【正文】 10017設(shè)計除塵效率(%)18高壓電源規(guī)格(kV/mA)72/1200臺數(shù)(臺)619設(shè)備本體總重量(t) 煤粉制備綜合考慮生產(chǎn)線需求情況，7 水泥的制成與出廠7 水泥的制成與出廠水泥制成大體上包括水泥的粉磨、水泥的儲存和均化、水泥的出廠發(fā)運這幾個工藝過程，而水泥粉磨是水泥制成工序中最重要的一部分，因為水泥熟料粉磨的好壞程度對水泥最終的出廠質(zhì)量影響很大，因此如何控制水泥粉磨的質(zhì)量是各個水泥廠需總結(jié)經(jīng)驗的重要問題[14]。同時，水泥粉磨在整個水泥生產(chǎn)線上屬于能耗較大的工序，在當(dāng)今提倡節(jié)能環(huán)保的時代前提下，保證最終水泥成品質(zhì)量，降低水泥粉磨的能耗是我國水泥行業(yè)在發(fā)展過程中需迫切解決的大問題。輥壓機、分級器等設(shè)備也運用于水泥粉磨系統(tǒng)中，輥壓機加球磨機的圈流粉磨效率高、單位電耗低。因此，本設(shè)計采用此套粉磨系統(tǒng)。 磨機產(chǎn)量的計算 () 磨機的選擇根據(jù)要求的小時產(chǎn)量，選用，： 水泥磨機的技術(shù)參數(shù)磨機規(guī)格（m）φ515研磨體裝載量（t）355～380轉(zhuǎn)速（r/min）15入磨粒度（mm）＜25比表面（Cm2/g）3400生產(chǎn)能力(t/h)150傳動方式中心傳動主電動機功率（Kw）58007 水泥的制成與出廠 水泥的儲存與出廠 水泥的儲存經(jīng)過粉磨工序出磨的水泥不能馬上出廠，由于剛出磨的水泥化學(xué)穩(wěn)定性等還不穩(wěn)定，溫度較高（一般為70℃左右），游離氧化鈣的含量也比較高，直接出廠的話不能獲得各方面性能達標(biāo)的水泥制品。所以出磨的水泥必須經(jīng)過為期幾天的的儲存時間，經(jīng)各方面檢測合格后方可出廠。 水泥的散裝和袋裝出廠散裝水泥由于其裝卸簡單，節(jié)約包裝，施工便捷是目前水泥制品主要的出廠方式，本生產(chǎn)線在水泥儲庫庫側(cè)設(shè)有專門的散裝設(shè)施，便于運輸車輛的?？垦b卸，散裝設(shè)備設(shè)有料位檢測裝置，車輛裝滿后可以自動停止喂料[15]。對于施工項目而言，散裝水泥具有袋裝水泥不可取代的便捷性。袋裝水泥對于那些零散用戶或者小型施工工地具有很大的實用性。HBAQ8氣流旋轉(zhuǎn)式包裝機作為本生產(chǎn)線的包裝設(shè)備，不僅包裝效率高，而且在生產(chǎn)過程中揚塵少。8 余熱發(fā)電系統(tǒng)8 余熱發(fā)電系統(tǒng)水泥行業(yè)誕生之初并沒有余熱發(fā)電系統(tǒng)，隨著工業(yè)的發(fā)展，節(jié)能成為水泥工業(yè)的一個重要要求，在水泥熟料燒成過程中大量的熱量被浪費了，為了很好的回收這部分被浪費的熱能，出現(xiàn)了很多節(jié)能裝置，余熱發(fā)電系統(tǒng)就是以回收熟料燒成的熱能為目的設(shè)計出來的系統(tǒng)。 余熱發(fā)電系統(tǒng)流程圖 余熱回收發(fā)電的意義對水泥生產(chǎn)有一定了解的人都知道水泥生產(chǎn)對電能的消耗很大，燃料燃燒后產(chǎn)生的熱量也不能全部用于生產(chǎn)，而水泥生產(chǎn)過程中還會伴隨著廢氣的大量排放，由于廢氣中含有大量的熱能，除了一部分進行烘干外，其余全部要排出到空氣中，這造成了能源的大量浪費，而對廢氣進行余熱發(fā)電處理，既可以避免能源的浪費，又可節(jié)約成本，因此積極在水泥廠中推廣余熱發(fā)電技術(shù)是有利的措施[23]。本生產(chǎn)線中，冷卻機和預(yù)熱器處理后的氣體溫度在200度以上，總的約630000Nm3/h，利用這部分熱量理論上約可以發(fā)電量在9000kW以上，可以供應(yīng)熟料生產(chǎn)線40%以上的電能使用了。 國內(nèi)純低溫余熱發(fā)電技術(shù)的用現(xiàn)狀我國的純低溫余熱發(fā)電技術(shù)起步比較晚，最早在國內(nèi)得到推廣運用是在20世紀(jì)90年代，經(jīng)過20多年的發(fā)展也取得了很大的發(fā)展，具有代表性的有兩代純低溫余熱發(fā)電技術(shù)，兩代技術(shù)的不同點有這么幾點：一是使用的主蒸汽機，第一代的主蒸汽機溫度是不可以調(diào)整的，第二代的卻能調(diào)整；二是冷卻機中設(shè)置的抽廢氣的氣口，第一代只有1個，第二代至少2個；三是給水系統(tǒng)不同，第一代冷卻機的給水系統(tǒng)整個系統(tǒng)是單線循環(huán)系統(tǒng)，只要有一個鍋爐出現(xiàn)問題，其它鍋爐的使用也將被影響，而第二代的給水系統(tǒng)是相互獨立的，各鍋爐給水系統(tǒng)獨立運行；四是給水除氧的不同，第一代需借用藥物或者消耗電能來除氧，第二代由于使用的是145度以下的低余熱廢氣，所以不用其它額外消耗除氧。8 余熱發(fā)電系統(tǒng) 余熱發(fā)電系統(tǒng)設(shè)計通過對本條設(shè)計線的分析，本條設(shè)計線采用多壓補氣式純低溫余熱發(fā)電熱力循環(huán)系統(tǒng)，需要選用的主要設(shè)備有AQC鍋爐、SP鍋爐、蒸汽發(fā)電機組。通過性能和本條生產(chǎn)線的需要，這條生產(chǎn)線選用的AQC爐和SP爐都使用南通萬達鍋爐公司生產(chǎn)的鍋爐，這種鍋爐是立式的，所占的面頰小，這種鍋爐的螺旋翅片換熱面積比較大，密封性能良好，鍋爐的漏風(fēng)情況很低，并且由于其設(shè)計的壓力合理讓煙氣速度較合理，減少了煙氣對機器的磨損，增大了機器的使用壽命。余熱發(fā)電機使用，這種進口余熱回收發(fā)電設(shè)備性能穩(wěn)定，熱蒸汽利用率較高[24]。其控制系統(tǒng)為DEH控制系統(tǒng)，可以很好的控制電動機風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速和功率。所用鍋爐的具體參數(shù)如下所示：。 余熱回收發(fā)電裝置的主要性能指標(biāo)指標(biāo)名稱數(shù)值備注窯尾廢氣參數(shù)352000~374000Nm3/h－300~350℃窯頭廢氣參數(shù)190000~202000Nm3/h－200~250℃水泥窯熟料產(chǎn)量5000t/d設(shè)計發(fā)電功率：~電站年運行小時數(shù)：6840h（水泥窯7440h）電站自用電率：~%全站勞動定員：17人主 機設(shè) 備窯頭余熱AQC爐及過熱器：1套窯尾余熱SP爐及過熱器：1套汽輪機組：1臺發(fā)電機組：1臺9 環(huán)境保護9 環(huán)境保護作為城市垃圾處理站的水泥工業(yè)，在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生一些列的固體、氣體、粉塵、廢水、噪音等污染，對周邊地理和人文環(huán)境造成了巨大的破壞。目前水泥廠多選址在遠離市區(qū)的地方，人煙稀少、疏于管理，很多的投資人為了節(jié)約成本忽略了生產(chǎn)中的環(huán)保問題[25]。但隨著現(xiàn)在國家環(huán)保方面法律法規(guī)的完善，迫使環(huán)境治理成為一個水泥廠能否在市場上長期生存的關(guān)鍵。本礦渣硅酸鹽水泥生產(chǎn)線對環(huán)境保護極為重視，下面簡要介紹。 水泥工業(yè)的主要污染源水泥生產(chǎn)過程中主要污染源主要表現(xiàn)在粉塵排放、有害氣體排放、重金屬污染物的排放和噪音污染等。① 粉塵排放：在礦山開采、原材料破碎、生料粉磨和均化、水泥粉磨等過程都會產(chǎn)生大量的粉塵，不僅污染環(huán)境，還是很大的資源浪費[26]。具體治理措施如下：1） 在工藝流程確定是盡量減少有粉塵排放的環(huán)節(jié)；2） 采用封閉的傳輸設(shè)備輸送粉塵狀物料；3） 設(shè)備選型時盡量棄用易造成大量粉塵的設(shè)備；4） 提高粉塵傳輸過程中的均勻性和連續(xù)性；5） 在易產(chǎn)生粉塵的設(shè)備附近配套布置相應(yīng)的除塵回收設(shè)備；② 有害氣體排放：在水泥生產(chǎn)系統(tǒng)（特別是熟料燒成系統(tǒng)）中會產(chǎn)生大量的SONOx等有害氣體，這些氣體不僅容易造成局部酸雨，還對建廠區(qū)域人類呼吸道造成極大的損害。具體的治理措施是盡量減少使用含硫、氮等化合物的燃料，或者對燃料進行脫硫和脫氮處理，盡量選擇低溫煅燒也能減少SO2和NOx等有害氣體的排放量。③ 重金屬等污染物的排放：回轉(zhuǎn)窯中采用的鎂鉻磚等耐火材料易于和硫結(jié)合成六價鉻鹽，其對對皮膚具有極大的毒害作用。具體處理措施是加強對燃料的脫硫處理，減少在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)使用鎂鉻磚等耐火材料。④ 噪聲污染：水泥廠設(shè)備往往較大，在工作時會發(fā)出巨大的噪音，遠遠超過了人體正常的承受能9 環(huán)境保護力。具體解決措施是在生產(chǎn)過程中盡量把破碎機、磨機等噪音較大的設(shè)備布置在遠離工人活動的區(qū)域，條件允許的話最好在設(shè)備周圍建立隔音墻。重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 10 自動控制系統(tǒng)10自動控制系統(tǒng) 水泥生產(chǎn)自動化的意義自動化是當(dāng)代社會工業(yè)發(fā)展的必須過程，它是利用計算來實現(xiàn)生產(chǎn)設(shè)備的集體自動控制，而隨著新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的出現(xiàn)，水泥設(shè)備大型化等的應(yīng)用，水泥生產(chǎn)自動化也成為水泥生產(chǎn)的必要，通過自動控制系統(tǒng)可以更準(zhǔn)確的控制各個設(shè)備，更及時的測定各種參數(shù)的變化。 水泥生產(chǎn)自動化的特點對水泥生產(chǎn)而言，其生產(chǎn)過程物料會不斷細(xì)化，并且還需燒成，所以水泥生產(chǎn)所用的設(shè)備一般是處在高速運轉(zhuǎn)或高溫條件下的，在這些條件下要實現(xiàn)水泥生產(chǎn)的自動控制，必須具備以下幾種特點：第一是水泥生產(chǎn)控制的技術(shù)參量較多，其中很多參數(shù)變化較快，因此，水泥自動控制系統(tǒng)必須使用各種測量儀器及時而準(zhǔn)確的測量各流程參數(shù)的變化，包括很多專用測量儀器；第二是這些儀器必須是能適應(yīng)水泥生產(chǎn)的高溫、多塵、大震動條件下性能穩(wěn)定的設(shè)備；第三是要實現(xiàn)各設(shè)備統(tǒng)一協(xié)調(diào)作業(yè)生產(chǎn)條件下又能單獨控制使用，讓生產(chǎn)線實現(xiàn)集散控制。 自動控制系統(tǒng)的選擇通過對本條生產(chǎn)線所使用的生產(chǎn)工藝流程及各階段使用設(shè)備的分析，本條生產(chǎn)線使用INFI90控制系統(tǒng)。 硬件配置目前水泥長的控制系統(tǒng)主要有現(xiàn)場手動控制和遠程中控室計算機控制。① 現(xiàn)場控制站：現(xiàn)場控制站主要實現(xiàn)現(xiàn)場設(shè)備及各參數(shù)的控制，它主要有各設(shè)備的控制設(shè)備、電器柜、繼電器柜和控制單元的PCU等各組件組成，它的核心是控制單元PCU，它利用其中的混合柜和端子柜[24]，實現(xiàn)各設(shè)備的測量參數(shù)的記錄將其上傳到中央控制級，或者傳輸中央控制級對各設(shè)備發(fā)出的指令。② 中央控制站：10自動控制系統(tǒng)中央控制站是控制系統(tǒng)的核心，它主要是對整個控制系統(tǒng)做全面合理的控制，它主要的設(shè)備是QIS22，由操作員在操作站內(nèi)實現(xiàn)設(shè)備的遠程控制，工程師在工程師站內(nèi)可以實現(xiàn)生產(chǎn)線的優(yōu)化管理。 軟件組態(tài)軟件組態(tài)是測定和上傳數(shù)據(jù)，幫助中央控制室實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的遠程控制；中央控制站的軟件組態(tài)主要更具生產(chǎn)線的工藝和選用的設(shè)備來決定，主要考慮的是能高效、快速、準(zhǔn)確的實現(xiàn)各設(shè)備的管理。11 質(zhì)量控制與檢測11 質(zhì)量控制與檢測水泥生產(chǎn)的每個步驟對最終的水泥產(chǎn)品質(zhì)量都有影響，而水泥生產(chǎn)質(zhì)量控制系統(tǒng)就是對水泥生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)的工藝參數(shù)的測定，使其能保證在制定的控制范圍內(nèi)，從而確保產(chǎn)品的質(zhì)量[27]。 原料的質(zhì)量檢測原材料質(zhì)量的好壞直接決定了后面生料質(zhì)量的情況，煤粉的質(zhì)量決定的熟料燒成的情況，石膏和混合材的質(zhì)量會影響水泥的質(zhì)量。因此，原材料質(zhì)量檢測在生產(chǎn)線設(shè)計中有著舉足輕重的地位。 石灰石質(zhì)量控制石灰石由于其是水泥生產(chǎn)的主要原材料，其質(zhì)量好壞對水泥質(zhì)量影響很大，因此石灰石的質(zhì)量控制很重要。通過對本條設(shè)計生產(chǎn)線使用的石灰石分析，確定日常使用石灰石需分析的成分標(biāo)準(zhǔn)如下：石灰石按其中含有CaO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分品位，一般而言石灰石的品位越高，相應(yīng)的其中的有害成分也就越低，反之有害成分越高[28]。一般對礦質(zhì)量影響較大的因素是巖層的運動。水泥生產(chǎn)中使用的石灰石并不是品位越高越好，而是根據(jù)生產(chǎn)線設(shè)計生產(chǎn)的硅鋁原料的硅酸率來制定的。在生產(chǎn)中石灰石質(zhì)量控制的取樣一般是通過炮孔或炮堆兩種方式收集式樣的。 粘土質(zhì)量檢測黏土作為提供的主要原材料，需要的量不是很大，但也是不能缺少的必備物資。黏土中的有害成分主要是等，在生產(chǎn)中一般需要將其控制的使用范圍為：在實際生產(chǎn)中的控制一般是通過階段性普查和礦點分選來實現(xiàn)控制的。 鐵粉質(zhì)量檢測其它生料中的鐵含量一般都不夠生產(chǎn)出合格的水泥產(chǎn)品，鐵粉就是用來解決這個問題。一般要求使用的原料：本條設(shè)計線使用的硫鐵礦渣（鐵粉）是礦經(jīng)過煅燒使排出后含較高的礦渣。 石膏質(zhì)量檢測生產(chǎn)線使用的是其余工廠生產(chǎn)時副產(chǎn)出的工業(yè)副產(chǎn)石膏，副產(chǎn)石膏一般在進廠錢檢測，要求其 11 質(zhì)量控制與檢測 混合材質(zhì)量檢測根據(jù)當(dāng)?shù)貙嶋H情況分析，使用礦渣和粉煤灰兩種混合材是比較合理的，要求： 煤粉質(zhì)量檢測煤粉在水泥生產(chǎn)中有兩個作用：一是提供熱能；二是提供物料組分。煤粉的水份、灰份、發(fā)熱量、全硫等，本條生產(chǎn)線使用的是新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)，對煤的要求有所降低，能使用劣質(zhì)煤，但對硫的含量有嚴(yán)格要求，所以煤的主要控制要求為： 生料質(zhì)量檢測對生料的質(zhì)量控制一般是在細(xì)度和成分上做測定，通過對本條生產(chǎn)線的分析得出對生料控制如下：① 生料粒度：② 出磨粉體要求： 熟料質(zhì)量檢測干法窯產(chǎn)出的熟料也要對其成份、化學(xué)穩(wěn)定性進行檢測，這是控制出廠水泥質(zhì)量非常重要的一個環(huán)節(jié)。在熟料燒成中嚴(yán)格控制熟料的KH（飽和比）、SM（硅酸比）、IM（鋁氧比）的值，同時對游離鈣、力升重等有害成分（堿、硫等的含量）檢測控制[29]。11 質(zhì)量控制與檢測本水泥生產(chǎn)線設(shè)計熟料需要控制的指標(biāo)如下： 水泥質(zhì)量檢測水泥質(zhì)量控制是水泥質(zhì)量控制的最后一步，需嚴(yán)格遵守水泥國家標(biāo)準(zhǔn)。① 成品率盡可能達到100%；② 出廠水泥制造的水泥產(chǎn)品28天強度必須滿足一定值，其計算為：③ 對出廠的包裝水泥抽樣。④ 28天抗壓強度檢測出現(xiàn)變化的情況小于3%。12 廠區(qū)平面設(shè)計12 廠區(qū)平面設(shè)計在進行廠區(qū)平面的設(shè)計時，要盡可能符合工藝和產(chǎn)量的要求，便于前期各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的工藝優(yōu)化，和后期設(shè)備的裝配、維護和檢修。在盡量少占用土地的前提下，不影響設(shè)備之間物料的傳輸，不影響廠內(nèi)車輛的運輸。種植適當(dāng)面積的綠化帶，是建筑與認(rèn)為在美學(xué)上均衡統(tǒng)一[30]。 破碎及原料儲庫的布置在原料儲庫附近設(shè)計破碎車間能夠很好地節(jié)約運輸成本，便于整條生產(chǎn)線的車間布置，節(jié)約土地資源。一般情況下，設(shè)計的儲庫要能夠滿足儲存十天左右的原材料消耗量，以保證生產(chǎn)線的連續(xù)性，同時確保儲存的原材料化學(xué)性能指標(biāo)符合生產(chǎn)的技術(shù)要求。 生料磨及均化庫的布置在布置生料磨和均化車間時，要充分考慮其他配套設(shè)備（如選粉機、收塵器、傳輸設(shè)備等）的合理布置，以方便于后期故障分