蔣大偉
(南京凱盛國際工程有限公司,南京 210036)
新型干法水泥技術(shù)及裝備快速發(fā)展,水泥生產(chǎn)線的規(guī)模也呈現(xiàn)多樣化,大型化,從1 000t/d到12 000t/d熟料生產(chǎn)線技術(shù)都相對比較成熟。國內(nèi)水泥產(chǎn)能過剩,隨著國家進行供給側(cè)改革和響應(yīng)國家“一帶一路”政策,越來越多的企業(yè)到國外尋求水泥項目,國外的業(yè)主要求也越來越個性化。筆者分享自己經(jīng)歷的國外某業(yè)主要求新建8 400t/d生產(chǎn)線水泥廠的前期策劃方案,請同行批評指正。
2017年下旬,國外業(yè)主找到我們,并表達了要新建一條8 400t/d熟料生產(chǎn)線的水泥廠,燃料為100%石油焦。業(yè)主本身并非水泥行業(yè),出于集團公司戰(zhàn)略發(fā)展需要,拓寬業(yè)務(wù)范圍,進軍水泥行業(yè)。業(yè)主前期對水泥市場也做了大量的調(diào)研和分析工作,包括現(xiàn)有的當(dāng)?shù)厮喈a(chǎn)能和水泥需求情況以及預(yù)計未來的走勢,并找了某咨詢單位,通過測算,新建8 400t/d熟料生產(chǎn)線的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)最好,故做此決定。并且業(yè)主已經(jīng)找了歐洲的勘探公司對礦山部分做了初步勘探工作。我們通過和業(yè)主溝通以后,業(yè)主對自己的市場調(diào)研和分析很有信心,并堅定地要求能夠達到每天生產(chǎn)8 400t熟料。這種規(guī)模的生產(chǎn)線,算是非常規(guī)的生產(chǎn)線,屬于業(yè)主的個性化定制。
2.1 原燃料
(1)原料。業(yè)主與2017年初獲得礦山采礦權(quán),并實施了初步礦山勘探工作,此片礦區(qū)富含充足的石灰石原料、硅質(zhì)原料、鐵鋁質(zhì)原料等并向我們提供了平均成分,見表1。
(2)燃料。業(yè)主前期做了一些調(diào)研,決定本項目按照能夠燃燒100%石油焦和煤來設(shè)計。提供了參考的成分分析,見表2?;曳值幕瘜W(xué)成分(%)見表3。
(3)石膏。主要采用距離項目廠址約120km曲石膏礦的二水石膏,汽車運輸進廠;其次也可備選采用附近電廠的脫硫石膏,距離項目廠址約50km。石膏進廠粒度≤250mm,水分≤4%~5%,SO3含量一般為31%~35%。
表1 初步礦山勘探原料化學(xué)成分(%)
表2 石油焦成分及熱量
表3 灰分的化學(xué)成分
2.2 交通運輸
項目廠址靠近省道,離最近的港口950km。
2.3 電源
行政事業(yè)單位的領(lǐng)導(dǎo)對內(nèi)部控制建設(shè)不夠重視,主要體現(xiàn)在對新時代的財務(wù)知識和預(yù)算體系不了解,不知道內(nèi)部控制對行政事業(yè)單位財務(wù)管理的功能性和重要性。在新的市場環(huán)境下采用傳統(tǒng)的行政事業(yè)單位管理辦法只會使單位失去當(dāng)今的行政職能,對單位的發(fā)展和運行造成了嚴重阻礙。行政事業(yè)單位管理者的基本素質(zhì)和意識不到位也會影響單位內(nèi)部員工的工作態(tài)度和風(fēng)氣,使內(nèi)部員工在日常辦公和財務(wù)處理上,不嚴格按照標(biāo)準的內(nèi)部控制要求,無視了政府工作部門的嚴謹性和公正性。行政事業(yè)單位對內(nèi)部控制工作重視程度不夠,不僅使單位的運行和管理埋下了潛在的風(fēng)險,也會使其無法適應(yīng)外部的市場環(huán)境,產(chǎn)生惡性循環(huán)。
業(yè)主自行解決,目前計劃從電廠購買,也可能建自備電站。
2.4 供水
本項目用水在廠址周邊附近的適宜位置打深水井,要求日平均出水量不少于1 500m3/d,含余熱發(fā)電用水。
水源地的取水設(shè)施和廠外輸水線路及高位水池均由業(yè)主找當(dāng)?shù)仄髽I(yè)負責(zé)。
2.5 地震烈度
本場地的地震基本烈度值為7度,設(shè)計基本地震加速度值為0.15g,風(fēng)荷載為0.3kN/m2,地耐力為500kN/m2。
年平均氣溫:32.5℃,最熱月平均氣溫:47℃,最冷月平均氣溫:3℃,年平均降雨量:37.2mm,日最大降雨量:41mm,年最長連續(xù)降水天數(shù):46d,年平均相對濕度:65.5%,年最大相對濕度:76%,年最小相對濕度:47%。
表4 配料方案
3.1 配料方案、物料平衡(見表4、表5)
3.2 總圖方案
總圖方案設(shè)計時主要考慮如下幾個設(shè)計原則:
(1)充分展現(xiàn)現(xiàn)代工廠的風(fēng)格和特點。充分利用現(xiàn)有場地的條件和地形,注重工廠的功能分區(qū),并盡量減少土石方工程量。
(2)工藝生產(chǎn)流程合理,物料輸送短捷。
(3)考慮主導(dǎo)風(fēng)向的因素,盡量減少揚塵對整個工廠的影響。
(4)充分考慮廠內(nèi)外道路、供電、供水等的銜接要求,道路順暢,確保運輸能力。
3.3 工藝方案簡介
3.3.1 設(shè)計理念介紹
(1)本項目擬建設(shè)一條8 400t/d熟料新型干法生產(chǎn)線,能夠燃燒100%石油焦,采用雙系列低壓損六級預(yù)熱器、帶預(yù)燃室的在線分解爐、回轉(zhuǎn)窯、第四代篦冷機的燒成方案。
(2)為保證系統(tǒng)運轉(zhuǎn)率、產(chǎn)量及產(chǎn)品質(zhì)量,需采用高質(zhì)量的設(shè)備及先進技術(shù),如原燃料預(yù)均化、帶在線分解爐的預(yù)熱器、節(jié)能型多通道煤粉燃燒器和連續(xù)型均化庫,選用耐用、節(jié)能的斗式提升機、空氣輸送斜槽、鏈式輸送機等設(shè)備。
表5 物料平衡表
(3)為確保產(chǎn)品生產(chǎn)線完整、可靠及連續(xù),生產(chǎn)工藝應(yīng)盡量簡化,以便生產(chǎn)管理及減少事故。
(4)充分利用節(jié)能技術(shù)。采用預(yù)熱器廢氣作為原料磨及煤磨烘干的熱源以節(jié)省燃料,而且多余的廢氣也可用來發(fā)電。
(5)為加強計量管理,原料及水泥的配料采用定量給料機。所有原材料進廠、入窯生料、煤粉等采用特殊的計量裝置,為科學(xué)管理提供依據(jù)。
(6)采取有效的措施來保護環(huán)境。粉塵排放濃度≤20mg/Nm3,高效袋式收塵器用來作為預(yù)熱器、原料磨及水泥磨收塵之用,電收塵器作為熟料冷卻機收塵之用;同時防爆收塵器作為煤磨收塵之用。此外,在儲庫頂部、底部及物料輸送轉(zhuǎn)運處都設(shè)置有先進適用的收塵器,且粉塵排放濃度≤20mg/Nm3。
(7)重視每種物料的預(yù)均化。本項目設(shè)置有石灰石、頁巖、鐵礬土、鋁礬土、原煤等預(yù)均化堆場以確保原燃料的穩(wěn)定性。原料配料由計算機自動控制;此外,生料均化采用連續(xù)型均化庫。所有以上措施都為獲得質(zhì)量可靠的熟料及水泥而提供有效的保障。
3.3.2 主要設(shè)備選型及工作班制計劃(表6)
表6 主要設(shè)備選型及工作班制計劃
續(xù)表6
表7 物料儲存設(shè)計
表8 燒成系統(tǒng)主要性能保證
表9 水泥磨系統(tǒng)主要性能指標(biāo)
3.3.3 物料儲存設(shè)計(見表7)
(1)燒成系統(tǒng)主要性能保證(見表8)。
(2)水泥磨系統(tǒng)主要性能指標(biāo)(見表9)。
本項目的主要特點,一是燒成規(guī)模8 400t/d熟料,二是燃料要燒100%石油焦。響應(yīng)業(yè)主的要求,通過合理的選型來達到8 400t/d的指標(biāo)。石油焦相對煤來說價格要便宜,成本低、熱值高。但是,石油焦中的硫含量較高,對燒成工況影響較大,容易產(chǎn)生結(jié)皮等現(xiàn)象,這也是設(shè)計中要重點關(guān)注的地方。一方面,石油焦粉磨時的細度要細,另一方面我們采用了南京凱盛專利技術(shù)帶預(yù)燃室的在線分解爐及六級雙系列預(yù)熱器,保證石油焦能充分燃燒同時保證整個燒成系統(tǒng)的穩(wěn)定。