大元压延STG3方1.docx
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大元压延STG3方1
方案设计说明书
工程名称:
上海大元压花玻璃生产线
工程代号:
J0110
中国凯盛国际工程咨询公司
蚌埠玻璃工业设计研究院
2002年1月
编制单位:
中国凯盛国际工程咨询公司
蚌埠玻璃工业设计研究院
总经理:
邢宁
副总经理:
施纯仁
凯盛蚌埠分公司经理:
王宗伟
项目设计负责人:
鲍兆臣
主要编制人员:
鲍兆臣吴 晓马 勇张文峰杨义仿
朱三东严二林王德和邹俊泽赵 晔
杜汪洋王建青王 渊周阳阳王伊托
田万春
方案设计说明书目录
第一章
总论2∽7
第二章
总图运输8∽9
第三章
原料工艺10∽11
第四章
压延玻璃工艺12∽19
第五章压缩空气与蒸汽20∽21
第六章给排水22
第七章暖通23
第八章电气与自控24∽27
第九章建筑与结构28∽29
第一十章
劳动定员与人员培训30∽31
第一十一章
工程投资估算32
附1:
主要工艺设备表
附2:
上海大元压花玻璃生产线总平面布置图
第一章总论
1、项目概况
上海大元玻璃有限公司位于上海嘉定区南翔镇工业开发区,现有两条压延玻璃生产线,三条钢化玻璃生产线及数十台深加工设备,该公司为了扩大压花玻璃的生产规模,增加产品品种,提高产品档次,决定在现厂区的东侧新建一条110t/d压花玻璃生产线,建设方并希望尽可能利用现有的原料车间、公用设施和辅助生产设施。
2001/5月下旬至2001/6上旬,上海大元玻璃有限公司委托我公司就现厂区东侧新建压延玻璃生产线的可行性进行论证,我公司结合场地及现有的公用、辅助生产设施,进行了多方案的比较,并完成了主专业的方案设计;2001/10下旬,上海大元玻璃有限公司再次委托我公司对上海大元压花玻璃有限公司确定的一窑一线(110t/d)压花玻璃生产线进行设计,我公司有关技术人员与该公司主管领导、主要技术人员,就项目的设计方案、设计原则、设计分工、设计进度进行了商谈,经多次商议确定了项目的总体方案。
为了便于项目的实施和管理,投资方新注册了“上海大元压花玻璃有限公司”,本项目的名称为“上海大元压花玻璃有限公司压花玻璃生产线”,简称“上海大元压花玻璃生产线”。
2、设计原则
2.1本着技术先进、实用、可靠、经济的原则,采用成熟可靠的技术方案、设备。
2.2尽量利用现有的设施、设备、材料,以减少工程投资。
2.3在保证产品质量的前提下,所选用的设备和材料立足于国内解决。
2.4确定技术可行、经济合理的设计方案,使本工程项目实施时不得影响厂内其他生产线的正常生产。
2.5在消防、环境保护、职业安全卫生、节能等方面,均应符合国家及当地的有关规定、标准、规范,创造良好的工作环境,达到安全、文明生产的目的。
3、主要工艺技术指标
3.1生产规模
熔化能力110t/d
3.2产品方案
玻璃原板宽2100mm
玻璃净板宽1830mm
玻璃板厚度3~12mm
主要生产5mm以上厚板
3.3产品规格:
成品最大尺寸1830×3000mm
成品最小尺寸1830×900mm
3.4熔窑冷修周期8年
3.5机组利用率90%
3.6总成品率80%
3.7产品质量标准
符合中国压花玻璃JC/T511-93建材行业标准。
4、建设条件
4.1建设场地
本工程拟建于上海大元玻璃有限公司现厂区的东侧,并利用原厂区内已有的供水、供油、供汽、消防设施及液化石油气站,利用现有的原料储存及原料配料车间,局部进行改造。
该场地地形平坦、基本规整,建设条件优越。
本次总图设计在规定厂区内,进行一窑一线压花玻璃生产线的总平面图布置设计。
在满足生产线的生产、运输、消防、环保、施工等的要求的情况下,尽量提高厂区的绿化系数。
在总平面图布置设计中,各车间厂房布置应尽量紧凑合理。
在保证工艺生产和运输的条件下,尽可能的增大成品库和堆场面积。
4.2原料
本生产线所用原料均为合格粉料进厂,并延续原供货渠道。
在现有的原料配料车间的基础上进行改造,增加长石、芒硝的系统。
混合料设施利用原有,经混合提升后,设皮带廊送至上海大元压花玻璃生产线联合车间。
原料堆棚利用现有的贮存方式,适当增加堆棚数量,原料堆存应保证15~20天的储存期。
4.3燃料
本项目采用重油为燃料,由厂原有的供货渠道供给,并利用厂内现有的储油罐、油泵房及供油系统。
液化石油气,由厂原有的供货渠道供给。
4.4给、排水
本生产线的生产、生活用水,利用老厂区供水系统。
生产线及生活排水利用老厂区的排水系统,统一排入厂区原有排水系统排入厂外。
消防供水由城市自来水管网接入,且满足消防用水的压力和用量,消防备用水源为现厂区循环水系统,建设方保证可不间断供应消防用水,且满足使用要求。
4.5供电
上海大元压花玻璃有限公司压花玻璃生产线的总装机容量约1200kW,常用设备容量约870kW。
正常生产时最大计算负荷700kW,烤窑时最大计算负荷约850kW。
需新建一座10KV级变电所,设一台1000KVA变压器,柴油发电机作为备用电源并由该公司负责解决,变、配电所设在联合车间底层。
4.6压缩空气
按生产线的需要,新增空压站,设置在联合车间内,并与现有空压站管道相连,以便互为备用。
4.7液化石油气
自原液化石油气站接至上海大元压花玻璃生产线。
4.8蒸汽
自原燃煤锅炉房接至上海大元压花玻璃生产线。
4.9交通运输
本项目毗邻老厂区,原有的交通道路已可满足交通运输要求。
全部采用汽车运输进厂。
5、主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
数量
备注
1
工艺技术指标
1.1
熔窑熔化能力
t/d
110
1.2
玻璃带宽度
mm
2100
1.3
玻璃厚度
mm
3~12
1.4
机组利用率
%
90
1.5
总成品率
%
80
1.6
熔窑冷修周期
a
8
2
年工作日
2.1
非冷修年
d
365
2.2
冷修年
d
315
2.3
平均年
d
355
3
主要原材料用量
t/a
3.1
硅砂
t/a
24126
3.2
长石
t/a
1350
3.3
白云石
t/a
3978
3.4
石灰石
t/a
3248
3.5
纯碱
t/a
7555
3.6
芒硝
t/a
438
3.7
煤粉
t/a
18
4
燃料用量(重油)
t/a
甲方确定
5
供电
序号
指标名称
单位
数量
备注
5.1
用电设备装机容量
kW
1200
5.2
正常生产计算负荷
KVA
700
5.3
投产烤窑最大负荷
KVA
850
5.4
年耗电量
kWh
4.8×106
6
生产线水用量
m3/d
370
7
压缩空气用量
m3/min
16
8
年运输量
万吨/a
76640
8.1
年运入量
万吨/a
46410
8.2
年运出量
万吨/a
30230
第二章总图运输
1、总平面布置
1.1厂址概况
本工程拟建于上海大元玻璃有限公司东侧的一片空地上。
原厂区内的供水、供油、供汽等设施均可利用,场地规整,建设条件优越。
1.2总平面布置
根据大元压花玻璃有限公司110t/d压花玻璃生产线的建设规模、设计原则,按照生产工艺、防火、卫生、环保、交通运输以及施工等要求,结合地形、地貌、水文及气象条件,进行了本工程的总平面布置(详见:
上海大元压花玻璃生产线总平面方案图)。
将压延联合车间布置在场地北侧,原料车间利用原生产线原料车间,通过配合料皮带运送到压延联合车间,公用工程大多利用厂区原有设施。
在压延联合车间南侧尽可能预留空余面积,以便后续项目的建设,并尽量满足新建一条压花玻璃生产线的要求;联合车间尾端布置成品库。
2、竖向设计
本次压延生产线建设场地地形平坦,自然地面标高均在4.60左右,根据场地现状和生产工艺、交通运输等要求,厂区竖向设计仍与原厂区一致,采用连续平坡式。
考虑到建筑基槽土及车间与周围道路的衔接,车间设计标高定为4.80m。
场地排雨水方式与原厂区保持一致。
3、交通运输
运输方式与运输量
新建工程的厂外运输方式与玻璃厂原货物运输方式保持一致。
生产线年运输量为76640t,其中年运入量为46410t,年运出量为30230t。
年运输量表
序号
货物名称
单位
运入
运出
备注
1
原料
t/a
38940
2
重油
t/a
6150
3
玻璃成品
t/a
28910
4
包装材料
t/a
1100
1100
5
其它
t/a
220
220
小计
t/a
46410
30230
合计
t/a
76640
压延联合车间周围布置宽6m的环形道路,与原厂区相连,并通过南侧出口与厂外道路相连,满足交通运输与消防要求。
4、工厂绿化
新建生产线的绿化方式与原厂区的绿化方式保持一致。
4.1在干道两侧以乔、灌木结合的方式进行绿化。
4.2局部空地采用重点绿化方式,多栽植防尘和抗二氧化硫的植物,美化厂容,创造优美清新的工作环境。
第三章原料工艺
1、原料生产概况
新建110t/d压花玻璃生产线线的原料车间按照生产工艺合理、稳定、可靠;配合料质量达到生产压延玻璃的要求;节约投资、节约用地、节约能源等原则,确定原料车间,充分利用原有的生产能力,适当改造,使原料车间可向三条压延线提供混合料。
1.1进厂原料贮存
根据现场条件,110t/d压延线的混合料利用原有原料车间设施提供,新建部分原料储库。
1.2混合料的制备与输送
1.2.1新建长石、芒硝的上料系统及储存料仓并新增一台电子称。
1.2.2利用现有的称量混合系统,适当改造以便满足新建生产线的混合料的质量与产量要求,增设混合料输送皮带,由输送皮带送至压花玻璃生产线窑头料仓。
2、各种原料的用量
2.1玻璃设计成分
化学成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
Na2O+K2O
SO3
%
72.30
1.20
0.10
9.20
2.60
14.30
0.30
2.2各种原料的用量(估算)
根据原生产线的原料化学成分计算,压花玻璃生产线各种原料用量大约为:
石英砂66.1t/d
长石3.7t/d
白云石10.9t/d
石灰石8.9t/d
纯碱20.7t/d
芒硝1.2t/d
煤粉0.05t/d
合计111.6t/d
说明:
1)碎玻璃掺入量按22.2t/d计。
2)由粉料熔成的玻璃液量按88t/d计。
3)熔成率按82.5%计。
3、工艺改造方案简述
3.1新建长石、芒硝的上料系统及储存料仓
合格袋装粉料在袋装库内储存。
生产时由叉车运至原料车间,经电动葫芦提升至库顶,人工拆袋卸入各自粉料仓储存。
3.2称量混合系统
利用原称量混合系统的生产设备和生产能力,新增一台长石、芒硝的累计电子称,以改善劳动条件。
称量后的原料由带式输送机运至混合机混合。
第四章压延玻璃工艺
1、生产方式:
本项目采用压延法生产工艺。
2、工艺技术指标:
2.1熔窑熔化能力:
110t/d
2.2产品品种:
生产无色透明压花玻璃。
2.3产品规格:
玻璃厚度:
312mm
原板宽度:
2100mm
成品最大尺寸:
1830X3000mm
成品最小尺寸:
1830X900mm
最大净板宽:
1830mm
2.4总成品率:
80%
2.5机组利用率:
90%
2.6年工作日(非冷修年):
365d
2.7冷修周期:
8年
2.8拉引速度:
玻璃厚度(mm):
3
5
6
8
10
12
速度(110t/d)(m/h):
291
175
146
109
87
73
2.9玻璃成份:
化学成分
SiO2
Al2O3
Fe2O3
CaO
MgO
R2O
SO3
(wt%)
72.30
1.20
0.10
9.20
2.60
14.30
0.30
2.10产品质量标准:
压花玻璃产品符合中国压花玻璃JC/T511-93建材行业标准。
3、物料平衡计算:
3.1玻璃液需要量:
110t/d
3.2碎玻璃回收量(成品率80%):
21.93t/d
3.3碎玻璃回收率:
99.7%
3.4需由配合料熔成的玻璃液量:
88.06t/d
3.5配合料需要量:
106.75t/d(干基)
111.55t/d(湿基)
3.6入窑原料总量:
133.48t/d
4、生产工艺简介:
4.1压延玻璃生产工艺流程:
原料车间制备好的配合料经过斗提机提升至配合料皮带,由配合料皮带输送至压延联合车间窑头料仓。
窑头料仓下设一台斜毯式投料机将配合料连续投入熔窑。
熔窑以重油为燃料。
配合料在窑内经高温熔化、澄清、均化后形成合格的玻璃液,经流液洞进入工作部,并以1200℃左右的温度从溢流口进入压延机。
压延机设备厂方自选。
生产时,玻璃液经压延机上、下压辊被压制成所需花型的压花玻璃;
成型后的压花玻璃通过活动辊台进入退火窑退火。
连续的玻璃带在退火窑内按照一定的退火曲线进行退火后,冷却到70℃左右进入冷端机组。
正常生产时,压花玻璃带经过在线纵切、横切、横掰、加速、掰边、吹风清扫后经过输送辊道输送至气垫桌,由人工取片、装箱入库(冷端主线预留自动取片和自动包装的位置)。
碎玻璃系统采用碎玻璃落地方案。
即不合格玻璃板经过应急落板破碎装置破碎后落入主线下的碎玻璃仓1;生产线上产生的玻璃边经过搅碎机搅碎后落入主线下的碎玻璃仓2;然后分别经过碎玻璃仓下的FP10型破碎机破碎后,由碎玻璃皮带机及斗提机将碎玻璃输送至室外碎玻璃仓内储存,室外碎玻璃仓下料口设双扇闸门。
然后由装载机或碎玻璃小车将碎玻璃送至碎玻璃堆场或配合料制备车间,经过厂方现有的配料系统进入配合料。
成品玻璃采用木箱包装或集装架包装。
联合车间按二层方案布置,熔化至冷端厂房跨度18m,成品库厂房跨度33m;
冷端设斜坡输送辊道,成品库按两个月的贮存能力设计,尽量利用一层空余的面积。
4.2工艺流程示意图:
联合车间窑头料仓←3#线皮带机
↓2#线皮带机1#线皮带机
投料机↑↑↑↑
↓│可逆皮带│
熔窑←重油││
↓
压延成型室↑↑
↓斗提机2斗提机1
压延机↑↑
↓└——————┘
活动辊台装载机↑
↓碎玻璃堆场—--—→原料车间配料房
退火窑
↓└————————┘
纵切↑
↓装载机←室外碎玻璃仓←斗提机
横切↑
↓1#碎玻璃皮带机
横掰↑
↓碎玻璃仓1→FP10型破碎机1→2#碎玻璃皮带机
加速辊道(不合格玻璃板)↑
↓—————→应急落板破碎装置
掰边(玻璃边)
↓—————→碎玻璃仓2→FP10型破碎机2
吹风清扫
↓
气垫桌
↓
取片堆垛
↓
包装入库
5、主要设备简述
5.1投料机
采用一台斜毯式投料机,通过投料台作倾斜往复运动,向玻璃熔窑内投入配合料。
由于其为薄层投料,有利于提高熔化效率。
另备用一台,以便投料机检修时用。
5.2空气交换器:
本设备用以玻璃熔窑的空气及烟气换向。
5.3燃油系统
本系统由中间油罐、油泵、油过滤器、调节阀、加热器、流量计、换向系统、燃油喷枪及雾化压缩空气流量计、调节阀、换向系统等组成。
采用顶烧式喷枪。
本系统用以对燃油及雾化气进行稳压、计量、调节,并完成燃油及雾化气的换向。
技术参数:
进车间油温≤90℃
喷枪前油压0.40MPa
进车间雾化气压力≥0.65Mpa
喷枪前雾化气压力0.50Mpa
5.4熔窑
本生产线熔窑按大元公司要求:
参照二线窑型,局部修改后重新设计出图,具体变动如下:
熔化部加长3英尺;冷却部加长1英尺;前段蓄热室改筒型砖,后段不变;排烟方式仍采用机械强排。
燃料为重油。
主要技术参数:
熔化能力110t/d
窑龄8年
耐火材料配置:
本窑炉耐火材料设计,按8年窑龄进行配置(最终配材与大元公司协商后确定),在保证熔化能力、熔化质量的前提下,优先选用国产耐火材料。
熔窑在二线熔窑的基础上修改,由我方负责完成图纸设计,并提供部分结构修改及砖材配置的建议,最终的砖材配置由大元公司负责,并对熔化能力、窑龄等技术指标负责
5.5压延机组:
厂方自选。
5.6退火窑及输送辊道
本项目退火窑为选型设备,即选用设计院为青岛金晶开发设计的退火窑。
主传动采用直流电机,与甲方压延机公用传动站,退火窑与压延机之间的传动衔接、主传动的位置和退火窑的传动控制及压延机的控制由甲方负责,退火窑的相关技术参数由设备供货商提供并满足工艺要求。
所选退火窑采用便于操作和调节的全钢全电风冷却结构,由若干节组成,通过允许膨胀的结构相互连接。
包括壳体、输送辊道、高温风机、冷却风机、调节蝶阀及传动装置。
退火窑采用便于操作和调节的全钢全电风冷却结构,通过电加热和风冷却,在退火窑长度和宽度方向对温度进行分区调节和控制,来控制玻璃板纵向、横向、上下的温差。
工艺要求:
生产能力110t/d
玻璃原板宽度2100mm
玻璃净板宽度1830mm
玻璃厚度3~12mm
玻璃带进入退火窑温度~650℃
玻璃带出退火窑温度~70℃
玻璃板进退火窑横向温差≤150C
玻璃板出退火窑B区温度波动≤±20C
传动速度范围52.3~421.84m/h
6mm厚玻璃残应力6.82kg/cm2
5.7冷端机组
5.7.1主要特点
冷端系统主要配有测长发讯装置、纵切机、横切机、横掰装置、加速辊道、应急落板破碎装置、掰边机、吹风清扫装置、输送辊道及气垫桌等设备,分为切割掰边区、取板堆垛区、成品转运区和碎玻璃系统。
切割掰边区:
配置了测长发讯装置、纵切机、横切机、应急落板破碎装置、横向掰断、加速辊道、掰边搅碎机、吹风清扫装置等,用以完成压花玻璃的切割、掰断和输送。
取板堆垛区:
配置有气垫桌,用于压花玻璃的人工取片。
成品转运区:
用吊车(或叉车)将木箱或集装架包装的玻璃转运至成品库。
5.7.2主要技术参数:
生产能力110/d
玻璃原板宽度2100mm
玻璃净板宽度1830mm
玻璃厚度3~12mm
玻璃温度~70℃
退火窑辊道传动速度60~600m/h
在线切割玻璃板尺寸最大1830×3000mm
最小1830×900mm
第五章压缩空气与蒸汽
1、压缩空气
该压延线需要压缩空气量约16m3/min,主要供压延联合车间雾化、仪表及吹扫、各车间除尘等使用,故选用三台SA-475A型空压机,二用一备;每台空压机排量:
10.3m3/min,排气压力0.7Mpa,由于部分用户要求除油、除水的干燥空气,故选用两只除油过滤器及两台微热再生式干燥机,经其处理过的压缩空气能满足用户的要求。
用量见下表:
用气车间
用气点
用气量m3/min
用气压力MPa
气质要求
用气类别
压延联合车间(工艺)
雾化气
5.83
0.6
一般
连续
蓄热室吹扫气
2
一般
间断
成形室用气
1.67
一般
连续
仪表用气
1
净化
连续
阀用压缩空气
0.5
冷端机组及装箱用气
1.17
压延联合车间(暖风)
除尘
0.8
管道吹扫
4
间断
原料车间(工艺)
混合机用气
0.5
连续
原料车间(暖风)
除尘
1.2
管道吹扫
4
间断
合计
(连续)X1.25
15.83
其中净化气
6.45
鉴于以上数据,我专业推荐三台10m3/min空压机方案,此时装机容量为:
165kW,运行功率:
110kW,和厂方原有的空压机可相互备用;而厂方建议用二台20m3/min空压机方案,此时装机容量为:
264kW,运行功率:
132kW;投资比第一方案有所增加,运行费用也有增加。
2、蒸汽
本生产线正常生产用汽量400Kg/h,最大用汽量550Kg/h,所需蒸汽压力0.5Mpa,由原厂区燃煤锅炉供给。
第六章给、排水
1、给水部分
大元玻璃有限公司压延三线生产规模为110t/d,生产用新水量为370吨/天,生活新水量9.5吨/天,按照充分利用原厂设施,节约投资的原则,新线供水由原厂已有管网接入,新水量建设方保证能满足供应。
2、循环水部分
厂区内原有循环水泵房与水池设施,本设计不另设循环水泵房与水池,直接在原水泵房内增加一台冷水泵,运行能力要求能满足新线的要求,水量为105t/h,扬程约为40m,此部分改造由厂方自行完成。
3、消防部分
新建厂区消防管道由城市供水管网接入,厂区及联合车间内设消火栓,消防水量15L/s,且压力满足消防要求。
4、排水部分
厂区内排水分为雨污分流制,由于厂区内地面标高较低,设计采用设两座集水坑,两套排水系统的出水均分别排到相应的集水坑内,由污水泵提升,入原排水系统排出。
第七章暖通
1、设计依据:
《采暖通风与空气调节设计规范》
2、设计内容:
2.1除尘
2.1.1根据工艺生产线上粉尘产生情况,在有关工艺设备密闭的基础上,在原料车间和压延联合车间的各产尘点附近共设置了5个机械除尘系统。
除尘系统通过吸风使工艺设备内部形成负压,从而防止了粉尘外逸的危害。
2.1.2本设计采用体积小效率高的组合脉冲布袋除尘器。
含尘气体经除尘器处理达到国家标准后,向高空排放。
除尘器除下的粉尘,尽可能返回到工艺系统中予以回收利用。
2.1.3与除尘系统相配,设有压缩空气系统,用于脉冲除尘器布袋的清灰和除尘管道的定期吹扫,保证除尘系统的清洁及管道通畅。
2.2空调
为保证自动控制系统的仪器、仪表能正常工作,在压延联合车间的中央控制室设置有空调系统。
设备选用风冷(电热)型柜式空调机。
2.3通风
在压延联合车间的燃油控制室,设置有机械排风系统,设备选用轴流通风机。
第八章电气与自控
1、电气
1.1全厂电力负荷计算
上海大元玻璃有限公司压延三线(STG-3)的总装机容量约1200kW,常用设备容量约87
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