尖峰集團(tuán)金馬水泥廠1000t/d生產(chǎn)線(xiàn)設(shè)計(jì)實(shí)踐及體會(huì)

　　1 前言

　　 浙江尖峰集團(tuán)金馬水泥廠位于浙江省金華市大竹鄉(xiāng)境內(nèi)。工廠始建于1993年，總規(guī)模為水泥40萬(wàn)噸/年，分二期實(shí)施。1996年工廠第一條日產(chǎn)水泥熟料600噸的SP窯生產(chǎn)線(xiàn)投入運(yùn)營(yíng)，并形成20萬(wàn)噸普通硅酸鹽水泥的能力。但是，由于一期工程投資超過(guò)1.6億，單位產(chǎn)品成本高，經(jīng)濟(jì)效益不理想，在此情況下，二期工程是用8000萬(wàn)元，上一條600t/d SP窯生產(chǎn)線(xiàn)，還是稍增加一點(diǎn)投資上一條1000t/d NSP新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)，在集團(tuán)公司內(nèi)部引起了爭(zhēng)論，經(jīng)過(guò)廣泛調(diào)查研究，對(duì)投資及經(jīng)濟(jì)效益的分析，最終，決定在原預(yù)留的擴(kuò)建位置上建一條1000t/d熟料的NSP窯生產(chǎn)線(xiàn)，使工廠的最終規(guī)模達(dá)到56萬(wàn)噸，成為浙江省內(nèi)規(guī)模最大的新型干法水泥廠，通過(guò)擴(kuò)建第二條干法生產(chǎn)線(xiàn)，將金馬水泥廠的水泥生產(chǎn)成本降下來(lái)，并使工廠的技術(shù)水平上一個(gè)臺(tái)階。
　　1998年9月，浙江尖峰集團(tuán)金馬水泥廠對(duì)擴(kuò)建1000t/d新型干法水泥生產(chǎn)線(xiàn)的設(shè)計(jì)進(jìn)行了招標(biāo)，我院有幸中標(biāo)，并立即針對(duì)工廠現(xiàn)況，開(kāi)展研究工作，并于10月完成擴(kuò)建工程的可行性研究工作。11月完成該工程的初步設(shè)計(jì)。12月開(kāi)始該工程的施工圖設(shè)計(jì)。1998年12月28日擴(kuò)建工程破土動(dòng)工，經(jīng)過(guò)建設(shè)、設(shè)計(jì)、施工、安裝、監(jiān)理等單位的共同努力，實(shí)際投資約8500萬(wàn)元。于1999年10月1日一次點(diǎn)火成功，燒出了質(zhì)量合格的熟料，并很快投入正常運(yùn)行，水泥熟料產(chǎn)量保持在1100t/d左右運(yùn)行，并在1999年11月、12月及2000年年初的銷(xiāo)售中發(fā)揮了效益，為金馬水泥廠經(jīng)濟(jì)效益的提高發(fā)揮了作用。實(shí)現(xiàn)了1000t/d干法生產(chǎn)線(xiàn)當(dāng)年開(kāi)工、當(dāng)年達(dá)標(biāo)國(guó)內(nèi)新水平。
　

　　2 主機(jī)設(shè)備配置及運(yùn)營(yíng)情況
　　(1) 原料磨
　　金馬水泥廠采用石灰石、粘土、硫酸渣配料，配合料綜合水份＜3.84%。600t/d生產(chǎn)線(xiàn)采用φ3.5×6mm風(fēng)掃式球磨機(jī)作為原料粉磨主機(jī)。1000t/d生產(chǎn)線(xiàn)是繼續(xù)選用風(fēng)掃磨，還是選擇立磨、中卸磨、尾卸磨？為了慎重起見(jiàn)，我院對(duì)原料進(jìn)行了易磨性加工試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果，金馬水泥廠石灰石邦德功指數(shù)為8.64kwh/t，生料為8.31kwh/t，易磨性等級(jí)為A+，易磨性較好。此外，廠院成立聯(lián)合調(diào)查組對(duì)國(guó)內(nèi)1000t/d干法生產(chǎn)線(xiàn)立磨使用情況進(jìn)行了調(diào)研，根據(jù)調(diào)查結(jié)果、原料加工試驗(yàn)結(jié)論及工廠一線(xiàn)風(fēng)掃磨使用情況，決定新的生產(chǎn)線(xiàn)仍采用風(fēng)掃磨，規(guī)格為φ3.8×7.2m，裝機(jī)容量1400kw，設(shè)計(jì)產(chǎn)量4900孔篩篩余12%時(shí)80t/h，粉磨電耗設(shè)計(jì)為19kwh/t。原料磨投入生產(chǎn)后，其產(chǎn)量超過(guò)85t/h，單位產(chǎn)量電耗好于設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　(2) 煤磨
　　工廠采用煙煤作為煅燒用煤，原煤經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)易均化后送入煤磨粉磨，原煤水份＜10%，粒度＜25mm。根據(jù)原煤的粒度，含水量及一線(xiàn)煤磨使用情況，1000t/d 新型干法水泥熟料生產(chǎn)線(xiàn)煤粉制備采用我院φ2.4×（4+2）m風(fēng)掃式球磨作為主機(jī)，該磨機(jī)設(shè)計(jì)裝機(jī)容量為240KW，產(chǎn)量為4900孔篩篩余10~12%，出磨煤粉水份＜1%時(shí)10t/h。目前，該磨機(jī)產(chǎn)量一直保持在11t/h以上運(yùn)行，其它指標(biāo)都好于設(shè)計(jì)指標(biāo)。
　　(3) 燒成系統(tǒng)
　　根據(jù)金馬水泥廠原料、燃料全部外購(gòu)的情況，燒成系統(tǒng)配置如下：
a 窯尾預(yù)熱器及離線(xiàn)型分解爐：
C1：2-φ3100mm； C2：1-φ4500mm； C3：1-φ4500mm；
C4：1-φ4950mm；C5：1-φ4950mm； 分解爐：φ3300mm
b 窯尾高溫風(fēng)機(jī)：
W6-2×29-7 NO21.5，流量220000m3/h，負(fù)壓8000Pa，工作溫度300℃，瞬時(shí)450，裝機(jī)容量710kW。
c 增濕塔：φ5.8×26m，處理風(fēng)量177000~195000m3/h
d 回轉(zhuǎn)窯：φ3.2×50m，斜度4%，裝機(jī)容量160kW，轉(zhuǎn)速0.36~3.57r/min
生產(chǎn)能力1000t/d熟料。
e 熟料冷卻機(jī)：LBT24135水平推動(dòng)篦式冷卻機(jī)，入料溫度1400℃，出料溫度65℃+環(huán)境溫度，篦床有效面積29.16m2，生產(chǎn)能力1000t/d。
f 窯尾電收塵器：24/10/3×7/0.4魯奇收塵器，處理風(fēng)量210000m3/h
g 窯頭電收塵器：18/7.5/3×9/0.4魯奇收塵器，處理風(fēng)量16000 m3/h
上述主機(jī)組成的燒成系統(tǒng)，投產(chǎn)后熱耗、產(chǎn)量都優(yōu)于設(shè)計(jì)指標(biāo)（1000t/d、3428KJ/kg.cl）系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)率超過(guò)90%。
　　(4) 水泥粉磨系統(tǒng)
　　一般來(lái)說(shuō)與1000t/d熟料生產(chǎn)線(xiàn)配套的水泥磨能力要求在55t/d左右，金馬水泥廠所在地屬于電力輸入地區(qū)，電價(jià)較高，峰谷電價(jià)差較大。此外，該地區(qū)水泥銷(xiāo)售淡旺季非常明顯，旺季水泥供不應(yīng)求，水泥粉磨能力不足。鑒于上述情況，本工程水泥粉磨能力確定為70t/h以上，系統(tǒng)采取圈流形式，并配有O-SEPA高效選粉機(jī)和帶有復(fù)膜濾料的氣箱脈沖袋式除塵器，該系統(tǒng)能滿(mǎn)足粉磨42萬(wàn)噸/年以上水泥的能力，該磨機(jī)在99年底水泥銷(xiāo)售旺季中發(fā)揮了重要作用。
　　(5) 水泥包裝及散裝
　　新線(xiàn)水泥袋裝和散裝比例為60﹕40，根據(jù)這一比例，水泥包裝配置了一臺(tái)固定式四咀包裝機(jī)，包裝能力60t/d；水泥散裝配置了二套散裝設(shè)施，每套能力為100t/h，散裝設(shè)備能滿(mǎn)足1000t/d新型干法生產(chǎn)線(xiàn)生產(chǎn)的水泥100%散裝出廠的要求。

　　3 設(shè)計(jì)特點(diǎn)
　　(1) 工藝流程簡(jiǎn)捷、流暢，緊湊。整條1000t/d 干法生產(chǎn)線(xiàn)采用三磨一燒方案，三磨為一條φ3.8×7.2m原料磨，一條φ2.4×6m煤磨，一條φ3.8×13m水泥磨，一燒為φ3.2×50m帶五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器，離線(xiàn)分解爐的燒成系統(tǒng)。整個(gè)新線(xiàn)占地3公頃。
　　(2) 原料磨采用風(fēng)掃磨，簡(jiǎn)化了粉磨流程，系統(tǒng)中運(yùn)動(dòng)部件的減少，使得故障率降低，系統(tǒng)穩(wěn)定性提高，運(yùn)轉(zhuǎn)率高于其它型式的磨機(jī)系統(tǒng)。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)不僅故障率低，運(yùn)轉(zhuǎn)率高，維修工作量小，運(yùn)行可靠，電耗由于金馬水泥廠原料好磨，也較低，每噸生料電耗，系統(tǒng)為16KWh以下。與立磨粉磨方案相當(dāng)。此外，由于系統(tǒng)簡(jiǎn)單，投資也低。
　　(3) 燒成系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)。針對(duì)金馬水泥廠原料、燃料全部外購(gòu)，特別煤采購(gòu)點(diǎn)較多的現(xiàn)狀，燒成系統(tǒng)分解爐采取離線(xiàn)式，離線(xiàn)式分解爐由于燃燒用氣體含氧量高于在線(xiàn)式，不僅有利于燃料的燃燒，而且，分解爐體積可以小一些，可降低部分投資。
　　(4) 窯尾廢氣突破傳統(tǒng)的先進(jìn)高溫風(fēng)機(jī)，后進(jìn)增濕塔的方式，采取先進(jìn)增濕塔，后進(jìn)風(fēng)機(jī)的方式，這樣不僅節(jié)約了大量風(fēng)管投資，而且，緊湊了布置，有利于改善高溫風(fēng)機(jī)的工作條件（進(jìn)風(fēng)機(jī)氣體含塵濃度的降低和溫度的下降使風(fēng)機(jī)葉輪磨損減少），延長(zhǎng)高溫風(fēng)機(jī)的使用壽命，降低了系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)成本。
　　(5) 水泥粉磨由O-SEPA選粉機(jī)，復(fù)膜濾料氣箱脈沖除塵器，水泥磨等設(shè)備組成，不僅粉磨選粉效率高，粉塵排放濃度低，系統(tǒng)阻力小，而且，系統(tǒng)能力大，產(chǎn)量達(dá)70t/h以上，能適應(yīng)工廠地區(qū)銷(xiāo)售旺季要求粉磨能力大和盡量利用低谷電，降低產(chǎn)品成本的要求。
　　(6) 生產(chǎn)設(shè)施盡量露天化布置，以降低工程造價(jià)。工藝設(shè)計(jì)中凡能露天布置的設(shè)備和設(shè)施露天布置，這不僅使流程簡(jiǎn)單，而且為土建專(zhuān)業(yè)節(jié)省了大量圍護(hù)材料和框架方面的投資。例如，皮帶機(jī)走廊，生料均化庫(kù)不設(shè)屋蓋，煤磨車(chē)間，原料磨車(chē)間等不設(shè)圍護(hù)。
　　(7) 重視環(huán)保，節(jié)約資源。新的生產(chǎn)線(xiàn)揚(yáng)塵點(diǎn)都設(shè)置了高效電除塵或袋式除塵器。煤磨及水泥磨采用專(zhuān)用除塵器，特別是水泥磨采用復(fù)膜濾料袋式除塵器，該種收塵器具有收塵效果好，阻力小，壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，經(jīng)除塵后的氣體含塵濃度＜50mg/Nm3，大多在20~40mg/N m3，這不僅減少水泥損失，節(jié)約了資源而且由于濾料阻力小，水泥生產(chǎn)電耗有一定程度的下降。
　　(8) 自動(dòng)化程度高，1000t/d新型干法生產(chǎn)線(xiàn)采用PLC控制方式，該系統(tǒng)具有投資合理、實(shí)用、先進(jìn)、可靠等特點(diǎn)。可實(shí)現(xiàn)集散控制功能，操作人員僅需在中央控制室就能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)的控制和指揮。
　　(9) 節(jié)能降耗，生產(chǎn)線(xiàn)物料全部采用機(jī)械輸送，以降低輸送電耗。生產(chǎn)用冷卻水循環(huán)利用率90%以上。原料烘干，原煤烘干利用窯頭和窯尾廢氣，每年可節(jié)煤4000噸以上。
　　(10) 投資低，本工程在設(shè)計(jì)中堅(jiān)決貫徹實(shí)用、先進(jìn)、節(jié)約投資的原則，各專(zhuān)業(yè)在保證可靠先進(jìn)的前提下，優(yōu)化方案，為節(jié)約投資創(chuàng)造條件。在廠院的大力配合下，本工程總投資約8500萬(wàn)元，單位水泥投資202元/t，這在目前已建成的1000t/d 新型干法生產(chǎn)線(xiàn)中是最低的。
　　(11) 建設(shè)工期短
　　本工程從1998年12月28日開(kāi)工，經(jīng)過(guò)建設(shè)單位、設(shè)計(jì)院、施工單位、安裝單位、監(jiān)理單位的通力合作，僅用10個(gè)月的時(shí)間完成了本工程的建設(shè)，創(chuàng)造了同類(lèi)型工廠建設(shè)速度的記錄。
　　(12) 達(dá)標(biāo)達(dá)產(chǎn)快
　　本工程于1999年10月1日點(diǎn)火，很快就達(dá)到了1000t/d的熟料產(chǎn)量，經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的試生產(chǎn)，目前已達(dá)產(chǎn)，產(chǎn)量一直維持在1100t/d熟料左右運(yùn)行，熱耗低于3428KJ/kg.cl。原料磨、煤磨、水泥磨能力均好于設(shè)計(jì)指標(biāo)。