干灰分选系统可研报告

专业编号：技术改造项目可行性研究报告项目名称：扩建干态粉煤灰分选系统报送日期：2003年8月填报单位（章）：哈尔滨第三发电有限责任公司一、项目概况：1. 项目名称：扩建干态粉煤灰分选系统2. 承办单位：哈尔滨第三发电有限责任公司3. 主管部门：生技处4. 资金来源：自筹5. 项目必要性论证（现状、存在问题、对安全、经济、环境的影 响）5.1现状及存在问题目前随着国际国内环保意识的提高，我国对粉煤灰的综合利 用也越来越重视，特别是随着科技的发展，粉煤灰综合利用的途 径也越来越广泛。尤其是经过分选设备分离（或磨细设备磨细） 出来的1、11级商品灰，近几年市场需求量大幅度提高，被广泛 应用在配制高性能绿色砼、高抗冻融性砼、泵送砼、大体积砼、 水下砼、地下砼、压浆砼、碾压砼、抗渗结构砼、抗硫酸盐和抗 软水侵蚀砼等几十种混凝土。同时也适合于配制粉煤灰水泥沙 浆、粉煤灰水泥石灰沙浆（简称粉煤灰混合沙浆）及粉煤灰石灰 沙浆等。目前哈市周边地区共有17家商品混凝土搅拌站，年生产商 品混凝土 60万吨左右，在生产期内日需求商品灰在300700吨 之间，年需求商品灰在1020万吨之间。除商混站外，不同建 设规模的建筑工地也需要大量商品粉煤灰进行现场混凝土浇注 或配制粉煤灰水泥沙浆、粉煤灰水泥石灰沙浆及粉煤灰石灰沙浆 等，其中混凝土年用量在100T40万吨之间，在建筑施工期内日 需求商品灰在300800吨之间，年需求商品灰为10-24万吨左 右。合计日需求商品灰在800-1500吨之间，年需求商品灰在 20-48万吨之间。而目前哈尔滨地区共有4-5家生产商品粉煤灰的企业，其一 为哈三电厂，目前先后在#14机组安装了干态粉煤灰提取储存 设备及商品粉煤灰分选系统，其中#14机组二、三电场可直接 生产II级商品灰，日产量基本维持在150吨左右（按一台600MW 机组和一台200MW机组运行情况下计算），分选系统可生产I级 商品灰或II级商品灰，日产量基本维持在I级100吨或II级150 吨左右，合计日生产商品灰在250-300吨之间。其二为哈热电厂 日产II级商品灰80吨左右。其三为化工热电日产II级商品灰100 吨左右。其四为哈发电厂日产II级商品灰50吨左右，合计最大 日产量为530吨左右，与哈市高峰期实际日需求量800-1500吨 有270-970吨的差距。现在，哈市江北开发已经开始，大批建筑项目已破土动工， 同时磨盘山水库工程、松花江蓄水大坝工程也即将实施，届时仅 松花江蓄水大坝工程年用商品灰将达5-10万吨左右。目前国内外商品粉煤灰的生产一般均采用分选系统分离或 磨细设备磨细，而分选系统与磨细设备相比具有投资低、建设周 期快、投资回收期短、生产维护费用低、耗电低、操作简单、运 行可靠、产量稳定等优良特性。由于干灰分选系统的基本原理是将从静电除尘器灰斗下收 集的原状粉煤灰，经离心分离器（分离细度大于20%的粉煤灰） 及旋风分离器（分离细度小于20%的粉煤灰），生产出细度小于 20%的1、11级商品灰。因此分选系统分离出来的商品灰与磨细设备磨细出来的商 品灰相比，分选系统分离出来的商品灰中三氧化二铝和二氧化硅 的含量增加，炭及铁的含量降低，球形体颗粒明显富集，对粉煤 灰中的珠体无任何破坏，因此粉煤灰性能大大改善，其品质指标 满足GB1596-91用于水泥和混凝土中的粉煤灰中的规定，因 此在哈尔滨周边地区哈三电厂生产的商品灰在市场上供不应求。目前哈三电厂原灰产量基本维持在1400吨左右（按一大两 小机组计算，详见产量分布表），而目前现有的干灰分选系统日 处理原灰为480吨，原灰余量为1020,本工程实施后日处理原 灰为520吨，两套分选系统合计每日可处理原灰1000吨，则原 灰最终余量为400。因此扩建干灰分选系统，生产原料非常充足。 该系统投产后每日可生产I级商品灰120吨或II级商品灰180 吨。附表：哈三电厂1-4号机组静电除尘器下干灰产量分布表1-4号机组静电除尘器下干灰产量分布表序号机组一电场 干灰产量（吨）二电场 干灰产量（吨）三电场 干灰产量（吨）1#1机组200MW3003462#2机组200MW3003463#3机组600MW80090204#4机组600MW8009020合计2200248525.2对安全、经济、环境的影响5.2.1该系统投产后日生产I级商品灰120吨或II级商品灰180 吨左右，因而可增加干灰综合利用量，按年生产周期300天计算， 每年可增加干灰利用量3.6-5.4万吨，年创效益可达216-324万 丿元。5.2.2可降低水力输灰系统生产维护费用目前粉煤灰的输送管路为377X10焊接钢管，共有5条， 输送距离为11-13公里，其运行维护每年消耗大量的人力物力， 此外，尚有冲灰水泵、除尘泵、灰浆泵、灰渣泵等设备的运行维 护费用等。该系统投产后可日处理原状粉煤灰480吨，则可相应降低水 力排灰量，降低输灰管利用量和结垢、磨损速度，增加备用管备 用周期，降低灰渣输送系统维护费用。5.2.3可节约大量水资源按部颁标准，输送1立方米粉煤灰需8-10吨水，目前我厂 的实际用水量高于这个标准，输送1立方米粉煤灰约需20吨水。 如果每天多生产480吨干灰，相当于600立方米，则每天可节约 水资源1.2万吨，每年可节约水资源360万吨（按利用天数300 天计算），从而使这部分水资源为社会和人类造福。5.2.4有利于环境保护由于输灰管线长达11-13公里，又由于某些因素，如磨损、 结垢堵塞、热胀冷缩、季节变化等因素，造成输送管漏泄，导致 输灰管路沿途环境污染；因此，减少粉煤灰水力输送量，则必然 降低、减少输送管路漏泄对周边环境及农田的不良影响，提高环 保声誉，降低环保费用。5.2.5可减少储灰场排放量按日处理原状粉煤灰480吨，利用天数300天计算，每年可 减少水灰14.4万吨，相当于18万立方米的库容。则3.5年即可 节约1个储灰场（储灰场按占地面积125万平方米，堆积高度按 3米计算，则储灰量为60万吨，其总投资为1963.66万元，其 中坝体费用1894万元，排水系统费用33万元，人行桥费用35.7 万元）此外，储灰场填满后其覆盖费用每平方米不低于5元，如覆 盖120万平方米，则最少需耗资600万元。所以，该系统投产后将提高现有储灰场的使用年限，则相应 可减少储灰场扩建及覆盖资金近千万元。6.立项依据、可行性研究工作概况、过程及结论6.1立项依据、可行性研究工作概况、过程(1) 从2002年度及2003年上半年哈市周边地区对I、II级商品 灰的实际需求量来看，在建筑施工淡季，商品灰市场的供需量基 本持平且略有剩余，但在日需求量高达1000-1500吨左右的高峰 期，商品灰市场的供应量远远不能满足需求量，其差额达270-970 吨以上，因此尽快扩建干灰分选系统，提高商品灰产量，对抢占 市场、扩大市场占有率将起到极大的推进作用。(2) 近期哈尔滨市一批规模很大的建筑工程相继或即将开工， 这些工程不仅对商品粉煤灰的品质要求非常高，而且其日需求量 很大，连续性强，经常出现连续15-20天日需求量在200-300吨 的施工高峰期。因此，与这样的顾客建立供需关系，必须要有足 量连续的供应能力，就目前的商品粉煤灰产量而言，尚不具备这 种能力。(3) 随着哈市江北新区开发，大批建筑项目逐步浮出水面，特 别是已经动工或今后几年内即将陆续实施的基本建设工程，如磨 盘山水库工程、松花江蓄水大坝工程、松花江过江隧道工程、哈 市地铁工程等工程项目，利用商品灰配制的具有优良特性的大体 积砼、水下砼、地下砼、碾压砼、抗渗结构砼等混凝土将大量应 用，预计这些工程年用商品灰将达10-20万吨左右。(4) 先后与寒地建筑研究院等科研院校合作开发干态粉煤灰的 综合利用途径，特别是对经分选系统分离出来的I、II级商品粉 煤灰在建筑领域的应用进行了广泛的研究试验，目前已取得很多 可喜的成果，预计2003年底之前配比结果及应用标准的国家级 认证和鉴定将获得通过，届时哈三电厂生产的商品粉煤灰在应用 领域将获得科学依据，顾客的信任度将大大提高，销售量及市场 份额也必将大副攀升，因此2004年之后商品粉煤灰将无法满足 市场的需求。（5）商品粉煤灰品质极为优良，其它厂家无法望其顶背，相差 甚远，特别是经过两年多以来的市场运作，以及在产品质量控制 和营销战略方面的不懈努力，使哈三厂在哈市地区商品粉煤灰市 场占据了半壁江山，赢得了大小近60家以上顾客的信赖，导致 商品粉煤灰供不应求。6.2结论根据几年来商品粉煤灰的生产销售形势以及未来的市场需 求趋势，我们进行了认真、细致的分析研究和论证，得出如下结 论：6.2.1哈三厂生产的商品粉煤灰具有产量大、品种全、品质优良、 成分稳定、供应和运输能力强等突出特点，特别是与寒地建筑研 究院等科研院校合作，对1、11级商品粉煤灰在建筑领域的应用 进行了广泛的研究试验，其应用标准即将出台，因此2004年之 后生产的商品粉煤灰将获得大批顾客的认可，市场需求量将大副 度提高。6.2.2可增加干态粉煤灰综合利用量，该系统投产后日生产I级 商品灰可达120吨左右（或II级商品灰180吨），按年利用天数 300天计算，每年可增加干态粉煤灰综合利用量3.6-5.4万吨。6.2.3可使低附加值的原状粉煤灰转变为高附加值的1、11级商 品灰，按年产3.6-5.4万吨计算，年创造产值可达216-324万元。6.2.4可降低水力输灰管利用量和结垢、磨损速度，增加备用管 备用周期，降低冲灰水泵、灰浆泵、灰渣泵等灰渣输送系统运行 维护费用。6.2.5可节约大量水资源，按日处理480吨，年处理14.4万吨， 合18万立方米粉煤灰计算，每年可节约水资源360万吨。6.2.6可减少粉煤灰水力输送量，降低、减少输送管路漏泄对周 边环境及农田的不良影响，有利于环境保护，提高环保声誉，降 低环保费用。6.2.7可减少储灰场排放量，相应可延长储灰场使用年限，降低 或节约扩建投资根据以上分析，扩建干态粉煤灰分选系统势在必行，这是哈 三厂进一步扩大粉煤灰综合利用的有效途径，是变废为宝、节能 降耗、增效创收的可靠手段。二、方案论证：1. 立项的技术原则1.1系统结构简单，运行可靠；1.2占地面积不宜过大；1.3不会对环境造成影响1.4总投资价格低，运行及维护费用低;1.5操作简单，便于运行维护；1.6人力资源需求量小；1.7建设工期短；1.8投资回收期短，见效快；2. 方案论证（方案内容、工程量说明、多方案的要分别说明并 比较）该方案为扩建干态粉煤灰分选系统，主要设备有高压离心风 机1台、离心分离器2台、旋风分离器1台、布袋除尘器1台、 储灰罐2个、电动给料机3台、气动圆顶阀2台、干式卸灰器2 台、输灰搅龙1套、电器控制设备2套等。其中钢筋混凝土工程量约55立方米，储灰仓及其钢结构工 程量约90吨，风道、平台走梯等工程量约20吨。该系统仿造现有分选系统制造和安装，但系统布置及设备选 型略有不同，从现有分选系统结构及使用情况看，该系统具有结 构简单、易于操作、运行可靠、投资费用低、运行及维护费用低、 无明显环境影响、建设工期及投资回收期短等突出特点，应是我 厂首选的商品粉煤灰生产系统。3. 工程规模和主要分项内容说明：3.1安装1台出力为18000立方米/分钟，电机功率为90KW的高 压离心风机及其启动柜，该风机每小时可处理原状粉煤灰20-30 吨。3.2制造安装2套离心分离器，该分离器每小时可处理原状粉煤 灰20-30吨。3.3制造安装1套旋风分离器，该分离器日生产I级商品灰120 吨或II级商品灰180吨。3.4制造安装1个粗灰储备罐用来储存分离后的粗灰，储备罐容 积为140立方米，相当于100吨左右。3.5制造安装1个细灰储备罐用来储存分离后的细灰，储备罐容 积为140立方米，相当于110吨左右。3.6安装1套出力为25-40吨/小时的原灰输送搅龙，该设备配 备可调速电机，用于调整给灰量。3.7安装1套出力为25-35吨/小时的电动给料机，该机配备可 调速电机，用于调整给灰量。3.8安装2套出力为100吨/小时的电动给料机。3.9安装2只通经为DN250的气动圆顶阀。3.10安装3只300X300插板阀。3.11安装2套出力为100吨/小时的干式卸灰器。3.12安装1台每小时可处理风量3000立方米的布袋除尘器。3.13安装1台辅助机械电控柜。3.14 土建部分，包括离心风机、储灰罐钢结构混凝土基础等。4. 工程设备系统布置、设备铭牌、参数及必要的图纸4.1设备系统布置见平面布置图4.2设备铭牌、参数见工程规模和主要分项内容说明三、工程实施条件：1. 基础设施落实情况已落实2. 项目实施对环境造成的影响及相应采取的措施 该项目不会对环境造成任何影响。3. 设计、施工单位落实情况工程设计使用我厂原分选系统设计图纸，但系统布置、设备 选型略有改动。由于该系统安装工艺比较简单，因此该工程可由哈三厂多种 经营公司下属三发建筑工程有限公司第二工程队即可胜任。5. 项目实施的综合计划5.1项目实施可行性研究报告8月23日完成。5.2该系统设备布置的修订拟在2003年8月25日前完成。5.3该系统设备设备选型拟在2003年8月27日前完成。5.4设备定货材料计划拟在2003年8月28日前完成，全部设备 到货日期拟定在2003年9月28日前。钢材等材料拟在2003年 9月5日前陆续抵达现场。5.5 土建部分施工拟在2003年9月5日一2003年9月20日期间 完成。5.6离心分离器、风道、储灰罐钢支架等设备的前期组合焊接及 制造拟在2003年9月6 日2003年9月20日期间完成5.7储灰罐钢支架、储灰罐等设备组合安装拟在2003年9月21 日2003年10月5日期间完成5.8离心鼓风机、离心分离器、旋风分离器、布袋除尘器、电动 给料机、气动圆顶阀、插板阀、干式卸灰器、输灰搅龙、电器控 制等设备的安装拟在2003年10月6 日2003年10月20日期 间完成5.9平台走梯等后期完善工作拟在2003年10月21 日2003年 10月25日期间完成5.10设备调试、试运行拟在2003年10月26 日2003年10月 28日期间完成四、投资费用估算：1.主要设备、材料明细：主要设备材料明细表序号名称规格及型号单位数量单价 （万元）金额 （万元）备注1咼压离心风机18000m3/h8000Pa台133含电机2离心鼓风机控 制柜台10.50.53调速电动给料 机30 吨/h台11.21.2含调速 电机及 控制柜4电动给料机XG-100 型100 吨/h台20.91.8含电机 及控制 柜5干式卸灰器100 吨/h台22.75.4含控制 柜6输灰搅龙30 吨/h套12.72.7含调速 电机及 控制柜7旋风分离器台12.62.68布袋除尘器3000 m3/h台1449动力电缆KVV-3X95+1X50米400.0050.210动力电缆KVV-3X6+1X2.5米3000.0010.311槽钢36a吨140.405.612工字钢I 32a吨12.50.40513工字钢I 36a吨5.80.402.3214工字钢I 56a吨5.80.402.3215钢板6 =12mm吨10.50.404.216钢板6 =14mm吨&50.403.417钢板6 =6mm吨1.50.400.6矩形风管18锰钢板6 =14mm吨3.60.51.8分离器19焊接钢管 530X6吨50.402圆形风管20焊接钢管273X6吨20.40.8循环风 管21无缝钢管219X6吨10.40.4排气风 管22手动蝶阀D71F-250只10.30.323热压弯头DN500 R=500Y=456=10只20.050.124热压弯头DN500 R=500Y=906=10只20.080.162690热压弯头DN250只20.030.062790热压弯头DN200只20.030.0628草帽式锁气器台20.050.129工字钢I 28a吨20.40.830工字钢I 25a吨1.80.40.7231花纹钢板6 =4mm米2850.01381.17332镀锌钢管吨0.20.40.0833钢板6 =4mm吨1.30.40.52灰罐34钢板6 =6mm吨120.44.8灰罐35钢板6 =8mm吨3.50.41.6灰罐36槽钢14a吨10.40.4灰罐38角铁Z56X5吨0.340.40.136灰罐39灰罐其它钢材吨30.41.2灰罐40其它钢材吨2.50.40.9641水泥#425吨180.0450.8142碎石20mm米3420.0090.37843河砂中粗米3240.00250.0644基础配筋吨10.400.40合计64.9572.投资估算：序号名称金额（万元）备注1设计费02设备费21.23材料费43.7574安装费185建筑工程费（土建）16其它费用3合计86.957五、经济效益分析1.财务评价技术分析该系统投产后每年可生产商品灰3.6-5.4万吨，扣除各种因 素实际按年产3万吨I级商品灰，出厂价按80元/吨（不含运输 费）计算，每年可创造产值240万元，扣除生产运行维护费用 40万/年，净利润为200万元。1.1投资回收期静态回收期PP=86/200=0.43年1.2投资收益率该系统使用寿命按15年记，则n=15年金现值系数（P/A,i,n）二Pa/A=86/200=0.43 年则内部收益率IRR=50%5.76%（银行长期存款利率）所以，该项目非常可行。1.3财务净现值和净现值率财务净现值 NPV=-86+200x9.7122=1856 万元净现值率 NPVR二（1856三86）X100%=2158%获利指数 PI=1856三86=21.581因此，该项目可行。1.4盈亏平衡分析该系统投产后日生产I级商品灰可达120吨左右，II级商品 灰可达180吨左右，而今后几年商品灰市场日需求量还将大幅度 提高，如果该系统的年利用天数按300天计算，则年产量在 3.6-5.4万吨之间，考虑其它因素实际按年产3万吨I级商品灰, 出厂价按80元/吨（不含运输费）计算，则年创造产值为240万 元，其生产运行维护费用最高按40万元计算，则年净利润为200 万元，因此不到半年时间即可收回成本。所以，该系统投产后不存在亏损问题。1.5经济分析比较（对多方案）2.效益成本分析（在使用期内经济效益与投入成本比值）该系统每年可创造产值240万元，扣除生产运行维护费用 40万，净利润为200万元。则在使用期内经济效益与投入成本比值应为200元/86元=2.32，因此该项目可行六、结论与建议：从目前原状粉煤灰和商品粉煤灰的生产销售形式来看，原 状粉煤灰由于受哈发电厂、化工热电厂，特别是哈热电厂等产 灰企业的影响，其销售增长势头明显受阻，基本上保持在日销 售1000吨的水平（含分选系统分离出的粗灰），而哈三厂在1 大两小或2大1小机组运行的情况下原灰生产能力将在 1500-1900吨左右，剩余量在500-900吨之间。而哈三厂生产的 商品粉煤灰，由于具有成分稳定、品质优良等突出特点，越来 越受到广大顾客的认可，已基本上稳坐商品灰供应市场龙头老 大的位置，特别是又于寒地建筑研究院等科研院校合作进行开 发研究，应用标准不日即将完成，使哈三厂的商品灰应用具备 了坚实的科学依据。从上述分析不难看出，哈三厂的粉煤灰综合利用工作要紧跟 当前粉煤灰市场的发展趋势，要抓注机遇，改变以往的生产经营 战略，走市场经济之路，将重点适当向商品粉煤灰方向发展，把 开发商品粉煤灰作为哈三厂今后几年粉煤灰综合利用工作的主 导方向，所以投资建设干态粉煤灰分选系统应是当务之急。该系统投产后，首先可大大增加商品粉煤灰的年产量，提高 在建筑施工高峰期对商品灰市场的日供应量和应变能力，填补市 场空白，提咼市场占有率和销售份额，有利于把握和控制商品灰 市场。其次，可使低附加值的原状粉煤灰转变为高附加值的I、 II级商品灰，按年产3万吨计算，年创造产值可达240万元；同 时该系统投产后可日处理原状粉煤灰480-520吨，相应可降低水 利输灰量，降低水力输灰管利用量和结垢、磨损速度，增加备用 管备用周期，降低冲灰水泵、除尘泵、灰浆泵、灰渣泵等灰渣输 送系统运行维护费用，节约水资源，减少储灰场排放量，延长储 灰场使用年限，有利于环境保护，提高环保声誉，降低环保费用。因此扩建干态粉煤灰分选系统势在必行，这是哈三厂进一步 扩大粉煤灰综合利用的有效途径，是变废为宝、节能降耗、增效 创收的可靠手段。