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GB50295-2016 水泥工厂设计规范

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水泥工厂设计规范
GB 50295-2016
1 总 则
1．0．1 为在水泥工厂设计中，做到节能、环保、安全、协同、技术先进、经济合理，
制定本规范。
1．0．2 本规范适用于新建、改建和扩建水泥工厂的设计。
1．0．3 水泥工厂设计应分析研究综合效益和市场需求，并应降低工程投资、提高劳
动生产率、合理确定建设周期。
1．0．4 水泥工厂设计应根据地区条件，依托社会资源并与其他行业或企业进行协作。
1．0．5 改建和扩建工程应利用原有设施、场地及资源。
1．0．6 水泥工厂设计宜协同处置废弃物，并应综合利用资源和能源。
1．0．7 水泥工厂设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术 语
2．0．1 设计规模 design scale
ŒŒŒŒ设计水泥生产线单位时间的生产能力。窑系统设计规模是指每天的水泥熟料
生产能力，单位为吨／天；水泥粉磨站设计规模是指每年的水泥生产能力，单位为万
吨／年。
2．0．2 年利用率 utilization factor of year
ŒŒŒŒ年度设备实际运转时间与全年总时间之比，以百分数表示。
2．0．3 生产损失 production loss
ŒŒŒŒ各工序物料损失与成品之比，以百分数表示。
3 基本规定
3．0．1 水泥工厂生产线的设计规模应结合产品市场流向和原燃料来源等因素确定，
并应按表 3．0．1 的规定划分。
表 3．0．1 水泥工厂生产线的设计规模
3．0．2 设计基础资料应包括下列内容：
ŒŒŒŒ1 同意征用土地和选址的意见，包括使用土地的面积、土地性质和种类等；
ŒŒŒŒ2 同意项目厂址选择的文件；
ŒŒŒŒ3 石灰石资源勘查报告批准的采矿许可文件；
ŒŒŒŒ4 环境影响评价报告及批复文件；
ŒŒŒŒ5 厂址的工程地质勘察报告；
ŒŒŒŒ6 原料、燃料工艺性能试验报告；
ŒŒŒŒ7 水源地水文地质和工程地质勘探报告，附水源地及输水线路的地形图 1：
2000 或 1：1000，或供水意向书(或协议书)；
ŒŒŒŒ8 同意供电的意见和初步供电方案；
ŒŒŒŒ9 区域地形图 1：10000、1：50000 或 1：5000；
ŒŒŒŒ10 厂区及矿区地形图包括可行性研究、初步设计阶段 1：2000 或 1：1000，
施工图设计阶段 1：1000 或 1：500；
ŒŒŒŒ11 铁路专用线地形图 1：2000 或 1：1000；
ŒŒŒŒ12 建厂地区气象和水文资料(含厂区洪水资料)；
ŒŒŒŒ13 地震设防烈度资料；
ŒŒŒŒ14 批准的安全评估报告；
ŒŒŒŒ15 污水排放意向书或协议书；
ŒŒŒŒ16 批准的地质灾害评价报告，水土保持方案评价报告和恢复生态评价报告；
ŒŒŒŒ17 批准的节约能源评估报告。
3．0．3 水泥工厂设计应节约与合理利用能源，并应符合现行国家标准《水泥工厂节
能设计规范》GB 50443 的有关规定。
3．0．4 水泥工厂环境保护工程设计应符合现行国家标准《水泥工厂环境保护设计规
范》GB 50558的有关规定。
4 厂址选择及总体规划
4．1 厂址选择
4．1．1 厂址选择应符合工业布局和区域建设规划的要求，并应按前期工作的有关规
定进行。
4．1．2 厂址选择应根据建设规模、原料和燃料来源、交通运输、供电供水、工程地
质、环境保护、企业协作条件、场地现有设施和产品市场流向等，经技术、经济、社
会条件等比较后综合确定。
4．1．3 厂址宜设置在石灰石矿山附近，并应有经济合理的交通运输条件。应有利于
同邻近企业和城镇的协作，不宜将厂址设在远离城镇、交通不便的区域。
4．1．4 厂址应满足连续生产要求及发展规划所需的电源和水源，厂外输电、输水线
路应短捷，并应便于维护管理。
4．1．5 厂址应根据企业远期规划的要求，在满足近期所需的场地面积和不增加建设
投资的前提下，留有发展的余地。
4．1．6 厂址应具有满足工程建设要求的工程地质和水文地质条件，并应避开有用矿
藏。
4．1．7 厂址应位于城镇和居住区全年最小频率风向的上风侧，不应选在窝风地段。
4．1．8 厂址标高宜高于防洪标准的洪水位加0．5m。当不能满足要求时，厂区应设置
防洪设施，并应在初期工程中一次建成。当厂区位于内涝地区，并设有排涝设施时，
厂址标高应为设计内涝水位加0．5m。厂区位于山区时，应设置防洪排洪设施。
4．1．9 水泥工厂防洪标准应符合表 4．1．9 的规定。
表 4．1．9 水泥工厂防洪标准
ŒŒŒŒ注：多条生产线的工厂相应提高防洪标准。
4．1．10 桥涵、隧道、车辆、码头等外部运输条件及运输方式应满足运大件或超大件
设备的要求。
4．2 总体规划
4．2．1 总体规划应符合区域规划或城乡规划的要求，宜与城镇居民区和邻近工业企
业在环境保护、交通运输、动力公用、修理、仓储、文教卫生、生活设施等方面协作。
4．2．2 总体规划应处理好近期和远期的关系。近期规划应集中布置，远期规划应预
留发展空间。
4．2．3 厂区布置应合理，并应处理好厂区与石灰石矿山、硅铝质原料矿山、水源地、
给水处理场、污水处理场、总降压变电站、铁路接轨站、厂外铁路及水运码头等之间
的关系，还应留有协同处置废弃物的发展空间。
4．2．4 水泥工厂外部运输应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 厂外运输方式应根据当地运输条件确定。
ŒŒŒŒ2 各种运输方式中应提高散装水泥的比例。
ŒŒŒŒ3 厂外铁路接轨点及线路进厂方向应与厂区平面布置及竖向设计密切配合，
经技术经济比较后确定。
ŒŒŒŒ4 新建Ⅲ、Ⅳ级铁路宜与路网铁路实现直通运输，不应设交接场站。当既有
地方铁路、专用铁路和铁路专用线改扩建时，应逐步取消交接站。
ŒŒŒŒ5 厂外道路与城镇及居住区公路的连接应平顺短捷。厂区与铁路车站、码头、
水源地、矿山工业场地以及邻近协作企业之间均应有方便的道路联系。
4．2．5 厂外公用设施布置应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 进线终端塔应设置在工厂负荷中心附近，并应保证进出线方便，同时应避
开污染源排放点，宜设在多尘污染源上风侧；
ŒŒŒŒ2 以江、河取水的水源地应位于河道的上游，且岸线稳定而又不妨碍通航的
地段，并应符合河道整治规划的要求；
ŒŒŒŒ3 高位水池应设置在不会因渗漏溢流引起滑坡、坍塌的地段；
ŒŒŒŒ4 沿江、河岸边布置的污水处理及排出口应位于河道的下游，并应满足环保
要求，同时应处于全年最小频率风向的上风侧；
ŒŒŒŒ5 集中供热的锅炉房宜设置在热负荷中心附近，应处于全年最小频率风向的
上风侧，并应有方便的燃煤储存场地及炉渣排放条件。
4．3 土地利用规划
4．3．1 厂址选择应利用荒地、劣地、山坡地，不应占用耕地。
4．3．2 厂区布置应利用地形高差合理设置台段。在满足工艺流程的前提下应缩短内
部物料输送距离，减少工厂占地面积。
4．3．3 新建水泥厂的厂区建筑系数不得低于 30％。厂内行政及生活服务设施用地面
积不得超过项目总用地的 7％。
5 原料与燃料
5．1 一般规定
5．1．1 主要配料用原料应符合现行行业标准《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原
料矿产地质勘查规范》DZ／T 0213 的有关规定，并应根据矿床赋存条件和质量特征等
因素综合利用矿产资源。
5．1．2 产品方案和原料品种应根据原料、燃料质量、储量及原料工艺性能试验等因
素综合确定。
5．1．3 主要配料用原料宜采用或搭配低品位原料、工业废渣作为替代原料，并应通
过原料工艺性能试验确认方案的技术可行性和经济合理性。
5．2 原 料
5．2．1 石灰质原料宜符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 石灰质原料的主要质量指标宜符合表 5．2．1 的规定。
表 5．2．1 石灰质原料的主要质量指标
ŒŒŒŒ2 产品方案中对氧化镁(MgO)或碱(K2O＋Na2O)含量有限量要求时，应相应变更
本条第1款中氧化镁(MgO)或碱(K2O＋Na2O)的质量要求。
ŒŒŒŒ3 矿区内赋存的夹层、围岩及覆盖层等岩石质物料，当条件许可时，应合理
搭配加以综合利用。
ŒŒŒŒ4 当矿床中的裂隙土、岩溶充填物及覆盖土等松散物料的化学成分适宜时，
在满足水泥原料配料的前提下，应合理搭配掺用。
5．2．2 硅铝质原料宜符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 硅铝质原料的主要质量指标宜符合表 5．2．2 的规定。
表 5．2．2 硅铝质原料的主要质量指标
ŒŒŒŒ2 产品方案中对氧化镁(MgO)或碱(K2O＋Na2O)含量有限量要求时，应相应变更
本条第1款中氧化镁(MgO)或碱(K2O＋Na2O)的质量要求。
ŒŒŒŒ3 在资源条件允许时，应首选岩石状硅铝质原料。
5．2．3 铁质校正原料的主要质量指标宜符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 三氧化二铁(Fe2O3)含量宜大于 40．00％；
ŒŒŒŒ2 氧化镁(MgO)含量宜小于 3．00％；
ŒŒŒŒ3 碱(K2O＋Na2O)含量宜小于 2．00％。
5．2．4 当原料硅酸率较低且无法满足配料要求时，宜增加硅质校正原料。硅质校正
原料的主要质量指标宜符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 二氧化硅(SiO2)含量宜大于80．00％，或硅酸率SM宜大于 4．00；
ŒŒŒŒ2 氧化镁(MgO)含量宜小于 3．00％；
ŒŒŒŒ3 碱(K2O＋Na2O)含量宜小于 2．00％。
5．2．5 当原料铝氧率较低且无法满足配料要求时，宜增加铝质校正原料。铝质校正
原料的主要质量指标宜符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 三氧化二铝(Al2O3)含量宜大于 25．00％；
ŒŒŒŒ2 氧化镁(MgO)含量宜小于 3．00％；
ŒŒŒŒ3 碱(K2O＋Na2O)含量宜小于 2．00％。
5．2．6 本规范第5．2．1 条～第5．2．5 条的指标中，应以石灰质原料质量指标为
主，并应根据石灰质原料中有害组分含量高低调整其他配料原料中相应有害组分含量
指标，最终应以满足熟料率值及有害组分限量为准。
5．3 煅烧用燃料
5．3．1 煅烧用煤宜选择灰分、含硫量、挥发分、发热量适当的燃煤。
5．3．2 煅烧用煤的质量要求宜符合表 5．3．2 的规定。
表 5．3．2 煅烧用煤的质量要求
5．3．3 煅烧用天然气和重油的质量要求宜符合表 5．3．3 的规定。
表 5．3．3 煅烧用天然气和重油的质量要求
5．4 调凝剂
5．4．1 调凝剂的选择应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 石膏可单独使用，硬石膏在试验确认后可单独使用或与石膏混合使用；
ŒŒŒŒ2 采用工业副产品石膏时，应经过试验证明工业副产品石膏对水泥性能无不
良影响时方可使用。
5．4．2 用作调凝剂的石膏应符合现行国家标准《天然石膏》GB／T 5483 和《用于水
泥中的工业副产石膏》GB／T 21371 的有关规定。
5．5 混合材料
5．5．1 混合材料的选择应根据水泥产品的化学成分和性能要求确定；应根据熟料质
量、混合材料质量及混合材料的价格、运输条件等因素选择混合材料及混合材料的产
地；混合材料应经过试验，确定满足水泥质量要求的最佳掺入量。
5．5．2 活性混合材、非活性混合材和窑灰应符合现行国家标准《通用硅酸盐水
泥》GB 175 的有关规定，其他特种水泥混合材掺加量应符合相应品种水泥国家标准的
要求。
5．5．3 用于复合硅酸盐水泥的其他种类混合材料的判定应符合现行国家标准《用于
水泥混合材的工业废渣活性试验方法》GB／T 12957 的有关规定。
5．6 配料设计
5．6．1 配料设计应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 熟料率值目标值和波动范围应根据原料、燃料质量特性、产品品种要求等
因素综合确定；
ŒŒŒŒ2 配料所用原料、燃料化学成分及煤质资料应准确可靠，并应具有代表性；
ŒŒŒŒ3 配料设计应经多方案比较后，采用最佳方案。
5．6．2 生料、熟料中有害成分含量符合下列情况之一时，宜采取旁路放风措施：
ŒŒŒŒ1 生料中氯离子(Cl-)含量不小于 0．030％；
ŒŒŒŒ2 生料中碱(K2O＋Na2O)含量不小于 1．00％；
ŒŒŒŒ3 生产低碱水泥熟料时，熟料钠当量(0．658K2O＋Na2O)不小于 0．60％；
ŒŒŒŒ4 熟料硫碱比超过 1．00 且熟料过剩硫不小于 350g／100kg 熟料。
5．6．3 水泥中化学成分的允许含量应符合现行国家标准《通用硅酸盐水泥》GB 175
的有关规定。
5．6．4 水泥生料中有机碳和硫化物的含量控制应满足窑尾烟气排放要求和窑尾预分
解系统正常生产要求。
5．7 原料、燃料工艺性能试验
5．7．1 水泥工厂设计应进行原料、燃料工艺性能试验。新原料品种及工业废渣应提
前进行试验研究。
5．7．2 原料、燃料工艺性能试验应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 原料、燃料工艺性能试验应进行实验室规模试验，新的原料品种及工业废
渣还应进行半工业规模试验；
ŒŒŒŒ2 主体设计单位应根据原料资源条件和生产方法等提出正式取样要求，取样
要求应包括样品种类、质量要求、样品重量；
ŒŒŒŒ3 试样应具有充分代表性。
5．7．3 在原料、燃料工艺性能试验项目中，应包括燃尽特性、可磨性、磨蚀性、易
磨性、易烧性、挥发性等试验；采用辊式磨时，宜进行辊式磨的磨蚀性和易磨性试验；
对湿黏性物料宜做塑性指数试验。试验项目应根据水泥工厂生产特点和工艺要求选择，
并应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 煤磨选型与设计时，原煤的易磨性指数测定应符合现行国家标准《煤的可
磨性指数测定方法 哈德格罗夫法》GB／T 2565 的有关规定；
ŒŒŒŒ2 生料粉磨流程、磨机选型等工艺设计时，原料和生料混合料的粉磨功指数
或辊式磨的物料易磨性指数的测定应符合现行国家标准《水泥原料易磨性试验方法(邦
德法)》GB／T 26567 的有关规定；
ŒŒŒŒ3 设计生料配料方案以及确定生料细度、熟料率值时，水泥生料易烧性能的
判别应符合现行国家标准《水泥生料易烧性试验方法》GB／T 26566 的有关规定。
5．8 原料、燃料综合利用
5．8．1 原料、燃料综合利用应满足工厂产品方案的要求。
5．8．2 低品位原、燃料中所含有害组分不得对水泥产品性能及自然环境产生不良影
响。
5．8．3 矿床中的低品位原料及可供其他工业部门利用的原料，综合勘探与评价应符
合现行行业标准《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》DZ／T
0213 的有关规定。
5．9 废弃物的利用
5．9．1 水泥工厂可利用的废弃物应分为作为替代原料的废弃物、作为替代燃料的可
燃废弃物及无害化处置的废弃物。三种废弃物的划分应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 作为替代原料的废弃物组分应符合下列规定：
ŒŒŒŒŒŒŒŒ1)氧化钙(CaO)、二氧化硅(SiO2)、三氧化二铝(Al2O3)、三氧化二铁
(Fe2O3)等有益组分的灼烧基含量总和宜达到80％以上；
ŒŒŒŒŒŒŒŒ2)氧化钾(K2O)、氧化钠(Na2O)、三氧化硫(SO3)、氯离子(Cl-)等有害
成分的含量应满足水泥熟料生产线控制要求。
ŒŒŒŒ2 作为替代燃料的可燃废弃物组分宜符合下列规定：
ŒŒŒŒŒŒŒŒ1)实物基的热值宜大于 11MJ／kg；
ŒŒŒŒŒŒŒŒ2)灰分含量宜小于 50％；
ŒŒŒŒŒŒŒŒ3)水分含量宜小于 30％。
ŒŒŒŒ3 无法满足上述两款要求的废弃物应视为无害化处置的废弃物。
5．9．2 废弃物的利用应满足水泥产品的质量要求。
5．9．3 水泥窑可处置废弃物的特性要求应符合国家现行标准《水泥窑协同处置工业
废物设计规范》GB 50634、《水泥窑协同处置污泥工程设计规范》GB 50757、《水泥
窑协同处置垃圾工程设计规范》GB 50954、《水泥窑协同处置固体废物污染控制标
准》GB 30485、《水泥窑协同处置固体废物环境保护技术规范》HJ 662 的有关规定。
6 生产工艺
6．1 一般规定
6．1．1 生产工艺流程的设计和工艺设备选型应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 应根据生产方法，生产规模，产品品种，原、燃料性能和建厂条件等因素
综合确定；
ŒŒŒŒ2 应选择生产可靠、节能环保的工艺技术和装备；
ŒŒŒŒ3 应采用有利于提高资源综合利用水平及协同处置废弃物的新技术、新工艺、
新设备；
ŒŒŒŒ4 在满足成品与半成品的质量要求下，应减少工艺环节和缩短物料运输距离；
ŒŒŒŒ5 辅机的选型应有储备，在保证生产的前提下，应减少辅机的台数，同类辅
机的型号宜统一；
ŒŒŒŒ6 易磨损的工艺设备、非标准件、阀门以及风管应采取耐磨措施。
6．1．2 工艺布置应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 总平面布置应满足工艺流程的要求，并应结合地形、地质和运输的条件；
ŒŒŒŒ2 工艺布置宜留有合理的发展空间；
ŒŒŒŒ3 车间布置宜根据工艺流程和设备选型综合确定，并应在平面和空间布置上，
满足施工、安装、操作、维护、检测和通行的要求；
ŒŒŒŒ4 露天布置的设备应满足生产操作、维护检修、安全防护的要求。
6．1．3 物料平衡计算应符合下列规定：
ŒŒŒŒ1 完整水泥生产线和熟料生产线的物料平衡计算应以烧成系统的熟料产量为
基准，水泥粉磨站的物料平衡计算应以水泥产量为基准。
ŒŒŒŒ2 完整水泥生产线和熟料生产线的物料平衡计算中，各种物料的消耗定额应
符合下列规定：
ŒŒŒŒŒŒŒŒ1)各原料的干料消耗定额应由生料消耗定额和配比确定；
ŒŒŒŒŒŒŒŒ2)生料的消耗定额应由生料的理论消耗量和生产损失组成；
ŒŒŒŒŒŒŒŒ3)石膏、混合材的干料消耗定额应按照水泥中的掺入量计算，并应
计入生产损失；
ŒŒŒŒŒŒŒŒ4)燃料消耗定额应按烧成用煤和烘干用煤分别计算。
ŒŒŒŒ3 应根据各物料的水分将干料消耗定额换算为湿料消耗定额，再计算得出每
小时、每天和每年的干、湿料需要量。
ŒŒŒŒ4 完整水泥生产线和熟料生产线的生产损失量计算中，煤的生产损失量应按
2．0％计算，其他物料的生产损失量应按 0．5％计算。水泥粉磨站所有物料的生产损
失量应按 0．5％计算。
6．1．4 主要工艺设备的设计年利用率应按工厂规模、生产系统的复杂程度、主机类
型、设备来源、使用条件等确定，并宜符合表 6．1．4 的规定。
摘要：

水泥工厂设计规范GB50295-20161总则1．0．1为在水泥工厂设计中，做到节能、环保、安全、协同、技术先进、经济合理，制定本规范。1．0．2本规范适用于新建、改建和扩建水泥工厂的设计。1．0．3水泥工厂设计应分析研究综合效益和市场需求，并应降低工程投资、提高劳动生产率、合理确定建设周期。1．0．4水泥工厂设计应根据地区条件，依托社会资源并与其他行业或企业进行协作。1．0．5改建和扩建工程应利用原有设施、场地及资源。1．0．6水泥工厂设计宜协同处置废弃物，并应综合利用资源和能源。1．0．7水泥工厂设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。2术语2．0．1设计规模desig...

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