第一篇:淮礦相山水泥5000td熟料生產線項目建設優化分析
淮礦相山水泥5000t/d熟料生產線項目建設優化分析
作者:張武舉1 … 出處:水泥商情網 更新時間:2014-3-28 10:04:50
★★★ 工程概述
1.1 項目名稱
淮北礦業相山水泥有限責任公司5000t/d新型干法水泥熟料生產線。1.2 建設規模、范圍
采用新型干法預分解生產工藝,建設一條帶9000kW純低溫余熱發電5000t/d新型干法水泥熟料生產線,年產熟料160萬t;年發電量為5856×104kWh,年供電量為5388×104kWh。建設范圍:自石灰石礦山開采、輔助原料及燃料進廠至水泥熟料出廠(包括煤粉制備及輸送)以及與之相配套的生產、生活輔助設施;9000kW純低溫余熱發電系統。
項目總投資由固定資產投資和鋪底流動資金兩部分構成,總投資為51664.53萬元;項目總資金由固定資產投資和流動資金兩部分構成,總資金為54264.53萬元。1.3 項目建設基本狀況、生產調試及正常運行
生產線在2011年1月23日開始樁基施工,用時4個月完成樁基10099m,土建主體和安裝工程共歷時10個月竣工。建設期橫跨兩個春節,于2012年3月29日點火試生產,4月6日投料,僅用一周時間,實現了回轉窯的達產達標。隨后針對調試中出現的設備電氣問題進行停機消缺,實現正常生產。運行以來,回轉窯的綜合運轉率90%以上并逐步提高,回轉窯從初期5200t/d穩步提升,目前可以達到6040t/d。各專業的技術優化分析
本文提及的技術優化,主要是指在設計初期和工程建設中兩個時段中不同專業的方案優化。起始是從總平面布置的優化和主機選型的優化,中期又從各專業優化促進總平面的優化,最終形成總體設計優化。2.1主機設備選型的優化
對熟料生產線而言,主要設備選型可靠性、合理性至關重要,特別是“兩磨一燒”及篦冷機、主收塵器等。為確保生產系統質量的可靠及整體投資的合理控制,對全國主機設備制造廠家和部分水泥企業進行了現場考察,5000t/d熟料線配套主機選型有以下幾個方面的特點:
(1)回轉窯系統均是國產設備,成熟的企業有L公司、C公司、PF集團等。在窯型選擇上區別不大,有φ4.8×72m或φ4.8×74m兩種規格。
(2)生料磨機選型幾乎都是立式磨,且多數企業選用進口立磨,如ATOX50、MPS5000B、LM56.4、UM50.4等。原國產立磨占有率不到15%,尚有部分廠家選用兩臺小型立磨組合,主要原因是國產設備的可靠性不是太高,考慮設備備件互換性及不同時停機而運行窯系統運轉。近年來,國產大型立磨發展較快,可一窯一磨配置6000-7000t/d熟料線。
(3)煤磨的選型是眾說紛紜,主要有風掃管磨和立磨兩種。工藝技術上,改進后的立磨在煤粉水分及細度控制可實現自由調節,兩種磨機投資大體相當,但風掃管磨機系統電耗高于立磨。
(4)收塵系統特別是主收塵器,國內95%的企業使用電收塵,部分企業做了優化,也只是增加電收塵的處理能力,極個別企業將電收塵改造成袋收塵,窯頭、窯尾全部使用袋收塵的企業屈指可數。
(5)篦冷機的選型80%選擇國產第三代或三代半控制流篦冷機;15%選用進口四代推桿式設備,如斯密斯、洪堡等第四代篦冷機;而國產第四代篦冷機占有率不到5%。大多數使用國產第四代篦冷機的企業存在共同的問題就是當回轉窯超產時冷卻能力不足以及液壓系統易出現問題。而進口篦冷機投資成本較高。
(6)同類型的生產線其他主機選型大同小異,如五臺主要風機、石灰石破碎機、堆取料機等,國產設備已經趨于成熟,差異性不大。
針對考察情況,綜合考慮設備的可靠性、性價比后,確定了主機選型。
水泥行業使用的立磨中多以國外進口,國內立磨起以萊歇平盤錐輥磨型為多,海螺與日本川崎技術合作制造CK立磨。與國外立磨相比,由于受加工設備精度及技術條件的制約,除立磨共性外,有慣性動載大(振動大)、耐磨襯板壽命短、液壓系統漏油、噪音大等缺點,但比國外立磨價格低約1200萬(以ATOX50為例),同時應該看到國產立磨也在不斷完善和進步。
經過以上條件對比,綜合對設備性能、價格、服務、工藝條件等多方面分析,以及對生料主機設備的駕馭能力,最終選擇國產立磨。立磨減速機是關鍵的組成部分,國產減速機以重齒和南高齒為主,但由于在錐-形星齒加工、材料工藝、設備裝配等與國外立式減速機仍存在技術性能差距,國產減速機的返修率較高。考慮立磨設備的使用性能和穩定性,選用國外進口、國內組裝的弗蘭德減速機較好,能降低故障率,保障立磨穩定運行。
近幾年來,隨著粉磨機械研發技術的大幅提升,立磨的技術優勢也日益凸顯。如煤立磨具有:生產投資費用低、生產效率高,節能環保、物料烘干能力強、操作簡便、維修方便等優點。我們考察了國內較好的煤立磨制造廠家及部分應用的水泥企業,并根據實際煤質情況,原煤供應地點相對固定,最后決定選擇立磨制備煤粉。
篦冷機是燒成系統重要的主機設備,擔負著對高溫熟料進行冷卻、輸送、破碎等多重作用。運行可靠是保證整個熟料生產系統高效運轉的一個非常重要因素。目前國內在5000t/d生產線上第三代和第四代篦冷機都有應用,但第三代篦冷機存在著篦板使用周期短、維修費用高,篦板長期運動導致間隙增大漏料,活動框架易變型、供風系統易短路、傳動易跑偏等弊端,影響設備的正常運行。國內第四代篦冷機以推桿式第四代篦冷機使用相對可靠,它具有推料棒推動物料輸送、耐磨件磨損少、維修費用較低,維修簡單、熱效率高、風室空氣動力平衡、模塊化設計等優點。通過比較,第四代篦冷機在技術先進性及使用成本上都比第三代要好,故選擇國產第四代篦冷機在我公司5000t/d熟料生產線使用。設備中標后,我們將篦冷機的用風總量從廠家設計的453000m3/h提高到547000m3 /h,裝機負荷從1800kw提高到2000kw,冷卻面積從118.6m2 提高到128.97 m2,以確保冷卻過程中的換熱效果。
國家產業政策對環保要求越來越高,水泥行業最主要的污染源是粉塵。本著環保達到國家要求、排放濃度越低越好的負責任態度,在建設設計階段就生產線環保問題多次考察、論證,詳細比照袋收塵器與電收塵器的優缺點及兄弟企業的使用情況。袋收塵器效率能長期穩定在99%以上,排放濃度小于30mg/Nm3,袋收塵器依靠過濾方式捕集粉塵,煙氣濕度、粉塵濃度、粉塵顆粒性質、粉塵比電阻等因素對其收塵效率及性能影響很小。也不會因煤燃燒不完全等因素需要像電收塵那樣對空排放,具有安全性好、無事故排放等特點。
回轉窯的生產相對成熟,國內只要是大型生產磨機和回轉窯的廠家都具備這個能力,比較容易確定。在選擇了“兩磨一燒”和主收塵器之后,其他設備選型相對容易很多,定位在國內知名企業即可。
2.2 總平面布置的優化分析
該項目總共占地面積只有150畝,據我們了解,也是全國單線5000t/d占地較小的生產線。為此,總平面布置的緊湊性與合理性必須統籌考慮。
(1)工藝流程簡潔,布置緊湊合理。盡可能簡化工藝環節和減少物料的折返運輸,整條生產線主機設備成倒“L”型排開,節省了投資和運行費用。
(2)合理規劃運輸路徑,保證人流安全、物流順暢。為保證物流的暢通,修建兩條平行主道路,并形成循環;為暢通員工巡檢,橫向有三個輔助道路穿插,做到了各行其道。
(3)合理確定廠區各個臺段的標高,并利用高差減少復方和土建基礎工程量。依據山勢,把全廠的基本標高確定為35.3、38.0、43.0、46.0四個主平面,節省了大量土方和部分設備基礎深度,做到順勢而為,節省大量投資。
(4)合理設計皮帶輸送廊角度和輸送路徑,滿足要求,以最優路徑和較大角度進行設計。根據物料休止角不同,各皮帶角度設計也不盡相同,在設計時以較大角度設計,該項目爬坡皮帶角度在13-16°,保證物料正常運輸的情況下,壓縮了皮帶機長度。
(5)合理進行電纜、水管、氣管的綜合規劃。針對總降設備位置,增加部分穿越路徑,橋架或地溝,縮短電纜鋪設距離。2.3 建筑與結構方案的優化分析
建筑方案中的平面布置、進深與開間的確定、立面形式的尋則、基礎類型的選用、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。在滿足同樣功能的條件下,技術經濟合理的設計,可以降低工程造價的10%左右。為此可以從以下幾個方面進行優化:
(1)確定合理的地下基礎、上部結構和圍護形式。水泥企業中既有載荷大、結構高聳的窯尾預熱器及各類料庫,也存在體積大、載荷大、結構矮小的窯墩等。設計時通過實際地質條件和軟件擇優處理,在確保工程安全質量的前提下,可以節省大量土建投資。本項目就近山體而建,樁基深度明顯降低,部分原設計樁基改為基礎擴大,最終全部樁身總長不足11000m,與一般的項目相比縮短20000m以上,節省投資2000多萬元。
(2)確定合理的風管、廊道等制成結構形式。特別是熱風管道的支撐形式,除考慮常規載荷外,還要考慮膨脹因素。
(3)確定合理的皮帶廊的結構形式。皮帶廊道是水泥企業中最常見的建筑物,根據結構形式不同,可設計成桁架、網架和輕鋼。以B1200皮帶廊為例,優化后的單位重量可以從原來的700Kg/m減少到450Kg/m,以皮帶1.5Km計,可節約資金300萬元。
(4)確定合理的特殊建筑物、煙囪、鋼倉和轉運樓等結構形式。一般設計院現在都會將煙囪和預熱器框架捆綁一體,但轉運樓可以通過工藝布置的優化實現數量的降低,同時,入庫與入窯提升機也可以捆綁在一個大框架之內。這些措施都是在確保安全生產的前提下實現現投資優化。
2.4 工藝方案的優化分析
(1)取消增濕塔,用管道增濕替代。現在的水泥企業在建設熟料線時都會一并考慮余熱發電配套工程,余熱發電系統故障率比較低,運行可靠,同步率較高,增濕塔使用率幾乎為零。為此可以把增濕塔予以省略,在試生產初期使用管道增濕。綜合考慮設備、土建及安裝,可以節約350萬的投資,并減少無謂的工作量。生產實踐驗證了此方案完全可行,滿足工藝要求。
(2)網架設計調整,督促設計人員在滿足結構安全要求的前提下對原設計進行深度優化。例如50m寬度長堆由原來的單排支座改為雙排支座,跨度間隔由3.75m調整為4.25m,起步桿件由直徑65mm調整為60mm等。在結構受力方面有所加強的同時,由原來的總重約1432.46t降低到996.87t,網架重量降低了30%,節省投資400多萬元。
(3)土建施工中基礎施工方法改進。因本工程所處地理位置,地下淺水層只有-5.2m,同時距離山體較近,地下碎巖石很多,為防止進水塌方和確保樁基入巖深度,使用機械沖孔灌注樁施工方法,入巖深度1.5m—2.0m,建設期間有效避免了人工施工的安全不確定性,確保安全的同時,保證了有效的施工進度。2.5 環保措施優化分析
(1)在收塵設備的選型上突破以往慣例,窯頭、窯尾均采用了袋式收塵器替代電收塵器,雖增加了一些投資,但在環保方面,袋收塵更能保證環保要求,檢測煙囪出口含塵濃度≤30mg/Nm3。
(2)實施煙氣脫硝,進一步落實環保政策。水泥廠廢氣污染的治理也至關重要,實施“煙氣脫硝”工程,降低NOx排放量,通過運行,排放指標達到NOx≤350 mg/Nm3。
(3)生產前期,北方氣候干燥,石灰石含土量和含水量都比較小,石灰石破碎機均化堆場二次揚塵非常嚴重。通過幾次小的技改,加強收塵點的密封,增加霧化噴水降低揚塵,修改收塵器反吹時間等,大大降低了二次揚塵,創造良好的工作環境。3 項目管理的優化分析
一個項目是否能夠實現工期、質量、投資、安全的有效結合,達到預期目標,與項目管理者的素養、智慧和責任心密不可分。掌握科學的管理知識,發揮靈活的協調能力,預控合理的資金投入,駕馭全局的安全保障,組織有限的物資及人力資源,無處不體現著管理的重要性,如何實現項目管理的優化是每個項目經理必須考慮的問題。3.1 項目管理組織結構的優化
在項目管理中,成立專門的項目管理組織機構是十分必要的,但是機構的有效組成及其組織結構的合理性是需要考究的問題。在國內各個項目管理很難實現像國外項目管理那樣獨立,特別是國有企業,這是一個難以回避的問題,但同時也會帶來很多國外項目管理難以實現的優勢。針對水泥企業,項目管理組織結構應著重考慮行業的專業技術劃分和綜合管理協調。
為此,公司成立了以董事長、總經理為組長的項目領導小組,負責全局資源調配,做好全力支持。同時成立項目部,指定專人負責行政事務,也就是項目經理,下設土建、工藝、設備、電器、綜合五個小組,每個小組3人,確定一名組長。這樣以來可以有效保證各個專業技術上能夠得到盡可能優化的人力、技術、經驗。項目經理負責統籌協調,促使組織結構上的相對完善。同時針對個別存在爭議的技術問題或協調問題,由公司領導牽頭,組織全公司相關人員進行研討,確定最終方案,保證決策的科學合理性,做到組織循環的閉合,實現機構和結構上的優化。
3.2 抓住工程建設關鍵路徑,確保質量,優化工期
(1)根據水泥項目建設的常規工期,繪制工程建設關鍵節點樹狀圖。從整體項目工期上把握關鍵因素,讓項目管理人員始終緊盯工期節點,有針對性的開展工作。特別是設備安裝周期長、精度高的土建基礎和建設周期長的混凝土建筑是整個工期控制的重點。如窯墩、立磨基礎、預熱器基礎、生料庫和熟料庫等。
(2)在土建施工中期要根據具體進度和各方面因素(天氣、到貨情況、人員分布等),適時調整工期關鍵路徑,及時修正項目工期的制約因素。
(3)在設備安裝時期,對安裝精度高的大型設備,如立磨、回轉窯等。安排項目部人員和設備廠家技術人員與安裝人員同步作業,對安裝中出現的問題及時解決,嚴控安裝質量,督促進度。
3.3 分區域控制,推行專人負責制,提高安全管理水平
(1)建設期間,為保證施工安全,按照施工項目結構、進展階段進行項目分解,確定安全目標,做到分區域管理。對石灰石破碎、圓堆、配料長堆、生料、燒成、電站等土建、安裝各項工作實行分區域專人負責制,共劃分了9個區域,分別有9個人負責。確定各子項工程的施工之間的銜接、穿插、平行搭接、協作配合等關系,將項目部的區域負責人的安全責任予以明確,統一協調,及時糾正不安全行為,確保安全。
(2)堅持每天召開現場工作協調會,協調所需的勞動力、機械、材料等資源用量及時到位,物流、人員組織順暢才有可能保證安全。同時項目部及其他施工單位配置專職安監人員,加強日常安全檢查,每天不定時巡查,每周一組織監理人員、施工單位針對場地內人和物的不安全因素進行專項檢查。
(3)為確保工程質量,嚴格審核施工方案,加強對施工過程的質量監管。項目部設置1個資料檔案室,收集各種原始資料,分類、分冊歸檔整理,以便于查詢及資料保管;對施工采購的原材料購(配)件、半成品等,建立完善的驗收及送檢制度,杜絕不合格材料進入現場,更不允許不合格材料用于施工;凡在施工操作中違反操作規程的單位,達不到質量要求及標準的部位,必須立即停工整改,直至符合施工規范要求,對不能及時按照要求進行整改的,嚴肅處罰。做好工程收尾與生產調試準備
工程一旦進入收尾階段,管理者一定要理清思路,把握重點,避免出現安全事故或質量事故,同時還得為生產調試做好相應的準備。
(1)在工程收尾階段,相應各車間人員開始進入各自崗位,熟悉現場環境和設備。畢竟工程建設的目的是為了安全生產,而人是首要因素。
(2)做好封閉驗收工作。各車間安排專人對袋收塵、各廢氣管道、旋風筒、預熱器、預熱器下料管和輸送斜槽等內部進行檢查,防止焊縫漏焊、有異物損壞設備及影響通風下料。
(3)各車間安排專人對各閥門進行開關限位進行檢查和處理,確保各閥門開關正常。
(4)安排專人對每臺設備潤滑和循環水情況進行檢查,確保潤滑和冷卻良好。
(5)組織人員對安裝好具備條件的設備進行單機試車,甚至是對部分重點設備延長試車時間,以便及時發現問題進行解決。
(6)合理協調水路和道路施工。水路和道路施工土方量很大,與設備安裝存在交叉,項目部協調在不同時間段確定施工主線,進行各施工單位的協調和調度。
(7)在設備安裝后期,土建單位大部分人員已經撤離,針對部分設計漏項等零星工程,及時引入具備相應能力的小型隊伍,進行收尾工作。
除此之外,針對生產前期許多需要細化的工作也要同步進行,不能盲目樂觀于工程外在形象,也不能夸大期間工作難度,使車間單位有信心完成各項工作。5 效果驗證
該5000t/d熟料生產線建設,按照項目管理安排,提前一個月,于2012年3月29日順利點火。通過公司上下的共同努力,4月12日實現達產達標,6月4日余熱發電一次并網成功,整個項目轉入正常生產。經過連續數月的運轉,為公司創造了可觀的經濟效益,也樹立了良好的企業形象。各主機設備運行指標如下:
HRM4800A原料立式磨,設計粉磨能力420t/h,現細度控制R0.08篩余16±2%,R0.2篩余≦2%,實際臺產穩定在460t/h以上,磨機振動值小于2.0mm/s。磨機運轉正常。
MPS2417煤立磨,設計臺產40t/h,我公司成品細度控制R0.08篩余≦6%,水分1.5%合格率達到95%以上,磨機振動值小于3mm/s,臺時產量穩定在48—50t/h。
Φ4.8x74m回轉窯,窯頭、窯尾均采用魚鱗片柔性密封,現窯產量穩定在6000t/d左右,最大日產量達到6262t/d,熟料三天抗壓強度在30-32MPa之間(原煤質量波動大,低位發熱量在18003-20934Kj/kg之間),原煤實物煤耗在155-163Kg/t熟料,標準煤耗106 Kg/t熟料。噸熟料電耗55Kwh/t(不含余熱電站自用電、熟料散裝用電),其他各項指標良好。
國產第四代RTLF-5000型液壓傳動推桿式篦冷機,篦床冷卻面積128.97M2,冷卻風量54.7萬m3/h,其在窯產量達到6000t/d時,冷卻效果符合工藝要求,熟料冷卻良好。
在生產過程中,窯頭窯尾煙囪看不到粉塵排放,檢測結果<20mg/m3。
從以上主機設備實際運行情況看,本項目設備選型達到了預期效果,節省了投資,實現了正常生產。自生產以來主要運行指標統計見圖一:
綜合來看,無論是工程工期、投資、質量、安全,還是生產后個各項技術經濟指標,該項目創造了國內同規模水泥熟料生產線建設和運行的較好水平。
參考文獻
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第二篇:日產熟料5000噸水泥生產線優化
本文試以日產熟料5000噸水泥生產線為基準,分別對其生料、煤粉和水泥粉磨系統的選型各篩選出兩種應用較廣,并最具發展潛力的優化方案進行技術經濟的綜合比較,由此推薦出一個最佳首選系統,供正擬新建有關粉磨系統或擬對原有粉磨系統進行技改升級的用戶們參考。
一、生料粉磨系統
生料粉磨系統選型優化方案,如表1所示,其中列舉了兩種方案,即近年在我國首先創用并處于繼續完善階段的輥壓機終粉磨系統,以及已經在我國廣為流行并處于成熟階段的立磨系統。前者在我國水泥工業興起將近4年,已經投入生產運行的約有35例,其中大多數應用于5000t/d 熟料生產線上。最初,生料輥壓機終粉磨系統的單位電耗為15~16 kWh/t,與生料立磨系統的相近。但是經過系統配置設計的改進后,現今其單位電耗已下降為12~13.5kWh/t。一般來說,生料輥壓機終粉磨系統的單位電耗至少比立磨系統的節省2 kWh/t 左右,加之大型輥壓機(?2000x1600 mm)在我國的技術成熟度與運行可靠性不斷提高,以及全部裝備國產化配套和售后服務鏈的完善建立,致使生料輥壓機終粉磨系統在總裝機容量、設備總重、總投資和運行維修成本等多方面都比立磨系統的略勝一籌,詳見表1數據。表1 生料粉磨系統選型優化方案(水泥生料細度 +80 μ<12%)
生料粉磨系統 比較項目 輥壓機終粉磨系統 立磨系統
輥壓機規格? 2000×1600 mm 磨盤直徑?5000~5700mm 輥壓機功率2×2000 kW 磨機功率3800~4200kW
排風機功率(kW)風量(m3/h)負壓(Pa)2500800,000~930,000(250?C)7000~8000 3550~4000900,000(90?C)2000 系統總裝機(kW)~7800 7780~8740 系統設備總重(t)~970 850~1100 生料總量(t/h)450~480 420~450
系統占地(m2)1820(多層廠房)1450(露天)
系統總投資(萬元)4700 5300~5700 年均單位電耗kWh/t 12~13.5 13~15 年均維修費元/t生料 0.3 0.5
年均電費元/t生料 8.4~9.45 9.1~10.5
雖然生料立磨系統至今仍不失為一種應用最廣和頗具優越性的粉磨系統,但是考慮到生料輥壓機終粉磨系統的發展潛力,對于新建或原有球磨機技改的生料粉磨系統,筆者建議首選輥壓機終粉磨系統為宜。
生料輥壓機終粉磨系統與立磨系統相比有一點美中不足的是,其設備較多,系統較復雜,運行可靠性稍差;尤其是生料綜合水分高于5%時,還須往選粉機中通入熱風,不能像立磨那樣簡便處理。好在我國的水泥原料綜合水分大都小于4%,不致有礙生料輥壓機終粉磨系統的推廣應用。
應該說明,表1中生料立磨系統中包含有進口和國產兩種立磨,隨著國產立磨在設計制造和配套件等方面的改進,其裝機容量、裝備總重和投資等是有一定下降空間的。亦就是說,立磨系統仍然具有相當競爭力的。這也是筆者同時推薦上述兩亇生料粉磨系統選型優化方案,但以輥壓機終粉磨系統為首選的理由。
二、煤粉制備系統
煤粉制備系統選型優化方案,如表2所示。我國采用風掃式球磨制備水泥窯所需用的煤粉已有半個多世紀的歷史,技術熟練習慣,有關裝備也不斷有所改進。因而時至今日風掃式球磨仍是我國水泥工業煤粉制備系統的傳統選擇,幾乎達到100%;只有少數海外總承包的水泥工程項目,因業主要求而選用進口煤粉立磨的案例。表2 煤粉粉磨系統選型優化方案
煤粉粉磨系統 比較項目 立磨系統 風掃式球磨系統
磨盤/磨輥直徑(m)2.25/1.75 球磨規格(m)? 3.8 ×(7+2.5)
立磨功率(kW)800 風掃磨功率(kW)1600 排風機(kW)420
系統總裝機(kW)1320 2040 系統設備總重(t)400~430 460 煤粉產量t/h 35~40 35~40
細度 + 80μ篩余(%)8~12 3~12
系統占地(m2)380(露天)500(多層廠房)
系統總投資(萬元)2300 1800 年均單位電耗kWh/t 26~32 36~43 年均維修費元/t煤粉 1.0~1.2 2.0~2.4 年均電費元/t煤粉 18~23 25~30
但是在我國的火力發電行業立磨早已是其煤粉制備的首選。國產煤粉立磨在設計制造、備配件與售后服務等方面均已成熟可靠。水泥工業依靠我們自已現有的技術裝備能力完全可以研發完善水泥行業專用的煤粉立磨系統。因為對煤粉制備系統來說,立磨系統畢競在單位電耗和維護費用等方面均優于風掃式球磨。過去30多年,水泥工業因忙于首先要對水泥窯、生料磨和水泥磨等主機的改進研發,升級換代,無暇顧及煤磨。現在應該是到了提升煤磨系統的時候了。所以筆者建議,今后我們在煤磨選型時宜首選立磨為宜。這與國際上的技術發展趨勢相吻。據統計,2010世界(除中國大陸外)新建水泥廠,在煤粉制備系統選型中立磨的采用率為80%以上。立磨系統將取代風掃式球磨的發展趨勢已十分明顯。我們中國理應趕上,而且是完全可以又不難實現的。
三、水泥粉磨系統
水泥粉磨系統選型優化方案,如表3所示。100多年以前,自從我國采用回轉窯生產水泥熟料以來,水泥生產的最后一道工序——水泥粉磨始終沒有離開過球(管)磨機,它們一直是我國水泥粉磨唯一的不可或缺的主機。早期的開流式小型球(管)磨機盡管粉磨效率極低,能耗有效利用率僅有3~5%,水泥粉磨單位電耗高達50~60kWh/t,但因別無選擇,要把熟料粉磨到相當的細度則非它莫屬。隨著水泥廠生產規模的不斷擴大,雖然水泥球磨機的規格及其單機產能均有較大提升,同時對球磨機也有諸多改進。但是人們始終未能擺脫球(管)磿機高電耗、高金屬(鋼球、襯板、隔倉板等)消耗的束縛。在這種境況下,人們無可奈何地忍受了半個多世紀。直到上世紀六十年代,歐美發達國家首次研發了選粉機,開始試驗采用圈流球磨機取代沿襲了70多年的開流球(管)磨機。當時,雖然圈流球磨的粉磨效率提高不少,水泥單位電耗相應地下降了20%左右,可達40~45kwh/t。但是卻因圈流球磨水泥顆粒組成、標準稠度需水量、凝結時間、抗壓抗折強度,以及混疑土塌落度、流動性與施工性能等諸多技術數據相對于開流管磨水泥有所差異。原有的施工習慣一時似乎有些不太適應,于是在歐美建筑和水泥行業掀起了一場水泥粉磿宜堅持“開流”抑或逐步轉向“圈流”的大辯論。兩種不同觀點都列舉了大量的工程實踐資料和數據,前后爭論了10年,共發表了60余篇重量級的文章和論文。最后到1975年左右,由于工程技術的發展進步以及建筑施工公司對圈流球磨水泥性能的逐漸習慣適應,這場辨論才以圈流球磨水泥的被廣泛認可與推廣而告終。因為綜合全社會的最終經濟效益來考量,圈流球磨水泥顯然優于開流管磨水泥。為了拘泥于建筑公司的施工習慣而妨礙水泥粉磨節能新技術新裝備的發展應用,這無疑本末倒置,有違科學進步優勝劣汰的事物客觀發展規律。
之后圈流球磨水泥粉磨系統在國際水泥界廣泛地盛行了近20年。我國水泥工業在上世紀80年代初,時值國家改革開放伊始,很自然地接受了當時的先進技術,水泥圈流球磨系統。一直到本世紀初,又開發采用了輥壓機+球磨機的水泥預粉磨系統,或半終粉磨系統,或聯合粉磨系統等。這類系統比水泥圈流球磨的效率高、水泥單位電耗低,在我國的應用很成功,已經成為水泥粉磨系統的主要型式,采用頗廣。表3 水泥粉磨系統選型優化方案
比較項目 水泥粉磨系統 立磨系統 輥壓機+球磨系統
P.O 42.5水泥,比表面~330 m2/kg P.O 42.5水泥,比表面~330 m2/kg 水泥產量:150~220 t/h 水泥產量:180~200t/h 磨盤直徑: ? 4200~5600 mm 輥壓機規格:? 1600×1400mm 磨機裝機功率:3200~5200kW 輥壓機功率:2×1120 kW
排風機功率1500~2200kW 風量450,000~685,000m3/h 負壓7200~8300 Pa 球磨機規格:? 4.2×13m球磨機功率:3550kW 系統總裝機(kW)5200~7400 kW 7320 kW 系統設備總重(t)700~860 t 960t
系統占地(m2)1650(露天)2550(多層廠房)
系統總投資(萬元)4300~4600 ~4550 年均單位電耗kWh/t 29~31 30~33 年均維修費元/t水泥 1 2
年均電費元/t水泥 20.3~21.7 21~23.1
話說1990年左右,水泥立磨在歐美發達國家顯現了其省電、消耗金屬耐磨材料少、系統簡單緊湊、占地小、可以露天設置、土建費用較低、水泥品種的改變很便捷、可以靈活準確地調節水泥的顆粒組成、自動化程度高、運轉率和可靠性高、操作管理方便等一系列優勢。其唯一缺陷就是立磨水泥的顆粒組成、需水量、混凝土施工性能等與圈流球磨水泥的稍有差別。這種情況與歐美國家在上世紀60~70年代所發生的球磨水泥“開流”與“圈流”之爭何其相似。雖然開始采用水泥立磨時也曾有過所謂水泥“施工性能”之爭,但是鑒于歷史的經驗,加以立磨設計和操作多種調節手段的有效措施,基本上足以克服立磨水泥的“缺陷”,使得立磨水泥各方面的性能均可以與球磨水泥相媲美。所以到2000年水泥立磨已完全被歐美市場所接受,基本取代了圈流球磨成為順理成章之事。然而在本世紀初,當水泥立磨開始介紹到我國市場時,因為我國水泥界沒有經歷球磨水泥“開流”和“圈流”之爭的過程。因而有不少同仁難免把立磨水泥與球(管)磨水泥的些許性能差別估計得過于嚴重,再加上某些施工單位為固守其原來的習慣而進行的若干宣染,以致在一定程度上延緩了水泥立磨在我國推廣的進程。
其實早在2005年我國首臺現代水泥立磨已在當時的云南東駿水泥公司的5000t/d生產線上成功投產,該廠前后經歷了3~4個月與施工單位的相互磨合適應,其生產的立磨水泥隨即成為昆明市場上最受歡迎的水泥,一直享譽至今。緣于各種因素的巧合,可惜這一有力的工程實踐的正面信息未能及時傳播;反而是某些半工業半試驗室的實驗所得出的負面信息在我國東南沿海地區被廣為流傳。陰錯陽差延誤了一段時間。即使這樣,先進的技術裝備總是要不停地發展壯大的,至今我國已投產的水泥立磨已超過了100臺,其年產P.O42.5水泥近1億噸,約占全國42.5級水泥總量的15~20%,市場對立磨水泥的適應性與歡迎度日益上升。大量的工程實踐足以打消各種疑慮(如果還有的話),充分顯示了水泥立磨的技術經濟優越性。同時也為水泥立磨在我國進一步的推廣打下了堅實的基礎。筆者對水泥粉磨選型的推薦為首選立磨系統。
表1:歷年新建水泥項目各種(生料、煤、水泥、礦渣)立磨選用率(%)增長表現 粉磨物料 國際(不含中國)中國大陸
年 度
2000 2005 2010 2000 2005 2010 生料 35 90 85 0 70 80 煤 60 75 80 2 5 12 水泥 15 45 70 0 2 8
礦渣 1~2 80 93 0 65 85
圖1:歷年新建水泥項目各種(生料、煤、水泥、礦渣)立磨選用率增長示意
表2:2000~2012年各供應商在我國銷售的立磨臺數粗略統計 用戶 粉磨物料 合肥院 天津院 國內其他廠商 進口 合計
水泥廠 生料水泥(或兼磨礦渣)煤 30025162 1203016 1801020 25035 850100198 鋼鐵廠 礦渣 90 120 20 110 340
表3:天津院立磨應用業績(臺數)
物料 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 合計
生料 1 2 6 15 20 36 11 18 109 礦渣 1 4 12 6 22 30 36 111 水泥 3 2 3 19 27 煤 1 1 1 6 2 5 16 石灰石 2 3 1 1 7
合計 3 5 13 28 35 62 45 79 270
第三篇:甘肅壽鹿山水泥有限責任公司日產4500噸項目建設情況
甘肅壽鹿山水泥有限責任公司日產4500噸項目建設情況:
甘肅壽鹿山水泥有限責任公司日產4500噸水泥生產線協同處置城市廢棄物及工業廢渣配套9MW純低溫余熱發電項目,是公司根據《甘肅省“十二五建材工業發展規劃”》關于“到2015年我省水泥生產能力達到7000萬噸左右,新型干法水泥比重達到90%,淘汰水泥落后生產能力900萬噸”的發展目標,結合企業實際,為了進一步轉變經濟發展方式,優化產業結構,培育新的經濟增長點,努力做大做強水泥產業實施的重大技術改造項目。
項目總投資約6億元,項目建成后,技術裝備、生產工藝達到國內先進水平,成為省內最大的單線生產線之一,可安排260余人就業,年產熟料140萬噸,年產水泥200萬噸,實現銷售收入5億元,利稅1.8億元,年發電量5832×10KW〃h。屆時企業的年產量可達到360萬噸,新型干法水泥的比例達到90%以上。廠址選擇在正路鄉沙河井村境內。
目前,項目已被省工信委核準實施,環評、安評及土地預審都已通過,項目平整場地及通路、通電、通水等“三通一平”工作和土建監理、安裝監理招標及礦山辦證工作正在進行。項目計劃從10月份正式開工建設,工期為14個月。
二0一一年十月