脱硫用石灰石粉加工项目可行性研究报告.docx

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脱硫用石灰石粉加工项目可行性研究报告

脱硫用石灰石粉加工项目

可行性研究报告

1、概述

1.1项目描述

工程名称：

某石材有限责任公司20万吨石灰石自备厂

工程规模：

年产20万吨石灰石粉

工程特点：

将石灰石原料块制成石灰石细粉的生产加工流水线

工程动态投资：

　万元

工程归口单位：

本工程归口单位为某石材有限公司

1.2工程概况

某石材有限责任公司，独立法人。

某石材有限责任公司编制20万吨石灰石自备厂可行性研究报告。

每年需石灰石粉剂约20万吨（碳酸钙CaCO3含量92.0%重量）。

本工程规划建设20万吨石灰石自备厂。

1.3设计依据

1.3.1设计依据

某石材有限责任公司编制20万吨石灰石自备厂可行性研究报告。

1.3.2设计规范、标准、规定

《工程建设标准强制性条文》（2000年）

《建筑设计防火规范》（GBJ16-87，2001年版）

《电力设备典型消防规程》（DL5027－93）

《石油为设计规范》（GBJ74-1985，95年修必版）

《爆炸和火灾危险环境电气装置设计规范》（GB50058-1992）

《火力发电厂总图运输设计技术规定》（DL/T5032-94）

《火力发电厂水工设计技术规程》（NDGJ5-88）

《火力发电厂与变电所设计防火规范》（GB50299-96）

《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）

《火力发电厂劳动安全和工业卫生设计规程》（DL5053-96）

1.4设计范围

依据设计委托，我公司承担新建20万吨石灰石自厂的机运工艺、总图、电控、技经等专业的设计，包括自备厂所涉及到的厂区系统及公用设施。

在通过对于各个专业技术方案的研究后，估算其经济效益，作出有关评价。

本工程厂外水井、供排水管道、厂外电力系统及其它厂外系统的建设需另行安排设计，不在设计范围内。

1.5工程组成

根据本工程的建设规模，工程主要由下列子项组成：

1）厂房：

包括石灰石原料棚、加料间、制粉间；

2）配电间、控制室、空压站、材料库；

3）石灰石储仓；

综合水泵房及清水池；

2、建设条件

2.1区域位置和厂区概况

2.1.1区域位置

***省某镇

2.1.2气象条件

该地区有关气象数据如下：

1）气温：

年平均气温　　　　　　　　　　　　　　　℃

绝对最高温度　　　　　　　　　　　　　　℃

绝对最低温度　　　　　　　　　　　　　　℃

最热月平均最高温度　　　　　　　　　　　℃

最冷月平均最低温度　　　　　　　　　　　℃

2）湿度：

年平均相对湿度　　　　　　　　　　　　　%

年平均最大相对湿度　　　　　　　　　　　%

年平均最小相对湿度　　　　　　　　　　　%

夏季月平均　　　　　　　　　　　　　　　%

冬季月平均　　　　　　　　　　　　　　　%

3）气压：

年平均气压　　　　　　　　　　　　　　　Mpa

极端最高气压　　　　　　　　　　　　　　MPa

极端最低气压　　　　　　　　　　　　　　MPa

4）降雨量：

多年平均降雨量　　　　　　　　　　　　　mm

最大年降雨量　　　　　　　　　　　　　　mm

日最大降雨量　　　　　　　　　　　　　　mm

多年平均24小时最大降雨量　　　　　　　mm

5）雪荷载：

最大积雪深度　　　　　　　　　　　　　　mm

基本雪荷载　　　　　　　　　　　　　　　kN/m2

6）风荷载：

瞬时最大风速（地面以上10m）　　　　　　m/s

标准风压值　　　　　　　　　　　　　　　kN/m2

年主导风向　　　　　　　　　　　　　　　

全年最小频率风向　　　　　　　　　　　　

7）抗震设防烈度　　　　　　　　　　　　　　8度

8）土壤冻结深度　　　　　　　　　　　　　　m

大气稳定度以D最大。

2.1.3厂址选择和建设条件

厂址选择在某镇兰桥村荣州坞采石厂附近，占地面积约100余亩，并已与***镇政府及兰桥村委会签订了30年使用租赁合同。

此地属***镇管辖范围，地理位置优越，交通十分便利，距塔湧公路0.5公里，距206国道7公里，距新建厂址22公里，四面环山，青山绿水，环保条件相当优越，远离城市和居民，石灰石储量巨大，具备建厂条件。

3、工程设想

3.1设计依据

根据现场勘察与业主的协商结果。

3.2厂区总平面布置

3.2.1总平面布置的原则

1）满足生产工艺流程要求，人流、物流顺畅，各类管线便捷、合理。

2）因地制宜，节约用地，节省建设投资，方便管理。

3）充分用厂地现状条件和地形条件，注意厂内、外部道路的衔接。

4）根据功能不同的特点，采取分区布置的方式，有利于管理和环境保护。

5）严格执行国家现行的防火、卫生、安全等有关技术规范和规程，确保生产安全。

3.2.2总平面布置方案

本次设计，石灰石棚内采用装载机方式加料，石灰石棚为两跨，并设有加料间；

根据厂区组成和各设施的功能要求等情况，把厂区分成生产区、辅助设施区以及厂前区等三个功能区。

（1）生产区

　本区包括石灰石棚、加料间、制粉间、配电及辅助间（配电间、控制室、空压站、材料库等）、皮带栈桥、石灰石储仓等。

布置在厂区的中间偏　部位，固定端面向南边。

（2）辅助设施区

　本区包括综合水泵房、50吨电子汽车衡、石灰石储仓等布置在生产区的南面，厂前区的西面。

3.2.3厂区竖向布置

本地区属山坡地带，地形条件尚不复杂，竖向布置时采取平坡式，挖、填基本平衡，挖方工程量约为　　　　　m3，填方工程量约为　　　　m3。

3.2.4厂区道路

厂区道路设成环形，同时与外部道路平顺连接，以满足消防和生产的需要。

道路宽度有9.0m、6.0m、4.5m三种。

城市型水泥混凝土路面，基层厚30cm，面层厚20cm。

道路曲线内侧半径：

主要道路为12.0m，次要道路为9.0m。

3.2.5厂区绿化布置

厂区绿化是改善厂区小气候的重要手段，厂区绿化的重点为道路两旁、建构筑物的周围、围墙内侧等处。

生产区需栽植耐尘滞灰的树种，部分地带设集中绿地，以达到绿化、美化的效果，使厂区形成点、线、面相结合的绿化空间系统，有一个清新、优雅的绿化环境，绿地率在20%左右。

3.2.6总图主要技术经济指标

总图主要技术经济指标表（方案一）

序号

名称

单位

数量

备注

1

界区范围占地面积

hm2

2

建、构筑物占地面积

m2

3

建筑系数

%

4

道路广场面积

m2

5

绿地面积

m2

6

绿地率

%

7

土方工程量

挖方

m3

填方

m3

3.2.7石灰石原料和成品运输

年　运　输　量　表

序号

运进（t/a）

运出（t/a）

1

石灰石原料

0

石灰石粉成品

200000

2

灰（损耗）

20000

3

合计

0

合计

220000

石灰石运输采用装载机直接从石灰石采场运至石灰石棚内。

石灰石成品粉运输采用罐装汽车直接从石灰石成品中间仓运至***电厂石灰石中间仓，经计算，本次设计将配备罐式汽车（载重50吨）4辆，四班三运转生产。

清理的灰在厂外就近堆存。

另外，配备120吨电子汽车衡一台，用于计量。

3.3石灰石制粉系统

3.3.1石灰石质量成份及耗量

1）炉石灰石成份及耗量

锅炉尾部设有石灰石－石膏湿法脱硫装置FGD。

该装置采用石灰石作脱硫剂，要求入装置石灰石粒度为：

250目95%通过。

在锅炉额定工况下，当钙硫比为　　　时，FGD设计脱硫效率为　　%，石灰石耗量如下表。

FGD装置石灰石耗量表

规模

小时耗量（t/h）

全天耗量（t/d）

全年耗量（t/a）

23

548

200000

注：

全年最大利用小时数按8000h计。

2）本工程加工石灰石成份分析

成份

SIO2

Fe2O3

AI2O3

MnO2

CaO

SIO3

含量（%）

0.848

0.343

0.314

0.145

54.68

0.67

2）石灰石成份差异的影响

不同的石灰石成份和性能将影响脱硫率，为达到脱硫率，石灰石耗量将随之增加或减少。

3.3.2石灰石棚

在厂内设面积为48×48m2的石灰石棚一座，可贮石灰石约4100t。

3.3.3石灰石制粉设备选择

选用振动磨机的优点

1、吨产品电耗低：

与其它制粉设备相比，电耗可节约50%以上。

2、工艺环节简单：

占地面积小，采用密闭的连接，粉尘少，可靠性高。

3、产品粒度组成调整方便。

4、振动磨机可靠性高，维修量小。

3.3.5工艺流程

本项目方案石灰石制粉系统的工艺流程参见“石灰石制粉系统图”，

3.3.6主要设备技术参数

主要设备技术参数如下：

带式输送机：

B＝500mm，V＝0.8m/s，Q＝10t/h

给料机：

DEL800，Q＝10t/h

振动磨机：

4MZZ－3000，电机功率N＝220kW

3.3.7石灰石储仓

在厂内设直径为Φ7m的石灰石储仓2只，每只储仓的几何容积为510m3，可储存石灰石约600t。

每只石灰石储仓的锥斗部分设有气化板，另设空气电加热器，用压缩空气对储仓锥斗部分进行气化，以利于仓中石灰石的流动。

每只储仓下设石灰石装车口一个，下设散装头，一般情况下通过散装头在仓下直接装罐车外运；同时在锥斗侧壁设1袋装卸料口，储仓侧面设有打包机，以方便业主外运石灰石粉料，除用罐车外也可打包外运，以满足不同用户的需要。

3.3.8工作制度

石灰石制粉系统的工伯制度按四班三运转考虑，工作时间如下：

系统出力（t/h）

日产量（t/d）

每班运行时间（h）

一套制粉系统

8

168

7

四套制粉系统

32

672

7

3.3.9系统控制

石灰石制备系统采用可编程控制器（PLC）程序控制

3.3.10粉尘防治

为防止石灰石卸料时引起的粉尘污染环境，石灰石原料棚除进出口外四周封闭。

石灰石粉制备及成品粉的输送均采用内循环的封闭系统，各栈桥面均设置水冲洗装置，方便冲洗地面；储仓下装车点设有反抽尘装置，可减少石灰石粉的撒落。

有关冲洗后污水的汇集处理方式见水工专业设计。

3.4厂区动力系统

3.4.1热水锅炉房

本厂设置热水锅炉房一座，锅炉供加水温度为110/70℃，主要供应综合楼采暖系统以及浴室水水部接热交换系统。

锅炉房安装锅炉一台，锅炉容量为，0.7MW。

锅炉热力系统设备主要有：

热水循环泵、定压水泵、补水箱、钠离子交换器等。

锅炉燃用当地燃煤。

3.4.2压缩空气站

压缩空气用于气力输送系统、除尘器系统等。

用气点对气源的品质有一定要求。

为此，压缩空气必须经净化干燥处理。

1）压缩空气负荷及品质要求

压缩空气负荷列表如下：

项目

平均耗气量（Nm3/min）

用气压力（MPa）

输送系统

输送：

70

0.5

控制：

5

布袋除尘器

9

0.5

品质要求如下：

压力露点　　　　　　　　　-20℃（0.6MPa）

含油量　　　　　　　　　　≤1mg/m3

含尘粒径　　　　　　　　　≤1μm

2）压缩空气供应系统的确定

针对负荷特点和品质要求，压缩空气供应系统构成如下：

压缩空气自压缩机排出后，先经过高效除油器除油，再经过吸附式干燥机干燥处理。

处理后的压缩空气压力露点达到-20℃，含油量≤1mg/m3，含尘粒径≤1μm，满足用气点要求。

3）主要设备选择

根据压缩空气负荷，空压站的设计容量为132Nm3/min。

为此，主要设备选择如下：

　螺杆式空压机　　　Q＝45Nm3/min　　　　4台（3用1备）

P＝0.75Mpa（G）

高效除油器　　　　　　　　　　　　　　　3台

吸附式干燥　　　　Q＝45Nm3/min　　　　　3台

　　　　　　　　　压力露点-20℃

4）压缩空气供应系统布置

空气站布置在石灰石制粉间的端头，布置4台空气压缩机及辅助设备。

空压站按全自动无人操作设计。

3.4.3厂区动力管道

厂区动力管道包括包括热水供回水管道、压缩空气管道、燃油供回油管道、管道采用埋地敷设。

3.5水工部分

3.5.1水源

由于石灰石自备厂靠近采石场建设，工厂生活、生产用水不可能从地区水管网取水。

厂区附近有地表水源，

3.5.2给水系统

厂内建综合水泵房和清水池各1座。

厂外深井泵直接向厂内清水池供水，然后由生产、生活、消防各系统的水泵从清水池吸水向各系统供水。

各系统水泵均置于综合水泵房内。

3.5.3工业给水系统

根据工艺资料，本工程所需工业水量如下：

　　粉碎机冷却水　　　　　　　　　　8m3/h

锅炉冷却水　　　　　　　　　　　2m3/h

输送廊等地面冲洗水　　　　　　　7m3/h

合计　　　　　　　　　　　　　　17m3/h

为合理地利用水资源，本工程将设备冷却水加用作为输送廊等地面冲洗水。

经平衡计算后，本工程实际所需的工业水量为10m3/h，该水量由综合水泵房内的工业水泵供给。

冲洗水泵为KQL50/250－1.5/4型水泵2台，其特性参数为：

Q＝3.8－7.5m3/h，H＝20.5－19.5m，N＝1.5kW，1用1备。

应业主要求并考虑到今后发展，远期工业用水量按25m3/h考虑，故综合水泵房内预留1台工业水泵的位置。

3.5.4生活给水系统

本厂定员50人，其生活用水量如下：

生活用水量

用水单位

用水量

m3/h

m3/d

生活用水量

0.22

0.87

淋浴用水量

1.12

1.40

食堂用水

0.33

1.00

浇洒、绿化用水

1.04

合计

1.67

4.30

生活给水采用气压罐自动供水设备，从清水池吸水经过二氧化氯消毒装置消毒后供给生活给水系统。

主要设备的选型如下：

a）气压罐自动供水设备：

型号：

SPGL1－0624

流量：

Q＝1.8－3.4m3/h

扬程：

H＝33-30m

功率：

N＝1.1kW

b）二氧化氯发生器：

　型号：

H908－50

　有效产氯量：

50g/h

　功率：

N＝0.5kW

　根据以上工业、生活用水量得知厂区日常最大用水量为11.67m3/h,考虑到以后发展，厂区最大用水量按27m3/h。

3.5.5排水系统

本工程生产、生活排水量如下：

年生产排水量6.3*103m3

年生活排水量1.35*103m3

本工程排水采取污水、雨水分流制。

生活污水经化粪池处理、含有石灰石粉渣的生产废水经沉淀后一同汇入污水管线排至厂外沋水系统；厂内雨水经组织后排入厂外雨水系统。

3.6电气部分

石灰石自备厂为Ⅲ类负荷，负荷为1293kW，选用2000kVA的干式电力变压器。

在厂内设环网柜，变压器保护采用负荷开关加熔断器方式。

低压配电系统采用TN－C－S系统，配电中心和马达控制中心（MCC）采用抽屉式开关柜。

根据电网对功率因数的要求，在400V侧采用电容器柜自动跟踪补偿，电容器容量为500KVA，补偿后功率因数在0.9以上。

所有工艺联锁的电动机均采用PLC控制。

部分设备在现场就地控制。

环网柜、干式电力变压器、配电柜和MCC布置在制粉间侧。

4台容量较大空压机（单台容量为250kW，3用1备），采用软启动器方式启动，以降低起动电流和启动时的电压降对其他用电设备带来的影响；5台容量为220kW的振动磨机，根据工艺需要和节能的考虑，采用变频器调速。

变频器柜放在配电室内，软启动器则布置在就地。

石灰石自备厂内电缆采用交联聚乙烯绝缘电力电缆，控制电缆采用交联聚乙烯绝缘带屏蔽控制电缆，部分根据需要采用计算机电缆。

电缆在厂区内敷设以直埋为主，部分采用电缆沟。

在厂房内以在电缆桥架敷设为主，局部穿钢管敷设。

厂区内照明线路采用直埋方式敷设。

电缆用防火涂料、包带作阻止延燃处理；在电缆进出口或竖井、墙洞及屏盘、柜底部开孔处，用防火堵料处理。

10kV（或6kV）进线采用氧化锌避雷器防止过电压，厂房及其它主要辅助建筑物，利用楼面板、梁柱和其础作为接闪器、引下线和接地体。

在厂区内设以水平接地为主，辅以垂直接地体接地网，接地电阻不大于4Ω。

本工程照明采用交流220V，光源采用荧光灯和高效节能混光灯，并在进出口处设应急灯作事故照明。

照按国家规范要求确定。

厂区道路照明采用高压钠汞弯灯，照明导线采用低压电力电缆，直埋地敷设，灯具开关由传达室集中控制。

在制粉间内高检修电源箱，电源引自低压配电室。

3.7自控部分

3.7.1设计范围

●石灰石制粉装置生产线自动控制，包括振动磨机、皮带输送线、石灰石成品粒料浓相气力输送线、石灰石成吕库的监控等；

●压缩空气站的监控；

●水泵电动机和电动阀门的监控。

3.7.2自动化水平及控制室布置

本项目控制水平为仪电集中控制，在厂房内设仪电集中就地控制室，控制系统采用PLC可编程控制系统。

某些电机设有就地控制箱，供检修用。

石灰石从料棚取料开始，经输送、制粉、分离，最后石灰石粉送进石灰石储仓的整个流程，完全自动控制，不需人工干预。

操作人员在就地控制室基于PLC的操作终端：

计算机屏幕和鼠标键盘进行生产流程的监控。

生产线主要有电动机、料位开关和压力等的监控。

本建设工程不另增加仪修设备，电厂仪修依托老厂和社会协作解决。

3.8暖通部分

3.8.1设计依据及气象资料

1）GB50019-2003《采暖通风与空气调节设计规范》

2）GBZ　1-2002《工业企业设计卫生标准》

参照气象资料：

大气压力　　　　　　　冬季　　　　　　hPa

　　夏季　　　　　　hPa

室外计算干球温度　　　冬季　采暖　　　　　℃

通风　　　　　℃

　　　　　　　　　　夏季　通风　　　　　℃

　　　　　　　　　　空气调节　　　　　℃

　　　　　　　　　　空调日平均　　　　　℃

室外风速　　　　　　冬季平均　　　　　　m/s

夏季平均　　　　　　m/s

室外计算相对湿度　　最冷月平均　　　　　　%

　　　　　　　　　　最热月平均　　　　　　%

风向　　　　　　　　夏季　NNW　　　　　%

　　　　　　　　　　冬季　S　　　　　　　%

最大冻土深度　　　　　　　　　　　　　　cm

3.8.2设计范围

暖通专业石灰石自备厂区内的采暖、空调工程设计。

3.8.3空调工程

办公室、会议室采用分体式空调进行舒适性空气调节。

3.8.4采暖工程

综合楼（食堂、单身宿舍、浴室）、办公及辅助楼、水泵房、门卫、地磅房及其它建筑装设采暖系统，热媒为110℃-700℃热水，由厂区锅炉房供应。

选用钢管柱式散热器。

系统同程式布置。

3.9土建部分

3.9.1建筑部分

建筑立面设计力求经济适用、美观大方，内外协调，为人们提供清新舒适的三容厂貌。

3.9.1.1主要建筑物

1）石灰石棚

石灰石棚二跨跨度均为24m，加料间跨度为12m，基本柱距为6m。

石灰石棚长48m，单层，维护结构及屋面采用彩钢夹心板，塑钢窗，彩钢夹心板门。

屋面防水为自防水。

在生产过程中火灾危险性：

为戊类。

建筑物耐火等级为三级。

2）、制粉间

制粉间基本柱距为6m。

制粉间　长36m宽16m，二层，维护结构及屋面采用彩钢夹心板，塑钢窗，彩钢夹心板门。

屋面防水为自防水。

在生产过程中火灾危险性：

为戊类。

建筑物耐火等级为三级。

3）、综合楼及其它辅助用房

框架结构部分：

外墙为250厚陶粒混凝土砌块，内墙为200厚陶粒混凝土砌块，混全结构部分：

外墙为370厚机制红砖，内墙为240厚机制红砖，塑钢窗，铝合金门。

屋面防水用高分子卷材，防水等级为Ⅲ级。

内外墙面粉刷用涂料。

建筑物耐火等级为二级。

3.9.2结构部分

3.9.2.1工程地质

拟建场地位于，由于本顶目工和地质勘察尚未进行，可研报告参照各土层分布描述如下：

1、杂填土：

；　　　　

1、粗砂：

；　　　　

2、1层粉质粘土：

；　　　　

2、2层粉质粘土：

2、3层粉质粘土：

3、层中砂：

4、强风化花岗岩：

5、层中－微风化花岗岩：

从土层分布可知，本项目暂按天然地基考虑，选择　　　　层作为持力层。

3.9.2.2设计基本参数：

设计基本风压值：

kN/m2

设计基本雪压值：

kN/m2

抗震设防烈度：

8度

设计基本地震加速度值：

0.2g

3.9.2.3主要结构的材料

Q235钢

现浇混凝土采用C25、C30；

钢筋：

Ⅰ，Ⅱ级。

3.9.2.4结构体系及结构选型

1）、石灰石棚

石灰石棚采用二跨钢结构房屋，与加料间一跨组成三跨钢结构房屋，石灰石棚二跨跨度均为18m，加料间跨度为12m，基本柱距为6m。

石灰石棚长42m，屋面采用H型型钢屋面梁、C型檀条，压型钢屋面板。

基础采用钢筋混凝土独立基础。

2）、制粉间，材料库，配电及辅助楼

采用现浇钢筋混凝土框架结构，制粉间长36m，屋面采用H型型钢屋面梁、C型檀条，压型钢屋面板，基础采用钢筋混凝土独立基础。

3）、输送廊

输送廊采用现浇钢筋砼结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。

4）、石灰石中间仓

石灰石中间仓采用钢板仓，基础采用钢筋混凝土环形基础。

5）、综合水泵房

采用现浇钢筋混凝土框架结构，现浇梁板。

基础采用钢筋混凝土独立基础。

6）、综合楼

采用现浇钢筋混凝土框架结构，基础采用钢筋混凝土独立基础。

3.9.2.5抗震设计

本工程抗震设防烈度为8度，设计基本地震加速度值：

0.2g，所有建（构）

筑物均按抗震规范要求进行抗震设计。

4、环境保护

4.1设计依据

1）　　　　有限公司设计委托函；

2）《环境空气质量标准》（GB3095－1996）；

3）《污水综合排放标准》（GB8978－1996）；

4）《地面水环境质量标准》（GB3838－88）；

5）《室外排水设计规范》（GBJ14－87）；

6）《工业企业厂界噪声标准》（GB12348－90）；

7）业主提供的其他有关资料；

8）厂址地理及气象条件。

环保治理的目标是全厂生产和生活各污染物的排放均能满中国家有关标准及地方有关排放控制的要求。

4.2项目概况

本项目属于***电厂配套项目。

系统脱硫需用的添加剂――石灰石粉剂（耗量：

20万t/a），目前本地无生产，为此拟建本项目――－石灰石自备厂。

4.3环境现状

4.3.1区域位置

根据业主意见，20万吨石灰石自备厂拟选址在靠近采石场位置，场地为自有土地，地处某镇，距市中心15km。

4.3.2厂区概况

本次设计的石灰石自备厂为新建厂，厂区在山坡下，地形平坦，场地标高约在　　　　m左右。

4.3.3气象条件

石灰石自备厂地处，为温带大陆性季风气候，夏季炎热多雨，

4.3.4区域大气环境质量现状

根据***电厂环境监测站　年报，常规大气监测点的数据统计见表。

常规大气监测统计情况

范围（mg/m3）

超标率%

采样样本

标准＊mg/m3

迎风生活区

NO2

0.12

TSP

0.30

SO2

0.15

CO

4.00

臭氧

0.20

杏花生活区

NO2

0.12

TSP

0.30

SO2

0.15

CO

4.00

臭氧

0.20

东风生活区

NO2

0.12

TSP

0.30

S