿渣硅酸盐水泥46万吨／年，占60%；或优质高标号熟料60万吨／年。（5）4MW余热发电站：年总发电量2736×104kWh，自用电量按1/3考虑。4.项目节能措施及效果分析为了确保各项能耗指标达到设计要求，技改方案中采用了一系列节能效果明显、技术先进可靠的新工艺、新技术和新装备。4．1工艺及设备节能4．1．1石灰石破碎采用一段破碎，与传统的二段破碎相比，减少了物料的中转、倒运、吸尘、排风环节，不仅降低了投资，减少了粉尘排放源，而且降低了石灰石破碎电耗15%。4．1．2生料粉磨采用MLS3626立式辊磨，并采用窑尾废气做为烘干热源，