无烟煤技改方案可行性研究报告.docx

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无烟煤技改方案可行性研究报告

中材萍乡水泥有限公司无烟煤技改方案

可行性报告

中材水泥公司：

现将中材萍乡水泥有限公司无烟煤技改方案可行性报告汇报如下，请予审核：

一、目的：

1、通过烧成系统无烟煤技改，将现有的烟煤煅烧工艺，改造为无烟煤煅烧工艺。

2、正常生产为全无烟煤煅烧或80%无烟煤，降低生产成本。

3、确保熟料的产质量：

熟料产量≥2750吨/天；熟料质量在现有的水平上有所提高；

二、改造时间：

1、煤磨磨房土建施工：

11月15日～12月31日；

2、煤磨及配套设备及非标准件安装：

2010年元月1日～2月20日；

3、分解炉及管道改造时间：

2010年元月5日开始进行现场非标准件制做、如需安装起重设备，设备基础应提前进行；

4、元月20日停止生产，开始全面进入改造，到2月底完成；

三、分解炉改造方案：

中材萍乡水泥有限公司无烟煤技改分解炉改造有如下两个方案：

方案一：

将现分解炉上升风管延升22米，再返回到预热器C5；方案二：

增加一个容积为260m3带流化床的外置燃烧室。

方案一：

1、设计：

本方案因需要对预热器框架结构进行改造，涉及预热器框架结构计算，须由南京凯盛水泥设计院设计。

2、改造方案：

1本方案（见图）保留预热器及分解炉不变，将分解炉出口热风管向上延伸至预热器顶部，再返回至C5进口热风管。

改造后，分解炉的容积保持不变，但热风管道的长度由44.6米增加89米，容积由310m3增加到690m3，分解炉的总容积由800m3增加到1180m3；可达到全无烟煤燃烧的要求，喷煤管的位置在现有位置下调1米；

2C4下料管：

由现在的单点下料改为两点下料，在下料管顶部设分料阀，按不同落料高度入分解炉，以减少煤粉燃烧区的粉尘浓度，便于煤粉的燃烧；

3三次风管：

三次风管的位置不变，须在现有的蝶阀位置设置三次风管闸板阀；

方案二：

1、设计：

南京凯盛水泥设计院不认可此方案，设计须由天津水泥设计院完成；

2、改造方案：

⑴本方案保留预热器及分解炉不变，在三次风管入分解炉位置的下部设置一个Φ4.6×18米的外置燃烧室，其有效容积为260m3，加上现有的分解炉及风管的容积，总容积可达到1060m3，可以满足全无烟煤煅烧的需要，三次风从外置燃烧室底部进入，

⑵C4下料管：

由现在的单点下料改为两点下料，在下料管顶部设分料阀，一部分入分解炉，另一部分入外置燃烧室；

⑶三次风管：

三次风管的布置调整较大，其现有布置角度向上，改为布置角度向下，分两部分进入外置燃烧室底部，煤粉从外置燃烧室底部喷入，三次风管设闸板阀；

四、煤磨技改：

1、煤磨系统资料：

公司现有煤磨为Φ2.8×（5.75+2.25）m，为风扫式煤磨；设计生产能力：

17～20吨/小时，成品细度80µm筛余≤12%，入磨物料水分≤8%，成品水分≤1%；实际生产能力为：

18.5吨/小时，成品细度80µm筛余≤3.5%，入磨物料水分≤12.5%，成品水分≤3.5%；

2、窑改造后对煤的要求：

烧成系统改造后，正常生产每小时需要煤粉18.5吨，煤粉发热量≥5200kcal/kg，熟料产量120吨/小时，煤粉细度≤1%；煤粉水分≤1.5%，入磨煤水分≤10%；

3、改造后对煤磨的要求：

产量≥20吨/小时，煤粉细度≤1%；煤粉水分≤1.5%，入磨煤水分≤10%；入磨煤粒度≤25mm；

4、保留现有煤磨，新加一台Φ2.2×（4.5+2.0）m煤磨，新加一台动态选粉机及原煤输送设备、原煤仓、入磨计量设备、煤粉输送设备、一台袋式收尘器，Φ2.2×（4.5+2.0）m煤磨产量可以达到8±1吨，煤磨系统能力有一定的富裕；

5、煤磨选粉机：

煤磨系统现使用成都利君生产的MX700A

煤磨动态选粉机，其主要技术参数：

选粉机

转速

250～350r/min

50～60%

变频器实际开度

空气量

42000～50000m3/h

42～45Hz

变频器实际频率

转子直径

∮1400mm

∮1400mm

产量

18～24t/h

18～24t/h

电机

型号

Y200L—4

功率

30KW

额定功率

1500r/min

减速机

型号

B2SV—2

速比

5.0

润滑油站

型号

XYZ—10G

从选粉机的工况及使用情况分析，使用MX700A煤磨动态选粉机可以满足选粉细度要求，建议配套∮2.2×（4.5+2.0）m选用成都利君生产的MX500A煤磨动态选粉机，

1、煤粉输送及收尘：

考虑使用FU链式输送机，其型号选型确定（FU270）；收尘器选用气箱脉冲煤磨袋式收尘器；

五、煤燃烧器：

我公司现有的煤燃烧器为烟煤煅烧配套，不能满足改造后无烟煤生产需要，需要配备两只无烟煤煅烧用煤燃烧器，配套的二次风机是55KW（萝茨风机），其能力也不能达到改造后的用风需求，需购置配套二台风机功率为75KW的罗茨风机，分解炉喷煤不需要配煤燃烧器。

六、高温风机：

高温风机是窑系统的核心设备，我公司使用是四平鼓风机厂设备，其型号：

3050DIBB24；

设备性能参数：

设备参数

实际运行参数

流量

460000M3/h

120000～150000Nm3/h

300000～370000m3/h

全压

7500Pa

5100～5600Pa

工作温度

320～350℃

320～350℃

最高温度（瞬时）

450℃

400℃

含尘量

80g/Nm3

80g/Nm3

密度

0.576kg/Nm3

0.576kg/Nm3

大气压力

101325Pa

101325Pa

风机转速

895r/min

750～800r/min

所需功率

1249.4KW

1100～1150KW

电机功率

1250KW

电机型号

YKK630-6

电压

10000V

10000V

电机转速

985r/min

985r/min

电机电流

88A

75～80A

对比上表设备性能参数和实际工作参数，高温风机能力与额定值相比目前有10%的富余，采用方案一，预热器系统的阻力损失比现在增加300～500Pa，出C1的系统负压由目前的5200～5400Pa（熟料产量为120吨/小时）将达到5600～5900Pa，如系统出现结皮的情况，出C1的系统负压将达到6000Pa以上，高温风机将达到满负荷运转或超额定负荷运转；采用方案二，预热器系统的阻力损失比现在增加200～400Pa，出C1的系统负压由目前的5200～5400Pa（熟料产量为120吨/小时）将达到5400～5800Pa，如系统出现结皮的情况，出C1的系统负压将达到6000Pa以上，高温风机将达到满负荷运转或超额定负荷运转；以上两方案，对高温风机的能力要求相差不大，我们可以通过对预热器进行适当的完善，通过：

⑴对C3、C4、C5的进风口导风墙修复，以减少预热器压力损失，⑵对窑尾系统的密封严格控制，以减少系统漏风，⑶高温风机叶轮以运行五年，应注重其磨损情况；正常生产条件下，出C1的系统负压可控制在5800Pa以内，高温风机能满足生产需要；但存在两个问题：

⑴高温风机电机处于满负荷运转，不利于设备长期稳定运转；⑵窑尾出现较严重结皮，则高温风机电机不能满足生产，须降产量生产，系统抗干扰能力差；

处理意见：

高温风机能力可满足要求，但电机能力偏小，

考虑更换功率为1400KW电机，其费用为40万元，电机基础不需要调整，配套的液力偶合器不需调整；

七、无烟煤资源：

萍乡当地的无烟煤资源主要分布在：

湖南的攸县、萍乡的莲花、上栗等县，其中以攸县无烟煤资源较丰富，且攸县无烟煤的挥发份最低，今后生产将以攸县无烟煤为主；

下表为2007年使用攸县无烟煤145个样的工业分析值：

Wad

Mad

Aad

Vad

Fcad

Stad

Qnet、ad

平均值

5.8

1.14

26.62

2.91

69.36

1.12

5584

最大值

15.3

2.96

40.7

4.94

82.03

3.53

6192

最小值

4.0

0.35

14.16

2.00

52.04

0.30

4125

八、煤破碎及均化：

现有的破碎设备可以满足无烟煤破碎需要；煤均化设施也可以满足全无烟煤或无烟煤与烟煤配煤的均化需要，不需要增加设施；

九、改造效果比较：

两方案改造后，其改造效果比较：

1、生产的可行性：

两方案改造后，生产均可稳定进行，我们考察了湖南韶峰（方案二）和福建春弛集团新丰水泥有限公司（方案一），两条生产线均生产正常，但湖南韶峰窑系统的产量相比较低，为110吨/小时（均为考察当天产量），新丰水泥有限公司为114吨/小时；据了解湖南韶峰正常生产为2700吨/天，新丰水泥有限公司为2800～2850吨/天，今年上半年新丰水泥有限公司两条2500吨/天生产线共生产熟料89万吨；从我们的操作和管理适应分析：

方案一对我们较熟悉，容易掌握和控制；方案二需要对窑操作员和少数生产骨干进行外地学习培训。

但方案一窑尾烟室及缩口结皮频繁，窑尾配置了高压水枪；方案二结皮情况较少。

两公司用煤分别是：

韶峰：

Vad6～8%，Qnet、ad5300Kcal/Kg，煤粉细度2.5%新丰：

Vad3～4%，Qnet、ad6350Kcal/Kg，煤粉细度控制小于1.0%，实际为0.5%；

2、对无烟煤的适应性比较：

两方案均可烧全无烟煤，从煤质情况分析：

新丰用煤煤挥发份低，但发热量高，烧成用煤少，分解炉内煤粉的浓度低；韶峰用煤煤挥发份高，但发热量低，烧成用煤多，分解炉内煤粉的浓度高，但韶峰煤粉细度有下控空间。

对我公司而言：

无烟煤挥发份低（3～5%），但发热量不高（5500kcal/kg），而且，还需要考虑煤发热量降低的可能，如采用方案一窑尾烟室及缩口结皮的可能性将比新丰严重，在今后生产中则需要配20～30%的本地洗煤（挥发份为22%，到厂含税价为550元/吨，发热量为5200kcal/kg，水分15%）。

如采用方案一窑尾烟室及缩口结皮的可能性比较大。

3、改造后熟料产量：

改造后熟料产量我们认为不能以一条线比较，两企业的原燃材料、生产管理不同，需要我们尽快适应并掌握；

4、改造后对烟煤煅烧的适应性：

十、改造的工作量与时间：

两方案均需要对煤磨、窑头一次风机、喷煤管改造，工作量相同，以下只比较分解炉改造：

1工作量：

1、方案一：

⑴拆除现有的预热器五层以上部分分解炉出口风管，Φ3744mm风管15米，拆除重量80吨；

⑵现场制安分解炉Φ3744mm出口风管44.6米及相应风管直径180°弯头，用6mm钢板850m2；

⑶安装四个Φ3744mm膨胀节，设备重3吨；

⑷出口风管及弯头内贴硅酸钙板760m2；

⑸砌筑高强耐碱砖约185吨；

⑹浇筑耐碱浇筑料72吨，用H=200mm锚固件3500个，重1吨；

⑺预热器框架加固共四层，用型钢共计10吨；

⑻C4至分解炉两道下料管Φ800mm、Φ600mm，现场制安、浇筑耐碱浇筑料，用6mm钢板20m2，浇筑料10吨，安装高温分料阀、四个膨胀节，设备重3吨；

⑼三次风管安装四个Φ2200mm安装膨胀节、一个高温闸板阀，

浇筑钢钎维浇筑料约10吨；

⑽C3、C4、C5内浇筑导风墙，用钢钎维浇筑料约30吨，用H=760mm锚固件280个，重0.8吨；

预热器改造新增设备、材料：

方案一：

序号

名称

型号

数量

单价

（万元）

总价

（万元）

1

高温闸板阀

Φ2200mm

1

18.5

18.5

2

膨胀节

Φ3744mm

4

3.2

12.8

3

膨胀节

Φ2200mm

4

1.8

7.2

4

膨胀节

Φ800mm

2

0.6

1.2

5

膨胀节

Φ600mm

2

0.5

1

6

高温分料阀

1

1.5

1.5

7

翻板阀

Φ800mm

1

0.45

0.45

8

翻板阀

Φ600mm

1

0.35

0.35

9

钢板

6mm

40吨

0.45

18

10

型钢

10吨

0.45

4.5

11

硅酸钙板

115mm

90m3

0.155

14

12

高强耐碱砖

125吨

0.25

31.25

13

锚固件

3吨

4

12

14

耐碱浇筑料

80吨

0.25

20

15

钢钎维浇筑料

50吨

0.32

16

方案一：

预热器改造需要费用估算：

1、拆除：

拆除重量80吨，倒运至地面，计1.2万元；

2、非标准件制安、设备安装共56吨，因高空作业，计47.2万元；

3、耐火材料施工共255吨，计12万元；

4、施工用材料及设备费用总计158.8万元；

5、以上总计：

219.2万元；

2、方案二：

1、拆除现三次风管内耐火材料60米，计重量180吨；

2、现三次风管布置角度调整，含支撑调整，计重量30吨；

3、现场制安预燃室，用6mm钢板共18吨；

4、安装三次风管、四个膨胀节，重23吨，修补三次风管用6mm钢板3吨；

5、现场制安三次风管与预燃室连接风管、预燃室与分解炉连接风管，用6mm钢板7吨；

6、安装高温闸板阀，设备重3吨，制做高温闸板阀检查、维护用钢平台，用钢材2吨；

7、现场制安C4至预燃室连接下料管，安装高温分料阀、翻板阀，用6mm钢板2吨，设备重2吨；

8、三次风管内砌筑耐火砖80吨，钢钎维浇筑料10吨；

9、三次风管与预燃室连接风管、预燃室与分解炉连接风管贴硅酸钙板200m2，浇筑钢钎维浇筑料100吨，锚固件重2吨；

10、C4至预燃室连接下料管内砌筑耐碱浇筑料5吨；

方案二：

序号

名称

型号

数量

价格（万元）

备注（万元）

1

高温闸板阀

1

18.5

18.5

2

膨胀节

Φ2200mm

5

1.5

7.5

3

膨胀节

Φ800mm

1

0.3

0.3

4

膨胀节

Φ1600mm

2

0.8

1.6

5

翻板阀

Φ800mm

1

0.45

0.45

6

离心风机

2

6

12

7

钢板

6mm

30吨

0.45

13.5

8

高温分料阀

1

1.5

1.5

9

型钢

8吨

0.45

3.6

10

高强耐碱砖

80吨

0.25

20

11

耐碱浇筑料

5吨

0.25

1.25

12

锚固件

2吨

4

8

13

钢钎维浇筑料

110吨

0.32

35

14

硅酸钙板

25m3

0.155

4

15

方案二：

预热器改造需要费用估算：

1、拆除：

拆除重量180吨，倒运至地面，计2.16万元

2、非标准件制安、设备安装共98吨，计62.4万元；

3、耐火材料施工共195吨，计8.8万元；

4、施工用材料及设备费用总计127.2万元；

5、以上总计：

200.56万元；

㈡施工时间：

施工时间只考虑停窑施工时间；方案一比方案二工作量大，且方案一为高空作业是，施工难度大，同时，方案二有40%的工作量可在窑运行的情况下进行，因此，估算按方案一实施需要45天，方案二需要25天；

十一、煤磨系统改造含喷煤系统：

1、新增煤粉制备系统设备表

序号

名称

型号

数量

单价（元）

备注

1

单层棒条阀

LB-I800*800mm

1

5000

2

定量给料机

DEL1020V2

1

48000

3

双层单门电动锁风翻板阀

DBKSFJ-I690*480mm

1

10000

4

一次罗茨风机

三叶成组型罗茨风机JAS-250

2

166000

配75KW电机

5

球磨机

φ2.2*6.5m

1

290000

配电机、电压10Kv

6

煤磨动态选粉机

MX500A

1

300000

成都利君

7

气箱脉冲煤磨袋收尘器

PPW96-7

1

190000

处理风量25000m3/h

排风机要求全压7500Pa

8

链式输送机

FU270*12m

1

28000

9

链式输送机

FU270*16m

1

31000

10

旋风收尘器

φ2000

1

30000

处理风量2500m3/h

11

星型卸灰阀

DXV-F400*400mm

2

8000

12

防暴阀

φ600

4

1000

13

胶带输送机（配传动2Q）

B650*21m

1

35000

14

煤磨用钢球、钢锻

25t

150000

15

钢板

30

4500

16

膨胀节

Φ800mm

4

3000

17

钢材

10吨

4500

18

螺旋输送机

15000

19

电动葫芦

10吨

1.8

20

喷煤管

2

450000

合计

213.6万元

2、新增煤粉制备系统产房及原煤输送走廊：

新增煤粉制备系统产房为8×15米，共三层，土建费用36万元，磨机基础处理需5万元；原煤输送皮带走廊为钢混结构，造价需5万元；共计46万元；

3、非标准件制安、设备安装施工费用：

主要包括约120米φ800、φ600mm热风管道，用8mm钢板、原煤仓容积为30m3、管道需要作外保温，非标准件制安费用为8万元，外保温费用为3万元；

4、设备安装费用：

估算为15万元；

5、新增煤粉制备系统含喷煤系统估算总造价为：

285.6万元

十二：

改造工程需要投资估算：

1、方案一：

预热器改造需要费用估算：

219.2万元；

方案二：

预热器改造需要费用估算：

200.56万元；

3、煤磨系统改造含喷煤系统需要费用估算：

285.6万元；

4、设计费80万元；

5、高温风机电机更改：

40万元；

以上总计需要投资估算：

方案一：

624.8万元；

方案二：

606.16万元；

十三、改造后效益分析：

无烟煤改造后生产运行煤、电分析：

1、消耗：

无烟煤煅烧因在分解炉内煤存在不完全燃烧，出C1温度偏高，熟料煅烧消耗的热耗比现在高，估计要达到标准煤耗114Kg/t，比现生产要高出2Kg/t；电耗因增加一台煤磨，且煤粉的细度控制比现在低，煤粉制备电耗比现在要高出12～15KWh；因煤粉制备增加的电耗导致熟料电耗增加约2kWh；

2、今年烟煤价格550元/吨（不含税），吨熟料实物煤耗160Kg/t，吨熟料中煤的成本为85元/吨，如采用无烟煤煅烧，熟料热耗按800Kcal/Kg，原煤水分按8%，煤粉发热量按5350Kcal/Kg，今厂无烟煤含税价为435元/吨计算，则一吨熟料无烟煤成本为69元；

3、扣除电力增加的因素，公司每年生产熟料按80万吨计算，熟料生产成本中采用无烟煤每吨降低成本为13～15元，年降低成本为1000万元以上；

4、