劉方權,劉永剛,陳文輝,李曉瑜
某5 000t/d新型干法水泥熟料生產線于2004年建成,年產熟料155萬噸、水泥200萬噸。2019年,以減量置換的原則在預留建設用地上新建了一條5 000t/d水泥熟料生產線,每年新增產熟料155萬噸、水泥200萬噸,同時配套建設了純低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)。建成后的生產線熟料熱耗及水泥綜合電耗均達到國際先進水平。本文主要介紹生產線的總體布置及特點,供業(yè)內人士參考。
生產區(qū)現有生產線總體布局分為三個功能區(qū)域,即原燃料儲存區(qū)、熟料生產區(qū)、水泥制成及成品發(fā)運區(qū)。原燃料儲存區(qū)位于廠區(qū)南側,包括石灰石預均化庫、輔助原料破碎及輔助原料堆場、原煤破碎及原煤預均化堆場;熟料生產區(qū)位于原燃料儲存區(qū)北側,自西向東呈一字形布置有原料調配、原料磨及廢氣處理、生料庫、燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭、煤粉制備、熟料庫;水泥制成及成品發(fā)運區(qū)位于熟料生產區(qū)東側,布置有混合材破碎及混合材堆場、熟料汽車散裝庫、水泥調配、水泥磨、水泥庫、水泥汽車散裝庫、水泥包裝及發(fā)運。先期生產線建設時,在廠區(qū)北側預留了同等規(guī)模的生產線建設場地?,F有生產線總體布置見圖1。
減量置換的新建生產線按功能分為三個區(qū)域:原燃料存儲區(qū)、熟料生產區(qū)、水泥制成及成品發(fā)運區(qū)。
(1)原燃料存儲區(qū)布置。在現有石灰石預均化庫北側新建一個石灰石預均化庫,該位置靠近石灰石輸送膠帶,石灰石進料距離短,原煤儲存利用現有設施,輔助原料在現有設施基礎上進行改造用以滿足兩條生產線生產需求。
(2)熟料生產區(qū)布置。利用先期工程的熟料燒成系統(tǒng)北側預留空地,與現有生產線平行布置,自西向東呈一字形布置有原料調配、原料磨及廢氣處理、生料庫、燒成窯尾、燒成窯中、燒成窯頭、煤粉制備、熟料庫等生產車間,余熱發(fā)電、脫銷脫硫車間等配套設施布置在主生產線附近。
(3)水泥制成及成品發(fā)運布置。利用先期工程的水泥制成區(qū)北側預留空地,將混合材堆存區(qū)域原址改造為聯合儲庫,新建水泥調配、水泥磨、礦渣庫、水泥庫、水泥汽車散裝庫,平行于現有水泥系統(tǒng)布置。新建生產線總體布置見圖2。
圖1 現有生產線總體布置
圖2 新建生產線總體布置
新建生產線的總圖布置遵循了工業(yè)企業(yè)改擴建工程總體布置原則,具有美觀、功能、環(huán)保、機械化等特點。
(1)新建輔助原料預均化庫,提高均化效果
輔助原料區(qū)域在現有位置進行升級改造,原生產線輔助原料破碎及輔助原料堆場與生產線主軸線不平行,呈一定角度布置,且輔助原料堆場機械化程度低、均化效果差。本次工程從工藝流程和總圖布置方面解決了這一問題。
在不影響一線生產的前提下,在原有位置分階段拆除輔助原料破碎、輔助原料堆場,新建輔助原料破碎、輔助原料預均化庫。從總圖布置方面,新建車間與主生產線平行,提高了工廠整體美觀性;從工藝方面,新建輔助原料預均化庫,由懸臂側式堆料機布料,原料均化后由側式刮板取料機取出,經膠帶輸送機送至原料調配站的各庫,提高了輔助原料均化效果和機械化程度。改建后,滿足了兩條生產線生產要求,輔助原料區(qū)域布置見圖3。
(2)新建混合材聯合儲庫,取消裝載機喂料環(huán)節(jié)
廠區(qū)現有混合材堆存為堆棚形式,汽車運輸卸至堆棚后,由裝載機喂料至混合材卸料口,倒運揚塵較大,機械化程度低。本次工程在原有位置進行升級改造,在原址新建混合材聯合儲庫,自卸車從儲庫一側高位卸料。取消裝載機喂料環(huán)節(jié),由橋式抓斗起重機喂料,采用全封閉形式。改建后,解決了工作區(qū)域的揚塵,提高了機械化程度,滿足了兩條生產線的生產要求,混合材聯合儲庫布置見圖4。
(3)設置石灰石中轉庫,減少運輸環(huán)節(jié)
圖3 輔助原料區(qū)域布置
圖4 混合材聯合儲庫布置
現有生產線混合材采用的石灰石由汽車運輸至廠區(qū)混合材堆棚,經過裝載機二次倒運送至喂料口,運輸環(huán)節(jié)較多且不利于環(huán)保。為解決以上問題,本工程在廠區(qū)內設置石灰石中轉庫,來自礦山、經過破碎后的石灰石,通過長膠帶機先輸送至石灰石中轉庫,然后分為三路運輸。其中兩路分別送至現有石灰石預均化庫和新建石灰石預均化庫,第三路采用膠帶機沿廠區(qū)邊界輸送至石灰石中間庫,作為混合材儲存,然后通過膠帶機輸送至水泥調配站。按載重量30t汽車運輸計算,每年約減少1萬車石灰石運輸,提高了機械化程度和環(huán)保標準,減少了運輸環(huán)節(jié),石灰石(混合材)輸送布置見圖5。
(4)新建碼頭至廠區(qū)輸送長膠帶,減少公路運輸壓力
現燃料用煤依托距廠區(qū)約1km的碼頭,經船運轉陸運進廠。工廠規(guī)模擴大一倍后,為減少公路運輸,本工程新建碼頭至廠區(qū)輸送長膠帶,采用上下雙層膠帶布置,由碼頭輸送原煤和脫硫石膏至廠區(qū),由廠區(qū)輸送散裝水泥至碼頭裝船。按載重量30t汽車運輸計算,新建運輸長膠帶每年可代替汽車運輸約9萬車,提高了環(huán)保標準,減少了公路運輸壓力。碼頭至廠區(qū)長膠帶布置見圖6。
(5)設置參觀通道,展現公司整體形象
為展現廠區(qū)整體形象,將新建生產線主體車間燒成系統(tǒng)和水泥系統(tǒng)臨廠區(qū)邊側布置,并在廠內臨廠區(qū)邊界與新建生產線之間設置參觀通道,參觀通道由東向西,從廠前區(qū)至熟料生產線,途徑辦公大樓→食堂→總降壓變電站→水泥汽車散裝庫→水泥庫→礦粉庫→水泥粉磨→水泥調配→聯合儲庫→熟料庫→燒成窯頭→燒成窯中→燒成窯尾→原料粉磨。沿參觀通道可觀覽廠外的綠色農田和潺潺小溪,也可參觀廠區(qū)新建的生產線。參觀通道布置見圖7。
圖5 石灰石(混合材)輸送布置
圖6 碼頭至廠區(qū)長膠帶布置
圖7 參觀通道布置
該5 000t/d熟料水泥生產線的整體規(guī)劃遵循工業(yè)企業(yè)改擴建總圖布置原則,在結合現有生產線自身特點的基礎上,既保證了新建生產線采用國內外最先進技術和工藝裝備,建成后的熟料生產熱耗及水泥生產綜合電耗達到國際先進水平,又對較早期建設投產的生產線從美觀、功能、環(huán)保、機械化程度等方面進行了改造提升,提高了市場競爭力。