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  • 2022-04-22 11:21:57 发布

无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线可行性研究报告

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'第一章总论1.1项目名称及承办单位1.1.1项目名称工程名称:************玻璃纤维制品有限公司项目名称:年产60000吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线项目工程代号:RHZX091001295-0404项目性质:新建1.1.2项目拟建地点:本项目拟建山东省泰安市新泰工业经济区羊流开发区,1.1.3可行性研究报告编制单位编制单位:河北瑞和项目管理集团有限责任公司工程设计证书等级:甲级编号:工咨甲103200700351.2项目背景1.2.1项目承办单位简介1.2.2项目的提出目前,全球玻璃纤维工业正面临着一个重新划分市场的状况,玻纤工业正在向中国发展转移,而欧美的玻纤企业侧重于向深加工与高档次应用领域转移。进入二十一世纪,我国玻纤行业发展势头迅猛,近3年的年平均增长率达到30%以上,2010年总产量达到了195万吨, 已成为世界玻纤第二大生产国,行业产业结构也趋于国际化并具有自己特色。预计在3~5年内,中国将成为世界第一玻纤生产国。随着玻纤制品加工生产能力的快速增长,所需的各种规格的玻璃纤维纱的用量也大幅度增加,玻璃纤维纱的供应矛盾日益特出,已成为制约企业进一步发展的瓶颈:⑴目前国内池窑拉丝企业尚未形成工业织物用纱系列,定货周期较长、费用高,在玻纤纱供不应求的情况下,一些批量少的特殊产品基本定不到货。墙体网布用纱的品种规格很多,且根据定单要求,往往要频繁地调整。目前,在玻璃纤维纱供应不稳定的情况下,对于交货周期短的定单只能放弃。⑵华中、华南地区是中国最大的玻璃钢复合材料加工、生产地区。2009年全国玻璃钢产量140万吨。超过50%产品是在这个区域生产的。玻璃纤维的消耗量超过25万吨。主要是玻璃纤维无捻粗纱、短切毡、无捻粗纱布等高质量的玻璃纤维池窑法生产的产品。其中的18万吨需从四川、河北、浙江等工厂运入。路途远运费高。而且有时因出口任务还不能满足需要国内要求。基于以上原因,企业提出了“年产60000吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线”技改项目,主要目的就是保证企业现有制品加工生产线的玻纤纱供应,降低生产成本。提高企业的产品档次。抓住临近下游市场的优势和出口渠道众多,迅速扩大企业的生产规模和丰富产品的种类。由于企业的玻璃纤维制品已具有一定的规模和市场,市场风险较小。 通过本项目的建设,将形成工业织物用纱、无捻粗纱、短切毡系列玻纤产品的规模化、系列化生产。项目符合国家发展玻璃纤维工业生产的产业政策,并且达到国家要求的高环保、低碳、节能减排标准。山东省政府及新泰经济开发区有关部门为本项目提供了宽松的投资环境,给予了很多优惠政策,不仅降低了本项目的一次性投资,而且在长期运行成本上也具有竞争优势。综上所述,该项目的提出是适时的,且具备了有利的条件。1.3可行性研究的依据和原则1.3.1可行性研究的依据⑴山东省新泰经济开发区××××玻璃纤维有限公司年产60000吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线编制可行性报告合同委托书⑵××××玻璃纤维有限公司提供的项目技术资料。⑶山东省新泰经济开发区提供的项目基础资料1.3.2可行性研究的依据和原则⑴充分利用山东省新泰经济开发区已有利条件,合理规划、降低投资。⑵项目的产品规划考虑与************玻璃玻纤制品有限公司相应的制品加工生产线配套发展。⑶生产线工艺技术力求稳妥、可靠、先进,结合国内成功的经验和实际运行数据,充分借鉴、采用国内外已实际运行的先进技术和先进指标,重视技术参数的先进性和合理性。项目的总体技术达到当前国内先进水平。⑷一次规划建设两条3万吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线。第一期(一条)3万吨、第二期(一条)3万吨,共计二条国最内先进的3万吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线。 国内目前尚无法解决的一些关键设备、材料拟引进解决。其他设备、材料,在安全、可靠的情况下,尽量选用国产先进设备,降低项目投资。⑸生产线工艺流畅,两条生产线有机衔接。配套公用工程系统两条生产线可一期次建成。⑹生产所需原、燃材料供应,充分利用原有的供货渠道。⑺高度重视节省单耗、节约能源,降低运行成本。⑻对项目新增的少量的污染源及污染物,采取国内专利最有效措施与设备进行治理,符合并达到国家及地区相关的环保标准。⑼注意职业安全卫生,进一步创造良好的工作环境,达到安全文明生产。1.3.2可行性研究的范围可行性研究着重对项目的生产工艺技术、辅助生产设施、新建生产线与产品方案、产品销售市场及项目技术经济评价等方面进行研究。本项目工程全部集中在山东省新泰经济开发区1.4项目建设内容及技术方案1.4.1项目建设内容一条3万吨及另一条3万吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线的玻璃纤维的工厂。子项号子项名称子项内容00总图运输包括道路、堆场、绿化等01原料车间包括原料库、塔库、配合料制备02池窑拉丝车间包括玻璃熔制、纤维成型、浸润剂配制、车间变电所、制冷站、空调间、车间辅房等03玻纤制品车间包括原丝烘干、短切原丝毡、无捻粗纱及包装、直接无捻粗纱去皮及包装、纺织拈线加工、质量检测、成品库、空调间等04总降变电站20KV 05液化气转换站 煤气、天燃气06发电机组07机修车间08循环水站包括软水、去离子水制备、净化设备09压缩空气站10废丝处理站11锅炉房利用池窑余热供应厂区取暖12污水处理站 JQ型污水处理设备(国家专利)13废气处理站 气热分离设备、空气净化设备14综合仓库 15门卫与地磅16厂区管网1.4.2技术方案本项目在生产规模上,三万吨以上的无碱玻璃纤维生产线属于世界上玻璃纤维企业中产能较大的单条池窑拉丝生产线;在池窑拉丝生产技术上,也将采用当前先进的技术和装备,总体技术水平国内领先。项目采用国际通用的E玻璃纤维成分,大部分玻璃原料采用合格粉料进厂。玻璃配合料系统采用气力混合和输送,最大配料能力480吨/日。单元窑熔化能力分别为91吨和152吨玻璃/日,通过综合采用辅助电熔和鼓泡技术,提高热效率和玻璃液质量。成型通路采用“H”型通路,共设置64和106块纤维成型漏板。纤维成型采用大漏板、多分拉技术技术,提高生产效率和产品质量。在制品加工方面,采用先进的络纱、短切原丝毡、捻线等生产设备,生产高质量玻璃纤维制品1.4.3产品方案本项目年产各种增强型玻璃纤维制品60000吨,具体产能如下:产品名称产能(吨/年) 直接无捻粗纱20000短切原丝毡20000纺织纤维纱10000无捻粗纱10000合计60000本项目的产品都是符合国际标准的高档无碱增强型玻纤制品,产品内销与外销比例为5:5。1.5项目主要技术经济指标序号指标名称单位数量备注1主要原材料需用量:玻璃原料t/a108000部分进口化工原料t/a2254部分进口2主要燃料、动力消耗:100#重油t/a18260液化气t/a2650电104kWh/a5200水104m3/a80煤t/a154003全厂定员人1390其中:生产人员人11044总占地面积m259994m2合90亩建筑面积m236757m25运输量吨269350其中运入161450吨6项目总投资万元45363.72其中:固定资产投资万元39996.18铺底流动资金万元47007注册资本万元50008银行贷款万元0.009财务效益:年平均销售收入万元72977.14年平均总成本万元40913.57年平均税金及附加万元2305.05年平均利润总额万元26666.02年平均税后利润万元24360.97全员实物劳动生产率吨/人.年57.55全员产值劳动生产率万元/人.年52.510财务评价指标:投资利润率%18.47投资利税率%24.45投资回收期年7.24财务内部收益率%19.3311盈亏平衡点(生产能力利用率)%38.6(销售价格)%701.6综合评价与结论 ⑴本项目符合国家的产业政策,属国家鼓励类项目。它的建设将对我国玻纤工业的技术进步和产品结构的调整起到积极的推动作用。⑵山东省新泰经济开发区××××纤维有限公司以发展玻璃纤维制品加工为主导,在已占得市场先机的情况下,建设国内领先池窑拉丝生产线,为制品加工作配套并就近占领周遍地区的市场。产品目标明确,市场风险小,将大大提高企业的竞争力,为保持企业可持续发展打下坚实的基础。⑶项目充分发挥企业已有条件,投资省、见效快。⑷本项目建成后,年平均销售收入72977.14万元,利税26666.02万元,具有较明显的经济效益。企业抗风险能力强,各项投资指标均高于建材行业的规定。综上所述,本项目在技术上和经济上是可行的,建议项目尽快实施。第二章市场需求预测与建设规模 2.1市场需求现状2.1.1世界玻璃纤维行业现状2008年全球玻纤生产总量约310万吨左右。1995年至2001年的平均增长率为4.8%,计2008年至2010年的平均增长率为15%。根据最新统计资料,玻璃纤维增强基材(含屋面材料基材)和纺织用基材的地域市场分布如下:欧洲北美亚洲南美其他地区(中东)31%32%31%3%3%2010年全球玻纤市场的平均增长率约12%,其中发展最快的地区是亚洲的中国和印度,增长率在35%以上,中东地区发展也较快,增长率在6%以上;而美国和欧洲增长速度较慢,仅1.5%和0.5%。世界上主要的三大玻纤公司美国欧文斯康宁(OC)、法国圣哥本集团Vertrotex公司、美国PPG公司,其产量占全球总产量的50%以上,目前已不再扩大生产规模,将某些利润低的生产环节外包,而把精力和财力专注于玻璃纤维高端产品,发展后道产品和产品的深加工。另一方面这些国际性的公司也正在向南美洲、东欧国家和亚洲国家(包括中国)转移生产力,以降低生产成本。可以说,玻璃纤维的生产重心正在向发展中国家转移。交通、建筑和电子电气行业是玻璃纤维的主要应用市场,占50%以上。2010年,玻璃纤维市场分布情况如下表:按应用领域划分 交通工具建筑工程电子电气基础设施工业用品消费品造船其他24%18%14%7%12%8%6%11%按玻纤的使用工艺过程划分纺织用增强热塑性敞模成型SMC+BMC等拉挤缠绕RTM板材其他23%26%19%11%11%2%4%4%玻璃纤维的纺织应用量中,电子工业用细纱约占65%,用于织造电子布,作为印刷电路板的增强基材;工业织物用纱类用途约占纺织类总用量的35%,其应用领域很广,产品品种繁多,其中建筑用的纺织玻纤纱约占工业织物用纱的44%,其它特种用途(窗纱、光缆加强芯、绷带等)约占56%。从2008年起纺织用纱市场发生了两大变化,一是由于IT行业的不景气,欧美等国玻纤纺织细纱产量持续下降,而亚洲地区2008年后电子工业用纱尽管亦受到冲击,但产量下降不大。从2008年下半年起,随着亚太IT行业的复苏,玻纤细纱需求量开始大幅度增加,价格也随之上扬。第二个变化是工业用和建筑用玻纤网布市场有了很大发展,这给我国中小玻纤纺织企业带来很大机遇,我国已成为建筑捻线墙体用玻纤网布的主要出口国。2.1.2国内玻璃纤维产销现状当前我国玻纤行业,呈现供需两旺状况。2008年全国玻纤生产总量125万吨,其中池窑玻璃纤维产量95余万吨,占总量的80%。玻纤产品的大体分类如下:⑴增强基材:总量约60.5万吨,其中(单位:万吨):无捻粗纱短切毡短切纤维无捻粗纱布喷射纱湿法毡等20105.55155 ⑵纺织产品:总量约34.5万吨,其中(单位:万吨):网布绝缘布鱼杆布过滤布绝热布导风筒布其它10154.51.50.50.52.5另外在统计数据以外,我国还存在约6~8万吨左右的国家明令禁止的劣质的高碱玻璃纤维,严重干扰了玻纤、玻璃钢市场。2010年,国内共有49座玻纤池窑生产,拟建和在建的玻纤池窑15座。生产能力11万吨,预计2011年全行业利用池窑法生产的玻纤占总产量的80%。用玻纤池窑拉丝生产玻璃纤维已成为我国玻纤工业的主旋律。2.2市场需求预测“十一五”期间,按GDP年均增长17%计,国民经济与社会发展对建材产品的需求将保持稳定增长的态势。近年来,国内市场需求的旺盛,带动了玻纤工业的持续高速发展。2.2.1玻璃钢工业用玻纤材料玻璃钢工业是玻璃纤维的最大市场,其玻纤用量约占玻纤制品总量的65%左右(美国约70%、日本和欧洲达到80%以上、我国比例约60%)。生产1吨玻璃钢制品,平均需要0.3~0.4吨玻纤制品。我国玻璃钢行业自二十世纪九十年代以来,一直以高于GDP的增长率高速发展。①FRSP(热固性玻璃钢)2010年中国FRSP产量190万吨,较上年增长11%。出口量也较上年增长 45.8% FRSP市场比例为:建筑 40%;管、罐、化工防腐 24%、陆上车辆与地面辅助设施 6%、船艇4%、工业器材12%、其他14%。另外,2010年我国玻纤基覆铜板的产量约22.4万吨,较上年增长30%。②FRTP(热塑性玻璃钢)2010年产量42万吨,较上年增长29%。产品以其基体种类分,产量自大至小依次为:PA、PP、PBT、ABS、POM、PC。多以挤出与注射法生产制品。热塑性塑料数量大,它占整个塑料的70%以上。热塑性塑料品种多,用玻纤增强改性效果明显,而且相对价格较低、环保性能好。近二十年左右,GFRTP的发展速度已超过GFRP。1997~2005年年均增长率为23.3%(FRP增长率为16.6%),2010年产量已达到152万吨,预计今后几年的增长速度仍大于10%。广东省在电器上大量使用FRTP,年产值已近80亿元,浙江省也发展很猛。预测今后十年热塑性塑料的增长速度将是热固性塑料的三倍。2010年上半年,玻璃钢行业的产销总量达到190万吨,产量与产值增率均超过30%.目前我国玻璃钢行业进行重点开发的五大市场如下:建筑与环保、化工防腐、渔船、陆地车辆、能源。而我国在这些领域的应用还处于起步阶段。如美国每辆轿车玻纤增强塑料的使用量30-40公斤,我国仅几公斤;日本、台湾90%以上的渔船为玻璃钢船,我国90多万艘渔船中,玻璃钢只有100多艘。 从总体上看,我国玻璃钢的产量已列世界第二位,但人均占有量很少。美国为3.6公斤,日本为2.2公斤,我国仅为0.57公斤左右。由此可以看出,玻璃钢工业的发展潜力巨大,玻璃纤维的市场前景广阔。2.2.2纺织型玻纤材料随着信息产业的高速发展,我国玻璃布基覆铜板亦快速增长,前三年的平均增长率为17.9%。2010年玻璃布基覆铜板产量为5720万平方米(用电子布3.43亿米),比2009年增长44.44%。2008年继续以40%的增长率高速增长,上半年产量约4000万平方米,进出口逆差还有1000万平方米。也就是说,国内玻璃布基覆铜板的市场需求量为1亿平方米,需要电子布6.2亿平方米,折玻纤电子纱18.6万吨。而我国2007年玻纤电子纱产量约8万吨、电子布3亿米,产需矛盾较大。为满足需求,各玻纤厂家积极扩大玻纤电子纱和布的生产能力,甚至用坩埚法生产的低质7628布规模也已达5000万平方米,但仍满足不了需求。因为缺口较大,7628布的售价由2005年底的0.55美元/米升至0.85美元/米。G75纱的售价也从0.95万元/吨升到目前的1.4万元/吨。另外,除电子织物外的其他各种工业织物在我国也是方兴未艾。近年来,由于环保、消防要求的提高,玻璃纤维织物以其强度高、不燃性、耐高温、防水透气性以及无有害物质的优势,建筑墙体增强织物(网布、不干胶带)、过滤织物(高温烟尘过滤和综合利用)、增强塑料织物(包括砂轮基布、鱼杆基布等)、耐高温织物(热防护、焊接防护、防火毯,代石棉)、装饰织物(防虫窗纱、吸热窗纱、百叶窗布、墙布等)的应用发展迅速,国内外的需求量增长迅速,成为我国玻纤行业发展的一大动力。 2.2.3屋面防水用玻纤材料美国八十年代开始使用玻纤胎代替纤维素纸胎制造沥青卷毡和板材,推动了玻纤工业的大发展,至今80%以上屋面防水材料均采用了玻纤胎(欧洲约50%)。全世界用于屋面防水用材料的玻璃纤维约为40万吨,主要是各种玻纤毡产品。在我国,玻纤胎仅占防水毡材料的5%以下。国内新型防水材料的应用量已由1999年占总量的30%上升到2002年占总量的38%。以玻璃纤维为基胎的防水卷材在各类防水工程中总体应用比例日趋扩大,如SBS、APP改性沥青防水卷材(玻纤胎)在防水工程总体应用量中所占比例分别为4.7%和1.71%。而改性沥青防水卷材在屋面和地下工程中的应用量在各类防水材料中所占比例也大幅提高。另外,国家出台了一系列产业政策支持发展新型防水材料,如重点发展SBS改性沥青防水卷材,积极创造条件推动APP改性沥青防水卷材的发展,要求到2005年改性沥青防水卷材在全国防水工程市场的占有率达到23%,年用量约为1亿平方米。据悉,2005年和2010年新型防水材料需求将有大幅度的增长,其中SBS和APP改性沥青卷材2005年的需求量将达1.2亿平方米,2010年需求量将达3.0亿平方米。由此可见,玻纤胎防水卷材市场大有可为,建筑防水领域的市场需求将为玻纤企业提供一定的市场扩张机遇。2.2.4玻璃纤维市场总量预测随着国民经济的持续快速发展,对玻璃纤维的需求也将不断增加。原有玻璃钢、电绝缘等传统应用领域用量不断增加,工程塑料、建筑领域、基础设施、环境保护方面玻纤及制品应用将成为新的增长点。 据有关部门预测,到2010年,各主要应用市场(不包括出口量)的需求量分别为:玻璃钢25万吨;电子、电器10万吨;工程塑料15万吨;防水材料6万吨;建筑领域8万吨;土工材料5万吨;代替石棉材料3~5万吨。如包括50%的出口量,玻璃纤维市场总量将达到150万吨。2.3建设规模根据国内外玻璃纤维行业的发展情况,本项目拟建设两条年产3万吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线,主要产品为各种玻璃纤维增强基材。具体产品方案如下:产品名称产能(吨/年)无捻粗纱10000短切原丝毡20000纺织纤维纱10000直接无捻粗纱20000合计60000本项目的产品都是符合国际标准的高档无碱玻纤制品,根据市场调查,产品内销与外销比例定为5:5。2.4产品用途直接无捻粗纱:用多排多孔漏板直接拉制并卷绕成纱筒,因省去络纱等环节,不仅省工省时,而且张力均匀、质量好,是缠绕、挤拉等玻璃钢复合材料制品的理想的增强基材以及土工织物用高强度纱。短切原丝毡:玻璃纤维短切原丝毡(CSM)是连续玻璃纤维工业中一项大宗产品,也是目前用途最广泛的玻璃纤维无纺毡制品。CSM是各类热固性树脂和热塑性树脂良好的增强基材,它除可用于手糊成型FRP外,还可被用于机械成型FRP中。CSM具有优良的复模性、增厚性,层间粘结性。 无捻粗纱:主要有缠绕纱、喷射纱、片状模塑料用纱,用1600孔漏板拉制,将多股原丝经络纱机合股而成,用途广阔。  纺织纱:主要结合集团已有生产的纺织生产优势。为集团下游企业和纺织加工企业生产G75、G150、G37和各种规格的合股并捻纱。也可生产各种工业织物和出口给国外的玻璃纤维织布厂家。 第三章厂址与建设条件3.1厂址3.1.1厂址地理位置××××玻璃纤维有限公司位于山东省新泰经济技术开发区园区内,公路交通十分便利,水力、天燃气、电力供应充足,并配置污水处理管网。3.1.2气象及地质条件⑴气象资料地震裂度6度以下。⑵地质条件园区。含水层岩以粗砂为主,亦爽有卵石、砾、巨砾等地下水资源较丰富。园区含水层底板埋深80m有余。土层地基载力超过15t/m2,在附加范围内绝大部分是砂砾石层。地下水水质阳离子为钙离子,阴离子为重钙酸根离子,对砌石功混凝土基础无侵害作用。3.2建设条件3.2.1主要原材料供应本项目玻璃原料年用量108000吨,其来源均严格按工艺技术指标进行选择采购,运输主要委托当地运输部门承担。 主要玻璃原料的品种、规模表原料名称年用量(吨/年)产地运输方式石英砂63474.8山东省汽车石灰石26602山东省汽车硼钙石14927.26土耳其海运、汽车萤石2545.3金华火车芒硝243.92四川火车3.2.2化工原料本项目玻璃纤维制品所需化工原料如下:⑴增强型浸润剂所需的化工原料主要为聚酯乳液和环氧乳液、淀粉及其它助剂。本项目浸润剂(水剂)年用量共计32200吨,年消耗化工原料约2254。吨(干基)。短切毡所用浸润剂的配方和部分化工原料从国外引进,其余均采用国内配方及国内原料。⑵短切毡用粘结剂为聚酯型,年用量约为1350吨,从国外引进。3.3燃料供应方案本项目所用的燃料动力为发生炉煤气、水、电,消耗量见下表:燃料和动力消耗量估算表表1-10燃料和动力名称年消耗量单位发生炉煤气30000000立方水200000吨电2270万kWh其中燃气发生炉来自开发区天燃气站,电开发区变电所供应,水源来自自备水井厂。因此燃料、动力供应充足,可保证本项目生产需要。3.4动力供应方案3.4.1供电 本项目用电属一级负荷,要求具备双回路电源。新建厂区拟建一座12500KVA开闭所,与本工程同步建成,建成后从两条35kV母线上分别提供一路出线,两路电源供电。另在变配电站设二套800千瓦应急柴油发电机组,作为确保安全生产电源。本项目设备装机容量约15664千瓦,计算负荷约8295千瓦,年耗电量约5226×104千瓦.时。本工程池窑拉丝车间等变配电装置设在一线变配电站预留房间内,包括变压器室,低压配电室,柴油发电机室等。3.4.2供热本项目采用池窑余热供热,蒸汽最大负荷为18.6吨/时,所需蒸汽自建热力站燃煤锅炉房供给蒸汽,蒸汽供至厂区热力站分汽缸。另外,本项目余热锅炉产汽量约5吨/时,并网运行,由于工艺生产的需要,蒸汽须常年不间断供应。3.5.3压缩空气本项目压缩空气负荷174米3/分,两条生产线负荷共128米3/分。空压站有43.5米3/分空气压缩机四台。3.4.4制冷与空调本项目联合车间分设池窑拉丝车间空气调节系统、拉丝车间控制室空气调节、玻纤制品车间空气调节系统、短切毡毡机沉降室空调及轧混冷却水系统、捻线机热风循环系统。空调热源为蒸汽,冷源拟采用蒸汽双效溴化锂吸收式冷水机组。厂区制冷站设有制冷量约为1740KW的溴化锂制冷机组五台。 3.5供排水本工程水源为自备水井水,供水压力0.5兆帕,水质符合生活饮用水标准。考虑到仅一路供水,需在建深井作为备用水源。并建1500米3储水池一个和两个400米3生产、生活水塔处于高水位状态。本工程最大日用水量3440.5米3/日。其中生活用水90米3/日,生产用水2465.2米3/日。生产用水中软化水1570米3/日,纯水68米3/日。本工程最大日排水量136.4米3/日。其中生活污水90米3/日,生产污水1245.4米3/日。超标生产污水处理达标后供废气处理使用,废气处理出水达标后排入开发区排水管网。 第四章工程技术方案4.1概述4.1.1项目组成本项目工程全部集中在山东省新泰经济开发区××××玻璃纤维有限公司新厂区内的二条玻璃纤维池窑生产用地上,本项目主要建设内容及子项划分参见第一章。4.1.2主要工艺技术及设备来源⑴南京玻璃纤维研究设计院有限责任公司已掌握的池窑工程的设计技术、南京玻纤院“八五”科技攻关成果;⑵对所采用的主要工艺设备、材料,凡是国内能够生产、技术先进、质量可靠并经过生产考核的均立足于国内供应。⑶适当引进国外先进技术和装备,如单元窑电助熔与鼓泡综合技术和装备、部分拉丝机设备等。中材科技有限责任公司通过参与多个池窑拉丝生产线的部分技术和装备的引进工作,熟悉国外主要技术和装备的来源。4.1.3生产组织主生产线分设池窑拉丝车间(包括配合料工段、熔制工段、纤维成型工段、浸润剂配制工段、烘干工段、余热利用等);玻纤制品车间(包括短切原丝毡工段、无捻粗纱络纱工段、直接纱包装工段、捻线工段)。池窑拉丝生产按三班运转作业,全年连续生产计量。扣除一个窑期(7年)的窑炉冷修时间,项目设计年平均工作日为350日。4.1.4总工艺流程及物料平衡⑴总工艺流程 本项目采用池窑法拉丝生产工艺,生产增强型及纺织型玻璃纤维。其工艺过程是合格微粉原料,气力输送至配料仓根据无碱玻璃所要求的成分按比例精确称量,干法气力混合成配合料,再经脉冲、栓流、气力输送到窑头料仓;用螺旋给料机将配合料投入单元窑中熔化成玻璃液。为了延长窑炉的使用寿命,熔窑采用优质耐火材料砌筑。熔化部采用重油燃烧加热并辅以电助熔,通路采用天然气加热;熔融好的优质玻璃液从熔化部流到主通路后,经作业通路流至流液槽内,由多排多孔铂金漏板流出,形成纤维。再经冷却器冷却、单丝涂油器涂覆浸润剂后,被高速旋转的拉丝机拉制卷绕成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒。直接无捻粗纱纱筒经烘干后,可直接包装为成品,增强型原丝饼烘干后,经络纱机络纱制成无捻粗纱商品纱筒或制成短切毡。纺织用丝并经捻线机加工成纺织管纱。 工艺流程见图4-1。配合料制备纤维成型玻璃熔制合格粉料生产线工艺流程框图原丝烘干纺织用丝并制毡络纱直接无捻粗纱捻线短切原丝毡无捻粗纱入库包装各种玻纤制品检验 ⑵物料平衡以3万吨玻璃纤维生产线为例叶腊石  石英砂  石灰石硼钙石  萤石  芒硝23183.531130.5100125797.15739.3164.96└─────┴────┴────┴────┴─────┘41027.7↓损耗1%40617.5↓熔成率85%放料200←玻璃液34324.89↓拉丝综合成品率92%玻璃纤维原丝31578.9↓直接无拈粗纱无拈粗纱短切毡纺织纱500010000100005000本项目年产玻璃纤维制品60000吨。4.2玻璃配合料无碱玻璃纤维池窑拉丝,要求配合料的成分稳定、混合均匀,使用干微粉原料是其重要特点。本项目所用各种玻璃原料均有严格的质量要求,主要以袋装的合格粉料进厂,贮存于原料仓库中。袋装粉料由人工拆包倒入料斗中,然后由气力输送器正压输送至料仓。 整个配料过程采用自动程序控制,配料程序为并行配料,即称重、混合和输送同时进行,可节约每付料的配料时间。配料程序为各原料分别由各自料仓下的螺旋给料机喂入电子秤,其中小料喂入单独的小电子秤。称重后的原料放入气力混合罐,每付混合1500千克配合料,混合后的配合料气力输送到窑头料仓。每付料配制的全部操作时间约12分钟。每条配料线每天最大混合量为160付料,即最大混料量可达240吨/日的生产能力。共设两条配料线,最大混料量可达480吨/日的生产能力4.2.1原料质量指标⑴石英砂外观:接近白色的微粉,不含任何团块和杂质。化学成分(%):SiO2Al2O3R2OFe2O3≥98≤0.5≤0.2≤0.2  水份(%):≤0.5  粒度:200目全通过,325目筛余<1%包装:吨袋装(内衬塑) ⑵叶腊石外观:白色的微粉,不结块、无杂质。化学成分(%):Al2O3TiO2R2OFe2O3SO320±0.5≤0.6≤0.6 0.3±0.1≤0.6  水份(%):≤0.5 粒度:200目全通过,325目筛余<2.5%包装:吨装袋(内衬塑)⑶石灰石外观:白色细粉,不含任何团块和杂质。化学成分(%):CaOMgOFe2O3≥54≤1.0≤0.2  水份(%):≤0.5   粒度:30目全通过,50目筛余<1%,200目筛余<40%。包装:吨袋装(内衬塑) ⑷硬硼钙石(进口)外观:白色细粉,不含任何团块和杂质。化学成分(%):B2O3CaOFe2O3S·As42±129±1≤0.2微量水份(%):≤1.0粒度:30目全通过,50目筛余<1%,200目筛余<40%。包装:吨袋装(内衬塑)⑸萤石外观:浅黄,浅灰色粉状,无结块和杂质。化学成分(%):CaF2SiO2Fe2O3≥85<5≤0.2  水份(%):<0.5  粒度:50目全通过,200目筛余40%。包装:吨袋装(内衬塑)⑹芒硝(元明粉)(化工产品)外观:白色细粉,不含任何团块和杂质。化学成分(%):Na2SO4≥98  水份(%):≤0.5%  粒度:30目筛余<1%,100目筛余<40%。包装:50千克装编织袋(内衬塑)。 4.2.2玻璃成分玻璃成分采用国际通用的无镁“E”玻璃配方。含硼原料采用进口硬硼钙石。玻璃成分如下表:玻璃成分表(%)SiO2Al2O3B2O3*CaOR2OFe2O3F—54.014.37.022.5<0.6<0.30.3*B2O3、F—为玻璃中含量,已扣除挥发部分。**其它部分为TiO2、SO3等。4.2.3配料工艺技术方案及主要设备选型⑴技术方案池窑拉丝用“E”玻璃原料均为干燥的微粉原料,极易产生粉尘,所以系统采用密闭的气力输送和气力混合方式。配料间共设2条配料生产线,配合料生产线由上料系统、电子称量系统、气力混合/输送系统、自动控制系统、粉尘处理等组成。①上料系统各种原料均以合格的袋装微粉原料进厂。每条配料线设两台40立方英尺发送罐,原料经人工拆包后,由发送罐气力输送到相应的配料仓中。两台发送罐可互为备用。若化工原料因季节原因结块而无法使用气力输送方式时,可通过电动葫芦,提升至料仓进料口处,经人工拆包卸入料仓中。每条配料系统各设11个配料仓,2个窑头料仓,两个配料系统共用一个废料仓,各仓容量见下表:名称叶腊石石灰石石英砂硼钙石萤石芒硝备用窑头料仓仓数量(个)32121112单仓容积(米3)8050505020151530每个大料仓设有高、低两个料位计,每个小料仓只设一个低料位计。仓满、仓空信号作为上料系统的动作起停联锁控制点。 料仓按“Jenike”方法进行整体流形式设计,每个料仓下设有一台气力助流锥,以确保物料下料的顺畅和料流的稳定性。②电子称量系统每个仓下设置一台变频调速螺旋给料机,给料机出口设有气动蝶阀,控制物料的过送量,保证系统称量精度。根据微机指令,螺旋给料机将各种原料分别加入到电子秤中累计称量。系统设三台三传感器电子秤,大秤称叶腊石,量程为1500千克;中秤称石灰石、硼钙石、石英砂三种料,量程为1000千克;小秤称芒硝、备用料和萤石三种小料,量程为100千克。三台秤的静态精度均为1/2000。为防止物料粘壁、吸附秤斗上,秤斗设有气力吹扫装置,保证卸料干净。同时为防止化工原料的腐蚀,小料秤及备用料、芒硝的螺旋给料机均采用不锈钢材料。③气力混合/输送系统各种原料经电子秤按料单值称好后,卸入到气力混合罐中,混合罐按系统预设的参数下进行气力混合,混合好后的合格配合料由混合罐自身的输送系统以密相、脉冲、栓流形式气力输送到窑头,经双向分配器将配合料分别送入到两个窑头料仓中。若发生错配或有不合格粉料,则通过双向分配器自动接通废料管路,送入到废料仓中另行处理。④粉尘处理 配合料各扬尘点,均采用单元收尘方法。袋装粉料拆包处由拆包机自身收尘系统完成。每个料仓进料口处各设置一台插入式收尘器进行单元收尘,大、中、小料秤斗各设一单袋收尘装置,这样收集的粉尘可回收利用,也不影响配合料的成份。通过处理后,操作区粉尘浓度小于2毫克/立方米,满足《工业企业设计卫生标准》的要求。⑵配合料系统主要技术指标生产能力:160吨/班静态称量精度:1/2000;动态称量精度:1/1000配合料均匀度:均方差0.3(B2O3)⑶主要设备选型①气力发送罐主要性能容量输送能力输送距离输送压力锥角40ft37.5T/H60m0.35Mpa60○②气力混合/输送系统气力混合输送罐是集混合、输送为一体的设备,用它制备配合料具有质量高、速度快、配料周期短、工艺流程简单等优点,并大大降低了厂房高度。其主要性能指标见下表:容量喷嘴混合时间混合压力填充系数输送距离锥角100ft36只5min0.4Mpa50%210m60○4.3玻璃熔制系统4.3.1熔制工艺布置二条线池窑拉丝车间面积130× 50米,车间内设置一座年产30000吨级E玻璃单元窑和一座年产30000吨级E玻璃单元窑。设计以单元窑为核心,将窑体设置在池窑拉丝车间纵向轴线上,窑底设置了二排鼓泡器,在窑底玻璃液热点区及配合料熔化区设置了电熔电极,池窑两侧对称布置池壁冷却风,除通路余热风机设在二楼平台上,其余风机均布置在一层地面上,在一层地面上设有电助熔用变配电间以及中间油泵房(内有重油过滤、供油泵及油压稳压,重油加热等装置)。另外还有鼓泡用备用气源,压缩空气分气缸等。二楼楼面(4.400)窑炉一侧布置有燃气系统安全防爆装置,燃气系统采用液化气为气源。因此在同一侧设有液化气管线上的过滤、稳压及调压装置,另一侧布置鼓泡控制柜。在窑体两侧分别设有一台高温螺旋投料机,给单元窑连续投料。在二楼上方设有一台2吨的电葫芦,在进门处楼面设有起吊孔,电葫芦轨道由此直达投料口,供烤窑时投料或配合料气力输送管线发生故障时能临时运送配合料,在窑炉施工安装时也可用来吊运砖材及其它设备。二条生产线的输油、输气(液化气、蒸气、压缩空气)管线相互分开,有独立的输送管线。4.3.2窑炉“E”玻璃熔制采用单元窑型、“H”型通路,熔化部设置鼓泡,并有电助熔系统,助燃风采用金属换热器预热。单元窑具有较大的长宽比,可使窑内配合料熔化有充分的滞留时间。投料口设置在窑炉的两侧,配合料经螺旋投料机连续投料,并与核子液面仪连锁以稳定玻璃液面。窑内高温烟气流经金属换热器,使助燃风预热风温度可以达到650℃以上。目前国际上玻璃纤维企业较广泛采用电助熔技术来提高窑炉的产量、质量,同时降低窑炉的能耗,按照电助熔玻璃窑炉的运行数据,在火焰窑的基础上增设电助熔系统可以将窑炉的玻璃液产量提高20%左右。因此本设计采用电助熔这一先进技术,在火焰窑熔化率1.2吨/米2.日 的基础上熔化率提高到1.40~1.65吨/米2.日,同时满足3万吨/年和3万吨/年玻璃纤维产品的规模。3万吨窑炉在熔化部底部设置电助熔。电助熔分成两区,一区位于玻璃液热点附近,增强玻璃液的澄清和均化,改善玻璃液质量,一区位于配合料熔化区。加快配合料的熔化能力。两区输入的总功率为600KW。可以提高的20%左右的产量。为保证运行可靠,根据国内池窑拉丝工厂的使用状况,电助熔系统拟从国外引进。窑炉胸墙两侧设有8对高压复合式燃气烧咀,喷枪呈交叉布置,避免火焰相互对撞损坏窑顶,也有利液面温度均匀合理分布。此外,在碹顶及池底均设置热电偶,可以检测和控制火焰空间、玻璃液及窑池耐火材料的温度。在窑炉的前墙设置工业电视,以观察窑内燃烧、鼓泡及熔制状况。熔制好的玻璃液经流液洞流向主通路及“H”型成型通路。成型通路呈“H”型,共有4条,共设置64块漏板,通路加热采用液化气预混燃烧系统。在通路胸墙两侧,以300毫米间距密排燃气喷嘴,确保方便,灵活地调节通路温度分布。可以满足整个通路十个区的火焰空间温。另外3万吨窑炉在熔化部底部设置电助熔。电助熔分成两区,一区位于玻璃液热点附近,增强玻璃液的澄清和均化,改善玻璃液质量,一区位于配合料熔化区。加快配合料的熔化能力。两区输入的总功率为1000KW。可以提高的20%左右的产量。为保证运行可靠,根据国内池窑拉丝工厂的使用状况,电助熔系统拟从国外引进。 窑炉胸墙两侧设有10对高压3复合式3燃气烧咀,喷枪呈交叉布置,避免火焰相互对撞损坏窑顶,也有利液面温度均匀合理分布。此外,在碹顶及池底均设置热电偶,可以检测和控制火焰空间、玻璃液及窑池耐火材料的温度。在窑炉的前墙设置工业电视,以观察窑内燃烧、鼓泡及熔制状况。熔制好的玻璃液经流液洞流向主通路及“H”型成型通路。成型通路呈“H”型,共有4条,共设置106块漏板,通路加热采加热采用液化气预混燃烧系统。在通路胸墙两侧,以300毫米间距密排燃气喷嘴,确保方便,灵活地调节通路温度分布。可以满足整个通路十四个区的火焰空间温度控制精度±1℃的技术要求。4.3.3池壁冷却风系统单元窑池墙上部液面线附近,受玻璃液侵蚀最严重,为减轻侵蚀,延长使用寿命,采取强制冷却。在一层地面3万吨窑炉两侧,设置四台(5-54-01,№11F)风机,5万吨窑炉两侧,设置四台(5-54-01,№13F)风机每侧设置2台,池墙上部液面线处布置带有蝶阀的冷却风嘴,每个风嘴的冷却风量根据窑炉不同部位的需要量由蝶阀加以控制,实现强制冷却。池底两排鼓泡器下,也设置冷却风嘴,对鼓泡器四周进行强制冷却,延长池底鼓泡砖的使用寿命,并防止玻璃液渗漏。4.3.4垂直烟道冷却风系统为减少垂直烟道顶“L”型砖的侵蚀,并控制烟气进入金属换热器的温度保护金属换热器,延长其使用寿命,在垂直烟道上设置冷却风系统。根据金属换热器壁温变化由风机变频器调节冷却风量,改变烟气温度。风机型号:4-72-No4.5A和4-72-No6.5A 4.3.5阻尼风系统为控制窑压,在换热器上部烟气出口段,送入阻尼风,通过阻尼风机变频器控制风量调节窑压。阻尼风机型号:9-26No4.5A11kw,1用1备。4.3.6鼓泡系统为强化熔制,提高澄清和均化速度,在单元窑玻璃液热点部位,设立了二排鼓泡器,鼓泡气源为洁净的压缩空气,空气由配气站供给,经压缩空气分气缸,过滤及稳压装置后,分配给鼓泡用,鼓泡系统还设置了备用气源。4.3.7通路燃烧系统通路燃烧系统采用液化气-空气预混燃烧。通路共分10和14个独立的温度调节区域,主通路,分配通路不分区控制,四条成型通路每条分三、四区控制。通过热电偶感测通路的温度,根据温度变化,自动调节该区混合气的流量,温度波动可控制在±1℃。整个系统还设置多种安全保护装置:快速切断阀,安全防爆装置,在每个温控制区设有阻火器。另外,管线上还设置压力控制器,监测气管压力,确保安全运行。4.3.8窑炉燃烧系统玻璃窑炉使用的燃料重油。二条池窑生产线窑路采用重油燃烧,窑用重油由厂区油站油泵供油,送到设有二条生产线池窑拉丝车间的中间油罐,经供油泵加压、过滤、蒸汽加热器,电加热器加热、粘度在线检测、流量计量后送到各燃油喷枪,供玻璃熔窑燃烧。燃油系统采用泵后回油的方式调节油压。喷枪后不设回油背压调节阀。 重油采用二级加热,一级为蒸汽加热器加热、二级为电加热器加热。蒸汽加热器出口油温由气动薄膜调节阀调节蒸汽压力来控制。电加热器出口油温由自动控制仪控制,控制精度±2℃。重油雾化采用压缩空气作雾化介质。由空压站提供的压缩空气经气水分离、过滤、稳压后再用调节阀调节流量,雾化空气流量与总油量实行比例调节。助燃风系统由消声器、助燃风机、流量计、金属换热器、热风管道等组成。最后热风经助燃风套与喷入窑内的重油油雾混合燃烧。换热器出口热风管道上设放空管,根据风温高低,通过调节阀的调节,排放部分热风、窑炉助燃风量为进风量和放空量之差,它与总油量实现比例调节。窑温的调节:3万吨窑设有8对喷枪,3万吨窑设有10对喷枪。两侧的喷枪交叉排列。窑的总耗油量根据设定的窑温值由设在每个窑的总管上的调节阀控制以实现窑温的自控。每支枪的流量由枪前的微调阀人工调节,以实现单元窑温度曲线。燃油设备及油管的伴热:中间油泵房内油管、油泵等设备采用蒸汽管伴热,夹管式过滤器则通蒸汽伴热。油泵房至窑炉喷枪的油管应用蒸汽管伴热。4.3.9主要技术指标 3万吨窑炉熔化能力91吨玻璃液/日熔化率1.4吨玻璃液/日.米2熔化部能耗2650大卡/kg玻璃液通路能耗740大卡/kg玻璃液液面波动±0.3mm窑压波动±2Pa通路玻璃液温度波动±1℃窑龄7年3万吨窑炉熔化能力152吨玻璃液/日熔化率1.65吨玻璃液/日.米2熔化部能耗2600大卡/kg玻璃液通路能耗740大卡/kg玻璃液液面波动±0.3mm窑压波动±2Pa通路玻璃液温度波动±1℃窑龄7年4.4玻璃纤维成型4.4.1概述玻璃纤维成型的主要任务是将成型通路中的优质玻璃液拉制成生产所需的合格的玻璃纤维原丝。玻璃液由铂铑合金制成的纤维成型装置中流出,通过冷却器对丝根进行强制冷却,并被拉丝机高速牵伸成型为纤维。成型后的单丝经单丝涂油器涂覆浸润剂后集束为原丝束,再通过拉丝机排线装置有序地卷绕在拉丝机机头绕丝筒上,形成原丝饼或直接无捻粗纱纱筒,经绕丝筒输送链输送至原丝检验间进行检验、称量,合格原丝经烘干炉烘干后,一部分直接包装入库,另一部分送至制品加工车间加工成各种玻纤制品。 4.4.2工艺布置方案纤维成型采用双层长作业线工艺布置方案。拉丝作业区共分三层,上层为纤维成型区,设置冷却器、喷雾器、单丝涂油器以集束器,纤维成型装置离该层楼面约2.1米;下层为拉丝卷绕区,安装拉丝机及绕丝筒输送链,该层空间高2.7米,上下两层通过漏板下方的相应位置开洞相通;拉丝卷绕区的下方设有地下室,供收集废丝、废水和回风之用。整个拉丝作业区为全封闭结构,上层空间设有气流组织和空调环境,通过地下室抽风,形成一个上送风、下回风的气流环境,以稳定玻璃纤维成型区周围的温度场和气流速度场,从而稳定拉丝作业。手拉废丝通过拉丝机机头下方的槽孔投入地下室的废丝槽内,再用汽车通过废丝通道拉出,送至废丝处理间处理。3万吨池窑生产线通路采用“H”型结构,共四条作业通路。每条作业通路分别设纤维成型装置16块,,总数为64块,另加一台放料装置。另外3万吨池窑生产线通路采用“H”型结构,共四条作业通路。每条作业通路分别设纤维成型装置25块或26块,,总数为106块,另加一台放料装置。根据本项目产品品种的多样性,每个窑的1#、2#作业通路成型装置采用与作业通路垂直的布置方案,这种布置方案在国内普遍采用,其特点是较利于原丝的分槽集束,主要用于生产短切毡用原丝、纺织用纱、SMC 纱用原丝等。3#、4#作业通路成型装置采用与作业通路平行的布置方案,这种布置方案在国外大漏板生产中普遍采用,其特点是对于不分槽产品集束轮处摩擦面积减小,作业相对稳定,且原丝的成带性好,这里主要用于生产直接无捻粗纱等。成型装置间距均为1100mm,作业通路中心线间距为6000mm。两条生产线的原丝筒卸筒区位于同一区域,从绕丝筒输送线上取下原丝筒并装车后,根据产品品种,送至烘干车间不同的烘炉烘干或纺织纱中间丝库。增强玻璃纤维用浸润剂为树脂型,必须按工艺要求进行烘干,使浸润剂在纤维表面形成一层树脂保护膜,以利于后道加工和制品特殊性能要求。由于本项目原丝烘干数量较大,设置9台隧道式原丝烘干炉和6台单元式原丝烘干炉,主要烘干直接无捻粗纱和短切原丝毡用纱需络纱的合股缠绕纱、SMC用纱。短切毡车间设6台年产5000吨的短切毡生产线。可以生产3万吨的短切毡。纺织型玻璃纤维用浸润剂为淀粉,丝并需存放在纺织纱中间丝库。然后拈线加工。捻线车间安装退解捻线机24台。合股并捻机2台。4.4.3设备选型⑴纤维成型装置目前国内池窑拉丝生产根据产品的不同,所用成型装置一般为1200~4000 孔。先进的池窑拉丝生产线已大量用4000孔及以上成型装置生产增强纱。本项目产品以增强型玻纤制品为主,并有一定量纺织纱。根据产品方案及设备配套,同时力争生产线的先进性,并结合一线的产销实际经验,拟选用1200孔、1600孔及4000孔铂铑合金成型装置。由国内设计,国外加工,均采用Pt90-Rh10合金及锆弥散增强底板,以确保生产正常及较长的使用寿命。项目共需1200孔30块,1600孔94块,2000孔9块,4000孔42块,放料装置2块。成型装置所需铂铑合金共计841.6kg(含周转量43.2kg)。本项目铂铑合金成型装置除纺织纱用1200孔外,均采用双底板成型装置,以提高拉丝产量。其单底板与双底板性价比如下表:漏板孔数项目名称1600孔2000孔备注单底板双底板单底板双底板铂铑合金用量(千克)3.24.34.14.7成型装置加工及运保费(美元)8700900090009400国外加工铂铑合金使用损耗(克/吨原丝)0.80.80.80.8原丝台日产量(吨)1.11.31.11.5吨原丝铂铑合金占用量(千克/吨原丝)7.9711.0310.2110.44注:单底板寿命按12个月计,双底板寿命按10个月计。表中说明单底板与双底板成型装置的加工费及运保费价格相差不大,而双底板漏板的吨丝铂铑合金占用量多些,增加了项目固定资产的投资。对大型池窑生产线而言,使用单底板成型装置,其单台产量较低,势必增加设备数,也即增加通路的长度,而每增加通路长度1米,其耗能增加2.35米3/时的液化气(9500大卡/米3),增加了运行成本;而且,每增加一个炉位,设备投资须增加120万;同时需要厂房有足够宽度。经综合分析,本项目拟以双底板成型装置为主。 ⑵纤维成型工艺附件纤维成型工艺附件包括水包、冷却器、单丝涂油器、集束器、喷雾器等。 丝根冷却器是纤维成型必不可少的工艺装置,它分为纵向通水冷却器及插片冷却器两种,纵向通水冷却器占用面积大,故铂铑合金用量较多,而插片冷却器正好与之相反,并对稳定丝根区域内气流有较好的作用,因此本项目拟采用插片冷却器,冷却片为导热性较好的银片和镀镍铜片。银片使用寿命约1个月,可重新回炉熔炼后反复使用。镀镍铜片操作简便且不易使漏板发生中毒,使用寿命可达3个月以上,但一般不能重复使用。本项目根据成型装置情况,双底板采用镀镍铜片,单底板采用银片。为了改善原丝卷绕性能和满足原丝后道工序加工特性要求,在成型装置下方设有单丝涂油器,其主要任务是将几百乃至几千根单丝的表面均匀地涂上一层产品所需的浸润剂。增强型纱普遍采用辊式涂油器,它的特点是单丝涂覆均匀,浸润剂损耗少。纺织型纱采用带式涂油器,它的特点是涂油带细滑,更适合淀粉型浸润剂的使用。集束器及分槽器拟采用高密度、高强度、高纯度和低灰份石墨加工而成,其特点是耐磨性好,并且对纤维的磨擦较小。 ⑶拉丝机拉丝机是纤维成型的主要专用设备,本项目以可靠、稳妥、先进及经济为原则,拟采用中材科技股份有限责任公司GS0306型自动换筒丝饼拉丝机94台;GS0307型自动换筒直接无捻粗纱拉丝机42台。GS0309型自动换筒三分拉拉丝机GS0306型拉丝机是“八五”攻关的成果,该机型已大量应用在国内多家玻纤池窑企业,占有国产设备的95%的市场份额。其技术指标已达到国外同类机型水平。GS0307、GS0309机型是中材科技股份有限责任公司新研发出的产品,已通过第一轮的生产考核,质量较好。型号GS0306GS0307GS0309形式双机头二分拉双机头二分拉双机头三分拉机头尺寸φ300×L620φ150×L545φ300×960mm机头转速600~3800m/min300~1000m/min620~4200rpm调速方式变频调速变频调速变频调速卷装量20×2kg25×2kg15×3kg来源中国南京中国南京中国南京 ⑷烘干炉本项目需烘干的原丝量约71000吨/年,在项目投产初期,部分漏板也是拉直接无捻粗纱,增加的烘干能力约5000吨/年(计算量),因此本项目烘干设计能力取76000吨/年。本项目采用9台隧道式原丝烘干炉,年烘干能力为9100吨/台,另采用6台单元式烘干炉。隧道式原丝烘干炉的热源为蒸汽和余热风(占总热量50%),生产效率高,适用于产量大、烘干制度相同的原丝品种。目前隧道式原丝烘干炉规模在4500吨~9000吨/年间。本项目选用年烘干为9000吨的隧道式烘干炉9台,该烘干能力大,热效率高,占地面积少。另外,单元式烘干炉可满足一些产量小、烘干制度特殊的产品要求,其热源为电。4.4.4纤维成型工艺主要技术参数及技术指标⑴纤维成型工艺主要技术参数纤维直径μ纤维根数根原丝参数(tex)丝筒标重kg漏板开台数(台)原丝年产量t短切毡用原丝11800/8×2198×2105422680短切纤维用原丝13800/2×2264×210146370无捻粗纱13800/2×2264×210103640SMC纱用原丝11800/4×2198×21083360直接无捻粗纱用原丝244000/2×24800×2174230870纺织商品纱用原丝9800/2×166×383010500⑵纤维成型主要技术指标成型装置孔数(孔)120016004000单纤维直径(μm)911~1323~24单台设备产量(kg/d)6001000~13001900~2500综合拉丝成品率(%)90 4.5浸润剂配制4.5.1浸润剂配方选用原则浸润剂是玻璃纤维生产、加工所必须的涂敷物,起到保护纤维、集束单丝、防止纤维表面静电荷积累、为纤维提供进一步加工和应用所需的特性、使纤维获得与基材有良好的表面性能等作用。本项目浸润剂种类主要有两大类:淀粉型浸润剂和增强型浸润剂。浸润剂配方及浸润剂所用各种化工原材料选用原则如下:⑴为保证本项目各种玻纤产品达到前国外同类产品的技术标准,对浸润剂所用的各种化工原材料,在坚持质量标准的前提下,优先选用国内产品,对于部分能够提供浸润剂优良性能、且国内尚无能力稳定批量生产的原料,拟从国外引进。⑵有选择地引进质量要求高、技术难度大的品种,具体配方来源如下:品种配方来源短切原丝毡DSM无捻粗纱、直接无捻粗纱中材科技股份有限公司商品原丝浸润剂DSM短切纤维中材科技股份有限公司SMC浸润剂引进4.5.2浸润剂主要原料与消耗量本项目淀粉浸润剂的消耗量(水剂)为12吨/日,增强型浸润剂的消耗量为(水剂)80吨/日。纺织型浸润剂所需的化工原料为改性淀粉、辅助成膜剂、润滑柔软剂、增塑剂、杀菌剂、消泡剂等浸润剂(水剂)年用量共计4200吨,采用引进配方配制。年消耗化工原料约294吨,全部进口。 增强型浸润剂所需的化工原料主要为成膜剂、润滑剂、偶联剂、抗静电剂等。本项目浸润剂(水剂)年用量共计28000吨,年消耗化工原料约1960吨。部分化工原料(95吨)从国外引进,其余均采用国内配方及国内原料。4.5.3浸润剂配制输送与循环方案⑴浸润剂配制方案淀粉浸润剂的配制过程为:将淀粉常温分散,经淀粉蒸煮器蒸煮后加入配制罐中,将氢化植物油等乳化后加入配制罐,其它原料加热水预分散后加入配制罐中。按一定比例加入的浸润剂原料,在配制罐中在一定温度下经搅拌器搅拌,配制成浸润剂,输送至储罐中。增强型浸润剂的配制过程为:预先将各组份分别配制成具有一定稳定度的水溶液或乳状液,将粘结剂等主要浸润剂组份配制成均匀的混合液,调节PH值与偶联剂的PH值相当,然后加入偶联剂溶液,最后加入其它添加剂,配制好的浸润剂输入至储罐中。⑵浸润剂输送和循环浸润剂输送和循环由大小二循环系统组成。浸润剂在配制釜内配制好后,输入储罐,再由储罐输入循环罐。当循环罐中浸润剂低于规定量时,由液面控制仪启动电磁阀,从管道中放一定量浸润剂至循环罐,多余浸润剂回贮罐,此为大循环;小循环为循环罐输送浸润剂至各炉台的单丝涂油器,涂敷后多余的浸润剂回收后,经过滤返回循环罐。浸润剂小循环系统也是通过液面控制仪、电磁阀、乳液泵对循环过程进行自动控制,以保证单丝涂油器中浸润剂流量的稳定。 由于浸润剂在乳流状态下使用,必须以低剪切方式输送,以保持浸润剂性能的稳定。本项目拟选用单螺杆泵,该泵具有无搅动、无脉动、平衡输送介质的特点。淀粉型浸润剂的使用过程中需维持55℃的恒温状态,因此,淀粉型浸润剂的循环罐中带有恒温装置,输送管路也须采用保温措施。4.5.4浸润剂配制主要技术指标品名技术性能稳定性PH值固含量短切原丝毡浸润剂稳定,具有良好的拉丝工艺性能,原丝集束性好,短切率≥90%,分散性好,与树脂有很好的相容性,满足制毡工艺要求。放置24小时不沉淀5~72~4%商品纱浸润剂稳定,具有良好的拉丝工艺性能,原丝集束性好,纱线柔软,满足退介要求放置24小时不沉淀6~72~4%直接无捻粗纱浸润剂稳定,具有良好的拉丝和络纱工艺性能,原丝集束性好,纱线柔软,成带,与不饱和聚脂有良好的相容性。放置24小时不沉淀5~73~5%无捻粗纱浸润剂稳定,具有良好的拉丝和络纱工艺性能,原丝集束性好,纱线硬挺耐磨,经喷枪能均匀切割分散,复合材料制品表面平整,浸透快,浸透后清晰透明。放置24小时不沉淀5~77~8%SMC浸润剂浸润剂稳定、具有良好的拉丝工艺性能,原丝硬挺度大于130,切割性好,静电小。放置24小时不沉淀5~7224%4.5.5设备选型为满足多品种玻纤生产,同时考虑到工艺布置等因素,选用预配釜12套,4000升的配制釜6套,带有搅拌和液位报警系统的4000升贮罐24套,带有搅拌循环罐32套,选用进口淀粉蒸煮系统1套。考虑到配制釜、贮罐、循环罐、预配釜直接与浸润剂接触,为了减少浸润剂对罐体的腐蚀,本项目拟全部采用不锈钢罐体及不锈钢管道。由于长期在酸性介质、搅拌状态下使用,具有特殊要求,部分仪表和气动元器件等从国外进口。淀粉蒸煮系统国内尚无厂家生产,本项目拟全套引进。 由于浸润剂在乳液状态下使用,必须以低剪切方式输送,以保持浸润剂性能的稳定。本项目拟选用单螺杆泵,该泵具有无搅动、无脉动、平稳输送介质的特点。淀粉型浸润剂在使用过程中必须维持恒温,因此浸润剂输送管路采用保温措施,其循环流程图如下:助剂+热去离子水淀粉+冷去离子水氢化植物油+助剂+热去离子水预溶罐分散罐乳化罐蒸煮罐配制灌贮罐过滤循环罐过滤泵涂油器本项目在池窑拉丝车间设置10套小循环系统,其中1#和2#通路设6套小循环系统,3#和4#通路设4套小循环系统,每两条支路备用一套小循环系统,浸润剂大循环管线可同时使用7种不同的浸润剂品种。4.6玻璃纤维制品加工4.6.1制品种类及生产能力:本项目年产60000吨各种无碱玻璃纤维制品,其中玻璃纤维加工制品年产量为63700吨,具体制品方案和规格列表如下:制品名称规格年产量(吨)直接无捻粗纱4800tex20000合股无捻粗纱1200-2400tex10000短切原丝毡200~900g/m2,幅宽1040mm20000商品纱68tex,136tex.100004.6.2玻璃纤维制品加工工艺 4.6.2.1短切原丝毡玻璃纤维短切原丝毡(CSM)是连续玻璃纤维中一项大宗产品,也是目前用途最广泛的玻璃纤维无纺毡制品。CSM是各类热固性树脂和热塑性树脂良好的增强基材,它除可用于手糊成型FRP外,还可被用于机械成型FRP中。CSM具有优良的复模性、增厚性、层间粘结性,因此它被广泛应用于石化、船舶、汽车、建筑、航天、航空、电子、环保等领域。本制品年产量为30000吨,采用1600孔漏板二分拉、8分束拉制的单纤维直径11微米、198tex一束的原丝作为原料,毡片烘干热源采用天然气,需用粘结剂(乳液树脂)1350吨/年。技术指标如下:生产能力:30000吨/年毡片宽度:1250、1350、2700、3120毫米产品规格:200、300、450、600、900克/米2毡机速度:3.5-20米/分短切速度:100-250米/分短切毡生产线工艺布置总原则是满足主机装备和配套装置等各项技术要求,并符合生产工艺流程条件。短切毡纱架室布置在二层楼面上,内有空调生产环境。 短切原丝毡生产工艺流程:原丝经烘干后被放置在供丝房的纱架上,人工引出丝束,经短切机短切成50毫米长的原丝,洒入沉降室,均匀铺展在网上形成毡坯,然后进入洒胶段,定量喷洒上有机粘结剂,再进入烘干段,进行干燥与固化,最后送入整理段,经加压冷却、纵切、横切与卷取制成毡卷,经称量检验后,包装、入库。短切原丝毡生产装备特点为双沉降室短切毡机组,在沉降室内短切原丝由一定压力的空气气流吹散,均匀沉降在下部抽风的网上,形成毡坯,该成型段是整条机组核心区。主机组共分四大段,除上述成型外,还有洒胶、烘干与整理三段。洒胶段是乳液粘结剂喷洒系统;烘干段能源采用液化石油气,分成若干个温度区,以合理的干燥温度脱去毡片水分;整理段包括加压冷却、纵切、横切以及卷取装置。每条主机装备长达45米。共安装6条短切毡机生产线。和主机相配套的辅助装备有粘结剂配置与输送、回风、自来水、软水与冷水系统、液化气及压缩空气系统等。4.6.2.2无捻粗纱本项目无捻粗纱产品主要分为合股无捻粗纱和直接无捻粗纱。合股纱是将烘干后的原丝饼放置在无捻粗纱机纱架上,按照产品要求的粗细号数,根据原丝软硬质不同,分别采取内、外退方式引出原丝并集束,经张力架,由无捻粗纱络纱机卷绕成一定直径的无捻粗纱筒(约16千克/纱筒),经热塑包装后成为成品。无捻粗纱机采用XL-901型,络纱速度最大可达400米/分,卷绕重量最大可达40千克,是国内众多池窑拉丝工厂普遍采用的标准设备。设备数量42台。产品规格:1200~2400tex,18千克/纱筒络纱速度:320米/分(最大)含水率:不大于0.1% 直接无捻粗纱主要生产缠绕和拉挤产品,也可作为无捻粗纱布的原料。其生产工艺是将2000孔或4000孔成型装置引出的丝束由直接无捻粗纱机卷绕成圆柱型的丝筒,烘干后经检验、热塑包装制成。另外,本项目自用部分直接无捻粗纱,用于无捻粗纱布的生产。4.6.2.3商品纱G75商品纱是生产工业织物和电绝缘基布的原料纱,原丝束用淀粉型浸润剂涂覆,经一定时间存放后在捻线机上加捻而成的。加捻工艺采用积极退解式捻线机,对纱线的磨损小,提高了纱线的强力利用系数和内在品质。加工G75纱的捻线机采用全程单锥成型方式。每个纱管绕纱长度达7万米,重5千克。捻线加工过程采用集中热风烘干系统,由中央空调机集中送风到每台捻线机。每台捻线机丝饼、锭子部分由铝合金框架和有机玻璃板封闭起来,在热风环境中完成捻线加工过程。热风采用上送地沟回风方式。生产G75纱的捻线机采用宜昌纺机厂制造的CGKV555型捻线机。该机为双面环锭,每台128锭。锭子采用锭带传动方式,纱架采用龙带传动,传动平稳可靠;钢领直径165毫米,可以卷绕最大6千克的管纱,是国内众多玻纤厂使用的标准加工设备。安装捻线机25台。主要技术指标:锭速:5000转/分捻度:68~136tex生产G75合股纱的捻线机采用宜昌制造的CGKV550 型捻线机。该机为双面环锭,双侧追捻,每台120锭。加捻采用电锭传动方式,追捻锭子采用电锭传动方式,纱架采用龙带传动。传动平稳可靠;钢领直径216毫米,可以卷绕最大8.7千克的管纱,是国内外众多玻纤厂使用的标准加工设备。安装并捻线机4台主要技术指标:锭速:4000转/分捻度:68~450tex最大合股数8股4.6.3工艺布置本项目是在两条线同时先后建设。设捻线、无捻粗纱络纱、直接无捻粗纱去皮包装、短切毡生产工段。短切毡生产工段短切毡机组合理布置生产线,纱架室为二层平台。采用钢结构平台,短切毡纱架室下面设空调间。30000吨短切生产能力。捻线车间按10000吨生产能力设计,由中间丝库和捻线加工区组成,占地约40×45米,车间右侧为冷、热风空调附房,供捻线车间温湿度调节。4.7自动控制系统方案本项目的自控方案是:在保证控制指标的情况下,除个别仪表引进外,立足于国产仪表(或国内合资生产的仪表)与控制系统。根据生产需要,合理分配资源,在提高控制精度和系统抗干扰能力的前提下,简化控制系统的硬件与软件,从而降低自控的投资,提高产品的综合经济效益。每条生产线的控制系统相互独立。4.7. 1配合料工段 采用已有成熟技术的配料生产线,由传感受器、PLC、加PC构成顺序控制系统,并与每条生产线的控制系统进行适当的通信连接。4.7. 2单元窑熔制工段从投料到各成型装置温度的整个热工过程采用DCS与FCS控制系统,由于国产DCS在国内各主要工业系统中应用已趋于成熟,所以可选用国产的DCS为主的控制系统如MACS,也可选用国外知名厂商新开发的中小型DCS系统如霍尼韦尔的Plantscape系统。最主要的是所有拉丝机和成型装置均用PROFIBUS—DP总线形式的FCS控制形式提高管理控制能力。自动控制由以下列部分组成:整个控制系统紧跟国外先进技术,保持国内领先水平。⑴DCS具有和配合料PLC通讯的功能。⑵窑温控制:包括窑温重油串级控制、油气比例交叉限幅控制。⑶窑炉玻璃液面控制:选用无运动部件的核子液面计,和投料机联锁控制。⑷CCTV:火焰燃烧采用内窥式工业电视,用于监视炉内火焰燃烧状态与玻璃熔制状态。⑸鼓泡系统:经过净化的压缩空气并经流量调节送入窑内,本系统仍具有后备气源自动切入装置。⑹H型通路温度控制:采用空间温度与玻璃液温度串级控制系统,保证通路玻璃液温度长期稳定不变。⑺燃油、燃气与雾化气系统:具有测量、报警、稳压与流量控制等功能,并统计班、日、月用量,还具有低压、回火等联锁保护功能。 ⑻电助熔:对电极电压、电流、电极水套温度等参数测量,同时可对两个助熔区功率进行控制。⑼原丝输送:自动称量和统计。⑽浸润剂工段浸润剂配制的过程变量,通过以太网或PROFIBUS-DP/AP总线形式纳入DCS的范畴,进行过程控制与管理。⑾余热利用与废气处理不考虑纳入DCS控制系统,自成一体。⑿DCS:每个窑炉控制系统的整个DCS系统由4台操作站、3~4个控制站组成,DCS具有对上述各回路的反馈控制、数据采集、流程显示、报警、打印制表等功能,并具有与上位机或网络通讯的功能,为以后构成第三级管理留有余地。为保证系统控制的可靠性,DCS的主要设备OIS、CPU、电源、通讯均设计成1:1冗余。4.7. 3成型装置温度控制与拉丝机控制通路漏板各点的热工过程均采用DCS与FCS控制系统,带有PROFIBUS—DP总线形式的温度变送器由DCS直接采样控制,保证控制精度±0.5℃。为保证原丝的线密度稳定,在软件上采用停车升温程序控制。拉丝机控制由拉丝机一并配套,但拉丝机要求具有PROFIBUS—DP总线形式的PLC控制系统,以便于DCS对拉丝机的工作状态进行全面的无障碍管理。每台成型装置均用DDC方式温度控制。 加强成型装置控制系统的抗干扰能力,在精度不变的情况下,简化软硬件,以节约投资。同时注意电助熔对窑温测量的干扰处理。4.7. 4玻纤制品加工玻纤制品的单机控制一般由主机一并带入或单独设计,包括原丝烘干、粗纱络纱、原丝捻线等,均由设备一并带入,不参与DCS系统。4.7. 5自动控制主要技术指标⑴窑炉±8℃⑵窑炉压力±2帕⑶窑炉玻璃液面±0.2毫米⑷支通路±1℃⑸主通路温度±2℃⑹成型装置温度±0.5℃⑺其它±0.5-1.0%4.8质量检测产品的质量控制由质量管理体系予以保证,专职质量检测机构及质量检测人员负责实施。每个窑炉控制系统的大华玻纤有限公司已建立和完善了质量管理体系ISO14001认证,并参照美国ASTM标准和日本JIS标准及建立了严格的玻璃纤维制品企业质量标准,设立了专职质量管理人员,建立了与生产相适应的产品检测实验室。本项目建设仅需在厂中心实验室及生产现场增添部分检测设备及采样设备。4.8.1化学实验室 本实验室承担玻璃原材料的化学组分、粒度、水份测定;配合料均匀度和原料的COD值的测定;燃油、燃气品质的分析;玻璃化学分析。采用的分析手段有常用容量分析和仪器分析。常用的仪器设备:⑴原料粒度分析仪;⑵红外线水份快速分析仪;⑶粒度振筛机;⑷测油用恩氏粘度计;⑸分析用铂金坩埚、铂金皿,带铂包皮的不锈钢坩埚钳各6付;⑹全套玻璃分析用玻璃器皿(如烧杯、滴定管及化学试剂,实验台、试剂柜等);⑺万分之一分析天平、直读式分析天平;⑻原子吸收分光光度计;⑼722型分光光度计;⑽火焰光度计;⑾烘箱;⑿马弗炉;⒀蒸馏水用蒸馏器;⒁高温燃烧器(洒精喷灯);⒂砂浴器;⒃通风橱。4.8.2物理实验室本实验室负责玻璃质量及玻璃熔制小试验。配置的仪器设备有:⑴偏光显微镜;⑵玻璃密度仪;⑶玻璃软化点测点仪;⑷二硅化钼高温电炉;⑸玻璃均匀性(条纹消失距离测定法)测定仪。4.8.3性能实验室本实验室负责制品性能的日常测试与评价。根据测试结果跟踪产品质量,并提交实验数据。实验室已拥有万能电子强力机、微波炉、马弗炉、缕纱测长仪、分析天平、烘箱、实验台等完备的检测仪器和实验条件,能够满足本项目池窑生产线所生产的制品性能测试。本项目仅需在车间内增添日常生产测试所需的天平、缕纱测长仪、烘箱即可满足需要。 4.9总平面布置4.9.1设计原则⑴依据国家现行颁布的工业企业总图运输设计规范,结合玻璃纤维生产特点及生产工艺要求,并满足企业发展规划,布置厂区总平面图。⑵结合厂址周围条件及环境要求,平面布置紧凑,合理组织安排厂区运输,既考虑生产需要,又利于消防安全、卫生等要求。⑶重视节约用地,车间建筑尽量以联合厂房形式布置,注意整体艺术效果。⑷现代化的玻纤工厂尤其对工厂美化、绿化要求较高,期望达到高起点、超前性,必须符合奉新冯田开发区的总体规划要求。4.9.2总平面布置本项目位于山东省新泰经济开发区新建厂区,在力求布置紧凑,流程合理的前提下,合理规划。厂区平面布置上主要分三大区,即厂前区、生产区、辅助生产区。生产区布置在厂区中心地带,是厂区的建筑主体,主要有原料库房(含配合料制备、塔库)、联合车间(包括池窑拉丝车间、原丝烘干、中间丝库、制品加工车间及成品仓库等),在联合车间辅房中,设有制冷、空调间、车间变电、浸润剂配制等。辅助生产区围绕主生产区一型布置,在生产区的南侧一路相隔,布置设施有循环水站、空压站、废丝处理间、综合仓库、总降变电站、废气处理站、锅炉房、污水处理站等。在生产区的东南侧布置有重油站、液化石油气站。 厂区目前按二个入口布置,南侧入口以人流为主,东北侧入口以货流为主(入口布置有地磅房)。厂区设有8米宽主干道环形布置,贯穿全厂连接各生产车间,人流物流通畅,既有利生产,又利于防火疏散。具体布置见总平面布置图,厂区总规划见附件。4.9.3竖向布置因场地为平原之地,场地拟采用连续式竖向设计方法,满足生产流程及排除雨水要求。室外地面标高为66.5米,车间室内地坪标高为66.8米,厂区雨水经道路雨水口汇集排入东侧市政排水管,厂区不受洪水影响。4.9.4厂区绿化厂区的绿化环境设计着重于“点、线、片”相结合,着重于厂前区重点美化、绿化。厂前区布置有装饰性强大片草地,广场铺面配以草坪花卉,充分体现现代化玻纤工厂的形象。生产区建筑物周围,道路两侧种植抗污染强、防尘、防噪的绿化树种。4.9.5运输本项目全年新增运输量为269350吨,其中运出101900吨,输入167450吨,详见表4-20。厂外运输由当地运输部门承担。全厂运输量表 序号名称年运输量t/a运输方式运入运出1玻璃原料108000铁路运、海运、汽车2化工原料3300汽车、铁路运3辅助材料34000800汽车4机物料300汽车5包装材料64006300汽车6玻纤制品86300海运、汽车7废丝及废料5500汽车8煤1540030008其他450汽车9总计1614501019004.9.6技术经济指标序号名称单位数量备注1工厂总占地面积m259994合90亩2建、构筑物占地面积m2367573道路占地面积m2228504绿化面积m2334695建筑系数%31.26道路铺砌系数%7.07绿化率%10.84.10建筑与结构4.10.1建筑方案山东省新泰市羊流经济开发区既有悠久的历史文化,同时又是新兴的工业城市,鲁中新泰经济区是山东地区连接关内外的枢纽,地处华中和华南两大经济圈的结合部,具有承接其双向辐射的先天优势。区域内交通网络四通八达,京沪铁路、京沪高速铁路、京沪客运专线、京沪高速公路、104国道近在咫尺,京沪高速公路横贯其中。距北京、南京各500公里,5小时车程。离济南国际机场150公里,一个半小时车程。距青岛港330公里,36-1油码头分别可停靠5,000吨级货轮和3万吨级油轮。建构筑物一览表如下:建筑功能名称建筑面积(m2)结构型式层数耐火等级主要特征 原料库原料库3402门式刚架钢结构1二级柱顶标高5.5m配合料工段1200钢筋混凝土框架4二级内含数料仓,荷载极大,顶高21.2m联合车间池窑拉丝车间6500门式刚架钢结构1二级柱顶16.5m,高温车间,屋顶开天窗,金属换热器出屋面制品车间7600门式刚架钢结构1柱顶标高6.5m,室内矿棉板吊顶池窑车间辅房7050钢筋混凝土框架2层高3.6m制品车间辅房2800钢筋混凝土框架1层高4.5m地下室、废丝通道1300钢筋混凝土框架1层高3.6m,含抽风道成品库1600门式刚架钢结构1层高5.5m总降变电站120钢筋混凝土框架1二级层高5m空压站160钢筋混凝土框架1二级层高7m油站油泵房72砖混1一级层高4m液化石油气站108砖混1一级层高4m油、气站值班室54砖混1一级层高4m循环水站120钢筋混凝土框架1二级层高4.5m污水处理站230钢筋混凝土框架1二级层高5m废丝处理站284钢结构刚架1二级柱顶标高6.5m锅炉房154钢筋混凝土框架1二级层高7m综合仓库380门式刚架钢结构1二级层高4.5m机修车间188门式刚架钢结构1二级柱顶标高4.5m门卫及地磅房60砖混1二级层高3.6m办公楼合计300037152砖混3二级层高16.5m4.10.2工程地质根据相关的工程地质勘察报告,场地土为沙砾土,建筑场地类别为Ⅱ类,地下水埋深约80米,可不考虑地下水对混凝土基础的影响。填土厚度为1~9米,除填土外,其余各层均可作为建筑物的地基持力层,设计时按第二层粉质粘土fk=160千帕,第三层粉质粘土fk=170千帕,第四层粉土fk=190千帕取值。4.10.3结构方案⑴配合料车间配合料车间位于联合车间南侧,为四层现浇钢筋混凝土框架结构,长20米,宽15米,屋面高21.2 米,内有7个大料仓及3个小料仓,料仓根据生产工艺需要,取竖壁为钢筋砼结构,斜斗为钢结构。由于荷重较大,基础采用桩基。⑵联合厂房联合生产厂房位于厂区中心主体位置,按工艺流程顺序,分别由池窑拉丝、原丝烘干、制品等车间及成品仓库所组成。①池窑拉丝车间内有窑炉和拉丝通路,钢筋砼窑炉平台及拉丝钢平台(三层),属于高温车间。因此,建筑设计要求通风条件良好,耐火等级高。采用予制门式刚架钢结构,柱顶标高14.5米,跨度50米,上设弧形天窗,单层压型钢板屋面及墙面,独立柱基。拉丝车间北面设二层辅房,采用钢筋砼框架结构,其柱基为独立基础。拉丝平台下设地下室,标高为3.6米,地下室采用现浇钢筋砼结构,其一端设废丝通道。窑炉及钢平台支承柱基均采用桩基。②原丝烘干、制品车间及成品库采用门式刚架钢结构,柱顶标高8.5米,4×50米连跨,复合保温彩钢瓦屋面。短切原丝毡工段局部设二层供丝房和排风气楼。③制冷站及联合车间空调室位于拉丝辅房西侧,制冷站内局部设地下室,标高为-4.00米,采用现浇钢筋砼结构。⑶生产配套设施本项目变配电站、油站、液化石油气站、废水、废气、循环水站等,为单层钢筋砼框架结构或砖混结构。废丝处理站、仓库与机修车间采用门式刚架钢结构,柱顶标高6.0米。 4.10.4建筑防火根据建筑设计防火规划(GBJ16-87),池窑拉丝车间的池窑部位采用了可燃气体和丙类液体,生产类别的火灾危险性分类属丁类,要求达到二级耐火等级,因此钢结构的柱、梁需喷涂防火隔热涂料,(此防火涂料性能必须经过当地消防部门鉴定),厚度须满足二级耐火等级要求的耐火极限。拉丝车间辅房与制品车间之间的门均采用防火门,墙体为砖墙砌至梁底,将拉丝车间与制品区划分为两个防火分区。又因池窑拉丝车间属高温车间,使用上要求车间通风条件良好,因此车间顶部设通风天窗散热降温。其它新建的建筑物拟采用钢筋混凝土框架结构或轻钢结构,彩钢板饰面,均可满足防火规划的要求。4.11给排水4.11.1水量本工程最大日用水量3440.5米3/日。其中生活用水90米3/日,生产用水2465.2米3/日。生产用水中软化水1570米3/日,纯水68米3/日。本工程最大日排水量136.4米3/日。其中生活污水90米3/日,生产污水1245.4米3/日。超标生产污水处理达标后供废气处理使用,废气处理出水达标后排入开发区排水管网。4.11.2给水系统⑴水源本工程水源为两口自备水井。供水压力0.5兆帕,水质符合生活饮用水标准。另建一口建深水井和蓄水池作为备用水源。 ⑵生产、生活给水系统自备水井通过厂内建成给水管网直接供生产、生活使用,建1500米3储水池和两个400米3生产、生活水塔处于高水位状态。主要生产给水系统如下:①池窑拉丝车间冷却水系统池窑拉丝车间冷却水采用循环供水系统。循环水站一次建成。工程设冷却塔、泵、至水塔泵、紧急供水泵、软化水泵二台,冷却塔二座。②软化水及纯水制备供给系统本工程新建软化及纯水站制备软化水,接管供池窑拉丝车间、制品车间、循环水站、空压站、制冷站及浸润剂配制使用。4.11.3消防给水系统液化气站和油站消防设施已一次建成,由1500米3储水池及一期深井及浮法深井提供补水。本工程新建部分的室内消防用水量10升/秒,室外消防用水量20升/秒,火灾延续时间2小时,一次灭火用水量216米3。该水存于建成的1500米³蓄水池和400吨的生活、生产水塔中,发生火灾时由水塔进水。室内外接规范设置消火栓和建筑灭火器。4.11.4排水系统本工程生活污水、生产污水与生产废水、雨水采用分流排水体制。生活污水和生产污水进入厂区建成的污水处理站,处理达标后用于废气处理使用。废气处理出水达标后排入城市排水管网。4.12电气 4.12.1设计依据4.12.1.1国家和有关部门的设计规范、规程和标准《供配电系统设计规范》GB50052-95《10KV及以下变电所设计规范》GB50053-94《低压配电设计规范》GB50054-95《通用用电设备配电设计规范》GB50055-93《民用建筑电气设计规范》JGJ/T16-92《工业企业照明设计标准》GB50034-92《建筑物防雷设计规范》GB50057-944.12.1.2工艺及有关专业设计资料4.12.2供配电设计4.12.2.1电源本项目生产线的熔窑属一级负荷,一旦停电将造成熔窑玻璃液冻结并报废,造成重大经济损失。本项目位于厂区玻纤池窑一线,厂区拟建一座12500KVA开闭所,与本工程同步建成,建成后从两段35kV母线上分别提供一路出线,两路电源供电。另在变配电站设一套应急柴油发电机组,经过多条池窑拉丝生产线运行,该方案安全可靠,满足本工程用电要求。4.12.2.2负荷计算本工程总设备容量约15664千瓦计算负荷约8295千瓦选用变压器4000X3千伏安单独选用变压器2000千伏安 其中保安负荷约946千瓦选用应急柴油发电机800千瓦X2台年耗电量5226×104千瓦时功率因数在低压侧集中补偿,补偿后功率因数达到0.9。通过现场调研,了解生产实际,对计算系数的选取作了适当调整,使负荷估算更符合实际,负荷估算如下表:序号用电设备名称设备容量(kW)Kxcosφtgφ计算负荷变压器选择S(kVA)Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA)1窑炉5060.650.80.753292472电助熔16000.850.71.02136013873纤维成型装置27100.70.71.02189719354拉丝机19920.350.80.756975235拉丝其它1000.30.80.753022.56浸润剂配制5000.350.80.751751317配合料1000.550.80.7555418烘干炉13770.60.80.758266209短切毡15600.550.80.7585864410制品11800.60.80.7570853111废气处理4000.550.80.7522016512空压机15400.80.80.75123292413拉丝空调5100.70.80.7535726814制品空调2500.650.80.7516212215制冷站8390.60.80.7550337816循环水站3000.60.80.7518013517照明2000.850.81.3317022618总计156649759830019乘以同期系数KΣp=0.85829520KΣp=0.95788521电熔补偿-400022补偿后0.98295388591604000×323负荷率η=0.77保安负荷计算如下表:序号用电设备名称设备容量(kW)Kxcosφtgφ计算负荷发电机选择S(kW)Pjs(kW)Qjs(kvar)Sjs(kVA) 1窑炉5060.80.80.754043042空压机4000.80.80.753202563循环水站3000.60.80.751801354照明500.850.61.3342565总计125694675110004.12.2.3低压配电低压侧单母线分段结线,两段母线间设联络开关,保安负荷集中在一段母线上,与应急备用电源联络。当一台变压器发生故障时,另一台变压器能保证全部保安负荷和部分重要负荷用电,当市网停电或两两台变压器均发生故障时,应急柴油发电机立即自动起动并在30秒内供电,保证保安负荷用电。负荷均匀分配。4.12.2.4计量变压器低压侧设电能消耗总计量,每路低压出线均设计量以便生产考核。4.12.2.5变配电站设置本工程负荷较大,一种方案选择较大变压器设置一个变电所,但低压线路较长,线损及线路压降较大,不利节能,不利设备运行。另一种是分别设置变电所,高压电源深入负荷中心,降低能耗,改善电源质量。设计中采用第二种方案,拉丝车间等变配电装置设在一线变配电站预留房间内,包括变压器室,低压配电室,柴油发电机室等。4.12.3电力设计 车间内配电以放射式为主,树干式为辅,15千瓦以上电机采用降压起动。液化气站、油站等有爆炸危险场所选用防爆设备,按防爆要求设计。各车间设有维修电源箱以方便维修用电。变配电站出线选用铜芯塑料电缆沿桥架和穿钢管相结合敷设,控制箱出线采用铜芯塑料线穿钢管埋地暗敷。4.12.4照明设计高大车间照明采用金属卤化物工矿灯,制品车间照明采用荧光灯光带,其它房间照明以荧光灯为主,地下废丝通道采用防潮灯防潮开关,满足各工作点照度要求。导线采用铜芯塑料线穿管明敷或暗敷。4.12.5接地本工程采用TN-S系统配电,变压器低压侧中性点直接接地并引出PE线,接地电阻小于4欧,车间设重复接地,接地电阻小于10欧。电气设备非带电金属部分、电缆金属外皮、电缆桥架、穿线钢管均与PE线作可靠电气连接。4.12.6防雷、防静电本工程较高的建筑设避雷带,接地电阻小于30欧,输气管,输油管均设防静电接地,接地电阻小于30欧。4.12.7通信厂内建通信系统,全厂办公室和车间设有电话分机。4.13燃料4.13.1液化石油气液化石油气作为通路气源,安装4个200吨气罐和气化器。设计规模能满足要求。4.14暖通与空调4.14.1设计依据⑴工艺专业的要求。 ⑵《采暖通风与空气调节设计规范》以及国家有关的规范、标准。⑶一期工程目前的使用情况。4.14.2设计内容⑴池窑拉丝车间空气调节系统。⑵玻纤制品车间空气调节系统。⑶短切毡毡机沉降室空调及轧辊冷却水系统。⑷捻线机热风循环系统。⑸制冷站制冷系统。⑹通风。4.14.3室外气象参数北纬35°54′东经117°45′海拔46.7m夏季空调室外计算干球温度35.6℃夏季空调室外计算湿球温度27.9℃夏季空调室外计算日平均温度32.1℃夏季通风室外计算干球温度33℃冬季空调室外计算干球温度-3℃冬季空调室外计算相对湿度74%夏季大气压力999.1hPa冬季大气压力1018.8hPa4.14.4设计简介4.14.4.1池窑拉丝车间空气调节系统 该空调系统为全新风直流系统。室外空气经空调机组处理后,冬季送风温度为13℃,夏季送风温度为16℃,相对湿度为90~100%,由风管送入拉丝成型区与操作区,在成型区由特制的喷口以8~12米/秒的速度送出,在操作区由上部孔板送出,排风由拉丝机下侧部风口通过地下风道并经过滤后由离心风机送至室外高空排放。本项目3万吨选用两套风量均为80000米3/时的组合式空调机组。冷水来自厂区制冷站冷水供水池,回至制冷站冷水回水池;蒸汽来自该制冷站分气缸,供汽压力为0.3兆帕。凝结水回至制冷站凝结水箱。空调系统夏季最大冷负荷为2400千瓦,冬季最大热负荷为1870千瓦。另外3万吨选用两套风量均为80000米3/时的组合式空调机组。冷水来自厂区制冷站冷水供水池,回至制冷站冷水回水池;蒸汽来自该制冷站分气缸,供汽压力为0.3兆帕。凝结水回至制冷站凝结水箱。空调系统夏季最大冷负荷为2400千瓦,冬季最大热负荷为1870千瓦。4.14.4.2拉丝车间控制室空气调节在拉丝机控制室、窑炉控制室分别设置热泵型分体空调机。室内温度为20~25℃,新风由成型操作区空调供给。4.14.4.3玻纤制品车间空气调节系统捻线工段空调设计参数为:温度20~28℃,相对湿度50±10%。室外新风与室内回风混合后,经空调机组处理,由散流器送至车间,回风由侧墙集中回至空调机组,排风由门窗缝隙无组织渗透。本设计选用两套风量均为60000米3/时的组合式空调机组。该空调系统夏季最大冷负荷为510千瓦,冬季最大热负荷为220千瓦。无捻粗纱工段空调设计参数为:温度20~28℃,相对湿度65± 10%。室外新风与室内回风混合后,经空调机组处理,由散流器送至车间,回风由侧墙集中回至空调机组,排风由门窗缝隙无组织渗透。本设计选用一套风量为80000米3/时的组合式空调机组。该空调系统夏季最大冷负荷为220千瓦,冬季最大热负荷为180千瓦。短切毡纱架室、针剌毡纱架室空调设计参数为:温度20~28℃,相对湿度70±10%。室外新风与室内回风混合后,经空调机组处理,由散流器送至车间,回风由侧墙集中回至空调机组,排风由门窗缝隙无组织渗透。本设计选用两套风量均为60000米3/时的组合式空调机组。该空调系统夏季最大冷负荷为210千瓦,冬季最大热负荷为200千瓦。4.14.4.4短切毡毡机沉降室空调及轧混冷却水系统根据工艺要求,在短切毡毡机沉降室设有成型风系统,其空气参数为:温度20~28℃,相对湿度70±5%。该成型风机组设有热、湿处理装置,此装置所需冷水来自制冷站,热源为来自制冷站分汽缸的蒸汽,供汽压力为0.3兆帕。凝结水回至该制冷站凝结水箱。每台短切毡机组生产时需用冷冻水120升/分,供轧混冷却。冷冻供、回水温度分别为7℃、15℃。工艺生产为全年性使用。本项目选用6台额定制冷量均为116千瓦的冷水机组,冷冻水供、回水温度分别为5℃、10℃时,每台冷水机组实际制冷量约为84千瓦。冷水机组的冷冻水采用由膨胀水箱定压的闭式循环系统,冷却水来自循环水站。4.14.4.5捻线机热风循环系统根据工艺要求,每台捻线机内部的热风循环量为8400米3/时,共有25台机位。 本设计选用两套风量均为100000米3/时的组合式热风机组。捻线机的回风和车间内的补风混合后,经热风机组过滤、加热处理,送入捻线机内部。回风由设在捻线机机罩内的地下回风口经地下回风道回至热风机组,排风由风机排出室外。4.14.4.6制冷站制冷系统厂区制冷站设有额定制冷量均为1740千瓦的蒸汽型溴化锂制冷机组五台.制冷机并联运行。厂区热网提供压力为0.65兆帕的饱和蒸汽。供制冷机使用,凝结水回到凝结水箱,用凝结水泵经外网送回余热锅炉房。冷却水采用循环供水系统,设置玻璃钢冷却塔,冷冻水采用双水池开式循环系统,供水温度7℃。冷却水补水采用软化水,冷冻水补水为自来水。4.14.4.7通风在厂区一些有大量余热、余湿排除要求的场所设置机械排风。4.15热力技术方案4.15.1设计依据⑴工艺要求。⑵《锅炉房设计规范》GB50041-92⑶其它有关标准、规范。4.15.2热源 本项目所需蒸汽由厂区锅炉房供给。另外,本项目两台余热锅炉,产汽量约5吨/时.台,并网运行,由于工艺生产的需要,蒸汽须常年不间断供应。4.15.3供热系统方案本项目最大用汽量约为30吨/时(夏季)考虑系热炉可产值10t/h,锅炉房设三台10t/h,燃煤蒸汽锅炉,2用1备,蒸汽管道架空敷设。蒸汽凝结水余压回至制冷站凝结水箱内,再用泵将凝结水送至锅炉房的软化水箱内。4.16压缩空气技术方案本工程建压缩空气站一座,产生的压缩空气供原料车间拉丝生产线、后加工车间等生产用气。4.16.1设计依据⑴工艺要求。⑵《压缩空气站设计规范》GB50029-2003⑶其他有关规范、标准。4.16.2压缩空气站供气系统方案全厂压缩空气负荷约153米3/分,空压站设43米3/分螺杆空气压缩机5台,四用一备。原有两台冷冻干燥机单独供配料车间,一用一备;其余用户用压缩空气经冷冻干燥处理的量约40.5米3/分,拟增二台冷冻干燥机,处理能力为40米3/分,一用一备。 机组产生的压缩空气一部分经储气罐直接供至窑炉雾化重油用,其余经冷冻干燥机干燥净化后,再经储气至分别供至原料,制品等用户,厂区管道架空敷设。第五章节约能源5.1概述   本项目采用国际上普遍使用的池窑拉丝生产工艺,将玻璃原料直接熔化后进行拉丝。目前国内池窑拉丝的技术水平与发达国家相比已无大的差距,其能耗指标与国内占大多数的坩埚法拉丝相比要低得多。以下将坩埚法拉丝与池窑拉丝的能耗指标列表加以比较。 无碱池窑拉丝与坩埚拉丝能耗对比表生产方法坩埚拉丝国内10000吨池窑拉丝窑炉耗热折标准煤(吨标煤/吨丝)1.740.93通路耗热折标准煤(吨标煤/吨丝)0.37拉丝耗电、气折标准煤(吨标煤/吨丝)1.5070.45合计3.2471.75池窑拉丝比坩埚法能耗降低率(%)46.10由表中可以看出池窑法生产玻璃纤维比坩埚法拉丝可节省大量能源,产品也提高了质量档次,因而具有重大意义。本项目采用先进的生产工艺及装备,能耗指标低于现有国内池窑拉丝的能耗指标,而且年产30000吨以上的池窑比目前国内占大部分的10000~20000吨规模的池窑更具有规模经济性。此外本项目池窑具有足够的玻璃液容量,玻璃液质量好,可以安装数十台双底板成型装置,作业稳定,生产效率大大提高,单位产品能耗也相应降低。因此池窑拉丝工艺与坩埚法拉丝工艺相比,不仅在节能效果上,而且在经济效益上也显示出巨大的优越性。5.2节能措施⑴使用金属换热器回收部分热能,提高烟气的余热利用率池窑拉丝工艺采用单元窑熔制玻璃。单元窑是一种长宽比较大,没有蓄热室的连续式横火焰窑,烟气温度高达1400℃,仅熔化部废气带走的热量就占总能耗的30%左右。本项目采用高温金属换热器,可将助燃空气预热到650~700℃,并能长期稳定运行。该设备可回收烟气的能量40%左右。  ⑵用余热换热器及余热锅炉再次回收部分热能采用金属换热器来预热助燃空气,出换热器的烟气温度仍高达850℃左右,因此烟气仍带走很多热量。因此在金属换热器顶上再设置一台余热换热器,回收部分烟气热量,加热的空气供给隧道式烘干炉烘干原丝。出余热换热器的烟气温度为650oC左右,本项目再采用余热锅炉来回收这部分废热,每条窑炉可产生蒸汽量大约2~3吨/小时,这一部分蒸汽可和厂区内热力管网并联,余热装置能连续运行,不影响窑炉正常操作。本项目通过使用余热换热器和余热锅炉,烟气温度从850oC降低到200oC左右,烟气的热量大部分得到了回收,大大节约了能耗。⑶熔化部燃烧系统采用高效节能型燃烧器. 本项目采用高效节能型燃烧器,小流量、二次高压雾化,其产生的火焰明亮,刚性好,燃烧性能优良。燃烧控制系统能自动控制燃油、雾化风、助燃风三者的比例,组织燃料合理燃烧,提高燃烧效率,不仅可以节约燃料消耗,减少燃烧空间,还可以降低污染,取得良好的节能效果。⑷采用优质保温材料加强窑体的保温.玻璃窑炉热效率较低,除有部分热量被废气带走外,另有很大一部分从窑体表面散失掉,约占窑炉输入总热能的30%左右。所以本项目采用优质保温材料对窑体进行全保温,从而提高热效率,节约能源。  窑体实行全保温后,窑内火焰温度可提高20~30℃,可节约能耗10~20%。同时,玻璃液上下温度梯度也有所降低,提高熔化率及熔化质量,并且能降低环境温度,改善工人操作环境。⑸采用先进的生产工艺及装备,达到节能效果   本项目在熔化部采用电助熔与鼓泡综合技术,促进玻璃液的热交换,提高熔化率;采用先进的拉丝工艺装置,如双底板大漏板、强制冷却等,提高拉丝产量和拉丝作业稳定性;采用合理的设备选型和设计,如标准设备中,尽量选用节能型产品,非标设备中,尽量减轻设备自重,减少电机的拖动负荷;生产设备的冷却水循环使用,节约水资源;加强室内外热力管网和空调管道的保温,并选用优质矿棉或玻璃棉进行保温,这些措施从各个方面进一步达到了节能效果。⑹设备中的电动机在可能情况下,采用变频装置。⑺最大限度的利用自然采光,减少照明。第六章环境保护6.1本项目执行的相关环保标准⑴《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)二级标准;⑵《工业炉窑大气污染物排放标准》(GB9078-1996)二级标准;⑶《污水综合排放标准》(GB8978-1996)二级标准;⑷《工业企业厂界噪声标准》(GB12348-90)Ⅲ类标准。6.2主要污染源与污染物6.2.1废气及粉尘玻璃熔窑的烟囱是工厂主要废气排放点。原料车间以粉尘为主。3万吨窑炉废气主要污染源和污染物排放表序号排放点废气量Nm3/h主要污染物排放速率或排放浓度排放标准排放高度处理前处理后1窑炉22000TSP<1000mg/Nm3<200mg/Nm3200mg/Nm330SO2<2800mg/Nm3<850mg/Nm3850mg/Nm3F-<118mg/Nm3<6mg/Nm36mg/Nm3 2原料车间8000TSP75kg/h9380mg/Nm30.75kg/h,93.8mg/Nm33.5kg/h120mg/m3256.2.2污水生产过程中产生的污水,主要来自浸润剂配制室及拉丝成型区清洗用水。污水主要污染源和污染物排放表序号废水名称排放量(t/d)污染物排放浓度(mg/L)排放标准处理前处理后1生产污水623.4+1039PH5-106-96-9COD800-900<100100BOD5200-400<3030SS15-150<70702生活污水45+45PH7-97-96-9COD250<10070BOD5100<3030SS100<70706.2.3废渣废渣主要来自于拉丝车间产生的手拉废丝和制品车间的废弃物以及废气处理、污水处理产生的污泥。其产生量分别约为:250+415吨/月、5+8吨/月、36+60吨/月,均属无挥发性无机废弃物,经回收二次送回池窑加工生产再利用,该项目无废弃物。6.2.4噪声主要噪声源为联合车间风机及拉丝机等。6.3污染物处理方案6.3.1废气处理方案 窑炉废气从金属换热器排出后,先进行余热利用,设置一台烟管式余热锅炉,废气经余热锅炉后温度降低至250℃左右,由锅炉引风机送至废气处理系统,锅炉引风机采用由窑炉窑压作为参数的变频控制,废气处理采用湿式碱法吸收处理,吸收介质为Ca(OH)2和NaOH溶液,其工艺过程为:窑炉废气依次通过喷淋塔、西级旋流板塔,最后由排气风机排至大气,吸收液经混凝反应、沉淀、脱泥后循环使用,水的补充和排放主要为窑炉废气降温而备,无害污泥经压滤后运至渣场。每个窑炉均单独设立废气处理系统。6.3.2污水处理方案本工程污水处理站一次建成。(1)生产污水处理方案生产污水→调节池→PH调节池→混凝池→絮凝池→一沉池→曝气池→二沉池→絮凝池→三沉池→出水池→废气处理冷却用水→反应絮凝池→四沉池→达到国家一级排放标准排放,本项目采用生物化学玻纤污水处理法,通过在JQ型污水处理设备里添加无毒的化学药品,然后把高浓度的废水处理达到国家水质二级排放标准后,可直接用于绿化和道路清洗,对环境影响较小。(2)生活污水处理方案厂区主要来自于职工食堂、宿舍等,经厂区内化粪池、隔油池处理后,排入当地污水管网,可达标排放,对环境影响较小。6.3.3废渣处理方案纤维成型产生的废丝,在废丝处理场经过清洗及废丝粉碎机粉碎后,供中材玻纤公司规划的离心棉生产线作为原料,制品废弃物外卖,污水处理产生的干泥外运填埋。 6.3.4噪声处理方案采取建筑隔声、给设备安装减振器、设备自带消声措施等来降低噪声,以达到Ⅲ类噪声环保标准要求。6.4其他防治措施6.4.1绿化为更好地保护生态环境、减少本项目对周围环境的影响,厂区将加强绿化,大量种植花木、草皮,以利于空气净化及降低噪声。6.4.2环境监测工作厂区已建立完善的管理和监测制度,并设置了环保管理机构和专职人员,对厂区污染源和处理设施进行统一管理,确保环保设施正常运转,定期对厂区排放的污染物进行监测分析,为进一步改进污染控制提供依据。6.7环境保护投资概算原料车间粉尘处理:350万元窑炉废气处理265+350万元污水处理600万元废丝处理:20万元环保评估费:20万元监测仪表及设备投资:2万元绿化:30万元合计:1635万元占项目直接工程费用:2.3% 第七章安全与工业卫生7.1概述本项目设计认真执行国务院发布的《工厂安全卫生规程》,遵照有关防火、防雷、卫生等规范、标准,采用先进的工艺技术和装置,积极有效地防范不安全因素,对关键部位采取监控手段,确保安全生产,并改善工厂的劳动条件,保护工人的安全健康,提高劳动生产率。7.2设计依据《建筑设计防火规范》(修订本)GBJ16-87《城镇燃气设计规范》GB50028-93《工业企业设计卫生标准》TJ36-79《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-85《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92《建筑物防雷设计规范》GB50097-94《小型石油库及汽车加油站设计规范》GB50156-92《环境空气质量标准》GB3095-19967.3生产所用的易燃、易爆物质和生产过程中产生的有害因素7.3.1易燃、易爆物质本项目池窑拉丝车间和短切原丝毡车间使用液化石油气作为燃料,由管道供给。7.3.2粉尘 本项目的主要扬尘点集中在原料库房、配料车间。7.3.3噪声本项目噪声源主要有:空气压缩机,窑炉冷却、助燃、阻尼风机,纤维成型区的拉丝机,制品工段络纱机、捻线机、短切毡机等。7.3.4高温池窑拉丝车间玻璃熔制和纤维成型区均为高温作业场地。7.4设计中所采取的防范和治理措施及效果分析7.4.1易燃、易爆物的防护⑴本项目设计中根据生产需要和贮存物的火灾危险类别,在总图布置中分区布置。遵照国家有关规定留有足够的防护距离,道路尽可能环形布置,保证消防车辆畅通。⑵供气个窑炉均单独设立废气处理系统。在按国家相关的强制规范设计制造建造。在罐区内设有水枪、固定式空气泡沫灭火器、手提式泡沫灭火器等。供气系在供气的基础上改造、增建,专设有1500米3消防水池,站区四周设有水枪,站内设移动式及手提式干粉灭火器。厂内建有消防组织,并与市消防中队保持联系。⑶液化石油气站所有设备及管道设防爆、防静电、防雷措施。液化石油气贮罐设液位指示与报警、压力指示、安全阀等装置。油站罐区排水均通过隔油池、水封后排入下水道。站区围墙采用2米高实体围墙与周围隔开,严格管理制度,非工作人员不得入内。⑷车间内燃油管设安全切断阀,当燃油设施附近的空气温度大于80℃ 时,安全切断阀自动切断燃油供应。车间内燃气混合增压输出后,设有三道安全装置:安全防爆阀、支路上的自动阻火器、燃气喷嘴内防回火金属网。同时车间内设有规范数量的消火栓和灭火器。7.4.2除尘原料系统中粉料加工、原料输送、配料、喂料、称量、混合均采用机械化、自动化密封装置。料仓设置单元插入式除尘器,就地回收物料返回料仓再利用,同时使系统形成负压,防止系统中粉尘外溢。拆包上料处采用机械拆包、吸尘罩布袋收尘器收尘,所有操作工人上岗时均需配戴防尘口罩。收尘处理后工作区内空气残留粉尘浓度≤2毫克/米3,达到《工业企业设计卫生标准》7.4.3防噪与减噪措施空气压缩机选用低噪声箱式螺杆机组,站房建筑作吸声、隔声处理,并设置值班控制室。窑炉冷却、阻尼风机选用低噪声风机,吸气设置消声器。拉丝机平均噪音值84分贝,在生产过程中除了经常维修、保养外,对厂房作隔声、吸声处理,络纱机、捻线机、短切毡厂房,顶棚作吸声处理。采用上述防噪与减噪措施,使操作区噪声降低,满足《工业企业噪声控制设计规范》。7.4.4通风降温与空调池窑拉丝车间玻璃熔制部分是高温作业区,采用高厂房结构,屋顶设气楼,充分利用自然通风排除余热,同时对窑体本身采用保温隔热措施,减少对周围环境的散热。纤维成型区采用系统控制,通路底部设冷却水包,区域采用全封闭结构、全新风空调系统,操作区温度在28℃以下。 原丝烘干设屋顶通风器,排除室内余热,制品工段设置空调。7.4.5其它措施在车间操作人员较为集中的地方,设置洗手池。车间辅房内设有浴室、更衣间和厕所等设施。同时,在联合车间女职工集中的地方,设妇女卫生室。 消防8.1概述本工程为厂内消防系统一次建成,按需要进行消防设计。8.2消防8.2.1工程的火灾危险性简述玻璃纤维主要生产工艺流程为玻璃配合料在单元窑内经熔融、澄清、均化后,流至H型成型通路,熔化良好的玻璃液经通路底部的拉丝漏板流出,并涂敷专用浸润剂后,被高速旋转的拉丝机制成原丝,供下道工序使用。由此可见,玻璃纤维的生产从原料到产品均为不燃烧物质。新增子项火类危险性见下表:火灾危险性类别子项名称生产类别备注池窑拉丝车间丁类利用液化石油气、重柴油作为燃料废气处理站、包装成品库、化工库、粉料加工车间戊类8.2.2消防设施和措施⑴总图新建池窑拉丝车间厂房耐火等级为二级,按规范考虑安全疏散,厂区道路沿联合厂房环形铺设。各个建、构筑按规范保持防火间距。⑵工艺池窑拉丝车间为高温车间,玻璃液的熔化温度为1550~1580℃,窑炉采用全保温结构,使窑体外表温度为110℃ 左右。操作区采用优质保温材料作进一步隔热,以保证操作人员的安全生产。⑶给排水依据《建筑设计防火规范》,厂区室外和室内均配置消火栓给水系统。本工程消防用水量30升/秒,其中室外消火栓用水量20升/秒,室内消火栓用水量10升/秒。本工程同时发生火灾次数为一次,灭火用水量按新建池窑拉丝车间一次灭火用水量500米3。同时,按规范设置灭火器。8.2.3消防水源、电源、通讯等安排消防水源采用城市自来水,当其停水时,由厂内已有自备深井补水。消防电源为二级负荷,消防用电设备采用双回路供电,当发生火灾切断生产生活用电时,仍能保持消防用电。油站、液化石油气站、天然气站、消防水泵房均设有与公安消防站直接联络的通讯设备。 第九章劳动组织及定员9.1劳动组织本项目生产线由xxx玻璃纤维有限公司进行统一领导,二条生产线可进行统一的生产管理。9.2工作制度与劳动定员本项目设计年工作日为350天,全厂主生产车间实行三运转制。项目全线定员1390人,其中生产工人1024人,管理及技术人员、后勤366人。所需人员由公司统一面向社会公开招聘。新增劳动定员见表9-1。9.3人员培训本生产线除关键工序适当的请一些外国专家及国内同行业专家进行授课指导外,其余人员均可由厂内培训。 劳动定员表序号车间及部门长白班一班二班三班合计1池窑拉丝车间2901.1维修441.2自动控制222281.3熔制工段6444181.4浸润剂工段3333121.5拉丝工段454545451801.7烘干工段15151515601.8废气处理工段222282制品车间6202.1维修5333152.2短切毡工段909090903602.3无捻粗纱、直接无捻粗纱454545451802.7捻线工段20202020803成品库、化工库10666284公用站房864.1制冷空调6666244.2锅炉房10101010404.3水站222284.4污水处理111144.5空压站111144.6废丝处理424.7电站111145管理、后勤及技术人员3666共计1390 第十章项目建设进度安排本项目的建设期拟为12个月,1个月内完成项目的初步设计,2个月内完成施工图设计,3个月内完成土建施工和设备订货采购,4个月完成设备安装调试,点火试生产二个月。 第十一章投资估算11.1工程概况11.1.1项目名称:年产6万吨无碱玻璃纤维池窑拉丝生产线11.1.2项目性质:新建11.1.3项目地点:山东省鲁中新泰经济开发区羊流工业园区11.1.4项目投资估算范围:池窑拉丝生产线工艺;厂房土建及配套公用设施;给排水与环保;电力、电气照明;供热、采暖、空调、通风;厂区道路;厂区管网;其他相关费用。11.2编制依据11.2.1本项目可行性研究投资估算依据:××××玻璃纤维有限公司与河北瑞和项目管理集团有限责任公司签订的关于编写可行性研究报告的委托书及合同。11.2.2本行业内已建类似工程概算:指标及相关造价指标、指数;国家规定的各项取费标准;建材工业工程建设其他费用定额。11.2.3工程量及设备材料清单:由本院各专业提供,材料价格按项目当地市场价格计列11.2.4山东省政府的鼓励生产:性企业的各项优惠政策。11.3编制说明11.3.1铺底流动资金:按全部流动资金的30%以人民币计列。11.3.2建设期贷款利息:按用款计划据建设银行现行贷款利率以人民币计列。 11.3.3据计投资(1999)340号文,本项目投资价格指数为零,故本项目涨价预备金为零。11.3.4汇率变动预备费采用中国人民银行发布的汇率故不计列。11.3.5据国发(1997)17号文,2000起暂停征收固定资产投资方向调节税,故本项目未计列此项税目。11.3.6第一部分工程费用11.3.6.1建筑安装工程按行业内已建类似工程并结合项目建设地实际情况根据相关造价指标、指数进行估算。11.3.6.2国产设备购置费按设备到厂价以人民币计列;进口设备购置费按设备到岸价以美元计列,进口设备国内运杂费按设备到岸价的1%以人民币计列。11.3.6.3国产材料按建设地现行市场价格以人民币计列;进口材料按材料到岸价以美元计列,进口材料国内运杂费按材料到岸价的1%以人民币计列。11.3.6.4工器具及生产家具购置费按所有设备购置费的1%以人民币计列。11.3.6.5备品备件购置费按所有设备购置费的1%%以人民币计列。11.3.7第二部分其他费用11.3.7.1建设单位管理经常费按第一部分工程费用的1.6%乘以20%以人民币计列。11.3.7.2临时设施费按第一部分工程费用的1%计列。11.3.7.3生产职工培训费及提前进场费按费用标准(2900元)乘以设计定员(700人)乘以地区调整系数以人民币计列。 11.3.7.4办公和生活家具购置费按费用标准(800元)乘以设计定员(700人)以人民币计列。11.3.7.5联合试运转补差费按产品工厂成本乘以5天设计产量,另加50万元烤窑费以人民币计列。11.3.7.6进口设备及材料商检测试费按所需外汇的0.25%以人民币计列。11.3.7.7工程勘查费据设计收费标准按30万元预留以人民币计列。11.3.7.8工程设计费据第一部分工程费用按工程设计费基价乘以专业调整系数(1.00)乘以工程复杂调整系数(1.00)乘以附加调整系数(1.00)并优惠以人民币计列。11.3.7.9工程建设监理费按第一部分工程费用中建筑、安装工程费用的0.5%以人民币计列。11.3.7.10工程建设保险费按第一部分工程费用中建筑安装工程费用的0.3%以人民币计列。11.3.7.11项目前期工作费按100万元预留以人民币计列。11.3.7.12本项目免水电增容费。11.3.7.13本项目土地为*****玻纤公司已有土地,单价5万元/亩。计土地征用费。11.3.8第三部分基本预备费基本预备费按1517.06万元人民币计列。11.4进口设备材料费率标准11.4.1银行财务费费率:0.5%11.4.2外贸手续费费率:1.5% 11.4.3海关监管手续费费率:0.3%11.4.4海关口岸管理费费率:0.03%11.4.5美元与人民币兑换比价:1:811.5投资分析本项目总投资45363.72万元。其中固定资产投资39991万元(,铺底流动资金5372万元。固定资产投资中静态投资39991万元,建设期贷款利息4873.18万元。11.5.1按工程名称划分投资分析主要技术经济指标表 序号指标名称单位指标备注 主要数据   1项目总资金万元45363 1.1总投资万元45363 建设投资万元39991 铺底流动资金万元5372 2资金筹措万元7171 2.1项目基本金万元18885 用于建设投资万元15468 用于流动资金万元3417 2.2债务资金万元8286 用于流动资金万元3306 3年销售收入万元70843正常生产年均值4年总成本费用万元33195正常生产年均值 年可变成本万元28656正常生产年均值 年固定成本万元4539正常生产年均值 年经营成本万元32170正常生产年均值5年销售税金及附加万元1823正常生产年均值6所得税万元1180正常生产年均值7年利润总额万元25825正常生产年均值8年利税总额万元27005正常生产年均值9年税后利润万元24645正常生产年均值 主要评价指标   10总投资收益率%26.07 11投资利税率%40.10 12项目投资税前    全部投资内部收益率%30.38  全部投资回收期年4.10含1年建设期 全部投资净现值(Ic=11%)万元15095 13项目投资税后    全部投资内部收益率%24.38  全部投资回收期年4.80含1年建设期 全部投资净现值(Ic=11%)万元28453 14盈亏平衡点%52.26 第十二章技术经济分析 12.1说明投资与资金筹措经初步计算,项目总投资45363.72万元,分两期建设,一期工程建设投资29896.72万元,建设期利息3592.00万元,铺底流动资金2417.00万元,其它流动资金3306.00万元。12.2效益分析1、财务价格的选定本项目在整个计算期内采用预测的固定价格,计算产品销售收入和原材料、燃料动力及人工费用。2、财务基准收益率(折现率)的确定本项目参照《建设项目经济评价方法与参数》(第三版)《建设项目财务基准收益率取值表》中推荐的玻璃制造业的财务基准收益率,确定项目融资前税前财务基准收益率为13%,项目资本金税后财务基准收益率为14%。3、项目建设工期估算为1年,计算期拟定为13年。4、成本测算⑴原材料费用主要原材料到厂价及消耗量见下表:主要原材料到厂价及消耗量表序号名称到厂价消耗量金额(万元)单位含税价单位数量 1石英砂元/t120t/a150001802石英砂元/t200t/a120002403石灰石元/t250t/a350087.54白云石元/t800t/a15001205纯碱元/t2500t/a400010006硝酸钠元/t3500t/a100357芒硝元/t800t/a30024合计原材料不含税金额合计为:1686.5/1.17=1441.5万元。⑵燃料、动力燃料、动力到厂价及消耗量见下表:燃料、电力价格及消耗量表序号名称到厂价消耗量金额(万元)单位含税价单位数量1发生炉煤气元/立方1.00t/a3000000030002电力元/kWh0.55万kWh/a22701248.503水吨3.7510000037.54合计2786.0燃料动力不含税金额为:2786.00/1.13=2465.5万元。⑶工资及福利本项目劳动定员1390人,工资和福利按2000元/人·月计,项目正常年份工资及福利成本费用2592万元。⑷修理费修理费按固定资产原值的5.0%计算。14803×5%=740万元。⑸其它费用 其它费用包括其它制造费用、其他营业费用和其他管理费用,根据相应的参数并结合本项目的实际情况计算。其他费用按销售收入的5%计算,15000×5%=750万元;⑹折旧费折旧采用平均年限折旧法,房屋建筑折旧年限20年,机械设备折旧年限12年,残值率按国家规定预留5%。本项目平均折旧成本1057万元。⑺摊销费递延资产摊销按5年计算。本项目年均摊销费448万元。⑻利息流动资金贷款748万元,利息为748×5.31%=39.72万元。本项目总成本为6772.50万元。其中经营成本5555.00万元,固定成本3371.50万元,可变成本3401.00万元。5、营业收入及税金⑴产品售价及销售方案本项目年设计能力为60000吨无碱玻璃纤维,;短切纤维为30000吨/年,销售单价为8000元/吨;短切毡为30000吨/年,销售价格为8000元/吨,总销售收入为48000万元。⑵营业税金及附加产品缴纳增值税、城市维护建设税、教育费附加,税率分别为17%、7%和4%。所得税按利润总额的25%交纳。按照国务院常务会议决定于2009年1月1日起在全国实施增值税转型改革的精神,对企业新购置设备所含的增值税进行了抵扣。该产品缴纳增值税为:销项税—进项税= 48000*0.17-1686.5*0.17-2786.00*0.13=7512万元城市维护建设税和教育费附加为193万元。营业税金及附加为1952万元。正常年中间投入及增值税计算过程见表。中间投入及增值税计算表序号项目数量(万元)1原辅材料费(不含税)1817.32燃料动力费(不含税)2465.53修理费7404摊销费用4485其他费用7306利息支出39.727中间投入(1+2+3+4+5+6)6240.518销项税24829进项税722.8810增值税(8-9)75126、经济效益评价本项目投产后正常年营业收入29200万元,利润总额为12076.16万元,全部投资税前财务内部收益率为70.44%,税后为56.28%,均大于设定的基准收益率,说明盈利能力满足了企业最低要求;项目税前静态投资回收期(含建设期)4.40年,税后3.90年,优于行业平均水平;税前(后)财务净现值均大于零。本项目主要经济技术见下表。 主要技术经济指标表序号指标名称单位指标备注 主要数据   1项目总资金万元45363 1.1总投资万元45363 建设投资万元39991 铺底流动资金万元5372 2资金筹措万元7171 2.1项目基本金万元18885 用于建设投资万元15468 用于流动资金万元3417 2.2债务资金万元8286 用于流动资金万元3306 3年销售收入万元70843正常生产年均值4年总成本费用万元33195正常生产年均值 年可变成本万元28656正常生产年均值 年固定成本万元4539正常生产年均值 年经营成本万元32170正常生产年均值5年销售税金及附加万元1823正常生产年均值6所得税万元1180正常生产年均值7年利润总额万元25825正常生产年均值8年利税总额万元27005正常生产年均值9年税后利润万元24645正常生产年均值 主要评价指标   10总投资收益率%26.07 11投资利税率%40.10 12项目投资税前    全部投资内部收益率%30.38  全部投资回收期年4.10含1年建设期-96-  全部投资净现值(Ic=11%)万元15095 13项目投资税后    全部投资内部收益率%24.38  全部投资回收期年4.80含1年建设期 全部投资净现值(Ic=11%)万元8453 14盈亏平衡点%52.26 13.1能源管理1管理组织和制度建立各项能源管理制度和能源消耗定额管理,健全节能管理网络,设置专职能源管理人员,明确职责与权限,全面贯彻实施节能措施。制定节能规划,完善能耗定额、统计等基础工作,按照《用能单位能源计量器具配备和管理通则》等标准要求,合理配备能源计量器具并对其进行管理;定期召开能源管理专题会议,研究分析各部门生产、能源指标完成情况。推行清洁生产,开展全员节能工作,把节能降耗的目标和责任落实到车间、班组和具体责任人,实施节奖超罚措施,充分调动全体员工的积极性,使节能工作顺利开展。2能源消耗计量项目建成后,根据各建筑物的功能、用电负荷、用水及用能的性质,均在入口处安装计量和节流装置,建立完善的一、二、三级能源计量系统,实现各项能源消耗的准确计量与定额考核。-96- 第十三章节能效果分析结论  本项目为中外合资玻璃纤维制品有限公司采用国内外先进的生产设备和工艺流程,生产无碱玻璃纤维项目。经分析、比较,企业针对本项目的具体情况,制定合理利用能源及节能的技术措施,有效的降低了各类能源的消耗。项目生产选用了目前国内外先进的工艺流程和设备,工业增加值综合能耗为1.42吨标煤/万元,低于山东省“十一五”期末万元GDP能耗1.56吨标准煤的指标。1、固体废物固体废物主要为拉丝车间产生的废丝;布袋除尘器收集的原料粉尘;废气处理、污水处理产生的污泥;职工日常生活产生的生活垃圾。均属于无挥发性无机废物,属于一般工业固废。拉丝工序废丝的产生量约为3165t/a,集中收集后,对外出售,作为生产原料综合利用;布袋除尘器收集的原料粉尘,年产生量为630t/a,作为原料,回用于生产;废气处理产生的污泥,主要成分为石膏等,产生量为60t/a。集中收集,作为建筑材料,综合利用;污水处理站污泥的产生量为432t/a,由环卫部门定期收集外运至垃圾处理场集中处置。职工日常生活垃圾产生量为82.1t/a,由环卫部门统一清运。2、清洁生产、节能降耗分析本工程熔窑采用清洁能源天然气,纯氧助燃工艺技术,从源头减少了污染物的产生量;生产工艺采用国际上普遍使用的池窑拉丝工艺设备,比国内的坩埚拉丝工艺相比能耗指标大幅降低;项目单位产品能耗为0.93吨标准煤/吨原丝,符合国家发改委2007年第3号公告(《玻璃纤维行业准入条件》)中“新建玻璃纤维池窑生产线单位能耗≤1吨标准煤/吨原丝”-96- 的规定;生产中玻璃纤维浸润剂及间接冷却水循环使用;生产过程产生项目使用的主要能源种类合理,能源供应有保障,从能源利用和节能角度考虑,该项目是节能效果非常好。-96-'