新型干法水泥生产技术与装备实施方案15459.docx
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1、第二代节节能环保保新型干干法水泥泥生产技技术与装装备实施方案案目 录概述I1 先进进可靠的的节能环环保的工工艺生产产及控制制技术与与装备111.1 原料的的前置处处理11.1.1 水水泥原料料性能及及对能效效的影响响11.1.2 优优化原料料配料的的基本条条件11.1.3 影影响因素素及技术术措施331.2 节能环环保的粉粉磨技术术与装备备41.2.1 粉粉磨装备备技术的的进步441.2.2原料料粉磨问问题61.2.3燃料料制备问问题91.2.4水泥泥粉磨问问题91.2.5配制制水泥问问题1551.3 节能环环保的熟熟料煅烧烧技术与与装备1161.3.1 国国内外烧烧成系统统技术与与装备现现状
2、1771.3.2 第第二代烧烧成系统统技术方方案3551.3.3 小小结4661.4生生产线的的设计优优化及新新技术4471.4.1 工工艺设计计优化及及新技术术471.4.2电气气及自动动化优化化及新技技术5221.4.3土建建设计优优化及新新技术5591.4.4总图图、矿山山、公用用工程设设计优化化及新技技术6002 环保保技术与与装备7702.1 水泥窑窑协同处处置废弃弃物技术术702.1.1 水泥窑窑协同处处置废弃弃物的基基本原则则702.1.2 水泥窑窑协同处处置废弃弃物的主主要特点点712.1.3 废废弃物处处理种类类712.1.4 水水泥窑协协同处置置污泥技技术7222.1.5
3、一般般工业废废弃物及及危险废废弃物的的预处理理技术7752.1.6 重重要污染染物的监监测7552.1.7 利用水水泥窑协协同处置置废弃物物的职业业健康与与安全7762.2 低品位位原、燃燃料的利利用技术术762.3 环境治治理7772.3.1 粉粉尘治理理782.3.2 噪噪音治理理802.3.3 大大气污染染物排放放治理(包包括NOOx、SOxx等)8223 推荐荐的示范范线899概 述水泥行业业是我国国经济建建设的重重要基础础材料产产业,也也是主要要的能源源、资源消消耗和污污染物排排放行业业之一。220099年全国国水泥总总产量116.55亿吨,能能源消耗耗总量约约占全国国能源消消耗总量
4、量的5%,颗粒粒物排放放量约占占工业排排放总量量的300%左右右。20010年年全国水水泥总产产量更是是达到创创纪录的的18.68亿亿吨,占占全世界界水泥总总产量的的55%左右。进进一步推推进节能能减排、发发展低碳碳经济、循循环经济济已成为为我国水水泥工业业当前的的重要课课题。国家“十二五”规划纲纲要明确确提出“积极应应对全球球气候变变化” ,“大幅度度降低能能源消耗耗强度和和二氧化化碳排放放强度,有有效控制制温室气气体排放放” ,“加强资资源节约约和管理理” ,“大力推推进节能能降耗” ,“大力发发展循环环经济” ,“按照减减量化、再再利用、资资源化的的原则,减减量化优优先,以以提高资资源产
5、出出效率为为目标,推推进生产产、流通通、消费费各环节节循环经经济发展展,加快快构建覆覆盖全社社会的资资源循环环利用体体系”,“ 加大大环境保保护力度度” ,“强化污污染物减减排和治治理” ,“推进火火电、钢钢铁、有有色、化化工、建建材等行行业二氧氧化硫和和氮氧化化物治理理,强化化脱硫脱脱硝设施施稳定运运行” ,“深化颗颗粒物污污染防治治”。应对气候候、环境境变化和和能源资资源安全全已经成成为全球球共同关关注的问问题,发发达国家家纷纷把把发展低低碳经济济和新能能源等新新兴战略略性产业业作为推推动经济济增长的的新的突突破口,未未来低碳碳经济很很可能是是国家竞竞争力的的重要体体现,这这也赋予予了水泥
6、泥行业新新的历史史性发展展机遇。就我国水水泥工业业而言,发发展低碳碳经济必必须进一一步贯彻彻落实科科学发展展观,坚坚持资源源开发与与节约并并重,大大力推进进节能减减排,实实现经济济增长的的根本性性转变,促促使水泥泥行业成成为与经经济、社社会、环环境协调调发展的的资源节节约型和和生态友友好型产产业。可可以通过过水泥工工业结构构调整,采用新新型节能能技术及及装备来来降低能能源消耗耗,减少少影响环环境的废废弃物排排放(包包括COO2、SO2、NOxx等)。天津水泥泥工业设设计研究究院有限限公司(以以下简称称“天津院院有限公公司”)几十十年来一一直站在在水泥工工业改革革开放和和自主创创新发展展的前沿沿
7、,引领领着中国国水泥工工业技术术进步,创创造了中中国新型型干法水水泥技术术发展的的许多第第一。通通过多年年的技术术研发及及大量的的工程实实践,天天津院有有限公司司长期致致力于水水泥工业业节能减减排技术术与装备备的研发发工作,先先后在大大量的水水泥生产产线上开开发应用用大量的的节能降降耗的技技术与装装备。在在现有新新型干法法生产技技术的不不断优化化提升的的基础上上,提出出了集成成生产可可靠、技技术先进进的技术术装备于于一线的的开发设设计思路路,目的的是最大大化地实实现水泥泥生产的的节能减减排和低低碳环保保。天津院有有限公司司在长期期的研发发过程中中,不断断跟踪同同行的技技术装备备的研发发进展,对
8、对国内相相关生产产线的实实际运行行状况也也做了长长期的跟跟踪测试试调查,对对目前国国内主体体新型干干法生产产线的主主要技术术指标也也做了统统计分析析,国内内部分大大型有代代表性的的水泥制制造企业业的典型型生产线线的主要要技术统统计情况况见表11。表1 国内内部分大大型有代代表性的的水泥制制造企业业的典型型生产线线的主要要技术统统计情况况序号生产线名名称投产日期期生产规模t/d实际产量t/d回转窑规格m熟料烧成成热耗kcall/kgg熟料熟料烧成成电耗kWh/ kgg熟料熟料综合合电耗kWh/ kgg熟料1江西亚东东二线20033年9月月42000500004.885274525.7756.77
9、42荻港海螺螺一线20000年100月25000282114.006075628.888a60.9903池州海螺螺一线20022年7月月50000554664.8872737.07-56.3384枞阳海螺螺四线20044年6月月1000001060006.0096746.6224.55658.1155亚泰明城城一线20033年6月月50000575334.8872724.8624.555-6华润南宁宁一线20077年122月50000574334.8872741.4423.66166.2247江苏京阳阳一线19977年122月50000674885.2261738.9525-8华盛天涯涯一线2
10、0055年6月月50000545114.8872748.3324.44663.9939豫龙同力力一线20055年8月月50000530994.8872738.92-67.00310珠江水泥泥厂一线线19899年2月月40000480004.77575760-11冀东滦县县一线20033年111月50000534664.8872798.20-12冀东水泥泥厂一线线19855年1月月40000489664.7774789.47-13河北燕赵赵20099年4月月55000621005.00606952150.77结合目前前国内相相关产业业政策和和水泥工工业发展展方向,在在设定的的生产条条件下确确定相
11、应应的开发发目标,具具体如下下:(1)设设定的生生产条件件l 生产线海海拔高度度:6600 m;l 生产的水水泥品种种:普通通硅酸盐盐水泥;l 原料易磨磨性:中中等;l 生料易烧烧性:中中等;l 煤质:QQnett,add45000 kkcall/kgg。(2)本本项目的的开发目目标l 烧成系统统熟料产产量:设设计55500 t/dd;l 熟料烧成成热耗: 6880 kcaal/kkg熟料料;l 熟料电耗耗:52 kWhh/ tt熟料;l 水泥电耗耗:82 kWhh/ tt 水泥泥;l NOx排排放:4000 mgg/Nmm3(NOO2100%O22)。通过对国国内外新新型干法法生产线线技术及
12、及装备的的调研情情况,结结合天津津院有限限公司长长期实践践的结果果,提出出第二代代低碳经经济型的的新型干干法水泥泥生产线线的具体体实施方方案,现现具体报报告如下下。1 先进进可靠的的节能环环保的工工艺生产产及控制制技术与与装备1.1 原料的的前置处处理水泥原料料矿山开开采、均均化技术术决定了了资源综综合利用用程度,原原料配料料品种及及其品质质直接影影响到水水泥生产产的能耗耗,要提提高资源源综合利利用率,降降低水泥泥生产的的能耗、提提高能效效水平,应应首先从从矿山和和优化配配料抓起起。1.1.1 水水泥原料料性能及及对能效效的影响响我国水泥泥原料分分布广泛泛,且赋赋存年代代、形态态差异很很大,因
13、因此其加加工性能能相差悬悬殊。根根据天津津院有限限公司多多年测试试,国内内主要水水泥原料料的工艺艺加工性性能情况况见表11-1。表1-11 国内内主要水水泥原料料的工艺艺加工性性能名称Ai(gg)Wi(kkWh/t)HGI样本数(NN)波动范围围平均值波动范围围平均值波动范围围平均值石灰石0.000060.2230880.022185.917.510.66686大理岩0.000000.1116770.022305.911.38.924砂岩0.000521.1191880.366934.229.516.33烟煤31117775270无烟煤33114973106注:Aii为金属属磨蚀性性指数,WW
14、i为粉粉磨功指指数,HHGI为为哈氏指指数。上表结果果表明,石石灰石的的Ai值值变化范范围为00.000060.223088g,其其数值大大小对锤锤式破碎碎机锤头头磨损影影响很大大。同一一型号、材材质的锤锤式破碎碎机,一一付锤头头破碎石石灰石量量可相差差近100倍。一般而言言,石灰灰石的AAi值大大,Wii值也大大,但有有些石灰灰石的WWi值较较大,但但Ai值值并不大大,这时时如采用用球磨机机粉磨生生料,能能效就较较差。由于不同同生料的的原料品品种不一一,配料料比例差差异,因因此生料料的易烧烧性也有有所不同同。一般般规律是是,石灰灰石和硅硅质(硅硅铝质)原原料易磨磨性相差差不大(或或易或难难)
15、时,生生料的易易烧性较较好;如如石灰石石易磨性性好而硅硅质原料料很难磨磨时,生生料的易易烧性较较差。1.1.2 优优化原料料配料的的基本条条件(1)必必须重视视和做好好原料资资源地质质工作只有地质质勘探部部门对石石灰石等等主要资资源进行行必要的的地质工工作,才才能取得得足够深深度的地地质工作作资料,才才能将石石灰石资资源等地地质体由由地表到到深部的的结构、构构造和赋赋存状态态搞清,才才能对各各层位的的物理化化学性能能加以了了解。只有系系统地掌掌握了矿矿体矿石石及围岩岩、夹层层的产状状、化学学成分、物物理性能能、空间间状态及及分布规规律,才才能为石石灰石等等资源的的优化选选择和搭搭配利用用提供基
16、基本保证证。因此此优化原原料配料料的最基基本条件件是首先先必须重重视和做做好原料料资源地地质工作作。(2)必必须进行行必要的的原料工工业性能能试验当有足够够深度的的野外资资源地质质工作结结束时,应应由地质质勘探部部门采取取有代表表性的试试样,并并委托设设计部门门进行原原料工业业性能试试验。通通过试验验研究,可可基本掌掌握原料料资源的的工艺加加工性能能,这些些性能主主要包括括原料的的易磨性性、磨蚀蚀性和生生料的易易磨性、易易烧性,如如采用辊辊式磨,还还要进行行辊式磨磨试验。在在工程设设计中,应应优先选选择那些些距厂址址较近、物物化性能能优异且且工艺加加工性能能良好的的原料配配料,从从而提高高企业
17、的的能效。天津院有有限公司司曾对数数百家水水泥企业业进行了了原料工工艺性能能试验,大大致的规规律是:实验室室所做原原料的磨磨蚀性、易易磨性及及其生料料易磨性性试验结结果,与与实际生生产相关关对应性性较强;生料易易烧性的的一般规规律是,实实验室易易烧性好好的生料料在实际际生产中中也易烧烧(窑的的产量较较高,ff-CaaO含量量较低),但但少数工工厂生料料易烧性性试验结结果与实实际生产产对应性性较差,即即实验室室生料难难烧但在在实际生生产中并并不难烧烧,原因因可能与与操作水水平、设设备性能能及运行行状态等等有关。(3)充充分综合合利用石石灰石资资源与国外先先进国家家相比,目目前我国国石灰石石矿山开
18、开采是“粗粗放型”的的,即对对资源地地质工作作重视程程度不足足,矿山山开采中中对生产产勘探重重视不够够,重视视产量而而轻视矿矿产资源源搭配综综合利用用,对石石灰岩矿矿体的围围岩、夹夹层和覆覆盖物不不加以研研究就剥剥离剔除除、堆放放,造成成某些基基本符合合水泥生生产硅铝铝质原料料条件者者被抛弃弃浪费。针对目前前我国石石灰岩矿矿山开采采现状,要要实现矿矿产资源源的合理理及综合合利用这这一目标标,需从从地质勘勘探到矿矿山设计计再到后后续生产产的整个个系统工工程进行行工作,其其中矿山山设计这这一环节节工作起起到了一一个规划划并引导导的重要要作用。目前我国国大型水水泥矿山山普遍采采用钻机机钻孔、挖挖掘机
19、铲铲装、汽汽车装运运、矿山山台段式式下降的的开采方方式,随随着国家家加强对对矿山资资源有偿偿使用的的监管,矿矿山资源源的搭配配和综合合利用,既既可降低低采矿成成本、减减少资源源浪费,也也有利于于矿山的的环境保保护,已已经成为为各个水水泥企业业节能降降耗的关关键之一一。对矿山资资源综合合利用而而言,如如何在开开采环节节中在满满足进厂厂石灰石石指标控控制要求求前提下下,解决决好矿岩岩的合理理搭配,并并保持进进厂矿石石品位的的稳定与与均衡,至至关重要要。传统的矿矿山设计计方法是是定性设设计,因因为无法法靠手工工计算来来精确实实现对小小尺寸采采矿单元元的规划划,所出出的地质质及采矿矿设计图图纸,对对于
20、采矿矿生产来来说仅具具有指导导性意义义,而不不具备精精确指导导生产的的作用,对对于矿山山生产的的进度计计划也只只能按年年来进行行大致的的编排。现在利用用矿块模模型系统统软件,可可以在矿矿岩搭配配问题上上提供较较强的帮帮助。矿矿块模型型软件以以其强大大的数据据库计算算功能与与三维图图形设计计功能,将将矿山分分层开采采的平面面细化成成若干小小的开采采单元,并并且详细细计算出出每个开开采单元元的平均均品位及及矿岩属属性,并并且利用用其丰富富的数据据库功能能,更方方便进行行采剥进进度计划划表的准准确编制制,做到到对采矿矿生产的的精确指指导。比比起传统统的设计计方法,这这些软件件所输出出的图纸纸信息量量
21、大,数数据精确确,除了了能完成成传统手手工图纸纸中的水水平地质质分层平平面图之之外,还还能输出出水平分分层岩性性图、水水平分层层品位图图、任意意块段的的储量及及平均品品位、矿矿岩量报报告及矿矿岩搭配配后的相相关数据据等,对对采矿生生产具有有直接的的指导作作用。但对于矿矿山资源源综合利利用这一一系统性性课题来来说,设设计技术术上的进进步仅仅仅只是其其中的一一个环节节问题的的解决,目目前设计计工作中中遇到的的最大问问题来自自于地质质工作资资料本身身。近些些年很多多矿山的的地质工工作资料料深度不不够,或或虽然深深度已达达到要求求但其内内部错误误不少,地地形图上上各种首首曲线与与计曲线线的多维维数据不
22、不全或不不准确,同同一份地地质报告告在不同同图纸上上对同一一地层赋赋存形态态的解释释互不对对应,直直接造成成了采矿矿软件在在建立地地质模型型时数据据混乱。1.1.3 影影响因素素及技术术措施实际生产产中影响响能效水水平的原原因很多多,影响响因素广广泛,除除原料配配料(原原料性能能)方面面原因外外,与员员工操作作、设备备状态、燃燃料优劣劣等多方方面因素素有关,因因此水泥泥企业能能效高低低问题是是一个系系统工程程问题。(1)原原材料选选择和开开采优化化控制我国水泥泥企业普普遍对CCaO含含量445%的的水泥灰灰岩弃之之不用,原原因是低低品位矿矿石含杂杂质多,质质量难以以控制。充充分利用用这类低低品
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