劉方權(quán),劉永剛,陳文輝,李曉瑜
某5 000t/d新型干法水泥熟料生產(chǎn)線于2004年建成,年產(chǎn)熟料155萬噸、水泥200萬噸。2019年,以減量置換的原則在預(yù)留建設(shè)用地上新建了一條5 000t/d水泥熟料生產(chǎn)線,每年新增產(chǎn)熟料155萬噸、水泥200萬噸,同時(shí)配套建設(shè)了純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。建成后的生產(chǎn)線熟料熱耗及水泥綜合電耗均達(dá)到國際先進(jìn)水平。本文主要介紹生產(chǎn)線的總體布置及特點(diǎn),供業(yè)內(nèi)人士參考。
生產(chǎn)區(qū)現(xiàn)有生產(chǎn)線總體布局分為三個(gè)功能區(qū)域,即原燃料儲存區(qū)、熟料生產(chǎn)區(qū)、水泥制成及成品發(fā)運(yùn)區(qū)。原燃料儲存區(qū)位于廠區(qū)南側(cè),包括石灰石預(yù)均化庫、輔助原料破碎及輔助原料堆場、原煤破碎及原煤預(yù)均化堆場;熟料生產(chǎn)區(qū)位于原燃料儲存區(qū)北側(cè),自西向東呈一字形布置有原料調(diào)配、原料磨及廢氣處理、生料庫、燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭、煤粉制備、熟料庫;水泥制成及成品發(fā)運(yùn)區(qū)位于熟料生產(chǎn)區(qū)東側(cè),布置有混合材破碎及混合材堆場、熟料汽車散裝庫、水泥調(diào)配、水泥磨、水泥庫、水泥汽車散裝庫、水泥包裝及發(fā)運(yùn)。先期生產(chǎn)線建設(shè)時(shí),在廠區(qū)北側(cè)預(yù)留了同等規(guī)模的生產(chǎn)線建設(shè)場地?,F(xiàn)有生產(chǎn)線總體布置見圖1。
減量置換的新建生產(chǎn)線按功能分為三個(gè)區(qū)域:原燃料存儲區(qū)、熟料生產(chǎn)區(qū)、水泥制成及成品發(fā)運(yùn)區(qū)。
(1)原燃料存儲區(qū)布置。在現(xiàn)有石灰石預(yù)均化庫北側(cè)新建一個(gè)石灰石預(yù)均化庫,該位置靠近石灰石輸送膠帶,石灰石進(jìn)料距離短,原煤儲存利用現(xiàn)有設(shè)施,輔助原料在現(xiàn)有設(shè)施基礎(chǔ)上進(jìn)行改造用以滿足兩條生產(chǎn)線生產(chǎn)需求。
(2)熟料生產(chǎn)區(qū)布置。利用先期工程的熟料燒成系統(tǒng)北側(cè)預(yù)留空地,與現(xiàn)有生產(chǎn)線平行布置,自西向東呈一字形布置有原料調(diào)配、原料磨及廢氣處理、生料庫、燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭、煤粉制備、熟料庫等生產(chǎn)車間,余熱發(fā)電、脫銷脫硫車間等配套設(shè)施布置在主生產(chǎn)線附近。
(3)水泥制成及成品發(fā)運(yùn)布置。利用先期工程的水泥制成區(qū)北側(cè)預(yù)留空地,將混合材堆存區(qū)域原址改造為聯(lián)合儲庫,新建水泥調(diào)配、水泥磨、礦渣庫、水泥庫、水泥汽車散裝庫,平行于現(xiàn)有水泥系統(tǒng)布置。新建生產(chǎn)線總體布置見圖2。
圖1 現(xiàn)有生產(chǎn)線總體布置
圖2 新建生產(chǎn)線總體布置
新建生產(chǎn)線的總圖布置遵循了工業(yè)企業(yè)改擴(kuò)建工程總體布置原則,具有美觀、功能、環(huán)保、機(jī)械化等特點(diǎn)。
(1)新建輔助原料預(yù)均化庫,提高均化效果
輔助原料區(qū)域在現(xiàn)有位置進(jìn)行升級改造,原生產(chǎn)線輔助原料破碎及輔助原料堆場與生產(chǎn)線主軸線不平行,呈一定角度布置,且輔助原料堆場機(jī)械化程度低、均化效果差。本次工程從工藝流程和總圖布置方面解決了這一問題。
在不影響一線生產(chǎn)的前提下,在原有位置分階段拆除輔助原料破碎、輔助原料堆場,新建輔助原料破碎、輔助原料預(yù)均化庫。從總圖布置方面,新建車間與主生產(chǎn)線平行,提高了工廠整體美觀性;從工藝方面,新建輔助原料預(yù)均化庫,由懸臂側(cè)式堆料機(jī)布料,原料均化后由側(cè)式刮板取料機(jī)取出,經(jīng)膠帶輸送機(jī)送至原料調(diào)配站的各庫,提高了輔助原料均化效果和機(jī)械化程度。改建后,滿足了兩條生產(chǎn)線生產(chǎn)要求,輔助原料區(qū)域布置見圖3。
(2)新建混合材聯(lián)合儲庫,取消裝載機(jī)喂料環(huán)節(jié)
廠區(qū)現(xiàn)有混合材堆存為堆棚形式,汽車運(yùn)輸卸至堆棚后,由裝載機(jī)喂料至混合材卸料口,倒運(yùn)揚(yáng)塵較大,機(jī)械化程度低。本次工程在原有位置進(jìn)行升級改造,在原址新建混合材聯(lián)合儲庫,自卸車從儲庫一側(cè)高位卸料。取消裝載機(jī)喂料環(huán)節(jié),由橋式抓斗起重機(jī)喂料,采用全封閉形式。改建后,解決了工作區(qū)域的揚(yáng)塵,提高了機(jī)械化程度,滿足了兩條生產(chǎn)線的生產(chǎn)要求,混合材聯(lián)合儲庫布置見圖4。
(3)設(shè)置石灰石中轉(zhuǎn)庫,減少運(yùn)輸環(huán)節(jié)
圖3 輔助原料區(qū)域布置
圖4 混合材聯(lián)合儲庫布置
現(xiàn)有生產(chǎn)線混合材采用的石灰石由汽車運(yùn)輸至廠區(qū)混合材堆棚,經(jīng)過裝載機(jī)二次倒運(yùn)送至喂料口,運(yùn)輸環(huán)節(jié)較多且不利于環(huán)保。為解決以上問題,本工程在廠區(qū)內(nèi)設(shè)置石灰石中轉(zhuǎn)庫,來自礦山、經(jīng)過破碎后的石灰石,通過長膠帶機(jī)先輸送至石灰石中轉(zhuǎn)庫,然后分為三路運(yùn)輸。其中兩路分別送至現(xiàn)有石灰石預(yù)均化庫和新建石灰石預(yù)均化庫,第三路采用膠帶機(jī)沿廠區(qū)邊界輸送至石灰石中間庫,作為混合材儲存,然后通過膠帶機(jī)輸送至水泥調(diào)配站。按載重量30t汽車運(yùn)輸計(jì)算,每年約減少1萬車石灰石運(yùn)輸,提高了機(jī)械化程度和環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少了運(yùn)輸環(huán)節(jié),石灰石(混合材)輸送布置見圖5。
(4)新建碼頭至廠區(qū)輸送長膠帶,減少公路運(yùn)輸壓力
現(xiàn)燃料用煤依托距廠區(qū)約1km的碼頭,經(jīng)船運(yùn)轉(zhuǎn)陸運(yùn)進(jìn)廠。工廠規(guī)模擴(kuò)大一倍后,為減少公路運(yùn)輸,本工程新建碼頭至廠區(qū)輸送長膠帶,采用上下雙層膠帶布置,由碼頭輸送原煤和脫硫石膏至廠區(qū),由廠區(qū)輸送散裝水泥至碼頭裝船。按載重量30t汽車運(yùn)輸計(jì)算,新建運(yùn)輸長膠帶每年可代替汽車運(yùn)輸約9萬車,提高了環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),減少了公路運(yùn)輸壓力。碼頭至廠區(qū)長膠帶布置見圖6。
(5)設(shè)置參觀通道,展現(xiàn)公司整體形象
為展現(xiàn)廠區(qū)整體形象,將新建生產(chǎn)線主體車間燒成系統(tǒng)和水泥系統(tǒng)臨廠區(qū)邊側(cè)布置,并在廠內(nèi)臨廠區(qū)邊界與新建生產(chǎn)線之間設(shè)置參觀通道,參觀通道由東向西,從廠前區(qū)至熟料生產(chǎn)線,途徑辦公大樓→食堂→總降壓變電站→水泥汽車散裝庫→水泥庫→礦粉庫→水泥粉磨→水泥調(diào)配→聯(lián)合儲庫→熟料庫→燒成窯頭→燒成窯中→燒成窯尾→原料粉磨。沿參觀通道可觀覽廠外的綠色農(nóng)田和潺潺小溪,也可參觀廠區(qū)新建的生產(chǎn)線。參觀通道布置見圖7。
圖5 石灰石(混合材)輸送布置
圖6 碼頭至廠區(qū)長膠帶布置
圖7 參觀通道布置
該5 000t/d熟料水泥生產(chǎn)線的整體規(guī)劃遵循工業(yè)企業(yè)改擴(kuò)建總圖布置原則,在結(jié)合現(xiàn)有生產(chǎn)線自身特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,既保證了新建生產(chǎn)線采用國內(nèi)外最先進(jìn)技術(shù)和工藝裝備,建成后的熟料生產(chǎn)熱耗及水泥生產(chǎn)綜合電耗達(dá)到國際先進(jìn)水平,又對較早期建設(shè)投產(chǎn)的生產(chǎn)線從美觀、功能、環(huán)保、機(jī)械化程度等方面進(jìn)行了改造提升,提高了市場競爭力。