155M气烧石灰竖窑可行性报告.docx

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155M气烧石灰竖窑可行性报告

河西堡铁厂

155M3气烧石灰竖窑可行性报告

1.企业现状

河西堡铁厂现有25.4M2烧结机一台，年产烧结矿34万吨，年需生石灰2.32万吨；现有102M3竖窑一座，年产生石灰2.3万吨，可满足一台烧结机对生石灰的需要量（单耗为60kg）。

2.项目建设的必要性

按铁厂规划，近期将新建一台33M2的烧结机，当烧结机作业率为92%时，可年产烧结机矿41.2万吨，每年需生石灰为2.81万吨（按单耗60kg）。

生石灰对烧结矿产质量的影响之大已为业内人士所认同，为了保证烧结矿的产质量，就必须保证烧结矿对生石灰的需要量，所以需要配套新建一座155M3气烧石灰竖窑。

3.项目建设的可行性

3.1气烧石灰竖窑技术成熟，而且铁厂现成就有一座.厂部通过多年的生产经营和工程项目建设，有丰富的管理经验，也培养了一批高素质的技术人员和技术工人，为工程项目的建成投产提供了技术保证。

3.2项目建设占用场地少，只利用现有劳保库和102M3竖窑的上料系统，生产组织管理有利，项目建用的煤气、电、水都能满足。

4.设计指导思想

4.1技术要求：

在吸收同型普通气烧窑先进技术的基础上，针对近几年现有气烧窑暴露出来的个别不足之处进行改造。

4.2装备水平上考虑其适用性、经济性、可操作性。

4.3总图布置上考虑到实际情况，尽量减少占用土地，因地制宜地建设155M3普通气烧石灰窑。

5.设计原则

5.1燃料以高炉煤气为主，可考虑配加适量的焦丁。

5.2竖窑的有效容积按155M3进行设计。

5.3重视节能、环境保护、安全及工业卫生。

6.主要生产指标

6.1年产量45687.5吨/a.座

6.2年工作天数340天

6.3利用系数0.867吨/M3.a

6.4综合合格率88%

6.5平均煤气耗量（高炉煤气）1660Nm3/t块灰

6.6生石灰粒度范围40—80mm

6.7石灰石消耗：

进厂2.19吨/吨块灰，入窑2.08吨/吨块灰

7.气烧窑的工艺设计

7.1设计规模为年产块灰4.25万吨，有效容积为155M3石灰竖窑。

7.2产品品种及质量：

产品的品种为0--50mm生石灰，其产品质量达到部颁标准的一级品以上，活性度≥300ml，一级品≥85%。

7.3原燃料供应

7.3.1原料：

主要原料为石灰石，石灰石粒度范为40--80mm。

1）石灰石的化学成分、理化指标:

CaO≥53%，SiO2≤1.5%，MgO≤5%，Al2O3≤0.2%，S≤0.08%，烧损≥43%。

2）石灰石消耗：

进厂2.19吨/吨块灰，入窑2.08吨/吨块灰。

7.3.2燃料：

以高炉煤气为主，再配加适量焦丁。

7.4气烧窑的设计范围

7.4.1上料系统，包括斜桥、卷扬、1M3单斗提升机等。

7.4.2竖窑系统，包括窑体、窑顶装置、立柱、牛腿、耐火材料、料位探尺等。

7.4.3出料系统，包括螺锥出灰机、星型卸灰阀、链板输送机、多斗提升机等。

7.4.4成品系统，包括成品仓、固定筛、粉料皮带机。

7.4.5放料机构，其中放粉料机构一套。

7.4.6烟气除尘及空（煤）气热交换系统。

7.4.7检修设施

7.4.8煤气加压系统

7.4.9鼓风系统

7.4.10变配电及电气、仪表自动化

7.4.11通讯系统

7.5工艺流程（附工艺流程图）

7.6主要工艺技术参数

7.6.1竖窑有效容积：

155M3

7.6.2竖窑年工作日：

340天

7.6.3气烧石灰产量4.25万吨/座.a；125吨/座.d；5.21/座.h

7.6.4利用系数0.867吨/M3.d

7.6.5活性度≥300ml

7.6.6石灰石单耗：

2吨/吨灰

7.6.7石灰石耗量：

9.2万吨/座.a；269吨/座.d；11.21吨/座.h

7.6.8产品质量：

生石灰一级品≥85%

7.6.9生过烧率：

≤12%

7.6.10综合合格率：

≥88%

7.6.11综合热耗：

5900KJ/Kg石灰

7.6.12小时平均煤气耗量：

7630NM3/h.座

8.竖窑参数

8.1竖窑结构参数

8.1.1内径：

3.000m

8.1.2外径：

4.546m

8.1.3全高：

31.2m

8.1.4高径比：

7.33：

1

8.1.5有效高度：

22.00m，其中预热带7.0m，煅烧带8.0m，冷却带7.0m。

8.2竖窑热工参数

8.2.1入窑煤气低发热值：

3760KJ/Nm3

8.2.2生石灰平均耗热：

5490KJ/Kg灰

8.2.3平均煤气单耗：

1.57Nm3/Kg灰

8.2.4每座窑小时煤气耗量：

平均763Nm3，最大9000Nm3

8.2.5入窑煤气压力：

17000--19000Pa

8.2.6风量：

一次风4000--700Nm3/h；二次风：

3000--6000Nm3

8.2.7一、二次风压力：

16500--18500Pa

8.2.8空气过剩系数：

1.3--1.6

8.2.9预热带温度：

650--950℃

8.2.10煅烧带温度：

900--1200℃

8.2.11冷却带温度：

250--600℃

8.2.12窑顶压力–500--0Pa

8.2.13窑顶烟气温度：

300--600℃，最高不超过650℃

8.2.14烟气量14728--17216Nm3/h（取15270Nm3/h）

8.3风机及风管的选择

每座窑配备侧风（一次风）、底风（二次风）风机各一台，风机型号均为C120--1.25,全压为2500mmH2O,流量为7200Nm3/h，电机功率75KW,主轴转速n=2960r/min。

8.4竖窑砌筑

窑内衬厚度763mm,砖衬有二层。

所选用耐火材料及砌体结构，窑底倒锥部分改以致密粘土砖砌筑为主；其保温砖长345mm,磷酸二氢铝砖长345mm，窑内壁喷涂约50mm厚的轻质喷涂料。

9.给排水设施

工业净水作为一般生产用水，其水质、水量、水压可以满足煤气加压机、竖窑鼓风机的冷却用水（用水量，水压≥0.2MPa），在适当位置设置室外地上式消防拴，组成生产、消防工业净水管网系统。

净循环水系统：

煤气加压机及竖窑引风机的设备冷却水在使用后，直接排入回水总池，统一处理后循环使用。

10.通风除尘

此次建设工程中主要内容：

生产岗位除尘，窑顶烟气除尘，各控制、操作室的降温、取暖空调机、灰尘的回收等。

10.1生产岗位除尘、窑顶烟气除尘：

拟采用多管除尘，将烧结拆下的旧除尘器利用，节省投资。

10.2通风设施

10.2.1操作室和控制室电器散热量大,精密仪器要求室内温度<30℃,故选用冷暖式3P空调机两台（主操作室电磁站、低配室各一台）

10.2.2煤气加压机房采用B30K4—11N0.6型防爆轴流风机一台换气,鼓风机房、石灰料仓采用普通轴流风机换气。

10.2.3操作室、值班室等一般用房设吊扇或排气扇通风。

10.3灰尘的回收:

收集的灰尘可采用板车运到多斗提升机口、废料坑。

11.煤气供应

11.1外部煤气管道:

就近由总管接一直径为∮600mm的煤气管道将煤气引至加压站

11.2煤气加压系统

加压机型号:

AI（M）100---1.1/0.98电机型号:

Y200L2--2电机功率:

37kw。

入窑煤气管道D=600mm,小时用量约为7000--8500m3/h.座。

加压机控制必须设有切断，流量、压力检测、断水控制以及排水设施。

当低压煤气压力≤1500Pa时报警，当低压煤气压力≤500Pa时加压机自动停机，并设断水报警系统。

12.变配电系统

12.1供配电将利用现有设施。

155m3气烧竖窑建成后将新增低压装机容量350kw。

12.2防雷接地：

属二类防雷设施，凡高度超过15m者均设避雷针（带），并设一接地网与变电器中性点相连,接地电阻≤4Ω;仪表、自动化单独设一接地体，接地电阻必须≤4Ω;煤气管道每隔100m应设一接地点。

12.3照明：

一般照明按工艺要求进行设计；应急照明：

在变配电室等有关场所配置便携式应急灯。

13.电气控制、仪表、自动化

13.1电气控制：

采用主控室集中调控、显示的方案，以尽可能节约能源；采用变频控制。

13.2仪表：

窑顶设一套压力测试装置，选用智能变送器，煤气、一、二次风计量选用威力巴型流量计，原则上仪表线路与电气线路分别敷设，尽量减少干扰；窑内测温点采用热电偶与中注管砖配合。

13.3自动化：

采用可变程控制器（PLC）控制，由该PLC系统完成对炉窑摸拟量处理及开关量控制。

14.土建内容

14.1设备基础（其中单斗卷扬机、螺锥出灰机及星形出灰机基础设计资料由机械设计提供）和地坑（要求有防漏水、渗水措施）。

14.2钢结构平台、楼梯以及重大设备检修吊具和平台（注意窑体部分平台标高、结构的变动）

14.3主体厂房主要包括原料仓、炉壳（钢板厚度14mm）及基座、炉门、楼房平台等。

14.4成品料仓及窑顶烟气除尘系统（包括烟囱和传动机构基础）、岗位除尘系统（包括烟囱和传动机构基础）的各层楼房平台。

14.5鼓风机房、煤气加压站、供水、破碎厂房。

14.6操作室、控制室、及其它休息室。

14.7其他项目如电缆沟、防雨措施等。

15.通信设施

设三部电话。

16.总图运输

生产气烧石灰4.57万吨/座，原料和成品均采用汽车运输。

16.1总平面布置：

场地的有关部分均设B=400mm排水沟。

16.2绿化：

利用车间内一切零星空地，道路两侧种植花木草地等。

16.3消防：

除车间内部根据火灾性质设置消防器材外，各建、构筑物之间均设有消防通道。

17.节能技术措施

17.1采取煤气、一次风双预热工艺，使煤气温度达200--250℃。

17.2对竖窑炉壳、窑顶烟罩壳体和窑顶引下至预热器之间的烟气管道采取内壁喷涂工艺，以达到保护和隔热的作用；对经过预热后的煤气和空气管道（包括围管和换热器进行外保温，并把煤气和空气围管设在烧嘴的上方，可利用窑炉的热辐射，以减少预热后的煤气和空气的热损失。

18.环境保护

18.1竖窑烟气治理工艺：

窑顶高温烟气→多管除尘器→引风机→烟尘排放

18.2岗位点的粉尘治理：

可通过支管接入多管除尘器前总管。

18.3针对不同的噪声源采取不同的有效措施。

各机房门、视窗、壁采用隔音装置。

进出风管采用消音器，改善环境，以达到噪音控制标准。

19.安全与工业卫生

19.1建筑物安全：

对火灾危险性建筑，均按有关规范进行设计，

19.2设备安全方面：

19.2.1在煤气、冷空气压力配制上选用合理工艺参数要求。

19.2.2在竖窑结构上采用全封闭结构以防止煤气泄漏。

19.2.3为了防止煤气回流，冷风管和风机工艺设置上考虑了止回阀门（型号为H760e—10）；为防止煤气管道回火在煤气围管上设置了防爆孔（两个/座炉）。

19.2.4在某些岗位及操作室设置煤气报警器，救护人员配备空气呼吸器，另在人员配置上均设两人进行操作，以避免煤气中毒事故发生。

19.2.5在电气操作控制程序上，要求设置一套煤气、鼓风及其相应管路系统故障休风时的联锁操作控制系统。

19.2.6根据工艺设置上考虑，经验证明只要正确操作，生产是很安全的。

19.3劳动保护

19.3.1在炉体周围及平台、梯等均设钢扶栏。

19.3.2在生产粉尘的操作点均设置除尘装置，并加强自然通风，在关键岗位设置机械通风或降温装置，以保护工人身体健康。

19.3.3对外露的运转设备和电气设备设置安全防护罩，为便于设备检修设有检修吊装设施和一定的检修面积以保证操作工人的安全。

19.3.4风机房的噪声强烈，设计时风机进出口均设有消音器，并设立单独操作室，采取隔音措施，使操作室室内噪音降至85分贝以下。

20.主要技术经济指标（按块灰计）

20.1竖窑有效容积：

155m3

20.2年工作天数：

340天。

20.3年产块灰：

4.25万吨/年.座,125吨/天.座,5.21吨/h.座

20.4利用系数:

0.80吨/m3.d

20.5产品质量:

活性度≥300mL,生过烧率≤12%

20.6平均单位热耗:

约5900KJ/Kg

20.7小时煤气耗:

7630Nm3/h左右

20.8单位产品电耗：

约50kwh/t

20.9石灰石单耗：

2t/t灰

20.10产品成本价：

21.投资概算

需投资的综合概算由下列工程项目组成：

1）气烧窑本体辅助设施建设

2）煤气管道的铺设及加压系统

3）通风除尘设施

4）电气、仪表自动化

5）土建部分

6）给排水系统

7）总图运输

8）破碎系统

9）外部工程

22.经济效益分析

22.1气烧石灰竖窑主要以高炉煤气为主，充分利用厂内的二次能源，吨灰煤气成本按71元计算，则可节约资金

71元/t*4.25万t/年=301.75万元/年

22.2