油页岩综合开发工程2500td熟料水泥生产线工程可行性研究报告.docx
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油页岩综合开发工程2500td熟料水泥生产线工程可行性研究报告.docx
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油页岩综合开发工程2500td熟料水泥生产线工程可行性研究报告
第一分卷水泥部分
1总论
1、1项目背景
1、1.1项目名称
X省油页岩综合开发工程2500t/d熟料水泥生产线工程
1、1.2初步可行性研究的依据
(1)X省油页岩综合开发办公室委托X省建筑材料工业设计研究院编制日产2500吨熟料的水泥厂可行性研究报告的委托书。
(2)X省油页岩综合开发办公室提供的关于原、燃料,水文地质、气象条件等基础资料。
1、1.3项目的提出
本项目源于《桦甸市油页岩综合开发利用方案》项目,是X省和桦甸市“九五”项目的重点工程,方案认为:
油页岩的应用前景广泛,而X省油页岩资源丰富,其中桦甸油页岩质量好,勘探程度高,宜于优先开发利用,开发的思想是走开采、提油、发电、灰渣利用等综合开发利用的路子,以提高资源的利用率避免资源的浪费。
X省政府十分重视“方案”的实施,92年桦甸市建成了装机容量为1.8KW的试验性电厂,其运行平稳,各项指标均达到了原设计标准,这给开发利用X省的油页岩资源积累了成功经验。
1、1.4项目提出的必要性
(1)资源开发利用是我国经济和社会发展战略的要求
改革开放以来,我国电力工业得到了得大的发展。
在电源结构中,火电机组占75%,其中燃煤机组超过90%。
火电机组具的工艺技术成熟、可靠、安全等优势。
基于我国目前基本国情,在今后相当长的时间内仍将有其不可替代的地位和作用。
火电厂在发电造福的同时也给社会带来了一定的危害,燃煤发电机组每1万千瓦装机容量排灰渣约0.6吨,油页岩由于灰份含量高(有的达70%左右,是煤的4~6倍),虽然能代替煤发电,缓解了煤炭资源的紧缺,但排量也大幅度增加,据国家电力部99年统计数据,全国灰场占地已超过30万亩,火电厂废灰渣的大量排放和堆存,不仅占地污染环境,而且输、储灰渣将耗费大笔资金。
据有关部门统计,全国平均处理一吨灰渣,包括灰场建设和输、储运行费需10~13元,有的高达20元,所有这些已经对我们拥有12.7亿人口,人均耕地不足1.3亩,经济并不发达的农业大国构成了威胁,所以合理地开发和利用资源是一项复杂的系统工程,是我国国民经济和社会发展的一项长远的战略方针,也是一项重大的技术经济政策。
搞好电厂的废灰渣的综合利用是变废为宝、化害为利治理污染、改善环境、造福子孙的重要事业。
(2)电厂废灰渣综合利用途径
从1987年到1997年、10年间经有关科研部门的专心研究试验,电厂废灰渣的综合利用逐步摆脱了技术简单、工艺落后,设备简陋的状况,利用途径进一步拓宽、技术水平有了很大提高,重点开发了一批大用量、低成本、高附加值、经济益好的利用技术。
已开发研究成功的技术约200多项,进入工程实用的达到50多项。
广泛应用于建材、建工、筑路、大坝、回填、农业、分选提取、加工制取有用物质等,废灰渣利用率占同期产生量的34%,其中建材占全部利用的30%。
建材项目主要有:
生产水泥、各种新型墙体材料、地砖以及利用从中取的漂珠生产高质量保温耐火材料等。
其中利用废灰渣生产各种空心砌块技术,是成熟和可靠的,已广泛的应用于实践中,其掺入量视水泥品种和标号的不同,一般在20~50%。
生产的火山灰质水泥、粉煤灰质水泥具有独特的特性,即:
抗蚀性比一般硅酸盐水泥要好,水化热低、抗硫酸盐性很好等,特别适宜大体积的水工混凝土上。
因而本项目拟定利用油页岩灰渣生产水泥。
1、2项目概况
1、2.1建设规模
本项目拟建设规模为日产熟料2500吨,年产熟料77.5万吨,年产水泥119.2万吨。
1、2.2拟建地区及主要建设条件
本项目拟建在桦甸市经济开发区内地理坐标东经:
126016ˊ~127045ˊ,北纬:
42034ˊ~43029ˊ该地油页岩资源丰富,当地水资源充足。
国家二级公路长春——大蒲柴河公路由该厂址门前经过,国家烟白铁路大勃吉站距厂区2公里,接轨方便。
公路、铁路运输条件较好。
1、2.3主要技术经济指标
主要技术经济指标表
序号
指标名称
单位
指标
备注
1
生产规模
1.1
1.2
日产熟料、
年产熟料
t/d
万t/d
2500
77.5
年产水泥
万t/a:
119.2
2
单位产品指标
2.1
熟料热耗
Kw/kg
3100
2.2
水泥综合电耗
Kw·h/t
102.1
3
全厂技术性指标
3.1
3.2
3.3
3.4
总装机容量
年耗电量
日耗水量
全厂定员
Kw
Kwh/a
m3/d
人
24000
12160×104
1752
380
3.5
生产工人
人
335
3.6
全员实物劳动生产率
吨/人·年
3135
3.7
生产工人实物劳动生产率
吨/人·年
3556
3.8
全厂占地面积
ha
20
4
总投资
万元
5788.19
含外汇$0.00
4.1
建设投资
万元
5788.19
含外汇$0.00
4.2
其中:
建设期利息
万元
2316.59
4.3
流动动资金
万元
5400.00
达产年份
5
经济指标
5.1
产品销售(营业)收入
万元
33135.69
各年平均值
5.2
销售税金及附加
万元
0.00
各年平均值
5.3
总成本费用
万元
20140.63
各年平均值
5.4
利润总额
万元
12995.06
各年平均值
5.5
所得税
万元
2238.83
各年平均值
5.6
可供分配利润
%
10756.23
各年平均值
5.7
总投资利润率
%
22.41
5.8
总投资利税率
%
22.41
含增值税
5.9
资本收益率
%
77.81
5.10
成本利润率
%
64.52
5.11
销售利润率
%
39.22
5.12
全员劳动生率
吨/人·年
87.20
5.13
生产工人劳动生产率
吨/人·年
98.91
5.14
贷款偿还期
年
4.99
包括建设期
5.15
盈亏平衡点
%
35.85
各年平均值
5.16
投资回收期
年
5.62
5.17
财务净现值
万元
60106.28
1=10%
5.18
财务内部收益率
%
23.05
所得税
5.19
资产负债率
%
33.10
各年平均值
5.20
流动比率
%
196.90
各年平均值
5.21
速动比率
%
97.07
各年平均值
1、3问题与建议
本项目大量利用油页岩灰渣,为油页岩的综合开发提供了较大空间,在解决保护环境的同时创造了较大经济效益,该项目建成后,必将成为桦甸市新的经济增长点。
由于本项目为综合开发中的一个环节。
因此各相关开发项目的协调将成为该项目的影响因素之一,建议在开发过程中及早对各相关因素作好协条规划,以使整个开发取得较好的效果。
2市场预测
2、1全国水泥市场现状及存在问题
建材工业是我国重要的基础原材料工业,改革开放以来,中国的水泥工业一直快速增长,1999年全国水泥产量为5.73亿吨,2000年全国水泥产量为5.83亿吨,2001年全国水泥产量为6.21亿吨,2001年产量比上一年增长了6.8%,是近6年来水泥产量增长幅度最大的一年。
水泥行业在经历了1996~1998连续3年全行定亏损后,经济效益正在逐年好转。
近年来,建材行业虽然取得了长足的发展但与发达国家相比,总体水平还比较落后,突出表现为“一高五低”。
“一高”指能源消耗高。
“五低”为劳动生产率低、生产集中度低、科技含量低、市应变能力低、经济效益低。
从2001水泥产量构成,近50%的产量为小型水泥企业生产,产品、质量不稳定,环境污染严重已成制约建材工业发展的突出问题。
2、2产业政策及发展机遇
根据国家经贸委会同国家《建材局制定的建材工业“控制总量、调整结构”的若干意见》及贯彻“限制、淘汰、改造、提高”的方针,到2000年底,全国共累计完成关闭小水泥窑3100座,实际淘汰落后小水泥能力8000万吨。
在国家经贸委颁发的《关于2001建材总量调控的实施意见》中2001年水泥行业总量控制的目标是“关闭小泥窑1900座,压减落后生产5000万吨,其中,继续完成清理整顿阶段末完成的3500万吨,上大关小再淘汰1500~2000万吨”。
建材工业“十五”规划提出,在“十五”期间,新型干法水泥由6000万吨发展到12000万吨,使新型干法水泥产量的比重由10%提高到20%。
根据财政部,国家税务总局,财税[2001]198号文件《财政部国家税务总局关于部分资源综合治理利用及其他产品增值税政策问题的通知》对在生产原料中掺有不少于30%的煤矸石、石煤、粉煤灰、烧煤锅炉的炉底渣及其他废渣生产的水泥实行增值税即征即退的政策,本项目符合这一政策。
2、3目标市场
东北三省是我国的重工业基地,工业基础雄厚,又是沿海沿边沿江地区,独特的地理位置与工业基础决定了该地区在我国国民经济发展中的重要地位。
但从东地区水泥生产及发展的情况来看,尚不能完全适应地区经济发展对水泥工业的要求,尤其是质量稳定的新型干法水泥的缺口较大。
因此,本项目新建2500吨/日熟料水泥生产线,即利用了工业废渣,也适应了东北地区水泥工业结构调整的要求。
下面对东北三省水泥市场状状况进行简略分析及对水泥消费作一般预测。
------X省水泥市场
X省位于我国东北的中部,全省面积18万平方公里,人中2516万人,近几年来,随着改革开放的深化,经济实力不断增强,水泥产量由78年的138.3万吨增长到了2001的895.5万吨,为全省经济持续发展创造了一定的条件。
“九五”期间,水泥市场持续供不应求,1999年全省缺口竞达120万吨。
X省现有水泥企业147家,生产能力900万吨,其中达到20万吨以上的企业只有16家。
代表先进技术的窑外分解窑生产线的水泥生产能力仅为200万吨。
《X省建材工业“十五”规划及2015年长远规划》中水泥工业的发展目标是“大力发展优质水泥,使水泥工业结构得到根本改善,回转窑水泥产量比重由现在的53%上升到70%以上,其预测2015年水泥的需求量为1200万吨左右。
------辽宁省水泥市场
辽宁省位于环渤海湾发展区的北端,是东三省中经济发达地区其人均GDP为10086元,辽宁省现有水泥企业297家,生产能力2158万吨,回转窑水泥企业18家,2000年水泥产量1940万吨,省内水泥供需基本平衡。
------黑龙江省水泥市场
黑龙江省位于我国东部,矿产资源丰富,2000年水泥总产量904万吨。
黑龙江省现水泥企业122家,生产能力1000万吨,其中回转窑企业42家。
其生产能力占总量的64%,近几年来,市场缺口一直维持在110~150万吨之间。
黑龙江省“十五”建材工业结构调整及技改规划中预测“十五”期间每年约需水泥1100万吨。
3建设条件
3、1原、燃料资源
3、1.1石灰质原料
采用X省磐石市元宝山矿的石灰石,其矿山储量为1.15亿吨,可为日产2500吨熟料生产线服务100年。
石灰石化学成份如下:
成份
nnn
Si02
A1203
Fe203
Ca0
Mg0
含量%
41.48
1.24
0.67
0.34
53.69
0.74
石灰石由火车运输入厂
3、1.2硅、铝质原料及混合材
采用拟建电厂排出的油页岩灰渣硅铝质原料及混合材。
化学成份如下:
成份
nnn
Si02
A1203
A1203
Ca0
Mg0
S03
含量%
5.34
61.12
15.36
6.74
5.23
1.47
1.47
灰渣电厂用输送设备直接动入厂内的堆场
3、1.3铁质校正原料
采用X市铁合金厂铁粉,化学成份如下:
成份
nnn
Si02
A1203
A1203
Ca0
Mg0
Mg0
含量%
1.8
21.66
3.92
61.25
4.15
1.64
2.24
由汽车动入内
3、1.4燃料
烧用煤采用梅河市口市黑山煤矿的烟煤铁路运输入厂,其工业分析数据如下:
成分
Wf
Af
Vf
Cf
Q+DW(KJ/Kg)
含量%
3.25
13.02
29.24
55.34
24312
烟煤灰分化学成份如下:
成分
nnn
Si02
A1203
Fe203
Ca0
Mg0
S03
K20
Na20
含量%
0.31
61.48
18.95
6.96
6.15
0.78
2.54
0.70
0.58
3、1.5石膏
由太原西山石膏矿供给,S03含量35.14%,由火车运输进厂。
3.2供电条件
水泥厂电源引自拟建新建的电厂,电压为10KV,另外从桦甸电网引入一路10KV电源,做为本厂的保安电源。
3.3供水条件
拟建厂生产、生活、消防供水,水源由热电厂供给,水质要求满足生活饮用水卫生标准及生产用水标准,由电厂供水管网注到厂内蓄水池。
3.4交通运输条件
桦甸市位于X省东北部、地处龙岗山脉北侧第二松花江上游、距省会长春市200公里,距X市约100公里,距梅河口150公里。
拟建厂址位于经济开发区内,厂址距烟白铁路大勃吉站约2公里,厂址门前有国家二级公路长春----大蒲柴河公路由该厂址门前经过。
桦甸市经济开发区为配合油页岩综合开发工程,将完成原规划的铁路专用线,该专用线由大勃吉铁站接轨,接轨距离2公里。
工厂物料动量如下表
物料名称
运入或运出
全厂运量(万吨/年)
运输方式
来源
石灰石
运入
91.6
铁路
磐石
页岩渣
运入
59.7
胶带
电厂
铁粉
运入
16.5
铁路
X市
石膏
运入
6.2
铁路
太原
水泥
运出
60.2
公路
59
铁路
煤
运入
11.8
铁路
梅河
3、5气象条件与地震烈度
多年平均气温:
4.5℃
极端最高温度:
36.3℃
极端最低温度:
-45℃
年平均降雨量:
749.2mm
最大积雪深度:
54Cm
最大冻土深度:
197
最大风速:
20m/S
地震烈度:
VI度
主导风向为西南风
主导风向为西南风
4建设规模与产品方案
4、1建设规模
2001年全国共建成投产新型干法水泥生产线近40条,除2条,日产700吨熟料生产线外,其余生产线的生产能力能力全部在日产1000~2500吨熟料之间,由此可见,日产1000吨和日产2500吨熟料生产线是近期建设的新型干法生产线的主导窑型,结合本次油页岩综合开发的具体条件,本项目建设规模拟定为建设一条2500t/d熟料水泥生产线。
年产熟料77.5万吨,年产水泥119.2万吨。
4、2产品方案
产品品种为32.5级火山灰质硅酸盐水泥
产品质量标准执行火山灰硅酸盐水泥国家标准
4、3编制范围
一条完整的2500t/d熟料水泥生产线,其中包括。
石灰石破碎及输送
石灰石预均化堆场
原料配料站
原料粉磨系统
生料均化及储存系统
熟料烧成、破碎及输送
煤破碎及预均化堆场
煤粉制备
熟料储存及水泥配料
水泥粉磨系统
水泥储存系统
水泥包装及散装
空压机站
中央化验室
中央控制室
主变电所
车间变电所
备品备件库
办公楼、道路、围墙等
5技术方案设想
5、1生产方法
采用石灰石、油页岩灰渣、铁粉三组分原料配料(以油页岩灰渣代替粘土质原料配料)
混合材采用油页岩灰渣,掺量按照火山灰水泥国家标准要求,参照桦甸第一水泥厂利用油页岩灰渣做混合材生产32.5级水泥的经验,本项目拟采用油页岩灰渣做混合材,掺量为30%。
烧成采用窑外分解干法技术。
5.2工艺技术方案
5.2.1配料设计
a熟料率值:
KH=0.88±0.01SM=2.6±0.1AM=1.5±0.1
b干基配合比:
石灰石78.41页岩灰渣20.46铁粉身碎骨1.13
C理论料耗1.48t生料/t熟料
D熟料热耗3100KJ/Kg
5.2.2生产工艺
采用带窑外分解的干法回转窑生产方案。
为贯彻生产可靠、技术先进、节约投资、提高效益的设计原则,在工艺流程和主机设备选型上,拟选用国内成熟的工艺和设备。
其主要设想为:
(1)石灰石破碎
石灰石由火车运输入厂后,直接破碎,破碎后的石灰石由皮带机送至石预均化堆场,石灰石破碎机采用引进德国技术,北重制造的MB型破碎机,进料粒度≤1500mm,出粒度≤25mm占95%。
(2)石灰石预均化堆场
考虑到外购石灰石成份的波动,石灰石设一座Ф80mm石英钟灰石预均化堆场,其有效储量为24360t,储期为8.25天。
(3)原料粉磨
原料粉磨采用辊式磨,辊式磨作为较理想的原料粉磨已在国内外得到共识,这种磨集研磨、烘干、选粉为一体的设备,具有占地少,粉磨效率高,系统操作简便,节能低耗等多种优点,磨后的生料输送到生料均化库中。
(4)生料均化及储存
生料均化库拟采用天津院开发的TP-I型生料库,库底为大锥体结构,库下设一搅拌计量仓,既可搅拌生料,又可用作窑尾喂料,均化后的生料直接喂入窑尾预热器。
(5)烧成系统
熟料烧成系统采用带五级单系列低压损旋风预热器和TDF分解炉,由Ф4.2m×60m回转窑组成的烧成系统,窑头熟料冷却机采用控制流篦式冷却机。
(6)煤粉制备
煤入厂后首先经锤式破碎机,破碎后入煤预均化堆场,经均化后入煤粉制备系统,煤粉制备用TRM20辊式煤磨。
其与传统风扫煤磨相比具有占地少,节电、效率高等优点。
(7)水泥粉磨
水泥粉磨选用二台Ф4.2m×13m圈流磨选机配0-SepaN-1500型选粉机。
(8)水泥包装
水泥包装选用二台回转式八嘴包装机
水泥散装按汽车散装考虑
(9)原料配料库,水泥配料库均为圆库,水泥储库为减压仓式圆库。
(10)为了加强环境保护,全厂工艺设备的收尘主要按以下几方面处理。
①对于废气排放量大的设备采用电收尘器,如窑头冷却机,窑尾等。
②对原料磨、水泥磨及煤磨采用袋收尘器
③库顶及库底均采用集中处理,收尘器为袋尘器
④对单一扬尘点采用机小型袋收尘器
经过上述收尘设备后,工厂总的粉尘排放均可达到国家排放标准。
生产线主要设备,性能见主机设备表,物料储存见主要物料储存方式,储存量及储期表。
物料平衡表
序号
物
料
名
称
配
合
比
%
天
然
水
份
%
生产
损失
%
料
耗
(t/t)
干料(t)
湿料(t)
时
日
年
时
日
年
1
石灰石
78.4
1
1
1.11
121.77
2923
906699
123.00
2952
915858
2
页岩渣
20.46
1
0.30
31.22
749
22464
3
铁粉
1.13
6
1
0.02
2.08
50
15488
2.21
53
16476
4
生料
1.49
155.08
3722
1154726
5
熟料
65
104.08
2500
77500
6
页岩渣
30
1
0.047
48.92
1174
364258
7
石膏
5
2
1
0.078
2.12
195
60462
8.29
199
61727
8
水泥
100
1
160
3828
1191360
9
烧成用煤
8
3
0.14
14.57
350
108488
15.84
380
117944
物料储存方式、储存量及储期
序号
堆场名称
储存物料
规格(m)
储量(t)
储存期(d)
1
预均化堆
石灰石
Ф80
24360
8.25
2
煤
Ф60
5670
14
3
原料配料库
石灰石
1-Ф12×26
1494
0.5
页岩
2-Ф10×20
3200
4.27
铁粉
1-Ф6×12
555
11
4
生料均化库
生料
1-Ф15×47
6400
1.7
5
熟料存库
熟料
1-Ф26×50
30000
12
6
水泥储库
水泥
6-Ф15×36
6×6500
10.2
7
水泥散车库
水泥
2-6×6×19
2×300
0.16
工艺主机设备表
序号
项目名称
主机设备型号、规格、性能
台数
生产能力台t/h
装机容量kw/台
年利用率%
备注
1
石灰石破
碎及输送
MB56/75锤式破碎机
进料≤1500mm
出料粒度<25mm
占95%
1
500~
600
900
19
2
原煤破碎
锤式破碎机
进料块度≤250mm
出料25~40mm
1
180
200
7.48
3
石灰石预均化库
堆料机
取料机
1
1
550
400
57
115
4
煤预均化堆场
堆料机
取料机
1
1
100
100
5
原料粉磨
辊式磨
入磨水份<5%
入磨粒度<70mm
成品细度80mm筛
余<12%
1
190
2600
69.38
6
煤粉制备
辊式磨
入磨水份<10%
出磨水份<1%
入磨粒度<50mm
成品细度80mm筛
余<12%
1
25
53.85
7
熟料烧成
五级单系列旋风+
在线分解炉
Ф4.2×60m1回转窑
斜度4%
转速0.6~4.0r/min
控制流型篦式泠却机
出料65℃+环境温度
出料粒度<25mm
1
1
1
2500t/24h
400
190
85
8
水泥粉磨
管磨、配0-SePa选粉机
2套
100
3700
68.05
50%
9
水泥包装
八嘴装机
2
110
30.93
5、3建筑及结构技术方案
5、3.1建筑技术方案
(1)设计原则
建筑设计将严格格遵照国家现行的建筑设计规范、标准,尽量采用新技术、新材料和先进可靠的建筑构造。
在满足工艺设计要求的前提下,本着经济、适用、安全、美观的原则,设计出具有地方特色的水泥生产线。
(2)建筑构造及做法
(a)屋面
一般生产车间屋面排水均无组织排水。
现浇钢筋混凝土屋面坡度为3%,压型钢板屋面坡度为10%,现浇钢筋混凝土屋面采用刚性防水。
辅助建筑屋面采用卷材防水,屋面保温采用聚苯板。
(b)楼地面
一般生产车间地面为C20混凝土地面,楼面为现浇钢筋砼面层上抹1:
2水泥砂浆20厚。
办公室、值班室等楼地面采用地砖或其它材料。
(c)墙体及粉刷
一般生产车间框架结构的内外墙均采用轻质砌块,砖混房屋采用粘土砖或承重砌块。
一般车间及建筑外墙刷外墙涂料,内墙面喷大白浆。
办公室、值班室、配电、控制室等内墙做混合砂浆打底、刮大白。
(d)门窗
一般车间外门窗采用木门、塑钢窗,辅助建筑外门采
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