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库车青松水泥有限责任公司年产300万吨新型干法水泥改扩建项目(配套9MW纯低温余热发电项目)
目 录
1 评价概述 1
1.1评价目的 1
1.2评价范围 2
1.3评价原则 2
1.4评价依据 2
1.5评价程序 5
2项目概述 7
2.1建设单位简介 7
2.2建设项目概况 9
2.3建设项目选址 10
2.4生产工艺选型方案 12
2.5公用工程 12
2.6消防 20
2.7建筑物防雷 21
3生产工艺 21
3.1方法介绍 21
3.2工艺艺术 21
3.3余热发电 30
4危险、有害因素辨识 32
4.1工艺设备、装置的危险、有害因素的识别 32
4.2电气伤害 33
4.3起重伤害 33
4.4机械伤害 34
4.5锅炉及压力容器危险、有害因素的识别 34
4.6 火灾、爆炸 35
4.7灼、烫伤 37
4.8高处坠落 37
4.9职业危害 38
4.10车辆伤害 39
4.11其他伤害 39
5评价单元划分和方法选择 40
5.1评价单元的划分 40
5.2评价方法的选择 42
6定性、定量评价 45
6.1厂址条件和总平面规划评价 45
6.2生料制备 47
6.3烧成系统 52
6.4水泥的制成和包装 58
6.5煤粉制备 63
6.6辅助生产系统 68
6.7锅炉设备预先危险性分析评价 69
6.8汽轮机预先危险性分析评价 71
6.9化学水处理预先危险性分析评价 76
7事故案例分析 78
7.1触电事故案例 78
7.2违章操作致水泥厂工程倒塌事故案例 79
8安全对策措施 82
8.1总体布局安全对策措施 82
8.2生料制备安全对策措施 84
8.3熟料烧成单元安全对策措施 89
8.4水泥制成和包装安全对策措施 91
8.5煤粉制备安全对策措施 91
8.6辅助生产系统安全对策措施 94
8.7余热发电系统 96
8.8安全管理 98
9评价结论 99
9.1评价结果综述 99
9.2综合评价结论 100
99
新疆泰新科技咨询服务有限公司
库车青松水泥有限责任公司年产300万吨新型干法水泥改扩建项目(配套9MW纯低温余热发电项目)
1 评价概述
1.1评价目的
1)贯彻落实《中华人民共和国安全生产法》、《新疆维吾尔族自治区加强建材行业安全监管工作实施方案》等有关国家法律、法规、加强对建材建设项目的安全管理,防止和减少生产安全事故,保障人民群众生命和财产安全。
2)安全预评价是在建设项目可行性研究阶段、工业园区规划阶段或生产经营活动组织试试之前,根据相关的基础资料,辨识与分析建设项目、工业园区、生产经营活动潜在的危险、有害因素,确定其与安全生产法律法规、规章、标准、规范的符合性,预测发生事故的可能性及其严重程度,提出科学、合理、可行的安全对策措施,做出安全评价结论的活动.
3) 通过安全预评价,对本项目的设计、建设、运行等过程中存在的的事故和事故隐患进行系统分析,针对事故和事故隐患发生的可能原因和条件,提出消除危险的最佳技术方案,特别是从设计上采取相应的措施,设置多重安全屏障,从设计上实现建设项目的本质安全化。
4)在系统设计前进行安全预评价,可避免选用不安全的工艺流程和危险的物料以及不合适的设备、设施,避免设施不符合要求或存在缺陷,并提出降低或消除危险的有效方法。
5)通过安全预评价,可确定系统存在的危险源和分布部位、数目,预测系统发生事故的概率及其严重程度,进而提出应采取的安全对策措施。
6)为建设单位安全管理的系统化、标准化和科学化提供条件,同时为安全生产监督管理部门实施监督管理提供依据。
1.2评价范围
应委托方的要求,本次安全预评价的范围库车青松水泥有限责任公司年产300万吨新型干法水泥生产线改扩建项目和拟配套建设装机规模为9MW的纯低温余热发电站项目。
1.3评价原则
安全预评价是落实“安全第一,预防为主,综合治理”方针的重要技术保障,是安全生产监督管理的重要手段。因此本次安全预评价是以评价目的具体情况为基础,是以国家安全法律、法规以及有关标准为依据,用严肃科学的态度,认真负责的精神,全面、咨询、仔细、深入地开展和完成评价任务。在安全评价工作中自始至终遵循科学性、公正性、合法性和针对性的原则。
1.4评价依据
1.4.1有关法律、法规
1)《中华人民共和国安全生产法》(2002年6月29日第九届全国人大常委会第二十八次会议通过,2002年11月1日执行);
2)《中华人民共和国劳动合同法》(第十届全国人民代表大会常务委员会第二十八次会议于2007年6月29日通过,自2008年1月1日起施行);
3)《中华人民共和国职业病防治法》(2001年10月27日第九届全国人大常委会第二十四次会议通过,2002年5月1日执行);
4)《中华人民共和国消防法》(2008年10月28日第十一届全国人民代表大会常务委员会第五次会议修订,2009年5月1日起施行);
5)《新疆维吾尔族自治区加强建材行业安全监管工作实施方案》;
6)《关于生产经营单位主要负责人、安全生产管理人员及其他从业人员安全生产培训考核工作的意见》国家安全生产监督管理局(安监管人字[2002]123号)
7)《起重机械安全监察规定》国家质量监督检疫总局令第92号,2007年6月1日实施;
8)《劳动防护用品监督管理规定》国家安全生产监督管理总局令第1号,自2005年9月1日起施行;
9)《压力容器安全技术监察规程》国家质量技术监督管理局(1999年6月25日颁布,2000年1月1日实施,质技监局锅发[1999]154号);
10)《水泥建筑防火设计的几个具体做法的规定》[1989]公安消法字第291号;
11)《特种设备安全监察条例》(中华人民共和国国务院第373号令,自2003年6月1日起施行,2009年修订)。
1.4.2相关标准及技术规范
1)《安全预评价导则》AQ8002-2007;
2)《水泥工厂设计规范》GB50295-2008;
3)《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2002;
4)《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999;
5)《生产过程安全卫生要求总则》GB2801-91;
6)《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005;
7)《二氧化碳灭火系统设计规范》GB50193-93(99版);
8)《建筑设计防火规范》GB50160-2006;
9)《建设抗震设计规范》GB50011-2001;
10)《供配电系统设计规范》GB50052-95;
11)《低压配电设计规范》GB50054-95
12)《35~110KV变电所设计规范》GB50059-1992;
13)《10KV以下变电所设计规范》GB50053-94
14)《工业企业照明设计标准》GB50034-92;
15)《防止静电事故通用导则》GB12158-90;
16)《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92;
17)《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-98;
18)《建筑防雷设计规范》GB50057-2000;
19)《固定式钢直梯安全技术条件》GB4053.1-93;
20)《固定式钢斜梯安全技术条件》GB4053.2-93;
21)《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.3-93;
22)《固定式工业钢平台》GB4053.4-93;
23)《机械设备防护罩安全要求》GB8196-87;
24)《起重机械安全规程》GB6067-85;
25)《空气压缩站设计规范》GB50029-2003;
26)《厂矿企业道路设计规范》GBJ22-87;
27)《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》AQ/T9002-2003
28)《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612-1996;
29)《电站汽轮机技术条件》DL/T892-2004;
30)《火力发电厂设计技术规程》DL50000-2000;
31)《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》DL5053-19;
1.4.3有关资料
1)库车青松水泥有限责任公司安全预评价委托书;
2)《南疆年产300万吨新型干法水泥改扩建项目可行性研究报告》(新疆凯盛建材设计研究院, 工程编号:2010-165g)
3)库车青松水泥有限责任公司年产300万吨新型干法水泥生产线的立项批复文件。
1.5评价程序
评价工作共分三个阶段。第一阶段为准备阶段,主要收集有关资料,进行类比工程调研,对工程可研报告的设计方案进行初步分析和危险、有害因素识别,划分评价单元,选择评价方法等;第二阶段为实施评价阶段,用相应的评价方法进行定性分析和定量计算,提出职业安全卫生对策措施;第三阶段为报告书的编制阶段,只要是汇总第二阶段所得的各种资料、数据,综合得出预评价结论与建议,完成安全预评价报告的编制。预评价工作程序如图1-1:
图1—1 安全评价程序图
前期准备
辨识与分析危险、有害因素
划分评价单元
定性定量评价
提出安全对策措施建议
做出评价结论
编制安全评价报告
2项目概述
2.1建设单位简介
新疆青松建材化工(集团)股份有限公司位于阿克苏市西南16千米,乌喀公路(314国道)1014千米处,是原兵团农一师所属阿克苏青松建材化工总厂,是一个以水泥为主导产品,同时生产经营水泥制品、化肥、铸钢件、编织袋、建筑施工、汽车运输、机械维修等的中型建材化工企业。2000年11月,兵团农一师青松建材化工总厂联合其他四家发起人,经兵团和自治区人民政府批准,改制为新疆青松建材化工股份有限公司,注册资本12492.75万元。现拥有职工2900余人,其中各类专业技术人员700余人。
库车青松水泥有限责任公司是由新疆青松建材化工(集团)股份有限公司的全资分公司。
库车青松水泥有限责任公司成立于2001年,现有1500t/d新型干法水泥生产线(配套纯低温余热发电)于2005年3月投产,采用国内较先进的工艺技术,其中,窑外分解窑、单段破碎机属于国内较先进设备,窑尾采用袋式收尘器。目前公司已达到了控制自动化、工艺先进化、管理现代化、环境生态化、工厂园林化的设计要求。公司现年产各品种水泥70万吨,并拥有一批水泥生产、管理的技术人员。
按照五天工作制,并本着高效的原则,改扩建项目在建成后职工人数暂定为295人,并在项目开始建设后,选派人员到附近的青松建化水泥厂进行培训,培训时间一般为3~6个月,特别是要保证主要控制和操作巡检人员的培训,使其达到完全独立和熟练操作设备的要求,同时还需聘请有经验的技术骨干来厂指导;确保工厂正常投产、达产达标。详细人员配置表如下:
表2.1.1人员配置表
序号
部 门
总计
管理人员
技术人员
生产人员
非生产人员
一
生产部
240
7
13
220
1
工艺生产线(含余热发电)
169
3
6
160
2
中央控制室
20
1
2
17
3
中心化验室
20
1
2
17
4
机械维护、给排水
18
1
1
16
5
总降电气仪表巡检及修理
13
1
2
10
二
技术中心
7
1
6
三
供销部
14
4
10
1
材料供应
3
1
2
2
销售营业
8
2
6
3
货物运输
3
1
2
四
财务部
6
2
4
1
财务管理
5
2
3
2
计划统计
1
0
1
五
综合部
14
2
11
1
1
人事教育
2
1
1
2
环保、安全、消防
9
0
9
3
总务、福利
3
1
2
六
厂部
14
9
5
合 计
295
25
19
231
20
2.2建设项目概况
2.2.1项目背景
2010年初根据中央新疆工作会议精神,除进一步实施国家“西部大开发”和自治区“天山北坡经济带率先发展”等发展战略外,实行内地省、市对口支援新疆的决策,为了落实新疆经济工作会议精神,发挥本地的资源和投资环境优势,新疆青松建材化工(集团)股份有限公司依据国家水泥结构调整政策、节能降耗要求及公司发展战略,进一步推进新型干法水泥的发展,提出在新疆库车青松水泥有限责任公司厂区内建设300万吨新型干法水泥生产线改扩建项目,新增水泥产量230万吨,配套建设一座装机规模为9MW纯低温余热发电站项目。本项目的实施将实现青松建化公司在南疆地区可持续发展,提高企业经济效益,增强企业竞争能力,满足公司发展要求,同时满足南疆阿克苏地区发展对水泥的需求。
本项目建成后,可消化利用热电厂外排的粉煤灰40万吨,钢厂的矿渣1万余吨,煤矿的煤矸石18万余吨等各种废弃物,项目具有重要的经济和环保效益。
2.2.2项目概况
项目名称:库车青松水泥有限责任公司年产300万吨新型干法水泥改扩建项目(配套纯低温余热发电)。
建设地点:厂址位于新疆阿克苏地区库车青松水泥有限责任公司厂区东侧,距库车县12千米。
建设单位:库车青松水泥有限责任公司。
法定代表人:甘 军
项目建设规模:新建生产线日常熟料5000吨、年产熟料155万吨,年产水泥230万吨,配套9MW纯低温余热发电装置。原有生产线规模为年产水泥70万吨。改扩建后达到年产水泥300万吨规模。根据市场情况可在阿克苏地区拜城县或巴州轮台县建设年产100万吨水泥粉磨站。
融资方式:全部企业自筹。
2.3建设项目选址
2.3.1厂址及区域位置
项目建设地点位于库车县城西北12千米处,新疆库车青松水泥有限责任公司厂区东侧,西邻217国道,南疆铁路、314国道从库车县经过,与周边地区、县(市)、兵团及油田均有公路相连,交通十分便利。
2.3.2工程地质
2.3.2.1地形、地貌
厂址位于库车青松水泥有限责任公司厂内东侧。场地地貌均为荒漠戈壁,地势平坦开阔,南高北低,地形坡度为1%。地表多无植被,仅在低洼处有白刺、黄麻等低小植物。
2.3.2.2工程地质
厂址位于库车青松水泥有限责任公司厂内东侧。场地地貌均为荒漠戈壁,由建设单位提供岩土工程勘察报告,拟建场地地貌单一,无不良地质现象,为稳定场地。从地表自上而下均由角砾和基岩组成。场地类别为Ⅱ类,场地土类型属中硬场地土,为抗震有利地段。厂区场地土为中等硫酸盐渍土。该盐渍土对混凝土结构无腐蚀性,对混凝土中的钢筋具有中等腐蚀性。工程厂址区在勘测深度范围内未见地下水,可不考虑地下水对建构筑物的影响。场内可进行工程建设。
2.3.2.3场地地震效应
抗震设防烈度为8度,设计地震分组为第一组,设计基本地震加速度为0.20g,场地类别为Ⅱ类建筑场地,属建筑抗震有利地段。
2.3.3气象条件
建厂区域属暖温带大陆性干旱气候。年平均气温11.4℃,夏季最高气温40.8℃,冬季最低气温-12.6℃;年平均降雨量46.7mm;年最大风速21.5m/s,主导风向西北风;最冷月平均湿度65%,最热月平均湿度45%;基本雪压:0.2kN/m2。
2.3.4总平面布置
2.3.4.1平面布置项目
水泥生产线布置项目有:石灰石破碎及输送、辅助原料破碎、煤破碎、煤及辅助原料预均化堆棚、原料调配库、生料粉磨、增湿塔及增压泵房、窑尾、窑尾废气处理、生料均化库、窑中、窑头及熟料冷却、窑头废气处理、熟料库、煤粉制备、石膏混合材库、石膏混合材破碎、石膏混合材堆棚、水泥粉磨、水泥粉煤灰库、水泥存储库、水泥散装库、水泥包装。
辅助生产设施有:余热发电区、中控化验办公楼、空压机房、总降压变电所、车间电力室、循环水泵房及回水池、厕所、汽车衡、大门等。生活福利设施有:宿舍楼。生产生活所需其余部分依托厂区原有设施,不再新建。
2.3.4.2平面布置
此次该扩建项目属于库车青松水泥有限责任公司二期技改项目,对现有装置、设施无任何影响,故整条生产线全部布置在原有厂区内,利用原有厂区内的大面积堆场和拆除旧有生产线留下的空地进行紧凑布置。熟料烧成系统呈东西方向布置在厂区南侧。熟料储存库及调配库呈南北方向布置在厂区东侧,水泥粉磨、水泥库、水泥散装、水泥包装均垂直于熟料调配库布置在厂区的东北侧。辅助生产设施布置在各自的负荷中心。余热发电区靠近烧成装置布置。宿舍楼布置在原厂宿舍的南侧。本次设计生产线依托原厂出入口通行,不增设大门,仅在物流大门内增加两台汽车衡进行物料称量。
2.4生产工艺选型方案
采用新型干法水泥生产技术,该生产技术回转窑采用φ5×72m,配用双系列低压损五级旋风预热器及管道式分解炉,窑头、窑尾余热配置余热锅炉,配套9MW纯低温余热发电系统。
2.5公用工程
本项目的公用工程主要从电气系统、生产过程自动化、供排水、采暖通风、通讯和厂内道路运输五个方面来介绍
2.5.1电气
2.5.1.1电源
本工程电源由厂区附近南疆电网110kV变电站提供,距厂址7km。该变电站的供电能力可以满足本生产线用电需要。35kV电源侧供电,实施35kV分段、双回路供电,厂区内设置35kV总降压变电所一座,设容量25000kVA 35/10.5kV主变压器两台,由总降压变电所提供全厂生产线及辅助设施用电。为确保回转窑、篦冷机一室风机、消防水泵、计算机系统、应急照明等一级负荷的设备安全,由附近变电站引一路10kV电源接入总降压变电所10kV母线作为全厂保安电源。
本项目将与生产线同步建设纯低温余热发电机组,并与总降压变电所10kV母线联络,当热电联产时与总降压变电所并网运行。
2.5.1.2供配电系统
1) 供配电方案
本工程的供配电系统采用两级放射式配电。即:由35kV总降压变电所以10.5kV向各10kV车间变电所供电,再由10kV车间变电所以放射式方式向各车间高压电动机和各电力室的10/0.4kV变压器供电。
2) 无功功率补偿
本工程的补偿原则是集中补偿为主,就地补偿为辅。在总降压变电所及各10k
车间变配电所10kV侧设10kV中压静态无功功率补偿装置。在各电力室的低压母排上设低压调谐滤波(电容器补偿装置),为了避免谐波对系统造成的危害影响且达到滤波及补偿的目的,低压调谐滤波柜按分步补偿滤波方式。同时对于大中型绕线电动机采用静止式进相器进行补偿,其它的较大功率电动机采用就地电容补偿,使补偿后的功率因数达到0.95。
3)继电保护
总降压变电站及10kV配电站均采用免维护蓄电池直流电源装置作为操作保护电源,35kV及10kV开关柜设综合保护装置,监控系统采用变电站自动化系统,用以完成保护、测量、控制、监视、通讯等功能。
35kV侧及主变压器设变压器纵联差动、过电流、变压器过负荷、变压器轻重瓦斯、变压器温度、接地、零序过电流等保护。
2.5.1.3车间电力拖动及控制
1) 电动机选型及控制
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。容量在200kW以上的电动机采用10kV高压电动机,容量在200kW以下的电动机采用380V低压电动机。
低压电动机采用低压断路器作短路保护,热继电器作过负荷保护和断相保护,接触器作低电压保护。
10kV绕线型电动机采用液体变阻器起动,鼠笼型电动机一般采用全电压直接起动方式,起动困难的电动机采用软起动器起动。
交流调速电动机采用全数字式变频调速装置调速;直流电动机采用全数字式直流传动装置调速;窑尾高温风机采用高压变频调速装置调速。
2)控制方式及控制水平
主生产线采用DCS(计算机集散型控制系统)控制。根据本工程工艺流程及生产特点,控制范围自原料入库至水泥入库,上位操作站设于中控室内。各主要车间设现场控制站,控制站与操作站之间设数据通讯电缆。
循环水泵房等车间设控制室,在车间控制室内集中控制。
石灰石及辅助原料破碎设备、原煤破碎至原煤仓的设备、混合材破碎设备、熟料散装及水泥散装的设备均在现场控制。
由DCS系统控制的每台设备在机旁均设有按钮盒或控制箱,供机旁操作、检修和单机调试时使用。
3) 电动机保护
高压电机采用微机综保装置、低压电动机采用断路器及热继电器或电动机保护器保护,确保设备正常运行。各电动机机旁均设紧急停车开关;螺旋输送机、提升机输送设备设旋转检测开关、皮带机设旋转检测、跑偏、紧急拉绳开关等保护。
2.5.1.4供配电线路
所有动力及控制电缆均采用铜芯电缆。
厂区电缆35kV及10kV 采用YJV-35kV、YJV-10kV 铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆,380V 采用 YJV-0.6/1kV铜芯交联聚乙烯绝缘电力电缆及VV-1kV铜芯聚氯乙烯绝缘电力电缆,控制电缆采用KVV-0.5kV 及KVVP-0.5kV 电缆。高温和火灾危险环境采用耐热耐火及阻燃电缆。10kV 配电由总降压变电所放射式向10kV车间变配电所配电,10kV车间变配电所放射式向各车间高压设备供电。380V 配电由电气室向各用电设备放射式供电,局部采用树干式配电。
厂区室外主要采用电缆沟敷设,局部采用电缆桥架和直埋辐射,道路照明采用电缆埋地穿管敷设;车间内采用桥架敷设为主,局部采用电缆沟或穿管敷设相结合的方式。
2.5.1.5照明
照明电源均以单独回路引自相应电力室低压配电屏的照明回路。一般照明电压为220V,检测移动照明电压为36/12V。
工作场所均设置正常照明。车间照明一般采用均匀照明和局部照明相结合的方式,以均匀照明为主,局部照明为辅。主要生产车间地面照度标准为100lx,储存车间地面照度标准为75lx,输送走廊地面照度标准为30lx。
总降压变电所、中央控制室等重要工作场所采用应急灯作为应急照明,照度标准为正常值的10%。
烧成、粉磨、破碎等主要生产车间采用高压钠灯,控制室、化验室、办公室等采用荧光灯,预均化堆场等大面积照明的场所采用投光灯,储库和输送走廊采用荧光灯,室外及道路采用高压钠灯。潮湿或粉尘大的场所及煤粉制备车间采用防水防尘灯。
车间内的照明在照明配电箱上集中分区控制,其它照明分散控制,道路照明自动控制。室内照明供电线路采用BV型导线,穿管敷设;室外照明供电线路采用VV22型电缆,直埋敷设。
2.5.1.6建筑物防雷
工厂的防雷保护均按国家《建筑物防雷设计规范》及《水泥工厂设计规范》的相关规定设置防雷保护。
总降压变电所列为第二类防雷建筑物;煤粉制备车间、煤预均化堆场列为第三类防雷建筑物;厂区内15米以上的建筑物、构筑物列为第三类防雷建筑物。
各类防雷建筑物均采取防直击雷和防雷电波侵入的措施,中控办公楼、各电力室采取防雷击电磁脉冲的措施,窑尾框架采取防侧击雷的措施。
2.5.2给排水
2.5.2.1水源
厂址位于阿克苏地区库车青松水泥有限责任公司水泥厂内东侧,距库车县12千米,供水水源采用地下水,根据《水泥工厂设计规范》要求,拟在建厂所在地打深井两口,其中一口为备用井。
2.5.2.2给水系统
为满足各用水点的水量、水压及水质要求并力求节水节能,本设计根据水质采取分别供水。厂区给水系统分为:生活、生产给水管网系统、循环水管网系统。管道采用新型管材、设备采用节水设备。
1)生活、生产给水系统
本系统主要供职工生活用水、化验室用水及窑尾喷雾直流用水等。本设计生产、生活直流用水及消防用水采用同一个给水系统。该系统由生活、消防水池、变频给水设备及管网组成。室外消防给水采用低压制,保证管网最不利点消火栓的水压不小于10m水柱(从地面算起)。
管网布置:全厂生活给水管网采用枝状布置。
管材选用:建筑室内生活给水管采用HDPE管;车间内生产给水管采用热镀锌钢管;室外埋地干管管径 200≥DN≥10的埋地给水管道采用钢丝网骨架复合塑料管,管径DN<100的分别与室内管材相同。
2)生产循环冷却水给水、回水系统
本系统主要供熟料生产线设备冷却水用,循环水量为508.0t/h。系统设循环给水泵一组(两开一备)、冷却塔两台。循环回水利用余压回流至冷却塔,经冷却塔降温后流入循环回水池,再由循环泵加压后供至生产车间各用水点。循环回水池采用钢筋混凝土结构,回水池的定期排污清洗采用潜污泵;循环水的降温采用中温型玻璃钢冷却塔。为保证水质稳定,系统中设置了旁滤水处理设备及加药设备,同时还设置了一台全自动电子除垢仪,以防止设备及管道结垢。
根据水泥工艺需要,水泥磨机的筒体需要淋水。为了保证循环水水质良好,拟在水泥磨房附近建一钢筋混凝土沉淀池,供水泥磨筒体淋水自循环使用,水泥磨筒体淋水量为28.0t/h。
管网布置:全厂循环水管网为枝状布置。
管材选用:循环给水管及回水管采用焊接钢管,埋地敷设或与采暖管道共沟
3)消防给水系统
本项目消防水源与厂区生产、生活水源为同一水源,由厂区消防给水系统提供,消防管径DN200。根据厂区占地面积及各车间的建构筑物体积和耐火等级,确定本项目最大消防流量为50升/秒,同一时间内的火灾次数按一次计算,消防时间按3h计算,共需消防水量540m3/次。
消防用水贮存于生产、生活蓄水池中,水池设有生活生产用水不动用消防储水的措施。
厂区内消防管网采用环状布置,环状消防管网上设置阀门,将管网分成若干段,每段消火栓的数量不超过5个。消火栓采用地下式消火栓,消火栓布置在道路两旁且靠近十字路口,间距不大于120m。室外消防给水采用低压制,保证管网最不利点消火栓的水压不小于10m水柱(从地面算起)。火灾时由消防车加压实施消防。
室内消防给水管采用热镀锌钢管。室外埋地消防给水管管径DN<100的与室内管材相同。室外埋地干管管径 200≥DN≥100 的消防压力管道采用钢丝网骨架复合塑料管。
2.5.2.3排水系统
生活污水排水管网系统:按照全厂生活污水集中处理,厂区内有厕所处设化粪池的设计原则,本设计中控化验楼、水冲厕所等处排出的生活污水通过化粪池预处理后,采用二段生物处理与物化处理相结合的处理工艺方法,经埋地式污水处理设备再处理后,达到国家标准《城市污水再生利用 城市杂用水水质》(GB/T18920)的规定后作为中水回用。
2.5.3供热、通风
2.5.3.1供热
可以充分依托老厂现有的室外供热管网及辅助生产设施和行政福利设施,无需重复建设。
2.5.3.2通风
消除建筑物余热,利用的是自然通风。对生产过程中散发出余热较大的设施,如:烧成系统窑头、窑尾,冷却机房等在建筑设计时采用无围护结构设计。使得生产设备在生产过程中产生的热量得以迅速释放。并达到充分利用自然通风消除余热的效果。
对化验室化学分析室、例行检验室设置通风柜进行对溶液加热时通风,并设置窗式通风扇进行室内换气通风,其余采用自然通风。
为满足生产和设备的需要,对室内有较高环境温度要求的房间,如中央控制室和化验室设置空调装置。
2.5.4通讯系统
为适应生产调度和管理的需要,全厂设置一套120门数字程控用户交换机,组成全厂行政和调度电话网络,并采用6对中继线与市话联网。电话总机设在办公楼内。设五部市话直拨电话作为重要部门对外通讯所用。另配置传真机、对讲机等。
电力通讯采用一部市话直拨电话和一部内部电话互为备用的方式组成厂区总降压变电所与电网间的电力通讯系统
2.5.5厂区道路运输
本次工程进厂物料全部采用汽车运输,根据本工程生产规模,全年物料运输数量预计将超过560万吨,其中需要运入的原物料及煤年运输量为3309559吨。按每辆车载重40吨,年生产天数310天计算,每天需267辆汽车。需要运出的水泥年产量为2300000吨,按每辆车载重40吨,年生产天数220天计算,每天需262辆汽车。场内道路在依托原有道路的基础上新建部分道路,本次设计厂区主要道路宽度9m,构成环形网状交通,并通达各个生产车间及其它辅助建筑物,以适应生产运输及区内消防等多方面的需要。
2.6消防
2.61火灾危险性分类
本项目消防水源与厂区生产、生活水源为同一水源,消防给水管径DN200。厂区低压消防给水系统由消防水池(消防水与按生产、生活水合建考虑,其中消防水采取不被动用的技术措施。)、消防泵、稳压泵以及低压消防给水管道等组成。
为了节省占地和便于管理,消防储水池与生产、生活储水池合建,为地下式钢筋混凝土结构。
消防泵房与生产、生活水泵房合建。泵房内设置2台消防水泵,2台稳压泵,均为一备一用,并配有稳压罐及自动控制系统一套。
消防管网采用环状布置,环状消防管网上设置阀门分成若干段,每段消火栓的数量不超过5个。消火栓采用地下式消火栓,消火栓布置在道路两旁且靠近十字路口,间距不大于120m。室外消防给水采用低压制,保证管网最不利点消火栓的水压不小于10m水柱(从地面算起)。火灾时由消防车加压实施消防。
室内消防给水管采用焊接钢管。
中央控制室计算机房拟采用七氟丙烷气体自动灭火系统。
2.7建筑物防雷
工厂的防雷保护均按国家《建筑物防雷设计规范》及《水泥工厂设计规范》的相关规定设置防雷保护。
总降压变电所列为第二类防雷建筑物;煤粉制备车间、煤预均化堆场列为第三类防雷建筑物;厂区内15米以上的建筑物、构筑物列为第三类防雷建筑物。
各类防雷建筑物均采取防直击雷和防雷电波侵入的措施,中控办公楼、各电力室采取防雷击电磁脉冲的措施,窑尾框架采取防侧击雷的措施。
3生产工艺
3.1方法介绍
本项目采用新型干法水泥生产技术,窑尾带双系列五级低压损旋风预热器和管道式分解炉,配套一条9MW纯低温余热发电系统。
3.2工艺艺术
3.2.1工艺流程
根据新型干法水泥生产工艺的特点,结合本项目的实际情况,将生产工艺流程划分为生料的制备、熟料的煅烧、水泥的制成和水泥包装共四道工序来描述。
3.2.1.1生料的制备
1)原料的破碎
石灰石、砂岩、铁渣、煤矸石等辅料经汽车运输进厂后,存放在各自的堆棚内。在堆棚由取料机把辅料送入胶带输送机,再由胶带运输输送送到破碎机进行破碎后,由胶带输送机输送到配料库内储存。
2)原料的预均化
预均化就是原料在储存和使用过程中,利用堆取料机使原料混合,使原料化学成份波动范围缩小,为入窑前生料的成分趋于均匀而作的必要准备过程。经破碎的原料尽可能以最多的相互平行、上下重叠的料层构成料堆,在取料时,按垂直于取料的方向的界面对所有料层切取一定厚度的物料,循序渐进,依次切取,直到整个料堆的物料被取尽为止,即平铺直取。
3)生料配料
为了确定各种原料的消耗比例和优质、高产、低消耗地生产水泥熟料,在水泥生产过程中,都必须配料(石灰石、砂岩、煤矸石、铁渣等按比例混合)。本项目的配料拟采用微机控制的库底成份重量配料方式,原料直接在各原库底部卸出并经皮带秤按一定比例配合供料,配合料直接进入生料磨。
4)生料的制备
来自原料调配站的配合料经胶带输送机喂入原料磨中,物料在磨内经粉磨、烘干和选粉,出磨成品生料随出磨气体经旋风筒后入窑尾袋收尘器,窑尾袋收尘器收集下来的生料,经空气输送斜槽与废气处理系统收集的窑灰一起由斗式提升机送入生料均化库。
3.2.1.2熟料烧成单元
生料在水泥窑内经高温煅烧至部分熔融,得以硅酸钙为主要成份的硅酸盐水泥熟料的工艺过程叫硅酸盐水泥熟料的煅烧,该厂采用预分解窑内熟料煅烧生产工艺方法,即窑外分解法,它是在悬浮预热器与回转窑之间增设一个分解炉,把大量吸热的碳酸钙分解反应从窑内传热速率较低的区域移动到单独燃烧的分解炉内进行。
预分解窑主要由悬浮预热器、分解炉、回转窑、熟料冷却机几部分组成。通常在分解炉中加入总用量为50—60%的燃料,市燃料燃烧的放热反应过程与生料碳酸钙分解的吸热过程在悬浮或沸腾的状态下迅速进行,从而使入窑生料的分解率从30—50%提高到85—95%。从而大大减轻了回转窑的热负荷,回转窑内只进行小部分的分解反应以及整个放热反应、烧结反应和部分冷却,使回转窑的生产能力成倍增加。
生料的预热拟采用五级旋风筒预热器,生料粉由专用斗式提升机将生料粉送至预热器,在预热器中生料粉与热气流逆向接触换热,经过各级旋风器预热后的生料粉最后经下料管道喷入分解炉的分解室中,煤粉从分解炉的下部的涡流燃烧室喷入,进入分解炉迅速燃烧。由于涡流运动造成相当大的速度差,促进热气体与生料粉之间的热交换,同时热气体和生料粉的快速混合及热交换,使分解炉内形成无焰燃烧。生料粉在向下运动过程中进行高速分解和充分搅拌,使的生料粉分解率达到85—90%而进入五级旋风筒。由五级旋风筒将生料与热气流分离后,经过预分解的生料粉由下料管道进入回转窑内煅烧。煤粉经鼓风机由窑头向窑内喷入并在窑内燃烧形成高温火焰,放出大量的热。废气先进入窑尾余热锅炉换热后,在排风机的抽引下再通过除尘器净化后排至大气。
3.2.1.3水泥的制成和包装
水泥的制成是将合适组成的硅酸盐水泥熟料与石膏、混合材料经粉磨、储存、均化达到质量要求的过程。水泥粉磨的流程有开路和闭路系统两种,该厂采用闭路粉磨
各种物料由储存库库底卸出,经自动控制定量给料机配料后,由胶带输送机送入磨机内进行粉磨,符合生产要求的物料出磨后进入到高效选粉机进行分选,分选出来的未达到产品细度要求的物料回送到磨头与入磨物料混合入磨再次被粉磨。分选出来达到产品细度要求的水泥产品由输送设备送入水泥库储存。
水泥库内拟设充气系统,充气用气体由专门配置的罗茨鼓风机提供。库内水泥由库底卸料器卸出,经空气输送斜槽、板链斗式提升机送入包装系统。水泥经振动筛筛出杂物后进入中间仓,由刚性叶轮给料机喂入八嘴回转式包装机,经包装机自动计量装袋后,由胶带输送机送入成品库或者直接装车出厂。
3.2.2辅助生产工艺部分
本项目的辅助生产工艺部分包括煤粉制作、除尘工艺和空气输送。
3.2.2.1煤粉制备工艺流程简述
煤粉是水泥生产的主要燃料,生料的分解及煅烧所需能量由煤粉燃烧产生,煤粉的粗细直接影响熟料的矿物组成,煤粉越粗,灰粉越高影响越大。煤粉制备由煤的破碎、煤的均化、煤粉制备和煤粉输送四道工序组成。
1) 煤的破碎
煤破碎采用反击锤破碎机。原煤堆场的煤经过倒运,送入反击锤式破碎机破碎后,由胶带输送机送入联合预均化堆场储存。
2) 煤的预均化
从煤破碎工序来的碎煤,经侧悬臂堆料机进行薄层叠堆,经过预均化的碎煤由桥式刮板取料机、出料胶带输送机送入煤粉制备车间原煤仓内。
3) 煤粉制备
原煤仓内碎煤由皮带称喂入辊式立磨内进行粉磨,出料粗粉由提升机提升后返回磨内继续粉磨,细煤粉经煤磨专用袋收尘器收集进入煤粉仓,净化后的废气由煤粉通风机排入大气。
4) 煤粉的输送
煤粉仓内的煤粉一部分经转子秤稳流给料并计量后卸出,由罗茨鼓风机提供的气体送至窑头四通道喷煤管喷入回转窑内燃烧;另一部分经转子秤稳流给料并计量后卸出,由罗茨鼓风机提供的气体送至分解炉的涡流燃烧炉内燃烧。
3.2.2.2除尘工艺流程概述
除尘工艺流程主要由原料的破碎、水泥配料与生料制备除尘、水泥熟料的煅烧除尘、水泥的制成除尘、水泥包装除尘和煤粉制备六道工序来描述。
1) 原料的破碎
石灰石破碎、辅料除尘器和石灰石转运点均采用袋式除尘器,经除尘后尾气达标排到大气中。
2) 水泥配料与生料制备除尘
石灰石库、煤矸石、砂岩库顶及原料库底配料均采用气箱脉冲袋式除尘器,经除尘后尾气达标排放到大气中;生料的制备和生料均化库顶采用脉冲单机袋
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