精品粉煤灰可研报告.docx
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精品粉煤灰可研报告
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粉煤灰系列砂浆胶凝粉项目
可行性研究报告
1．项目概况
2．发展规划、政策分析（原平市概况、规划、发展状况、我国粉煤灰的利用现状、我市利用粉煤灰现状、解决途径）
3．项目用地分析（项目用地、厂址地形、地质、厂址水文）
4．关键技术简介
5．应用情况
6．环境影响分析
7．经济效益分析
8．社会效益分析
9．建设粉煤灰砂浆胶凝粉厂的必要性
10．建设粉煤灰砂浆胶凝粉厂的可行性
11．结论
1项目概况
1.1建设项目概况
山西省原平市的水泥厂由于国家发改委的水泥规模准入条件及市场和环境保护等多方面原因，水泥企业一直无法正常生产而亏损，为了改变这种亏损状况，经多方调研，并根据国家有关的行业政策，决定调整产品结构，原平市和发绿色建材有限公司改产无污染型环保水泥-粉煤灰建筑砂浆粉。
粉煤灰建筑砂浆粉是由东南大学材料学院研制的，在江苏省建筑生产中广泛推广应用，使用对象：
房地产业的地基土层固化和各种建筑砂浆，桥梁工程的填补，高速路基的土层固化；各使用单位经过检验一致认为该砂浆胶凝粉早期强度好，粘接强度高，抗渗性好，耐久性优良，各项物理力学性能和耐久性指标均优于传统的砂浆胶凝粉。
山西原平市和发绿色建材有限公司通过与南京东南大学材料学院进行技术合作,已成功地研制开发出了针对本地利用粉煤灰为主要原料之一的大掺量粉煤灰系列砂浆胶凝粉。
整个生产过程属于免蒸免烧方式，采用闭路生产工艺，避免了形成新的污染源，是国家积极推广发展大量利用粉煤灰的高新技术。
利用粉煤灰生产的砂浆胶凝粉配制的建筑砂浆，性能好、成本低，能够产生极大的经济效益。
利用该技术生产粉煤灰系列砂浆胶凝粉，可把我市当年产生的粉煤灰部分进行资源化利用，能够有效地治理粉煤灰造成的环境污染，还能够节约大量能源及相关自然资源，同时降低了建筑生产成本，具有极大的社会效益和经济效益。
由于其具有以上特性，有着极其广阔的前景。
1.2项目名称、建设单位、建设地点
1.2.1项目名称
建年产30万吨粉煤灰建筑砂浆粉生产线。
1.2.2建设单位
山西省原平市和发绿色建材有限公司
1.2.3建设地点
山西省原平市郭阳镇石寺乡，距108国道线1000m。
1.3项目性质建设规模及产品方案
1.3.1项目性质
属改扩建。
1.3.2建设规模
总投资1000万元，厂区占地40230平方米，通过对原石寺乡水泥厂进行技术改进，将现有高耗能低产量管磨机更改为低耗能高产量立磨；将原生料系统拆除改为新型闭路电子原料配制机构；在原料库增加收尘环保装置。
增加相应配套的粉煤灰建筑砂浆粉生产设施，生产新型粉煤灰建筑砂浆粉30万吨生产线。
1.3.3产品方案
该粉煤灰系列砂浆胶凝粉可配置强度等级为m2.5m5m7.5m10m15等型号的建筑用砂浆。
总产量30万吨/年，90%产品以散装形式销售，仅有10%产品以小袋包装销售。
1.3.4劳动定员
劳动定员为108人，其中，生产工人100人，管理人员8人。
1.3.5工作制度
实行全天24小时生产，分三班轮换上岗，年生产天数以300天计。
1.3.6本项目建设工期为十八个月
1.3.6主要技术经济指标
技改扩建项目的生产线建设期和运营期的主要技术经济指标见表1-1。
表1-1生产线建成后主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
产品品种
砂浆胶凝粉m2.5
万t/a
8
2
砂浆胶凝粉m5
万t/a
7
3
砂浆胶凝粉m7.5
万t/a
5
4
砂浆胶凝粉m10
万t/a
5
5
砂浆胶凝粉m10.5
万t/a
5
6
设备重
工厂
T
8
装机容量
kw
7100
9
计算负荷
厂内
5500
5500
10
厂外
kw
-
11
年耗电
厂内
kw·h/a
36.6×106
12
厂外
kw·h/a
-
13
日耗水
生产
m3/d
40.6
14
生活
m3/d
54
15
循环水利用率
%
52
16
总平面图指标
厂区占地面积
m2
40230
17
建筑物、构筑物占地面积
m2
22850
18
道路及广场占地面积
m2
7440
19
建筑系数
%
56.0
20
利用系数
%
85
续表1-2
序号
指标名称
单位
数量
备注
21
投资总额
基建投资
万元
2733.72
22
建设期利息
万元
145
23
生产流动资金
万元
1160
24
合计
万元
4038.72
25
基建投资分布
厂区
万元
2733.72
29
居住区
万元
-
30
厂外工程
万元
-
31
绿化工程
万元
20
32
基建投资构成
建筑工程
万元
907.32
33.19%
33
设备
万元
975.93
35.70%
34
安装工程
万元
403.52
14.55%
35
其他
万元
452.72
16.56%
36
全线劳动定员
生产工人
人
100
37
管理人员
人
6
38
服务人员
人
2
39
合计
人
108
续表1-3
序号
指标名称
单位
数量
备注
40
劳动生产率
全员
t/（人·a）
3125
41
生产工人
t/（人·a）
3375
42
能耗指标量
单位熟料热耗
KJ/kg
4067
43
单位熟料标准煤耗
kg/t
139
44
单位熟料实物煤耗
kg/t
45
单位熟料料耗
t/t
46
吨水泥综合电耗
kw·h/t
116
47
工艺过程电耗
kw·h/t
96
48
吨水泥指标
吨水泥基建投资
元/t
340.75
49
吨水泥设备重量
kg/t
50
吨水泥装机容量
kw/t
0.023
51
水泥平均综合成本
元/t
52
企业经济指标
年销售收入
万元
12114
（不含税）
53
年销售成本
万元
6118.5
生产期平均
54
年销售税金
万元
427.5
生产期平均
55
年利润总额
万元
5248.5
生产期平均
56
经济效益
全投资财务内部收益率
%
36.17
所得税前
57
投资回收期
a
2.5
含建设期
58
借款偿还期
a
4
不含建设期
59
投资利润率
%
36.17
生产期平均
60
投资利税率
%
45.71
生产期平均
2.1.5外部条件
1、给排水
①给水
A、生产用水
水泥生产的总用水量为120.6m3/d，其中循环水用量为62.4m3/d，循环水利用率为52%，补充循环水量为17.6m3/d，生产直接消耗水量为40.6m3/d。
B、消防用水量
根据GBJ16-87《建筑设计防火规范》要求，消防用水量按18L/S，持续时间3小时计，则消防备用水量为195m3/d。
C、生活用水：
生活用水量按每人每天用水0.5m3计，则全厂生活用水量为54m3/d。
②排水
生产线的生产废水，经沉淀处理后绝大部分循环使用，只有少部分废水外排。
③厂区生活污水经生活污水处理设施处理后外排，日排水量为40.5m3/d，降雨采用明沟排放
D全厂水平衡详见给\排水系统流程图
2、供电
扩建后的生产线总装机容量为5500KW，同时开机系数为B=0.85，r=0.95，负荷按0.85计，则需新增容量4675KW，主要用电设备距变电所距离不是很远，其现空余有12000KVA，可满足要求。
3、交通
厂区位于兴业县石南镇南3km处，厂门口200m即是国道324线，下由玉林往广东，上至贵港往南宁、柳州等方向，交通极为便利。
其年运输量及运输方式见表1-1-4。
广西兴业县宝山回转窑水泥厂给水、排水系统流程图
表1-1-4年运输量及运输方式表
序号
物料名称
单位
总运量
运输方式
进厂
出厂
1
石灰石
万t/a
21.92
汽车
2
矾土
万t/a
13.56
汽车
3
硬石膏
万t/a
8.68
汽车
4
二水石膏
万t/a
1.02
汽车
5
原煤
万t/a
4.06
汽车
6
散装水泥
万t/a
29.32
汽车
7
袋装水泥
万t/a
3.26
汽车
4、绿化
全厂绿化布置分为道路绿化和重点绿化。
道路绿化：
在道路一侧或两侧布置行道树。
重点绿化：
对主生产区进行重点绿化；对各功能区分隔带进行重点绿化。
在分隔带重点布置较密的乔木群，达到防尘和隔音的作用。
工程拟选用以针叶树为主的树种。
日常管理应加强对路面及绿化植被的冲洗，以达到最佳效果。
粉煤灰又称飞灰，是一种颗粒非常细以致能在空气中流动并能被特殊设备收集的粉状物质。
我们通常所指的粉煤灰是指燃煤锅炉中燃烧后从烟道排出、被收尘器收集的废弃物质，为灰褐色粉状细小颗粒，通常呈酸性。
粉煤灰主要是从火力发电场产生的，电场在用煤燃烧发电时，煤在进入燃烧炉前，要进行粉碎成煤粉，这样棵粒小，燃残留的煤级少，这样所得的渣子出一部分在高温时溶化粘结成比较大的颗粒外，其余的颗粒都很细小，故称称粉煤灰。
燃烧完毕后，自然也就成灰粉，这样灰粉渗入水用水泵打入煤灰池，这些煤灰就称粉煤灰，粉煤灰中有２０％是很容易被吹到空中的空心微珠，且富含重金属，能在空气中停留百日左右。
粉煤灰、煤灰渣主要成份为硅酸盐、铝硅酸盐、氧化硅、硫酸盐等，含铁也相当高。
它本身没有水硬胶凝性，但经磨细后，在有水份的条件下，能与碱性物质等起化学反应生成水硬胶凝性的化合物，原来粉煤灰多数未综合利用，所以存放粉煤灰其既占土地又污染环境，现在粉煤灰可以综合利用，变费为宝，因此粉煤灰用途极广，主要用以制作建材，主要用于水泥生产、建筑砌块等。
2.1.1企业概况及拟产产品现状
2.1.2项目名称、建设单位、建设地点
2.1.2.1项目名称
兴业县宝山回转窑水泥厂扩建年产30万吨特种水泥新型回转窑生产线。
2.1.2.2建设单位
广西兴业县宝山回转窑水泥厂
2.1.2.3建设地点
广西兴业县石南镇黑石岭，距324国道线200m。
2.1.3项目性质建设规模及产品方案。
2.1.3.1项目性质
属技改扩建。
2.1.3.2建设规模
总投资11893.72万元，厂区占地40230平方米，通过对原回转窑进行技术改进，增加分解炉、生料磨和熟料磨等相应配套的生产设施，采用窑外分解工艺，扩大其生产能力，在原厂区扩建成年产30万吨特种水泥新型回转窑生产线。
2.1.3.3产品方案
硫铝酸盐水泥系列产品主要有：
快硬硫铝酸盐水泥、高强硫铝酸盐水泥、膨胀硫铝酸盐水泥、自应力硫铝酸盐水泥等四个品种。
总产量30万吨/年，90%产品以散装形式销售，仅有10%产品以小袋包装销售。
2.1.3.3劳动定员
劳动定员为108人，其中，生产工人100人，管理人员8人。
2.1.3.4工作制度
实行全天24小时生产,分三班轮换上岗,年生产天数以300天计。
2.1.3.5本项目建设工期为十八个月
2.1.4主要技术经济指标
技改扩建项目的生产线建设期和运营期的主要技术经济指标见表2-1-1。
表1-1生产线建成后主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
建设规模
回转窑熟料
t/d
900
t/a
270000
2
硫铝酸盐水泥
t/d
1050
t/a
315000
3
产品品种
硫铝酸盐水泥
万t/a
31.5
4
5
商品水泥熟料
万t/a
6
设备重
工厂
T
7
矿山
T
-
8
装机容量
kw
7100
9
计算负荷
厂内
5500
5500
10
厂外
kw
-
11
年耗电
厂内
kw·h/a
36.6×106
12
厂外
kw·h/a
-
13
日耗水
生产
m3/d
40.6
14
生活
m3/d
54
15
循环水利用率
%
52
16
总平面图指标
厂区占地面积
m2
40230
17
建筑物、构筑物占地面积
m2
22850
18
道路及广场占地面积
m2
7440
19
建筑系数
%
56.0
20
利用系数
%
85
续表1-2
序号
指标名称
单位
数量
备注
21
投资总额
基建投资
万元
10733.72
22
建设期利息
万元
578
23
生产流动资金
万元
1160
24
合计
万元
11893.72
25
基建投资分布
厂区
万元
10733.72
26
石灰石矿山
万元
-
27
粘土矿山
万元
-
28
炸药库
万元
-
29
居住区
万元
-
30
厂外工程
万元
-
31
其他
万元
-
32
基建投资构成
建筑工程
万元
3562
33.19%
33
设备
万元
3832.65
35.70%
34
安装工程
万元
1561.38
14.55%
35
其他
万元
1777.69
16.56%
36
全线劳动定员
生产工人
人
100
37
管理人员
人
6
38
服务人员
人
2
39
合计
人
108
续表1-3
序号
指标名称
单位
数量
备注
40
劳动生产率
全员
t/（人·a）
3125
41
生产工人
t/（人·a）
3375
42
能耗指标量
单位熟料热耗
KJ/kg
4067
43
单位熟料标准煤耗
kg/t
139
44
单位熟料实物煤耗
kg/t
45
单位熟料料耗
t/t
46
吨水泥综合电耗
kw·h/t
116
47
工艺过程电耗
kw·h/t
96
48
吨水泥指标
吨水泥基建投资
元/t
340.75
49
吨水泥设备重量
kg/t
50
吨水泥装机容量
kw/t
0.023
51
水泥平均综合成本
元/t
52
企业经济指标
年销售收入
万元
12114
（不含税）
53
年销售成本
万元
6118.5
生产期平均
54
年销售税金
万元
427.5
生产期平均
55
年利润总额
万元
5248.5
生产期平均
56
经济效益
全投资财务内部收益率
%
36.17
所得税前
57
投资回收期
a
2.5
含建设期
58
借款偿还期
a
4
不含建设期
59
投资利润率
%
36.17
生产期平均
60
投资利税率
%
45.71
生产期平均
2.1.5外部条件
1、给排水
①给水
A、生产用水
水泥生产的总用水量为120.6m3/d，其中循环水用量为62.4m3/d，循环水利用率为52%，补充循环水量为17.6m3/d，生产直接消耗水量为40.6m3/d。
B、消防用水量
根据GBJ16-87《建筑设计防火规范》要求，消防用水量按18L/S，持续时间3小时计，则消防备用水量为195m3/d。
C、生活用水：
生活用水量按每人每天用水0.5m3计，则全厂生活用水量为54m3/d。
②排水
生产线的生产废水，经沉淀处理后绝大部分循环使用，只有少部分废水外排。
③厂区生活污水经生活污水处理设施处理后外排，日排水量为40.5m3/d，降雨采用明沟排放
D全厂水平衡详见给\排水系统流程图
2、供电
扩建后的生产线总装机容量为5500KW，同时开机系数为B=0.85，r=0.95，负荷按0.85计，则需新增容量4675KW，主要用电设备距变电所距离不是很远，其现空余有12000KVA，可满足要求。
3、交通
厂区位于兴业县石南镇南3km处，厂门口200m即是国道324线，下由玉林往广东，上至贵港往南宁、柳州等方向，交通极为便利。
其年运输量及运输方式见表1-1-4。
广西兴业县宝山回转窑水泥厂给水、排水系统流程图
表1-1-4年运输量及运输方式表
序号
物料名称
单位
总运量
运输方式
进厂
出厂
1
石灰石
万t/a
21.92
汽车
2
矾土
万t/a
13.56
汽车
3
硬石膏
万t/a
8.68
汽车
4
二水石膏
万t/a
1.02
汽车
5
原煤
万t/a
4.06
汽车
6
散装水泥
万t/a
29.32
汽车
7
袋装水泥
万t/a
3.26
汽车
4、绿化
全厂绿化布置分为道路绿化和重点绿化。
道路绿化：
在道路一侧或两侧布置行道树。
重点绿化：
对主生产区进行重点绿化；对各功能区分隔带进行重点绿化。
在分隔带重点布置较密的乔木群，达到防尘和隔音的作用。
工程拟选用以针叶树为主的树种。
日常管理应加强对路面及绿化植被的冲洗，以达到最佳效果。
2.2工艺技术和生产方法
2.2.1生产工艺及方法
本项目生产工艺该项目的硫铝酸水泥生产是以石灰石、铝矾土和石膏为原料，经鄂式破碎机和立轴式锤式破碎机进行一、二级破碎后，通过微机按一定比例进行质量配料后送生料磨机进行粉磨，出磨后的生料通过机械倒库式均化，以克服生料在短期内的成分波动而影响水泥质量。
均化好的生料通过气力提升泵打入切线型五级旋风预热回转窑，在1350±50℃和氧化气分的条件下，烧成熟料。
其熟料主要矿物是3CaO·3Al2O3·CaSO4和2CaO·SiO2形成这些矿物的氧化物来源于工业原料：
石灰石、矾土和石膏。
其生料在不同温度下发生如下变化：
1、普通硫铝酸盐水泥熟料形成过程
室温~300℃原料脱水，包括物理水和结晶水；
300~450℃石膏转变为无水石膏；
450~600℃矾土的水铝石分解，形成α-Al2O3，物料中出现α-SiO2和Fe2O3；
600~850℃α-Al2O3、α-SiO2和Fe2O3继续增加；
850~900℃CaCO3分解，产生CaO和CO2，CO2从废气中逸出；
900~950℃游离CaO量迅速增加，2CaO·Al2O3·SiO2开始形成；化学反应为：
2CaO+Al2O3+SiO22CaO·Al2O3·SiO2；
950~1000℃3CaO·3Al2O3·CaSO4矿物开始形成：
化学反应为：
3CaO+3Al2O3+CaSO43CaO·3Al2O3·CaSO4
1000~1050℃3CaO·3Al2O3·CaSO4和2CaO·Al2O3·SiO2的量继续增加，出现β-2CaO·SiO2，游离CaO吸收率达2/3；化学反应为：
3CaO+3（2CaO·Al2O3·SiO2）+CaSO43CaO·3Al2O3·CaSO4+3（2CaO·SiO2）
2CaO·SiO22CaO·SiO2
1150~1250℃3CaO·3Al2O3·CaSO4继续增加，游离CaO和2CaO·Al2O3·SiO2消失，在1250℃出现4CaO·2SiO2·CaSO4矿物，此时试样的矿物组成主要为3CaO·3Al2O3·CaSO4、β-2CaO·SiO2、4CaO·2SiO2·CaSO4、游离CaSO4和少量铁相；化学反应为：
2（2CaO·SiO2）+CaSO44CaO·2SiO2·CaSO4
1250~1300℃4CaO·2SiO2·CaSO4消失，分解成为α′-2CaO·SiO2和游离CaSO4，此时熟料的主要矿物为3CaO·3Al2O3·CaSO4和2CaO·SiO2，还有少量铁相和CaSO4，以及微量MgO，普通硫铝酸盐水泥熟料已完全形成；化学反应为：
4CaO·2SiO2·CaSO42（2CaO·SiO2）+CaSO4
1300~1400℃熟料矿物无明显变化；
1400℃以上3CaO·3Al2O3·CaSO4及CaSO4开始分解，产生12CaO·7Al2O3等急凝矿物，出现熔块，熟料质量下降。
由此可知正常条件下生产的硫铝酸盐水泥熟料，其最终矿物组分主要是3CaO·3Al2O3·CaSO4和2CaO·SiO2，还有少量CaSO4和铁相（4CaO·Al2O3·Fe2O3）,有时还存在一些方镁石（MgO）和钙钛矿（CaO·TiO2）。
硫铝酸盐水泥熟料中各矿物的形成都是固相反应的结果，在加热过程中虽有极少量液相出现，但并未见到只有通过液相才能形成的矿物。
硫铝酸盐水泥熟料烧成温度范围应该是1300~1400℃，即1350℃±50℃，烧成范围与硅酸盐水泥熟料一样为100℃，但烧成温度要低100℃。
是根据硫铝酸盐特种水泥生产的特点以及同类型特种水泥厂的设计经验总结,采用最近几年新涌现出来的成熟的新工艺、新设备、新技术，如原材料破碎采用立轴式超细破碎机，选粉采用先进的o-sepa选粉机及三通道喷煤系统等。
使得整个生产线工艺流程顺畅、布局合理、成为一条工艺先进、技术可靠、节能低耗，经营、管理、操作方便、投资省、见效快的新型硫铝酸盐水泥生产线。
其分别由：
1、石灰石、矾土及石膏的破碎系统；2、原料配料与生料粉磨系统；3、生料均化及储存系统；4、熟料烧成与煤粉制备系统；5、熟料储存与混合材料破碎储存系统；6、水泥配料与水泥粉磨系统；7、水泥均化，储存及包装系统等构成，分述如下：
1、石灰石、矾土及石膏的破碎系统
石灰石、矾土及石膏是硫铝酸盐水泥生产的主要原料。
这三种物料的原料性能差别很大，矾土最难破碎，石膏最易破碎，石灰石居中。
根据同类型厂家的调查总结。
不管是选用锤式破碎机还是反击式破碎机，矾土对破碎机的锤头磨损很大。
外另石膏破碎是呈纤维状，粒度很细在库中不易卸出等问题。
综上所述。
要选用一台设备兼顾三种原料是很难的，经分析比较，该项目采用单段碎2PF1250反击式破碎机，台时产量为100~140t/h，该机的特点是破碎比大，出料粒度0~20mm，工艺简单，用工少，用一台即完成三种原料的破碎。
2、原料配料与生料磨系统
原料配料选用国家建材局科技中心上海福丰电子有限公司生产的（获国家专利）MHS悬挂式皮带失重称微机配料系统，计量精度可达0.1%以上，可以使出磨的生料合格率达到70%以上。
用于生产的原料都是块状，水份很小，因此，本系统不考虑使用烘干系统。
由于采用库底配料，皮带机直接送入生料磨的进料口，生料磨房不再考虑磨头仓，生料磨机采用Φ2.2×7
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