水泥生产工艺设计知识及图例分析

水泥生产工艺设计知识及图例分析1设计阶段和基础资料•一般情况下设计阶段可分为两个阶段：初步设计及施工图设计。•初步设计文件由四个部分组成：初步设计说明书、图纸、概算、设备表。•初步设计说明书应按以下章节顺序编制：（1）总论；（2）原料与燃料；（3）矿山；（4）生产工艺；（5）总图运输；（6）电气及生产自动化；(7)建筑及结构；(8)给水排水；(9)供热、通风及空调；(10)节约与合理利用能源；(11)机械修理及汽车修理；(12)环境保护；(13)劳动安全、工业卫生；(14)技术经济；(15)概算；(16)附录：设计基础文件选编。1.1初步设计说明书及图纸的内容和深度1.1.1总论•总论部分是综述工程项目的总体情况及各专业章节中所不包括的内容。其编制的基本要求是阐明设计依据、设计原则、设计范围和分工，以及重大设计方案的简述。•总论中应避免重复各专业章节中的叙述，必要时只列其主要结论。•总论应按下列内容和顺序编制：(1)概述(2)设计依据(3)主要设计原则与指导思想(4)厂址(5)建厂条件及主要原料燃料(6)环境保护(7)劳动安全、工业卫生(8)节约与合理利用能源(9)企业协作(10)设计范围与分工(11)主要技术经济综合效果指标(12)问题与建议1.1.2生产工艺(1)说明内容•①设计原则：根据新建或改、扩建的规模、阐述生产方法、产品组成、产品袋装、散装比例及运输方式、原料配合比、燃料应用基低位热值、烧成热耗以及水泥的配合比等设计原则。•②列表说明物料平衡关系。•③按工艺生产流程简述流程特点及设计中采用的新工艺、新设备、新技术以及机械化、自动化水平和计测水平。•④列表表示各种物料的贮存方式、贮存量及贮存期。•⑤主机设备型号、规格、数量及年利用率的确定。•⑥各主要生产车间的工作制度。•⑦辅助生产(空气压缩机、化验室、环保监测、材料库等)的设施情况。•⑧能源节约、热能及余热的利用、电能的节约等及与同类工程(或老厂)的对比效果。阐述生产车间和辅助生产车间计量设备(型号、规格、数量)的配置和计量管理监测站的设施情况以及全厂计量管理人员的配备。(2)图纸内容•①工艺生产流程图：按生产流程顺序，简明形象地绘出从原料矿山至水泥成品出厂的全部生产过程，主要设备和物料流向。•②全厂生产工艺平面布置图和剖面图(比例为1：100—l：500)：一般情况下，采取工艺土建联合制图，内容包括车间内的主要设备、主要非标准件的外形轮廓及其定位相互连接关系，设备与柱网、各层楼面、平台，检修台等布置关系、尺寸等；各种料仓、储库，堆场，物料运输走廊、管道等的容积，物料名称和主要尺寸，各生产车间，生活间的平面空间位置。厂房或构筑物的轮廓，一般应表示出主要梁、柱、门、窗、楼梯、安装及检修孔以及地坑等，标出厂房跨度、柱距尺寸及各层标高(附注中应说明相对标高与绝对标高)。1.2初步设计设备表的编制要求•1、主机及部分标准设备初步设计设备表是主机设备及部分标准设备订货的依据。因此，设备的型号、规格、性能、数量、质量、设备来源和图号等都应力求准确。•2、辅助设备及非标准设备其他辅助设备及非标准设备应满足预订货安排的要求。因此，辅助设备的型号、规格、性能、数量、质量、布置图号等都应尽可能填写清楚，以满足预订货安排的要求。1.3施工图设计•施工图设计的内容，应根据批准的初步设计进行编制，主要内容是绘制详细的施工图纸．确定所有设备、建筑物、构筑物、道路、管线的确切位置及其相互之间的关系尺寸，其深度应满足以下要求：•(1)所有各项主机及附属设备的布置、定位及安装、日常操作维修的具体要求。•(2)安装材料的安排及非标准设备的制作。•(3)建筑厂房、敷设管线等各项施工要求。•(4)施工图预算的编制。•(5)在完成工艺施工图设计的基础上，提出施工设计设备表及非标准件设备表以及设备订货清单。2水泥厂总平面设计•2.1影响总平面设计的常见因素•2.2水泥厂总平面设计的原则及要求例：某5000t/d生产线总图布置图3磨机和磨房的布置•磨机的中心高可取磨机直径的0.8～1倍，并保持磨筒体下部净空高度不小于0.8m，两台以上磨机并列布置时，两磨机中心距可取磨机直径的3～5倍，如磨房与联合储库联为一体时，其柱网应力求划一。•磨机净空高度，可取直径的3～3.5倍，并应结合磨房内检修设备要求的最小起吊高度来决定。•磨房的柱网布置应便于设备的吊装检修及钢球衬板的补充更换；地坑深度与柱基础无冲突；操作通行方便；柱网尺寸尽量符合土建模数要求。•磨机下方的两轴承基础之间，设200mm的浅坑供倒球用，浅坑宽度为磨机直径的1.5～2倍，坑底有一定坡度，便于冲洗排水。•在磨房内或附近，应有存放研磨体和衬板的地方。•在有条件时，磨机的传动装置与电气控制要与磨机以隔墙隔开，以防止粉尘的污染。4粉磨车间工艺设计及布置图例4.1干法生料粉磨车间工艺设计4.1.1生料粉磨配料站设计应符合的规定•(1)根据采用的原料粉磨系统，确定物料的粒度。一般而言，立磨的进料粒度较大，管磨的进料粒度较小。•(2)配料仓的容量应满足原料磨的生产需要。当采用储存库配料时，其容量应按储存要求确定。•(3)对于湿黏物料，应采用浅仓，加大出料口，宜在仓壁铺设防粘、耐磨材料。•(4)喂料设备宜选用定量给料机，称量精度为±1％，喂料量调节范围1：10；对流动性较差的物料，宜选用胶带宽度较大，速度低的给料机；对于水分较大、湿黏性较强的物料，尽可能采用强制性筒仓卸料器或板式喂料机，下接定量给料机。•(5)配料仓设在联合储库内时，仓的上口尺寸应满足抓斗的卸料要求。•(6)当选用立磨、辊压机等作为预粉磨设备时，应设有除铁及报警装置。4.1.2原料粉磨系统的选型应符合的规定•(1)当利用预热器废气余热进行烘干时，宜一台窑配置一套原料粉磨系统。•(2)系统选择应根据原料的易磨性和磨蚀性、对系统的产量要求及各种粉磨系统特点等因素，比较确定，优先选用节能的粉磨设备。•4.1.3原料磨产量的确定•原料磨的产量应根据窑日产量、料耗、磨机日工作小时、台数等因素确定。4.1.4原料粉磨系统的布置应符合的规定•(1)原料粉磨系统在利用预热器废气烘干原料时，应靠近预热器塔和废气处理系统布置。•(2)在原料粉磨系统设计中，粗粉分离器、选粉机等设备的布置应便于操作和维护检修。•(3)带烘干的磨机在进、出料口必须设置锁风装置。•(4)利用废气余热的原料粉磨系统可设置备用燃烧室。•(5)立磨可露天布置。•(6)钢球磨机中心的高度宜取磨机直径的0.8~1倍。•(7)磨机研磨体的装载宜设置提升装置。4.1.4原料粉磨系统的布置应符合的规定•(8)圈流磨出磨生料及选粉机的粗粉采用空气输送斜槽输送时，倾角不宜小于10°。•(9)磨机润滑系统油泵站的布置，应保证回油管的斜度不小于2.5％。•(10)磨机两端轴承基础内侧应设顶磨基础。•(11)中心传动的钢球磨机其传动部分和磨机厂房之间宜设隔墙。•(12)根据原料物性不宜入辊压机的原料，可直接送入磨机或选粉机。•(13)辊压机喂料仓应保持一定的料柱，以保证喂料的连续性和均匀性，并宜设置旁路直接入磨。4.1.5原料粉磨系统的除尘设计应符合的规定•(1)配料仓和仓底及输送设备转运点均应设除尘设施，宜采用袋式收尘器。•(2)磨机用预热器废气作为烘干热源时，可和预热器废气合用一台除尘器，采用电除尘器或袋式除尘器，除尘系统应采取外保温措施。4.2水泥磨车间工艺设计•4.2.6冷却应符合的规定•水泥粉磨系统应采用磨内通风。大型磨机宜加设磨内喷水，当水泥温度超标时，宜选用水泥冷却器。4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例4.3粉磨车间布置图例5煤粉制备系统设计及工艺布置实例5.1喂煤系统•(1)对于联合储库储存原煤的流程，为避免吊车操作频繁，设在吊车库内的碎煤仓的容量不小于煤磨生产3h的需要量。如该碎煤仓供应多台煤磨时，须按所有磨机总产量来考虑。•(2)设在磨头的碎煤仓，其容量须满足煤磨生产1~3h的需要量。•(3)吊车库内碎煤仓须根据供煤的情况考虑有两种煤配合的可能性。•(4)在不设原煤破碎的情况下，设在吊车库内的碎煤仓顶上应安装篦条，以防大块煤落入仓中，其篦条间隙可按100mm×800mm考虑，仓的下部须设置捅料孔，仓壁夹角应不于50°。5.1喂煤系统•(5)磨头碎煤仓底部锥体斜度应不小于50°，并在仓顶开捅料孔，以备堵塞时进行捅料。•(6)煤磨系统喂料输送设备的能力一般较煤磨小时产量大20％—30％，当该喂料输送设备供应多台煤磨时，以所有磨机的总生产能力为准。•(7)输送碎煤如采用胶带机时，其宽度应不小于400mm，斜度应不大于18°。如采用拉链机时，其斜度应不大于23°。•(8)煤磨系统的磨头喂料转盘须采用密闭式。如不采用密闭式时，应在下料溜子上加装锁风器，下料溜子的斜度应不小于50°，并应设一支管，以供标定下料量之用。圆盘喂料机最好选用带变频调速装置，或选用带计量的喂料机。•(9)碎煤仓与喂料输送设备之间最好加装闸门，以便在检修喂料设备时供截断物料之用。5.2煤磨•(1)煤磨的生产能力要求较窑的耗煤量约大于30％，以保证窑的需要。•(2)多条煤磨布置时，煤磨中心距根据煤粉仓、选粉机和旋风分离器等布置情况来确定，—般可按(2~4)D(磨直径)来考虑。•(3)煤磨中心线距地面的高度一般约为(0.75～1)D。•(4)当煤磨采用集中润滑系统时，回油管斜度应不小于2.5％。•(5)在煤磨大齿轮、减速机、电动机及排风机上方均应设置检修吊钩。5.3分离器或选粉机•(1)粗粉分离器的布置，须考虑锥体部分的检查和上部风叶调节的方便。在选粉机上部留有足够的空间，可以整体起吊选粉机主轴和叶片。•(2)旋风分离器一般可布置在露天，但应考虑上部防爆阀检修的方便。旋风分离器下部应安装分格轮下料器以防漏风。•(3)煤磨系统所有风管要尽量少拐弯，风管的空间斜度不应小于50°。自煤磨至粗粉分离器(或选粉机)的风管宜布置垂直。回磨粗粉的回灰管不应小于50°。回灰管上应设置锁风器，锁风器的位置须便于检修。•(4)煤磨系统的粗粉分离器(或选粉机)、旋风分离器及全部风管均应考虑保温。5.4调节阀门•在煤磨系统的风管上应设置调节阀门。对中间仓式系统一般应设置以下阀门：•(1)磨头的热风进风阀和冷风调节阀。当由窑头抽吸热风时，冷热风调节阀可设在由窑头至磨头的热风管路上。•(2)排风机进口处的总风量调节阀。•(3)为了调节入窑风量与循环风量的比例，排风机出口处可设分配阀，也可在入窑风管和循环风管上分别设两个调节阀。•(4)放风管上的控制阀。•设计时应考虑对阀门操作和检修的方便，在可能条件下宜考虑遥控。5.5防爆阀•(1)除粉磨无烟煤或半无烟煤外，煤磨系统在负压下操作时，应装设防爆阀。装设地点及防爆大小如下：•①磨机进出口管道上。防爆阀的截面积不得少于管道截面积的70％。•②粗粉分离器的顶盖上至少装设两个防爆阀，选粉机出风口应设置一个防爆阀。粗粉分离器（或选粉机）防爆阀的总截面积(以平方米表示)应不少于粗粉分离器容积(以立方米表示)的4%。•③旋风分离器上。防爆阀如安装在旋风分离器中心短管上时，其截面积应不少于短管截面积的40%。在旋风分离器顶盖上至少要装设两个防爆阀。旋风分离器防爆阀的总截面积（以平方米表示）应不少于旋风分离器容积(以立方米表示)的5%。对CLT/A型旋风分离器的防爆阀截面积可允许降到其容积的2%。5.5防爆阀•④煤粉仓防爆阀截面积应相当于每立方米煤粉仓容积0.01m2，但不宜大于0.5m2。•⑤旋风分离器进出口管道上和排风机或一次鼓风机前管道上，防爆阀面积一般不少于管道截面积的70%。•(2)在磨机进风口、旋风分离器和煤粉仓的上方，可将防爆阀安装在垂直管道上，一旦爆炸时，可使产生的气体经由垂直管道送出室外。该管道在布置上有困难时可允许采用斜管，但与垂直方向所成的斜角不得大于45°。管道转弯部分须保持圆滑。装在室外的防爆阀与水平面所成的斜