采用活性激发技术年处理60万吨工业废渣综合利用项目可行性研究报告.docx
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采用活性激发技术年处理60万吨工业废渣综合利用项目可行性研究报告
采用活性激发技术年处理60万吨工业废渣综合利用项目
可行性研究报告
第一章申报单位及项目概况
1.1项目申报单位概况
本项目由********水泥股份有限公司（以下简称****公司）承办建设。
********水泥股份有限公司前身为****水泥厂，始建于1958年3月,1998年12月改制成立********水泥股份有限公司，公司占地面积374万平方米，位于********市西郊太阳村镇,东临柳江河，南靠黔桂铁路和宜柳高速公路，水陆交通便利。
********水泥股份有限公司建厂于1958年。
目前有四条水泥生产线：
1＃线，日产2000吨的半干法水泥生产线；2#线，从丹麦引进的日产3200吨熟料的新型干法回转窑生产线。
该条线建成后，年水泥生产规模达到230万吨，年销售收入5亿多元，成为华南地区最具影响力的水泥生产企业。
2003年，利用日本对华绿色援助计划的支持，配套建设了先进的纯低温余热发电系统，提高了能源综合利用率。
3#线是2005年****公司经过技改后，建设的一条2500吨/天熟料的干法回转窑生产线。
在此基础上，2008年与3#线同样规模的一条2500吨/天熟料的干法回转窑生产线4#线建成投产，使水泥总生产规模达到450万吨/年。
****公司生产的“****”牌系列水泥产品有硅酸盐水泥，普通硅酸盐水泥，复合硅酸盐水泥等通用水泥；中热硅酸盐水泥，低热矿渣硅酸盐水泥，道路硅酸盐水泥，矿渣硅酸盐水泥，抗硫酸盐水泥，油井水泥等特种水泥；核电工程专用水泥。
同时，所生产的大部分水泥产品经第三方公证检验机构的检测符合英美标准。
****公司主导产品“****”牌水泥，为全国名、优、特产品，先后荣获国家金质奖章、中国名牌产品、****著名商标、****区优质产品、大西南优质名牌产品、质量满意产品、全国用户满意产品等众多称号。
1994年在全国水泥行业中首家通过ISO9002质量体系认证，并于2001年12月获得ISO14001环境管理体系认证。
产品在国内覆盖****、广东、海南贵州等省，出口远销港澳地区及东南亚各国。
****公司成立50多年来，一直重视企业自主创新，自主研发了P.Ⅱ42.5、P.O52.5等高品质水泥，低碱、超低碱普通42.5硅酸盐水泥、中热水泥、道路水泥、油井水泥等特种水泥以及核电工程专用水泥，产品质量优良且稳定，广泛应用于国家大型机场、铁路、公路、桥梁、电站、码头、高层建筑、核电站等大型国家重点建设项目，筑就了大批国家优质工程。
多年来，****公司在创造经济效益的同时，也在生产实践中探索社会、环境、企业三赢的循环经济发展之路，努力构建技术先进、资源利用合理和符合清洁生产要求的生产工艺流程，并在做好发展规划，加快企业发展的同时，理顺经济建设和环境保护的关系，把生态水泥建设作为****公司的绿色品牌。
目前公司是****壮族自治区建材行业唯一一家循环经济试点单位，在资源综合利用和节能减排工作中取得良好成效。
自2001年以来，先后开发粉煤灰等多种工业废渣应用于水泥生产，目前公司已消纳各种工业废渣达240多万吨，是区内水泥行业第一家利用低温余热发电的企业，开创了我区水泥行业资源综合利用的先河，为我区其它水泥企业的资源综合利用工作起到导向作用。
****公司一直以来注重企业科技创新，采用合作创新模式提升公司的研究开发水平，与武汉理工大学、济南大学、西南科技大学、****大学、桂林理工大学、天津水泥工业设计院、****建材科研设计院等区内外知名高等院校和科研院所建立了良好的研究开发合作关系。
2009年7月29日，****壮族自治区科学技术厅下达桂科高函字（2009）79号函中同意组建在********水泥股份有限公司组建****新干法水泥制造工程技术研究中心，目前中心正在按计划筹建中，并于2010年9月通过科技厅认定。
凭借研究中心这个平台，公司正在整合区内外技术资源开展潜在替代燃料的开发、工业废弃物替代原料的研究、城市工业废弃物“双掺”技术的研究等资源综合利用技术研究工作正有条不紊地进行，公司已掌握了硫酸工业废渣、粉煤灰、矿渣、工业磷石膏、脱硫石膏等综合利用技术，这些技术将为本项目的实现提供强有力的支撑。
2010年11月8日，我公司获得国家级高新技术企业的认定。
2006年到2011年以来公司承担各级部门的科技项目共12项，其中有6项通过鉴定并获得成果登记，有2项获得区级科技进步奖，3项获得市级科技进步奖。
****公司从事专业化的水泥生产已有50年的历史，通过不断发展，现有职工1600多人,其中大学本科以上学历182人，大专学历198人，中专学历156人，并且培养出一批专业技术人才。
这支技术队伍中，高级职称有26人，中级职称102人，初级128人。
公司技术带头人杨义，男，博士，工学、工商管理硕士，教授级高级工程师，现任********水泥股份有限公司总经理，****大学兼职教授、硕士研究生导师，公派到欧洲著名的跨国公司拉法基集团伦敦实验室从事绿色建材领域的研究。
先后担任二十二项省部级科研课题的项目负责人，有两项成果获省部级科技进步二等奖，一项获三等奖，多项省部级重点研究课题通过专家鉴定，三项被评为国内领先水平；三项被评为国内先进水平；获一项国家发明专利授权。
在国家级和省级科技期刊发表学术论文15篇，参与编写专著1部。
多年来，****公司在创造经济效益的同时，也在生产实践中探索社会、环境、企业三赢的循环经济发展之路，努力构建技术先进、资源利用合理和符合清洁生产要求的生产工艺流程，并在做好发展规划，加快企业发展的同时，理顺经济建设和环境保护的关系，把生态水泥建设作为****公司的绿色品牌，企业产品订货量连年供不应求，企业经济效益增长势头强劲，各项业务发展迅速，盈利水平大幅度提升，财务状况良好。
随着公司不断加大产品技改步伐和技术创新力度，公司产品品种不断扩大，产值、税利均有不同幅度增长，取得了可喜的成绩。
为满足市场对工业废渣微粉的需求，同时考虑促进公司发展的远景规划，****公司于2011年4月新建风机厂房、袋收尘厂房和立磨厂房，及新增一条包括废渣输送、烘干、粉磨、废气处理、成品输送的立磨生产线，采用立磨粉磨废渣微粉技术，利用工业废弃物和本地资源作混合材料，生产工业废渣微粉，每年可处理工业废渣达60万吨，减少工业废渣对环境的污染和占地，节约工业废渣的运输和处理费用，降低生产成本，能为公司带来巨大的经济效益，进一步提高****水泥品牌在国内外的知名度，提升****水泥的地位，力争实现生产规模和管理水平再上一个新台阶，同时具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
1.2项目概况
1.2.1项目名称
本项目名称为：
********水泥股份有限公司采用活性激发技术年处理60万吨工业废渣综合利用项目
1.2.2项目建设背景
工业废渣微粉用作混凝土掺合料是目前国内外研究的热点。
工业废渣微粉的应用最初的研究目的是为了在水泥中掺加工业废渣微粉以降低成本和节约能源，但是更长远的目的主要是为了改善水泥基材料的性能。
大量研究（工业废渣微粉的微集料作用，工业废渣微粉对水泥水化的种种物理化学作用，工业废渣微粉中各种矿物与水泥水化产物反应生产的新生水化相等等）表明工业废渣微粉不完全是一种惰性混合材料。
工业废渣微粉经过超细粉磨后具有许多优良的特性，其细度（3～7μm）比水泥（20～30μm）小得多，密度也比水泥小（水泥密度约为3.1g/cm3,工业废渣微粉密度约为2.75g/cm3）,工业废渣微粉参与到了水化反应当中，而不是以惰性组分存在。
工业废渣微粉对净浆的流动性、泌水性等性能有改善作用，能改变硬化水泥浆体的孔结构。
在一定掺量范围内，其对水泥的凝结时间并无明显影响，甚至还能提高水泥的早期强度。
随着高强高性能混凝土这一概念的深入人心,目前混凝土除需要具有较高强度外还必须具备较好的工作性和耐久性。
制备低水灰比高强混凝土时,具有微细集料效应的工业废渣微粉能代替部分不水化的水泥填充于浆体中,节约成本,且还能改善工作性。
把工业废渣微粉用作混凝土的一种掺合料是可行的：
（1）在配制高强高性能混凝土时，掺入适量的超细工业废渣微粉可以减小混凝土的坍落度损失，提高坍落度保持性能，改善新拌混凝土的工作性能。
（2）工业废渣微粉的掺入，能改善了混凝土工作性能，在保持混凝土坍落度不变的情况下，使混凝土水胶比降低，从而使混凝土的抗压强度得到提高。
（3）用超细工业废渣微粉作为混凝土的掺合料，可以大大改善混凝土抗硫酸侵蚀性能。
（4）掺入超细工业废渣微粉，可以改善混凝土的和易性，降低混凝土的坍落度经时损失，降低混凝土的水化温升，改善混凝土的施工性能。
（5）超细工业废渣微粉具有微集料效应、微晶核效应等，能够促进C3S的水化，显著提高混凝土抗压强度。
对于早期抗压强度要求特别高的工程项目，超细工业废渣微粉具有较高的使用价值。
并能产生良好的经济效益、环境效益，符合可持续发展的要求。
在目前水泥产能日趋饱和，竞争趋于白热化的市场形势下，大力发展工业废渣微粉的生产，加大工业废渣微粉在混凝土中掺加量的研究，是一条可持续发展，有利于环保，增加工业废弃物利用，改善废弃物循化利用前景的新兴项目。
1.2.3项目建设性质
项目建设性质为新建。
1.2.4项目建设地点
本项目建设地点位于********市柳南区太阳村镇********水泥股份有限公司厂区内。
1.2.5主要建设内容和规模
项目主要是通过引进先进的立磨生产线对工业废渣、矿渣进行活性激发后生产废渣微粉，建设内容包括土建工程和新增立磨生产线。
其中，土建工程包括新建风机厂房、袋收尘厂房和立磨厂房，总建筑面积972.5㎡；新增一条包括废渣输送、烘干、粉磨、废气处理、成品输送的立磨生产线，主要设备包括双梁抓斗吊车、破碎机、皮带输送机等生产设备共计33台/套，项目建成后，年可处理工业废渣60万吨，生产超细工业废渣微粉60万吨。
1.2.6产品工艺方案
（1）产品标准
项目产品生产严格遵循如下产品标准：
1）国家标准
①《用于水泥中的粒化高炉矿渣》（GB∕T203-2008）
②《水泥化学分析方法》（GB／T176-2008）
③《用于水泥中的粒化电炉磷渣》（GB∕T6645-2008）
2）行业标准
（2）产品生产工艺流程
项目的主要产品是矿渣微粉其主要工艺流程如下图所示：
1.2.7主要新增设备选型
根据产品方案和生产工艺需要，项目需要新增双梁抓斗吊车、破碎机、皮带输送机等生产设备共计33台/套，具体如下表所示:
新增设备表
序号
设备名称
规格
数量
（台、套）
单价
（万元）
总价
（万元）
一
主要设备
1
储存及输送
设备
双梁抓斗吊车
Lk28.5M.H=28MQ=15T65T
1
38
38
2
破碎机（PF-1520）
Φ1520×2000
1
300
300
3
皮带输送机
B800×190100
5
80
400
4
粉磨
系统
立磨
TRMS43.4
1
2400
2400
5
主电机
YRKK800-6
1
200
200
6
立磨提升机
NE150×26.90m
1
30
30
7
废气处理
袋收尘器，配套风机
风量：
280000m3/h
1
400
400
8
立磨循环风机
2870DIBB24
1
58
58
10
胶带斗式提升机
150t/h
4
100
400
小计
4226
二
附属设备及其他工器具
若干台
50
1
小型风机
1
40
15
3
小型电机
10
10
4
单机脉冲收尘器
6
30
合计
33
4331
1.2.8工程技术方案
（1）土建工程
1）设计依据：
①《建筑设计防火规范》（GB50016-2006）
②《工程建设标准强制性文件-工业建筑部分》
③《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001〔2008年版〕）
④《水泥工厂设计规范》（GB50295-2008）
2）土建工程内容
本项目新建风机厂房、袋收尘厂房及立磨厂房，主要建设内容及结构如下：
①风机厂房：
项目新建风机厂房一座，建筑占地面积103.5㎡，总建筑面积103.5㎡，建筑高度9m，钢结构标准厂房，独立柱基础，建筑耐火等级为二级，火灾危险性类别为丁类，抗震设防烈度为6度，使用年限50年。
②袋收尘厂房：
项目新建袋收尘厂房一座，建筑占地面积225㎡，总建筑面积225㎡，建筑高度10.5m，钢结构标准厂房，独立柱基础，建筑耐火等级为二级，火灾危险性类别为丁类，抗震设防烈度为6度，使用年限50年。
③立磨厂房：
项目新建立磨厂房一座，建筑占地面积644㎡，总建筑面积644㎡，建筑高度14m，框架结构，独立柱基础，建筑耐火等级为二级，火灾危险性类别为丁类，抗震设防烈度为6度，使用年限50年。
（2）给水工程
1）设计依据
①《建筑给水排水设计规范》GB50015-2003
②《室外给水设计规范》GB50013-2005
2）设计原则
①确保生产和消防等用水安全。
②建成合理、可靠的输配水管网，供水压力能满足厂区内多层建筑用水由管网直接供水。
③坚持开源与节流并举的方针，根据需要和可能，推行循环用水、重复用水等措施。
④遵循国家现行的给水设计有关技术规范、规定。
3）给水工程方案
日最高用水量预测：
项目用水主要是冷却用水，封闭循环使用，不涉及用水消耗。
4）供水水源
本项目的生产、生活用水均由****公司自备水厂提供。
****公司拥有日供水能力27000吨水厂，完全能够满足生产循环用水和职工生活用水的需求。
拟采用DN100口径的给水引入管。
5）给水管网设计
厂区内给水管网采用生产、生活、消防共享形式，环状布置，以保证厂区供水的安全性和可靠性。
管网布置原则上为主干管网沿主干道布置，沿其余道路布置次干管和支管。
6）消防给水
本项目的建筑物耐火等级为二级，根据《建筑设计防火规范》（GB50016－2006），厂区采用室外地面式消防栓，其服务半径控制在120M以内，消防水量15l/S,火灾时消防供水量延续时间为2小时，室内消防采用室内消防栓，消防水量10l/S，火灾时消防供水量延续时间为2小时，同一时间内的火灾次数为一次，消防用水量180m3。
项目消防给水设计将沿用原有厂区内消防系统，系统采用低压制，消防管网与生活给水管网合用，管网按DN200管径在厂区主次干道环状铺设。
室外按不大于120米间距设置SS100室外地上式消火栓。
各车间、仓库等内部按不大于50米间距设置SN65室内消火栓，同时在车间、仓库等处设置1211型干粉灭火器，以供急救消防，设置原则为1组/80平方米，每组2只。
建筑物室外按不大于100米间距设置SS150室外消火栓。
厂内建筑，应按规范规定自行设置消防水池，配套消防泵等。
（3）排水工程
1）排水工程设计依据
《室外排水设计规范》GB50014-2006
2）排水设计原则
全面规划，合理布局，使排水工程设施的建设有利于水环境的保护。
根据企业生产需要，当地现有排水设施结合环保要求、当地地形综合考虑。
使新设计的排水系统与工业区排水系统合理地有机结合，分期分阶段建成适合于厂区发展的排水系统。
本项目采用雨污分流的排水体制。
项目本着污染物总量控制和浓度控制相结合的原则，产生的生活污水和工业废水在厂内先行处理，在达到《污水排入城市下水道水质标准》（CJ3082-1999）和《污水综合排放标准》（GB8978-1996）后排入厂区排水管网。
3）排水系统设计
①排水体制
为达到保护水体的目的，杜绝污染后患，厂区采用分流制排水体制。
污水系统用于收集生活污水和生产污、废水,分别处理达标后排入市政污水管网。
雨水系统用于收集雨水后排入市政污水管网。
2）污水排放系统设计
项目实行生产废水零排放，因此本项目不涉及污水排放系统设计。
③雨水排水工程
Ａ 雨水水量
雨水水量按以下公式预测：
Q=Ψ·q·F
其中q——设计暴雨强度，采用象州县暴雨强度公式：
q=2415×P0.34/（t+8.24P0.327）0.725（L/s·hm2）
式中：
设计重现期P=1年；
设计降雨历时t=t1+mt2；
t1—地面汇流时间（min），取2分钟；
t2—管渠内流行时间（min）
m——管渠延缓系数，管及暗渠采用2.0，明渠采用1.2；
Ψ——地面径流系数，综合后取0.7；
F——汇水面积。
Ｂ 雨水管网系统
厂区内雨水管原则上沿道路、适应地形纵坡布置。
雨水经雨水管（渠）收集后排入当地排水管网。
（4）供电工程
1）供电工程设计依据
《城市电网规划设计导则》
《城市电力规划规范》GB50293-1999
2）供电工程技术方案
项目所在太阳村的市政供电设施基本完善，供电线路已接设至厂区外围，接入后即可满足项目建设和运营需要，项目按三级负荷供电。
厂区沿道路布置电缆沟，采用动力电缆供电。
车间内部采用沿桥架、线槽或穿电线管埋地、埋墙敷设。
①供电系统设计原则
A根据厂区的生产工艺流程，作出负荷预测。
B统一规划，合理布局，减少迂回，降低投资。
C根据电力系统适度超前的原则，合理预测厂区总用电负荷。
D统一设计，分步实施，以近为主，远近结合。
②用电量预测
项目完成后废渣微粉电能单耗约为1.5KWh∕吨,按年产60万吨计算，年总耗电量为88.6万KWh。
根据以上年耗电量估算，项目需拟配套安装2000kVA变压器2台、高压盘2台、低压GGD配电柜4台。
③供电设计
①电源及变电站容量的确定
本项目电源主要通过柳太线114号线路和野太线158号线路两条线路供电。
供电线路电压为110KV。
根据电力负荷预测结果，厂区需配置变电容量可满足项目用电要求，不需要另行增容。
②道路照明
厂内道路照明采用高压钠灯，照度标准为20LX，线路均采用VV22—1kV铠装电力电缆直埋敷设。
（5）防雷
根据****市气候评价所提供的资料，****市近年年平均雷暴天数为63天（2006年）、55天（2007年），故本项目区域属于中雷区；厂区工程建筑均属三类防雷建筑，建筑物防雷装置包括接闪器、引下线、接地装置等，防雷技术方案如下：
1）所有突出屋面的金属物均应与避雷带焊接。
2）钢筋混凝土柱利用柱内四根主筋通长焊接作防雷引下线，利用柱基钢筋及基础梁下部二根主筋做接地装置，柱筋引下线上部应与避雷带焊接，下部应与柱基钢筋及用作接地装置的基础主筋焊接，并采用-40×4镀锌扁钢沿建筑物四周基础坑旁敷设成闭合形状的水平人工接地体，顶端距地面为1m，在建筑物出入口处埋深至1.5m,接地装置之间应电焊连接，保证形成电气通路，接地电阻要求不大于4欧姆，若实测超过则应增加接地装置。
3）防雷接地系统中所有金属导体间均应电焊连接，保证形成电气通路，焊点涂防锈漆保护。
4）本项目设总等电位连结，所有进出办公楼、科研楼的金属管道及电缆金属外皮均应与接地装置连接。
建筑防雷按第三类防雷建筑物设防。
其它区域根据实际情况需要，设置独立的防雷避雷设施。
（6）通风与空调
对于车间厂房，通风系统和设备选择应根据设施占地面积、发热量及对温、湿度和空气含尘浓度的要求综合考虑。
同时应符合运行可靠、经济和节能的原则。
（7）消防工程
1）设计依据
本项目消防与安全设计按照《建筑设计防火规范GBJ16-87》、《爆炸和火灾场所电力装置设计规范》、《建筑灭火器装置设计规范GB50058-92》进行。
2）总图消防
①项目厂区内各建筑物的间距满足防火要求，四周按防火规范要求设有环形消防车道与厂区主次干道相接。
各建筑物间距均大于20m，满足防火间距及防火分区的要求。
②保证厂区环形道路畅通，形成贯穿厂区的主、次干道，保证厂区内车道与厂外道路相连接。
③厂区设室外消火栓系统，并根据不同场合分别采用自动报警工手动报警。
3）电气消防
①所有配电系统所用材料均选用阻燃材料，各配电箱附近配备手提式ABC型磷酸铵盐干粉灭火器；变配电所内配备手推车式ABC型磷酸铵盐干粉灭火器。
②消防照明采用带蓄电池的应急照明灯具。
4）消防系统建设
①车间消防系统建设
A车间厂房的耐火等级为二级，消防等级按丙级设计。
B室外消防用水量为20L/S，室内消防用水量为10L/S，消防给水在厂房给水管网引接。
C室外消防利用厂区室外消火栓，室内消火栓直径SN150，栓口距地高1.10米，水枪有效范围直径19米，水龙带25米，消火栓采用明装式安装。
②仓库消防系统建设
A仓库的耐火等级为二级，消防等级按丙级设计。
B室外消火栓用水量20L/S，室内消火栓用水量25L/S。
C室内消火栓系统由厂区给水管网提供，室外消火栓由市政给水管引接。
D室外消防利用厂区室外消火栓，室内消火栓直径SN150，栓口距地高1.10米，水枪有效范围直径19米，水龙带长25米，消火栓采用明装式安装。
5）消防机构设置及定员
公司设有安全生产总指挥、副总指挥及安全生产监督小组、安全生产小组、安全生产应急小组负责落实并监督全公司消防工作，并制订安全措施及规章制度，贯彻国家及地方消防方面的有关法令、法规，进行消防宣传教育等。
公司设兼职消防队伍，由城市消防部门培训。
（8）防震工程
厂区地势平坦，地质状况较好。
根据国家地震局编制的《中国地震动参数区划图》，项目范围为地震烈度小于六度地区。
项目办公楼、厂房、仓库及其他辅助设施建筑按照抗震设防烈度六度设计。
（9）通讯工程
厂内的主要通讯线路电路由电话、计算机网络及数字电视三部分组成。
通信网络系统采用光缆从通信部门网络接入。
由通信部门出资负责接入厂内，厂内各部门根据需要使用通信系统。
（10）绿化工程
1）绿地系统建设指导思想
①有利于环境的美化和生态保护，同时具有屏蔽污染的安全防护作用。
②形成独特的风貌和形象，通过地方植被的运用，进一步强化现有的绿化条件。
③一切可绿化的用地均应绿化。
④绿化布置不应妨碍行车视距。
2）绿地系统结构
绿地系统建设对于保持生态环境、提升景观品质具有重要的作用。
结合自然环境和研究所未来发展规划，采用阔叶乔木、灌木和草皮相结合的绿地系统。
即：
宽距离地带（如主干道旁）种植阔叶乔木，起到隔声降尘作用；较窄地带种植低矮灌木，并敷设草皮，隔阻地面尘土，滤新空气。
1.2.9项目总投资及资金筹措
本项目总投资9629万元，其中固定资产投资8629万元，流动资金1000万元。
在固定资产投资中，建筑工程费378.8万元，设备购置费4331万元，安装工程费2050万元，工程建设其他费用654.7万元，预备费899万元，建设期利息315.5万元。
项目建设资金渠道主要来源于企业自筹和银行贷款、申请无偿资助金额，总投资9629万元中，企业自筹3629万元，银行贷款5000万元，申请中小企业发展专项资金无偿资助1000万元。
1.2.10项目建设计划及实施情况
（1）项目建设计划
本项目建设内容包括包括新建风机厂房、袋收尘厂房和立磨厂房，总建筑面积972.5㎡及新增一条包括废渣输送、烘干、粉磨、废气处理、成品输送的立磨生产线的建设，本项目建设从2011年4月开始，至2012年4月完成，全部项目建设可在12个月内完成，从主体工程正式动工开始起算。
（2）项目实施情况
截止到2011年5月底，项目已完成厂房规划设计等前期工作及部分厂房的基底建设，新增生产及配套设备部分已购置，预计全部项目建设可在一年内完成。
1.3项目各项经济指标
项目的主要技术经济指标详见下表：
主要技术经济指
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