发布时间 : 星期日 文章5000td新型干法水泥熟料生产线-水泥粉磨车间工艺设计更新完毕开始阅读4e51c920bf23482fb4daa58da0116c175e0e1e52
武汉理工大学无机非金属材料工程专业毕业设计
期生产能力为350t/h，年利用率53.47%。
1.7.5生料均化与储存
鉴于本项目生产用石灰石CaO含量高，各成份稳定，在强调矿山均化搭配开采的同时设置了辅助原料预均化堆场，生料粉磨采用运行可靠的辊压机和配有在线分析仪的质量控制系统，因此，可适当降低库内生料的储存期，以节省土建费用。
设计采用一座φ18×72m IBAU型生料均化库，生料储量14800t，储存期1.89天。 该库集生料储存、均化和喂料于一体，具有均化效果好、电耗低、系统简单、操作管理方便等优点。
1.7.6 烧成系统
熟料烧成采用一套双列五级CDC预分解系统、φ4.8×72m回转窑和第五代新型空气梁篦式冷却机等设备组成的窑外分解煅烧系统。日产熟料5000t，硅酸盐水泥熟料热耗3176kJ/kg（760kCal/kg.cl），入窑生料的碳酸钙分解率大于92%。窑尾、窑头废气余热分别用于余热发电、烘干原料和原煤。
Φ4.8×72m回转窑，三挡支承，斜度4.0%，主电机功率710kW，直流调速。 ⑴ 预热器及分解炉
窑尾选用一套双列五级CDC预热预分解系统。
该系统热效率高，旋风筒采用多心270°大包角蜗壳，分离效率高，系统阻力小，分解炉结构合理，物料在分解炉内停留时间大于15秒，入窑生料CaCO3分解率大于92%，适合于低挥发份煤的燃烧，入分解炉物料从反应室锥体上部喂入，可有效防止或减少上升烟道的结皮堵塞，提高系统运转率。旋风筒下部设计为斜锥，既可方便设备布置，优化框架结构，又可提高系统收尘效率，方便捅料。采用新型锁风阀，减少了系统漏风。为防止系统结皮堵塞，整个系统配有独特的自动控制喷吹系统以及必要的空气炮，保证预热器系统的正常运行。
⑵ 回转窑
本工程回转窑采用φ4.8×72m的回转窑，三挡支承，斜度4.0%，主电机功率710kW，直流调速。
采用大窑头罩，降低窑头罩内风速，有利于熟料粉尘沉降。三次风由窑头罩抽取，三次风温度适中。
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⑶篦冷机
熟料冷却机采用第五代节能型无磨损稳流冷却机，篦床有效面积为135.74m2，液压传动。出冷却机的熟料温度为环境温度＋65℃。与第二代篦冷机相比，每公斤熟料可降低热耗125～170kJ，冷却空气量可减少20～40%，具有单位篦床面积负荷高，篦床面积小，设备重量轻等优点。
第五代节能型无磨损稳流冷却机克服了老式篦冷机因冷却区域划分不够小，中间料层阻力分布不均，造成局部篦床过热易损坏的缺点；篦板的高阻力性，增强了物料层的稳定性；篦板的高穿透性，有利于料层内的气固换热，特别是能有效控制红细料的“红河”现象，增加了二、三次风温度，提高了热能回收。
根据国家环保部门有关规范及要求，本项目窑尾、窑头废气处理推荐采用袋收尘器方案，废气含尘浓度≤30～50mg/Nm3，符合环保排放标准。
1.7.7 熟料储存及散装
熟料储存采用一座φ60×45.5m圆库储存熟料，储量100000t，储期13.2d。库侧设两套熟料散装系统。
由于季节性因素影响，还设置了储量为10万吨的露天熟料堆场。
1.7.8煤粉制备
与传统的钢球风扫磨比，立磨具有系统流程简单、土建费用低(可实现露天布置)、电耗低、噪音小、烘干能力强、入磨粒度大的优点。目前国内立式煤磨加工技术非常成熟可靠，故本项目煤粉制备推荐国产立式磨方案。
当入磨粒度≤40mm,煤粉细度为80μm筛筛余8～10%,入磨水分≤10%，出磨水分≤1%时，生产能力为40t/h，年利用率53.5%。抽取窑头篦冷机热风作为磨机烘干热源。
1.7.9空压机站
厂区设一座空压机站，站内设八台27m3/min螺杆式空压机，分别向全厂气动元件、收尘器和窑尾吹堵系统等处供气。
1.7.10中央化验室
集中控室于一体的中心化验楼负责进出厂原料、燃料、半成品和成品的常规化学分析及物理检验。
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1.7.11电气自控方案
本工程采用技术先进、性能可靠的计算机控制系统（即DCS系统）。对主生产线进行集中监视、操作和分散控制，可有效地提高电控设备的可靠性和可维护性，实现控制、监视、操作的现代化。通过中央控制室操作站与工厂管理计算机的网络连接，使管理人员能随时掌握工厂生产的实际情况，实现管理现代化。
1.8余热发电
本工程余热发电规模按5000t/d熟料生产线配套设计，遵循以热定电、节约能源和改善环境的技术原则，充分利用可回收余热量，综合考虑水泥熟料生产线的工艺流程、场地布置、供配电结构、供水设施等因素，利用水泥生产线窑头、窑尾余热资源（窑头废气：155000Nm3/h，窑尾废气：354000Nm3/h），可建设一条装机容量为9000kW的纯低温余热电站。
结合本工程的生产规模及投资环境，拟采用单压纯低温余热发电技术。该技术不使用燃料来补燃，因此不对环境产生附加污染，是典型的资源综合利用工程。主蒸汽的压力和温度较低，运行的可靠性和安全性高，运行成本低，日常管理简单。
综合考虑本工程水泥生产线窑头、窑尾的余热资源分布情况（窑头废气：155000Nm/h，窑尾废气：354000Nm/h），和水泥窑的运行状况，确定热力系统及装机方案如下：
系统主机包括：一台AQC单压余热锅炉、一台SP余热锅炉和一套凝汽式汽轮发电机组。
a．AQC单压余热锅炉：利用篦冷机中部抽取的废气（中温段，～400℃），在窑头设置AQC单压余热锅炉，余热锅炉分为过热器、蒸发器和省煤器三段；过热器生产1.35MPa-385℃的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，省煤器生产的180℃热水后，作为AQC余热锅炉蒸发器及SP余热锅炉的给水，出AQC锅炉废气温度降至100℃。AQC锅炉热效率为74.33%。
b．SP余热锅炉：在窑尾设置SP余热锅炉，该锅炉包括过热器和蒸发器，生产1.35MPa-305℃的过热蒸汽，进入蒸汽母管后通入汽轮发电机组，出SP余热锅炉废气温度降到200℃，供生料粉磨烘干使用。SP锅炉热效率为37.51%。
c．汽轮发电机组：通过计算并参考国内5000t/d生产线配置,上述二台余热锅炉生产的蒸汽共可发电7985kW，因此配置9000kW凝汽式汽轮机组一套。
整个工艺流程是：40℃左右的给水经过除氧，由锅炉给水泵加压进入AQC锅炉省煤器后加热成180℃左右的热水，热水分成两部分，一部分送往AQC锅炉，另一部分送往SP锅炉；然后依次经过各自锅炉的蒸发器、过热器产生1.35MPa-385℃和1.35MPa-305℃
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的过热蒸汽，在蒸汽母管汇合后进入汽轮发电机组做功，做功后的乏汽进入凝汽器成为冷凝水，冷凝水和补充纯水经除氧器除氧再进行下一个热力循环。SP锅炉出口废气温度200℃左右，用于烘干生料。
第二章 配料计算
2.1生产方法及产品方案
采用新型预分解窑干法生产工艺，建设一条普通硅酸盐水泥熟料生产线，日产熟料5000t，年产熟料155万t，年产水泥200万吨。
2.2配料用原、燃料成份数据
本项目采用石灰石、页岩、硅石、铜镍渣四组分配料。各物料化学成份详见表2-1。
配料所用原、燃料化学成分（%） 表2-1
原料名称Loss SiO2 石灰石 41.01 2.99 页岩 硅石 铜镍渣 煤灰 Al2O3 1.41 Fe2O3 CaO MgO K2O 0.24 Na2O 0.18 SO3 1.04 1.31 5.00 Cl- ∑ 98.33 90.98 100.25 97.87 96.14 0.60 51.72 0.60 2.94 0.33 2.12 1.32 1.49 7.21 54.77 16.32 6.58 1.83 93.61 1.67 1.07 2.71 37.94 0.87 47.66 5.89 / 44.23 14.57 11.89 17.85 2.60 2.3 配料率值的选择
根据国内外新型预分解窑生产的实践经验，结合本工程产品方案及原、燃材料的特性，本方案推荐使用的水泥熟料率值范围如下：
KH：0.90±0.02 SM：2.60±0.10 IM：1.60±0.10
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