都江堰拉法基水泥厂的设计

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1、都江堰拉法基水泥厂的设计摘要：设计是工程建设的灵魂。引入先进的设计理念，建设花园式现代化工厂， 力求先进的生产技术与美观的工厂形象相结合。介绍都江堰拉法基水泥厂的项目 特点和设计方案。关键词：水泥厂设计 都江堰拉法基水泥厂是世界第一大水泥生产企业法国拉法基集团与都江堰建材 总公司合资、由成都建材工业设计研究院负责厂区工程设计和矿山工程总承包的 1 条日产 3500t 熟料、年产 140 万 t 水泥的生产线。该项目是目前我国西部地区最大的新型干法旋窑水泥生产线，也是当前我国西部 大开发建设中最大的外资项目。工厂坐落在四川都江堰市郊，项目建设采用了国 际当前流行的交钥匙总承包方式。工程于 200

2、0年 5月 1 日正式开工，2001年 12 月开始试车，2002 年2 月2 日一次点火投料成功。现正在进行试生产及达标达 产的指标考核工作。1 项目的主要特点 都江堰拉法基水泥厂采用了目前最先进的生产工艺、机电设备和控制系统，并以 拉法基集团先进的管理为后盾，是一个高品质、高效益、高环保的、堪称 21 世 纪典范的现代化水泥厂。它的主要特点如下。(1) 项目起点高。投资方法国拉法基集团世界五百强企业之一，作为世界最 大水泥生产商，具有完善的技术标准、规范要求和先进的管理经验，能很好地控 制工程建设质量。(2) 项目建设模式新颖，各方界面清晰。采用国际通行的交钥匙工程模式，降 低了业主的费用

3、，明确了各方的责任。(3) 环保指标先进。采用拉法基环境保护标准，各项排放指标均优于国家标准， 充分体现了拉法基集团的国际发展战略，在为工厂所建地区的经济发展做贡献的 同时，最大限度地保护当地的自然环境，对环境的污染降到最小。(4) 工厂总体布局合理紧凑，简洁明快；工艺技术先进，成熟可靠，流程简捷 顺畅；生产装备技术水平高，达到了当今世界的先进水平。2 主要设计方案(1) 石灰石破碎站露天布置。石灰石米用单段锤式破碎机，破碎能力$600t/h, 允许破碎进料粒度01200mm,出料粒度W75mm。组装式破碎站位于矿山1190m 平台，破碎后石灰石由皮带输送进厂。(2) 石灰石未设置预均化堆场，

4、采用1-25m隧道库储存。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3.14%,平均为2.23%，故未设置预均化。厂区设1-25m圆库储存石灰石， 库有效储量20000 t。石灰石库为预应力隧道库，结构简单合理，较传统圆库施 工周期缩短，造价降低。(3) 页岩采用双辊齿式破碎机破碎。引进ZWB 800 mmX 1000 mm双辊齿式破 碎机破碎页岩，破碎物料抗压强度W160MPa，破碎物料最大水分12%，入料粒 度W300mm,出料粒度80%80mm,额定生产能力200t/h。(4) 页岩和原煤设置圆形预均化堆场，且设置在同一椭圆

5、型建筑物内。页岩矿 SiO2 标准偏差平均为 6.56%，波动系数为 10.84%，属不均齐物料，设计采用预 均化措施。页岩圆形预均化堆场直径60m,堆场有效储量14000t。回转悬臂堆料 机生产能力300t/h，桥式刮板取料机取料能力250t/h。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60m,堆场有效储量7000t。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。预均化堆场内 设有工业电视，可对页

6、岩、原煤堆、取样作业连续监测。页岩预均化和原煤预均 化设置在同一椭圆型建筑物内，除有利于生产管理外，其工程造价比设置两个单 独的圆形建筑物节省约 5%。(5) 采用 4组分(石灰石、页岩、砂岩、铁粉)配料，并预留将来设第五个料 仓的位置，各配料仓均配有荷重传感器和高位料位计可对仓内物料连续监测。页 岩配料仓下设 Centrex 筒仓卸料器，以顺利排出粘湿物料。(6) 生料粉磨采用PFEIFFER公司带外循环系统MPS4750B立磨系统。入磨物 料粒度95%80mm,原料综合水分8.0%,产品细度为R80=10%,出磨生料水 分W0.5%，台时产量为240t/h。为了减小磨机风环风速，降低磨内压

7、降，节约粉 磨电耗，设有物料外循环系统，最大外循环量 120t/h。(7) 采用1座15m改进型MF库均化和储存生料。库有效储量4000t,储期0.7d。 均化系数不小于7,当入库生料CaC03标准偏差不大于1.75%，保证入窑生料 CaCO3 标准偏差不大于0.25%。库底充气设计用气动球阀代替了电磁阀,提高 了均化系统的可靠性。根据拉法基要求,生料磨进料皮带预留有将来配置原料分 析仪位置,可对入磨混合物料的化学成分快速分析,从而前馈控制生料成分。这 也是生料均化库储量较小的原因。(8) 窑尾喂料采用两段提升，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

8、带秤计量。(9) 熟料烧成采用洪堡带低氮分解炉的单列五级旋风预热器，两挡支撑PYRORAPID回转窑，PYROJET多通道燃烧器和PYROSTEP篦冷机系统。日产 熟料正常生产能力3200t，目标生产能力3500t/d，熟料热耗3056kJ/kg (730kcal/kg)。窑尾预热器采用2-1-1-1-1组合。预热器规格：C1为2-5530mm， C2C5均为1-8500mm，出C1废气量为1.46Nm3/kg熟料PYROCLON分解炉： 直径4485mm，高度60m，有效炉容1300m3。NOx的排放浓度小于600mg/Nm3。 窑与分解炉用煤比例为40%和60%。PYRORAPID回转窑：

9、规格4.8mX 52m， 斜度3.5%，正常转速3.15r/min。PYROSTEP篦冷机：篦床有效面积75.5m2，单 位熟料冷却风量为1.8Nm3/kg熟料。(10) 窑磨废气处理采用反吹风大布袋收尘器。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。滤袋采用戈尔玻纤覆膜 滤料，滤袋规格为300mmX 9296mm，最大持续工作温度260C，允许短时间最 高工作温度280C/5min，过滤风速0.436m/min (操作)，净化后气体含尘浓度V 50mg/Nm3。(11) 窑头废气处理采用气箱脉冲袋收尘器。篦冷机废气经风冷式热交换器冷却 降温后，进入气箱脉冲

10、袋收尘器处理。收尘器过滤风速1.2m/mi n，净化后气体 含尘浓度V 50mg/Nm3。(12) 2座25m圆库(预应力隧道库)储存熟料，有效储量为50000t，另设1座 8m的生烧库，有效储量1000t。生烧库兼作熟料散装发运用。(13) 煤磨采用北京电力设备总厂的ZGM95N中速辊式磨，煤粉细度可灵活调 节,原煤入磨粒度30mm，水分 8.0%，煤粉水分0.5%,产品细度为R90=8% 10%，生产能力25t/h。该辊式磨为德国BABCOCK公司技术中国制造，主要技 术特性：采用液压蓄能器加载技术；可空载启停；磨辊可灵活翻出磨外；采用旋 转喷嘴环；采用行星齿轮减速机。 ZGM 辊式磨多在

11、电力行业正压操作使用。本 厂煤磨在水泥行业是第一次采用，从投产效果看，振动极小，运转平稳可靠。(14) 设有储量100m3的煤粉仓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。(15) 水泥粉磨采用2套带O-Sepa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 4.2mX 14.5m双滑履球磨机(MB42145)，其传动采用了德国FLENDER公司的单边双 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

12、泥质量、提高粉磨系统产量。设置清灰 仓供生产中改变水泥品种清磨使用。(16) 6座15m伊堡型水泥库用于储存和发运水泥，每库储量4500t，水泥库底 可直接发运散装水泥。(17) 采用2条德国BMH公司生产的R6Z六咀回转包装机包装水泥，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、密封性能好、扬尘小、 自动化程度高及操作简便等优点。设 4台卡车装车机直接装车发运袋装水泥。(18) 厂区内共设有7台23m3/min螺杆式水冷空压机，为工厂用气设备提供压 缩空气气源。 7台空压机分三处放置，其中 1 号空压机站2台，位于原料粉磨区； 2号空压机站2台，位于熟料冷却机区；3号空压机站

13、3台，位于水泥粉磨区。 7 台空压机连成供气网络，互为必备。(19) 设半露天布置总降压站1座，分别向厂区和矿山供电。总降压站主接线为 双回路进线，单母线分段。一期工程为单电源110kV进线，安装1台31500kVA、 110kV/6kV有载调压变压器。有载调压开关有17个接点进行调压：8X 1.25%Un。110kV断路器、隔离开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、主变 压器采用露天敞开式布置。另设生料磨及窑尾、窑头、水泥磨3 个电力室，水泥 包装、煤破碎2个变电所，原料配料、砂岩/石灰石/石膏破碎2个配电室及1000kW 柴油发电机组的柴油发电机房 1 座。(20) 生产楼内设置中央控制室

14、，采用施耐德的Quantum和Momentum PLC控 制系统控制。生产现场设置窑头、窑尾、水泥磨、水泥包装及煤破碎、原料配料、 砂岩/石灰石/石膏破碎 7 个现场控制站，对全厂水泥工艺设备进行集中控制，实 现全厂生产自动化。(21) 生产楼内设置中央化验室，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。(22) 办公楼内设置 300 门程控用户交换机和无线中继发射台，组成全厂生产调 度及行政电话网络，可实现包括矿山车间在内的全厂通讯。(23) 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

15、。办公楼、 生产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。(24) 全厂收尘器均为袋式除尘器。3 技术服务本项目从开工到点火投料历时 21个月。因项目建设的特殊性，为确保本工程能顺利通 过考核验收，使业主的投资能得到预期的回报，在项目建设的整个阶段，成都院 自始至终贯彻 “精心设计、质量第一、真诚服务、使顾客获得最大效益”的质 量方针，与业主、总承包商及各参战单位紧密配合，提供了优质的服务。4 结束语设计是工程建设的灵魂。在都江堰拉法基水泥厂的建设过程中，成都院始终贯彻 了技术创新，优化设计的指导思想和设计理念，实现了水泥厂先进的生产技术与 美观的工厂形象的统一，充分贯彻了业主建设花园式工厂的意图。已建成的都江 堰拉法基水泥厂，以其清新美观的 21 世纪现代化水泥厂的风貌获得了各级领导、 技术专家及参观者的一致赞誉。成都院承接的都江堰拉法基水泥厂厂区工程设计 和矿山总承包，首次采用国际通行的交钥匙建设模式，为促进我国水泥工业工程 建设与国际惯例接轨开创了先例。都江堰拉法基水泥厂的顺利建成投产，使成都 院的设计水平有了质的飞跃，上了一个新的台阶。成都院将以都江堰拉法基水泥厂为新的起点，不断求索，努力创新，精心设计， 真诚服务，为我国建材行业的发展做出更大的贡献。