日产5000吨熟料新型干法烧成系统工艺设计

1日产5000吨熟料新型干法烧成车间毕业设计目录绪论…………………………………………………………………………………4第二章原料与燃料………………………………………………………………62.1原料的质量……………………………………………………………………62.11水泥料（普通硅酸盐水泥）………………………………………………62.12混合材及石膏……………………………………………………………72.2燃料的质量要求………………………………………………………………82.2.1煤…………………………………………………………………………92.2.2熟料热耗的选择……………………………………………………11第三章配料计算与物料平衡………………………………………………133.1配料计算………………………………………………………………133.1.1.原料选择……………………………………………………………133.1.2.水泥配料方案……………………………………………………133.2物料平衡计算………………………………………………………133.21烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算………………………153.22.原燃料消耗定额………………………………………………………153.33主机平衡与选型…………………………………………………23.31车间工作制度的确定……………………………………………183.32主机的选型…………………………………………………………183.33主机平衡表………………………………………………….20第四章储库计算……………………………………………………………214.1确定各物料的储存期…………………………………………………214.2储库设施的计算…………………………………………………214.2.1.石灰石.原煤.联合预均化堆场………………………………………254.22各种物料储存设施有效容积和容量…………………………………25第五章物料和热平衡计算…………………………………………………265.1原始资料…………………………………………………265.2物料平衡及热平衡计算…………………………………………………265.21物料平衡计算…………………………………………………275.22热量平衡计算…………………………………………………276.5.2煤磨系统的热平衡计算…………………………………………………285.3物料平衡表及热平衡表的编制…………………………………………31第六章窑外分解系统的设计计算………………………………………………336.1原始资料…………………………………………………336.2相关参数的设定………………………………………………………………336.3单位烟气的计算………………………………………………………….336.4窑尾各部为的计算…………………………………………………………336.5窑尾各部位烟气量汇总的计算………………………………………………36.6分解炉设计方案的选择………………………………………………………6.7分解炉结构尺寸的计算………………………………………………………6.8旋风筒设计方案的选择………………………………………………………6.9旋风筒结构尺寸的计算…………………………………6.10分解炉.旋风筒各结构尺寸汇总表………………………………….第七章.窑尾设计的计算及选型………………………………………….7.1喷嘴设备…………………………………………………………………7.2窑尾收尘器的选型…………………………………………………………7.3窑尾高温风机及尾排风机的选型……………………………………………7.4烟囱的计算……………………………………………………………………7.5窑尾为了系统主要设备选型…………………………………………………7.6生料输送系统及窑灰回灰系统主要设备选型………………………………第八章烧成车间工艺布置…………………………………………………………第九章全厂工艺平面布置………………………………………………………9.1全场总平面设计的基本原则……………………………………………..349.2全厂工艺平面布置说明……………………………………………………35结论……………………………………………………………………….35致谢………………………………………………………………….36参考文献…………………………………………………………………………374第1章绪论1.1引言新型干法水泥生产自问世以来倍受世界各国的关注，特别是80年代以来得到了突飞猛进的发展，国际水泥工业以预分解技术为核心，将现代科学技术和工业化生产的最新成果广泛应用于水泥生产的全过程，形成了一套具有现代高科技为特征和符合优质、高效、节能、环保以及大型化、自动化的现代生产方法。新型干法水泥技术代表了现阶段最高的水泥烧成技术，可以提高窑单位容积产量、提高窑砖衬寿命和运转率，且自动化水平高、生产规模大，可以选用低质燃料或低价废物燃料，节省燃料，降低热耗和电耗，减小设备和基建投资费用、CO和NOx生成量少和事故率低，操作稳定。发展新型干法水泥技术是环境保护和资源综合利用的必然结果。同时，新型干法水泥技术涵盖了许多丰富的理论和科研成果，指导着水泥工业设计、研发、生产等工作的不断完善、优化和提升。新型干法水泥生产技术已经成为当今水泥工业发展的主导技术和最先进的工艺。目前，日本、德国、法国等发达国家新型干法技术已占95%以上，其他的发达国家也达到80%以上，而我国自2007年国家环保改革以来，新型干法技术已由15%提升到70%，因此我国的新型干法水泥技术目前发展势头正良好。1.2设计简介本设计是5000t/d熟料新型干法生产线烧成车间（窑尾）部分的工艺设计，采用目前国内外水泥行业相对较为先进的技术和设备，最大限度的降低能耗、降低基建投资，又最大限度的提高产、质量，做到环保，技术经济指标先进、合理。本设计石灰石设置圆形预均化堆场，其规模Ø110m。石灰石矿山全矿化学成分稳定，品质优良，均匀性好。全矿CaCO3标准偏差仅有3个台段超过3.0%，最大为3.25%，平均为2.18%，厂区设1-Ø8×18m圆库储存石灰石用于生料配料，库有效储量1360.5t，实际储存时间为5.1h，能满足生产的正常进行。同时对原煤设置圆形预均化堆场，原煤成分的波动对烧成工艺、热工制度的稳定性及熟料质量等影响极大，外购煤的质量难以完全预先控制，同时多点供应原煤的可能性是存在的，并且考虑将来使用低品位原煤的需要，故设置原煤预均化设施。原煤圆形预均化堆场直径90m，堆场有效储量6207.17t。回转悬臂堆料机生产能力150t/h，桥式刮板取料机取料能力60t/h。原煤预均化堆场外设置一个煤堆棚，直接在铁路旁边，煤可以由火车直接卸料到煤堆棚内，这样可以节约基建投资，也有效5地利用土地资源。采用4组分（石灰石、页岩、砂岩、硫酸渣）配料，页岩配料仓下设Centrex筒仓卸料器，以顺利排出粘湿物料。生料粉磨采用ATOX50立磨系统，此磨在国内几家新建干法水泥生产线运行正常，其台时产量为：400t/h。入磨水分＜6%，出磨水分＜0.5%，入磨粒度允许2%＞100mm，出磨细度：80μm筛余≤10%，主电机功率3800kw。为了减小磨机风环风速，降低磨内压降，节约粉磨电耗，设有物料外循环系统。生料均化库采用IBAU型均化库，根据烟台东原日产5000t熟料生产线的生产情况,规格为Ø22.5m×48m，有效储量16000t，该库集生料储存、均化和喂料于一体，具有均化效果好、电耗低、系统简单、操作管理方便等优点。库内分8个卸料区，生料按照一定的顺序分别由各个卸料区卸出进入均化小仓(兼窑喂料仓)，均化作用主要由库内重力切割和均化小仓的搅拌来实现。生料入窑计量采用冲板流量计，由气动流量调节阀(由德国的CP公司供货)调节人窑流量。储期2.1d。窑尾喂料采用国外进口的提升机，单段提升，100m3入窑生料计量仓位于生料库顶，布置紧凑，设备运转可靠。入窑生料采用申克皮带秤计量，计量准确可靠。熟料烧成采用带DD分解炉的双系列五级旋风预热器，DD分解炉特别适合于低挥发分煤的完全燃烧；旋风预热器结构优化，系统阻力低，节能效果显著。PYROJET多通道燃烧器和PYROSTEP篦冷机系统。日产熟料正常生产能力5000t，目标生产能力5300t/d，熟料热耗3100kJ/kg。窑尾预热器采用4-2-2-2-2组合。预热器规格：C1为4-Ø4900mm，C2～C3均为2-Ø6500mm，C4为2-Ø6800mm，C5为2-Ø7200mm。出C1废气量为1.81Nm3/kg熟料。DD分解炉：直径Ø7510mm，有效高度26.8m。窑与分解炉用煤比例为40%和60%。PYRORAPID回转窑规格为：Ø4.8m×72m，斜度3.5%，正常转速3.15r/min。窑磨废气处理采用低压长袋脉冲袋收尘器，确保了废气达标排放。在预热器出口至高温风机管道上设有喷水系统，根据收尘器入口温度可自动控制喷水量。4座Ø18×32m圆库（预应力隧道库）储存熟料，有效储量为12519.9t，另设1座Ø8×20m的黄料库，有效储量1520t。同时设计规格为231×20m的条形熟料堆场，储量为20759t在水泥销售淡季，储存过剩的熟料，以保证生产的连续进行，同时也可以直接销售熟料。6煤磨采用煤粉制备系统设计放弃传统的风扫管磨+粗粉分离器+旋风除尘器+电除尘器的方案，采用MPF2117辊式磨，其生产能力为45t/h，煤粉细度可灵活调节，原煤入磨粒度25mm，出磨粒度80μm筛余≤12%；水分10.0%，煤粉水分1.0%，主电机功率630kW。煤磨+脉冲喷吹袋式收尘器的方案，原煤经全密闭计量给煤机喂入辊式磨烘干粉磨，热源取自窑头篦式冷却机余风。该方案较前者节省了投资设备，减少了建筑占地面积，并且操作简单稳定，充分利用了余热。此设备搭配方案在都江堰拉法基水泥厂从投产效果看，振动极小，运转平稳可靠。设有煤粉仓2个，1个放置于煤磨车间为分解炉供煤，一个放置于窑头车间为回转窑供煤。窑头和分解炉喂煤采用申克科里奥力秤计量。本设计选用混合材（矿渣）初水分为15%，要求终水分达到1%，因此选择承德矿机厂生产的φ2.4×18m的回转烘干磨，其台时产量（矿渣初水分为15%，要求终水分达到1%）可达20.1t/h，烘干热耗为5150kJ/kg水分。水泥粉磨采用2套带O-SepaN-2000选粉机的闭路球磨机粉磨系统，简单实用、运转率高，调节水泥细度方便，能同时生产不同品种水泥。磨机选用了φ3.8×12m球磨机，其传动采用了中心传动系统，具有传递功率大、投资省、占地面积小等优点。O-Sepa选粉机一、二、三次风全为环境冷空气，大大改进水泥质量、提高粉磨系统产量。台时产量可达150t/h，功率2500kW/台。磨出水泥细度比表面积达350m2/kg。8座Ø15×34m圆型水泥库用于储存和发运水泥，每库储量7871t，水泥库底可直接发运散装水泥。采用3条BX-8WY型八咀回转包装机包装水泥，台时产量为80~100t/h,完全能满足生产的要求，并设有电子校正称、破包机及破包清理等装置，具有称量精度高（袋误差为±0.1kg）、密封性能好、扬尘小、自动化程度高及操作简便等优点。全厂的中央地带修建生产控制楼，生产楼内设置中央控制室，采用施耐德的Quantum和MomentumPLC控制系统控制，同时生产楼内设置车间办公室。中央化验室则和中央控制室平行布置，负责全厂原、燃材料、半成品和成品的物理检验、化学分析及质量控制。设半露天布置总降压站1座，分别向厂区和矿山供电。设置给水处理系统满足生产生活需要。生活、消防给水管网和生产给水管网皆设计为环状管网。设置污水处理场对生活污水、生产废水进行处理。办公楼、生产7楼采用中央空调机组调节空气流量和温度；电气室、变电所、总降压站等处采用柜式空调机调节空气流量和温度。设计全厂收尘器均为袋收尘器。最大限度地保护当地的自