焦化科技公司212500KVA硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告90页.doc
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2024-09-13
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1、焦化科技公司212500KVA硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月焦化科技公司212500KVA硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告建设单位:XX建筑工程有限公司建设地点:XX省XX市编制单位:XX工程咨询有限公司20XX年XX月84可行性研究报告编制单位及编制人员名单项目编制单位:XX工程咨询有限公司资格等级: 级证书编号:(发证机关:中华人民共和国住房和城乡建设部制)编制人员: XXX高级工程师XXX高级工程师XXX高级工程师XXXX有限公司二XX年XX月XX日 目 录1、总论11.1项目名称及主办单位11.2项目提出的背景及建设的必要性21.3 设计依2、据及范围41.4 主要指导思想和技术原则51.5 设计指标61.6 基本设计参数61.7 投资估算71.8 结论71.9技术措施建议72、项目目标和效果分析92.1 国家发展规划以及有关政策法规92.2 污染现状及存在的环保问题112.3 拟实现的目标和预期的效果112.4 项目实施的必要性132.5 总量控制、治理效果分析173、工程技术方案183.1 工艺方案选择183.2 技术设计方案194. 原材料及辅助材料供应及消耗275. 公用工程、土建工程及配套设施285.1电气285.2 电信305.3 控制系统与自动化305.4 土建335.5 给排水336. 厂址条件和厂址位置356.1 3、区域位置及厂址356.2 气象水文地质资料356.3 工程地质、地貌、地震烈度366.4 水源366.5 电源366.6 交通运输366.7 环境条件377. 环境保护387.1 设计依据及标准387.2 环境现状397.3 工程主要污染源及污染物397.4 污染控制措施407.5 厂区绿化417.6 环境影响简要分析428. 劳动安全与工业卫生438.1 设计依据438.2 自然危害因素分析438.3 主要预防措施448.4 安全与工业卫生机构468.5 安全与工业卫生措施评述469. 消 防479.1 设计依据479.2 消防设计479.3 消防给水499.4 消防通讯499.5 消防电源4、499.6 消防管理机构509.7 预防火灾安全措施评估5010. 节能5110.1 编制依据5110.2 能耗分析5110.3 节能措施5211. 生产组织和劳动定员5311.1 生产组织、工作制度5311.2劳动定员5312. 施工条件和进度计划5412.1 施工条件5412.2 进度计划5413. 投资估算与资金筹措5613.1 总投资与资金筹措5613.2 编制依据5613.3 问题说明5614. 项目评价5814.1 基础资料5814.2 环境、社会效益评价5914.3 经济评价5915. 结论及建议6115.1 主要风险6115.2 防范措施6115.3 结论与建议62附图:1、总5、平面布置图2、除尘系统流程图3、车间剖面图4、预除尘器装配图5、布袋除尘装配图6、硅铁炉压力传感器接线图 1、总论1.1项目名称及主办单位 项目名称及主办单位 项 目 名 称: 山西xx焦化科技有限公司212500KVA硅铁矿热炉环保治理项目承 办 单 位: 山西xx焦化科技有限公司项 目 法 人: xx项目建设地址:山西省xx市xx工业园区 企业简介山西xx焦化科技有限公司是集煤矿、选煤、特级铸造焦、电厂、供热、铁合金生产、建材、运输、仓储、研发等为一体的综合性科技型民营企业,为xx市利税大户和山西省优秀企业,山西省对外贸易经济合作厅、山西进出口商品检验局确定的第一批十家“出口焦炭定点企业”6、之一,企业和政府联合建设当中的xx城市集中供热工程项目是“政府工程民企办”的群众福利工程,受到了政府和人民群众的好评。公司现有生产规模为:入洗90万吨选煤生产线;年产50万吨铸造焦生产线,可生产不同成份、粒度的特级铸造焦、一级铸造焦、一级冶金焦等多种产品;3X6000KW焦炉余热发电机组; 2X12000KW煤矸石发电机组;212500KVA硅铁矿热炉,年产硅铁约2万吨。 xx公司在多年的经营中始终坚持质量第一,信誉第一,以低硫、低灰、高强度的优良品质焦炭,创出了“xx”铸造焦国际品牌,产品主要出口到日本住友商社、明河、三株公司、德国鲁尔公司、德国蒂森克卢伯等世界著名公司。凭借xx铸造焦的品质7、和信誉在国际市场上建立了稳固的销售网络,并具有了极高的知名度,产品在国际市场的需求日趋旺盛。公司现有固定资产10亿元左右,2005年上缴税金5447万元,银行信用等级AAA级,职工总数798人,技术人员189人。1.2 项目改造提出的背景和建设的必要性项目提出的背景山西是镁工业开发生产较早省份之一,经过多年的调整发展,镁产业目前已初具规模,成为山西省具有较强竞争力的特色产业。据相关数据统计,20xx年全省原镁产能95万吨,产量36.5万吨,占全国总产量的58.2;同时根据中国镁协统计数据显示,20xx年在全国原镁产量排名前10位的生产企业中山西省有7户,并且山西省镁行业在产能、产量及出口方面均8、排全国第一。 省经委主任洪发科表示,从山西省来看,目前金属镁行业中大部分原镁生产企业采用竖窑和原煤直接煅烧工艺,原镁能耗水平较高。 金属镁作为一种新材料节能优势非常明显,但是由于其冶炼技术相对落后,我国的镁行业发展一直不太健康。目前,中国的金属镁企业基本上采用的是皮江法,它是以煅烧白云石为原料、硅铁为还原剂,通过还原罐还原的一种落后生产工艺。这种工艺虽然投资低,但是不能连续生产,单位产量能耗高,环境污染严重,工人劳动强度非常大。一些工厂的生产条件比较差,特别是采用燃煤法生产的企业,环境更为恶劣。业内人士介绍说,靠传统的工艺,生产一吨镁需要吨烟煤,一个年生产能力万吨的镁厂每年的烟尘排放量高达多吨9、,二氧化硫排放近吨。目前全球的镁产自中国,目前从白云石还原出一吨镁要消耗吨煤、度电和吨硅铁,如果算上硅铁的耗电量,金属镁是绝对的能耗大户。其次,要尽快改进和淘汰皮江法生产工艺,短期内可以采用双预热蓄热还原节能技术,把燃煤工艺改成燃气技术,能耗可以降低左右,生产万吨镁可以节约万多吨标煤。如果国内镁企业都推广使用这种技术,年产多万吨镁,就可以节约多万吨标准煤。我国是世界最大的金属镁生产国,但镁冶炼企业大多采用皮江法炼镁,在燃烧方式上基本是直接燃煤方式,能源利用率较低,燃料消耗高,环境污染严重,环保不达标排放。镁现行生产工艺流程的特点,决定了镁冶炼业是消耗资源和能源较大的行业,严重制约着镁行业的发展10、。宁夏中卫金益镁业有限公司金属镁冶炼原生产工艺上亦采用烟煤直接燃烧,直燃排空,污染严重。在皮江法炼镁中,还原炉能耗最高。传统的倒焰式还原炉排烟温度高,几乎等于炉膛内烟气温度,因而热能损失最大。对传统还原炉进行改造是减少皮江法炼镁能耗的关键。节能减排,保护环境,建设资源节约型镁冶炼企业,作为镁生产厂,必须通过不断的技术改造,依靠科学的,行之有效的管理手段,实现节能降耗,达到清洁生产。20xx年9月910日,“全国有色金属工业节能减排工作会议”在金川集团隆重召开。会议总结了近年来有色金属工业在节能减排工作中取得的成绩,并就有色金属工业节能减排工作方案(讨论稿)进行了讨论。方案根据我国“十一五”国民11、民总体规划提出的单位GDP能耗降低20%左右、主要污染物排放总量减少10%、单位工业增加值用水量降低30%的总体目标,提出了我国有色金属工业行业主要节能减排目标,其中镁冶炼节能减排目标是:镁冶炼综合能耗低于7000千克标煤/吨以下。 为了完成节能减排目标,将采取调整产品结构、控制冶炼能力过快增长;加快淘汰落后生产能力;积极推进节能减排科技开发和推广;大力发展循环经济等措施。具体到镁工业,要利用清洁能源如焦炉煤气、半焦煤气、发生炉煤气等取代直接燃煤,并积极开发利用高炉煤气、煤制气等低热值气体燃料与焦炉煤气混合利用的技术;在还原炉、回转窑和精炼炉上推广应用余热利用技术;不断开发新工艺新技术:如采用12、竖罐式硅热法炼镁新工艺、电内热法炼镁工艺技术和直接用粗镁炼制镁合金工艺技术等。 同时,方案将“热法炼镁工艺装备优化”列入十八项重点项目。方案指出,热法炼镁中,还原炉能耗占炼镁总能耗的70%,因此还原炉节能是关键。为此要不断优化还原炉的结构,延长燃烧火焰在炉内行程,提高热交换效率;采用蓄热式高温空气燃烧技术,改进换热器结构,回收高温烟气预热助燃空气;改进炉墙保温层结构,减少表面散热损失。提高热效率,实现高效、节能、环保,将还原周期缩短,提高生产效率2030%,降低能耗30%,提高劳动生产率50%。进一步优化白云石煅烧技术、精炼技术、开发废渣的综合利用技术。 (1)外部环境方面2006年5年,第613、3届世界镁业大会在北京召开,全球镁业精英首次聚会中国。9本次会议是一次真正意义上的国际会议,盛况空前.来自世界24个国家和地区的镁业界人士共700余人参加了会议,其中国外代表300余人,中方代表超过400人,使本次会议成为世界镁业大会历史上参会人数最多、展览规模最大的盛会。在2006年镁业分会年上,其主题就是推广镁业节能生产技术,在会上,来自企业研究院所的科技人员广泛讨了利用蓄热还原法改善镁治炼的环保问题,降低能耗,提高质量。我国镁治炼企业从2005年起就已经开始利用蓄热燃烧技术进行还原炉的改造。镁业分会在调研过程中,敏感地意识到这一技术将对镁行业的节能降耗产生决定性的影响。除密切关注、跟踪部14、分企业应用蓄热燃烧技术的最新进展情况外,镁业分会还积极与相关行业、相关机构及专业公司联系,以从各个层面上把握该技术,为在镁行推广此技术打下坚实的基础。镁业分会认为,将传统的镁还原炉成功结合蓄热式燃烧技术,大幅度降低了能耗;蓄热式镁还原炉解决镁行业存在的关键问题,效果显著,是当前镁行业发展的重点和主要途径。镁业分会在2006年为了更好的服务于我国镁工业,推动行业技术进步,节能降耗,成立了加工专家委员会和表面处理专家委员会。两个委员会集中了我国镁加工领域和表面处理领域的优秀教授、专家和在一线工作的技术人员,吴秀铭会长指出,期望通过两个委员会的工作和各委员的积极参与,促进我国镁产业结构的升级、推动行15、业技术水平的提升、拓宽镁产品的应用领域。面对我国镁工业面临的新形势,20xx年,继续引导并推广镁治炼企业采用实用技术节能降耗。积极推进国家鼓励的镁合我及其深加工技术开发,拓宽镁的应用,转变经济增长方式。积极贯彻落实国家限制镁治炼项目的产业政策,有效限制原镁企业的低水平盲目发展。注重环保治理,要坚持科学发展观,走循环经济发展之路。从近年来镁治炼发展的过程来年,炼镁能耗过高仍是金属镁治炼待业健康可持续的关键,通过优化治炼产业结构特别是禁止燃煤高耗能、煤改气以及利用高温空气燃烧技术,实现其节能隆耗;并限制原镁盲目发展。回顾2006年,我国镁工业坚持真走注重环保,降低能耗,节约资源,开拓创新,加快应用16、,促进我国镁工业的可持续发展已经迈出可喜的一步。随着宏观调控作用的逐渐显现,煤炭供应的日趋紧张和环保压力的加剧,传统镁工业已到了必须提升创新的十字路口。节能降低耗才能提高竞争力在过去的十几年中,中国镁业之所以能有快速的、令人瞩目的发展,是得益于成本下降、价格低廉。今后也一样,如果中国不能提供质优价廉的镁产品,在国际市场上将无竞争力可言。而且镁成本的提高,将直接抑制镁的普及和应用。从镁的发展远景看,镁成本的升高于镁工业的可持续发展有百害而无一利。清洁生产才能使镁业长久发展,曾经有一种夸张的说法:一个镁厂就是一个污染源。此话虽有些耸人听闻也说出了一个事实。粉尘、烟气、废渣、废热的制造和无序排放正损17、害着镁企业的形象。xx县工业起步较早,准入门槛低,大都是资源型产业,导致产业结构性矛盾比较突出,高耗能、高污染企业比较多,企业技术工艺水平不高,污染物排放总是较大,超标排放现象时有发生。粗放的发展模式,让xx人饱尝过度消耗资源、环境污染的恶果。“我们必须承认,环保问题已经成为制约全县经济又好又快发展的瓶颈,成为全县人民群众最为关心、社会各界最为关注的敏感问题,到了非下猛药整治的时候了。”xx县县委书记裴良杰、县长李尧林直言不讳。县委、县政府领导经过深该反思,明确提出了“要建经济强县,先建环保先进县”的发展思路,坚持把环境保护与经济建设同步规划、同步实施,严实行环保末位淘汰制,对国家明令禁止的污18、染企业,坚决予以取缔;对没有通过环评审批的项目,坚决不准上;对国家虽未明令禁止但污染严重的企业,列出治理时间表,限期整顿治理;对治理后仍然不达标的企业,坚决予以关停。今年,该县重点在金属镁行业和玻璃待业的改造与淘汰上下工夫,对传统后工艺及设备进行改造提升,延伸产业链条,增加技术会含量,提升产品档次,坚决淘汰一批工艺落后、污染严重、技术改造无望的高耗能、高污染、低效益企业,为发展优势产业、企业、项目腾出产能、环境和市场空间。截至目前,已淘汰了“瑞袢”、“晋南”等4家金属镁企业和“强力”、“方盛”等10家玻璃企业。在具体工作中, 该县做致函“五个强化”:一是强化组织领导,把环保工作作为“一把手”工19、程,党政主要领导新自抓,人在、政协督促抓,齐抓共管,务求落实。二是强化责任,层层签订目标责任书,把环保工作职责落到实处,加强协调,合力推进。三是强化执法,严格落实各项环保政策法规,依法打击违法排污企业和各种违反环保规的行为,积极开展各种专项行动,增强执法实效。四是强化化宣传,加大环保法律法规的宣传教育力度,推进群众的观念转变,树立环保意识。五是强化队伍建设,真正建立一支来则能战、战则能胜的高王素质环保队伍。(2)企业及项目的本身条件公司现有还原炉38台,为散煤直接燃烧的反烧式炉窑。其燃烧时火焰翻过挡为墙,由上而下通过还原罐进入吸火孔,再由吸火孔进入烟道,排入大气中。由于火焰在还原炉内停留时间很20、短,大部分热能被白白浪费。根据北京科技大学热能实验室提供的资料表明,这种炉型从烟囱排出的热量,实际上有效热能利用率仅有大约8%左右,而且高速烟气会带走大量烟尘扩散到大气中,因此老式炉窑不仅热效率低下,而且严重污染了环境。为了改变企业这种高能耗、高污染的生产方式,保护环境、降低生产成本和减少能源消耗,决定对原炉进行改造。企业现有4个金属镁厂、1个镁合金黄色厂,原有的土地和公用工程等设备完全可以支持镁还原炉的改造,燃料方面利用发生炉煤气作为新的蓄热式镁还原炉的燃料。镁业有限公司借鉴国内外先进的生产工艺结合本公司实际生产经验通过不断的技术改造,应用先进的蓄热技术及回转窑竖式预热器使能耗降低至吨镁消耗21、能源。采用高风温燃烧技术节能50%。采用高风温燃烧技术(High Temperature AircombustionHTAC或High lypreheated AircombustionHPAC)亦称无焰燃烧技术(Flamelesscombustion)是20世纪90年代开始在发达国家研究推广的一种全新型燃烧技术。它具有高效烟气余热回收,排烟温度低于100,高预热空气温度,空气温度高于900,低NOX排放等多重优越性、节能50%以上,国外大量的实验研究表明,这种新的燃烧技术将在近期对世界各国以燃烧为基础的能源转换技术带来变革性的发展,给各种与燃烧有关的环境保护技术提供一个有效的手段,燃烧学本身22、也将获得一次空前完善的机会。该技术被国际公认为是21世纪核心工业技术之一。“蓄热式燃烧还原炉”的优势蓄热式燃烧还原炉大幅度提高了烟气余热回收的效率。使助燃空气预热到了与炉膛温度接近的高温(1000),而排烟温度则降至100以下,使烟气带走的热损失为5%左右。从而大幅度降低还原炉煤气的消耗量,提高了还原炉热效率,相比传统还原炉节能达50%以上,减少了二氧化碳气体及低NOX排放、是节能环保的新还原炉燃烧技术,达到了节能减排,保护环境的目地。蓄热式燃烧还原炉形成与传统烧嘴喷出火焰完全不同的火焰,为高温下的弥漫燃烧、火焰辐射能力加大、无局部高温创造出炉内优良的温度场分布,同时,由于助燃空气达到了很高的23、温度,燃料的着火和燃烧的稳定性得到极大改善,可以使常温空气助燃条件下难以燃烧的低热值等劣质燃料得以快速着火并容易形成稳定燃烧的条件。从而提高产量,延长还原炉的使用寿命。采用贫氧燃烧方式,使还原罐的氧化大大降低,还原罐的使用寿命延长。生产吨镁焦炉煤气耗气量降至5000m3以下.易威镁业通过3年来对蓄热式燃烧还原炉的实际操作,公司对还原炉炉型的结构,燃烧方式,管路系统,蓄热室做了重新设计,又研发了第三代更为先进,节能,环保的蓄热式燃烧还原炉炉型,可比原蓄热式燃烧还原炉炉型节能20%以上,炉膛温度偏差小于5度,产量可提高10%,料镁比下降为6.2以下。使产量,质量,料镁比及回收率有了更进一步的提高。24、易威镁业白云石的煅烧是采用回转窑煅烧,为了解决烟气除尘及节能问题,在经过多次的考查和试验后,选用了在回转窑尾部加装先进的竖式预热器。8个推料装置依次循环推料以达到加热目的,加装竖式预热器使进窑石料温度能预热到850以上,后烟气经竖式冷却除尘器,烟气排放温度可降底至200以下(传统的回转窑,排放温度在650以上),使烟气带走的热损失为8%左右,并可使产量提高10%左右。通过一系列的技术改造,易威镁业在节能降耗、环保方面、取得了显著的效果,使生产吨镁焦炉煤气耗气量降至5000m3以下。蓄热式镁还原炉是利用高温空气燃烧技术设计的一种新型的节能环保型镁还原炉技术,在我国尚未实际应用。本次项目由北京恒拓25、能源与环境工程技术有限公司提供技术,经宏富公司近半年的实验和多次改进,目前该技术已成的还原炉投产后节能与环保效果显著。项目建设的必要性作为我省一家大型民营企业的xx金属镁有限公司始建于1995年,是全国最大的原镁生产企业。与国内大多数原镁生产厂家一样,xx公司一直以“皮江法炼镁工艺”进行生产。然而,该工艺存在的资源和能源消耗高、技术提升慢、产出率低,而且环境污染较严重等问题,已成为企业持续发展的瓶颈。为此,xx公司专题研究“皮江法炼镁工艺”综合利用,将目光锁定在优化工艺、节能降耗、清洁生产上。在“皮江法炼镁工艺”流程中,还原炉是金属镁冶炼中应用数多、能源消耗大和作业时间长的生产设备,因此也是改26、造潜力最大、实现节能降耗的关键所在。2003年,xx公司自行设计了配备自动换吸系统装置的蓄热式还原炉,将蓄热体“移植”到还原炉上。经过3个月运行试验后,技术人员惊喜地发现,在同等产量的基础上,该还原炉节能效果明显并能有效控制还原过程中的污染排放。其工作原理是:在还原炉上分别设置两个充满蜂窝状陶瓷蓄热体的蓄热室。在换向系统的作用下,通过间隔一定时间有序进出两蓄热室的风量进行热交换;使得改造前由炉壁吸附和烟道排出的无功热值,经蓄热体一呼一吸的换吸作用而在蓄热室内储存,同时又随着两蓄热体之间相互有序的风量换切,再连续不断地输入炉膛内与新的煤气混合燃烧。如此,在周而复始的风量换切和热交换中形成了高温空27、气燃烧的还原环境,实现了煤气充分燃烧、极限回收余热、减少废气排放等节能降耗目标。蓄热技术在还原炉上的应用,使得炉中形成的燃烧空气达到1000以上,而排烟温度降至150以下,余热的回收利用达到了极限。仅此一项技术,就使xx公司吨镁综合能耗由10.5吨标准煤下降为改造后的5.5吨,节能率达47.6%,还原循环时间减少了半个小时,大幅降低了烟气的排放浓度和排放量,达到了国家环保要求。按照该公司年生产金属镁10万吨计算,每年至少可节煤55万吨,并使吨镁生产成本降低1000元以上。截至20xx年底,该公司已投入大量资金陆续完成了200台蓄热式煤气还原炉,234台可控式煤气煅烧炉(竖窑)的全面改造等。该公28、司在本企业内迅速推广综合利用技术以来,不但减少了污染和能耗,而且实现了增收超过3000万元的经济效益。本项目为环保改造项目,项目的建设不但具有很好的经济效益更具有很大的社会意义。本项目的建设能够大量的节约煤资源,减少了热能损失,提高了燃料的利用率,更使得原本排放到大气中的烟尘等污染大大减少,从经济效益上来说变废为宝减少了浪费,且节省了大量的燃料方面的投入;从社会意义上来说大大减少了污染物的排放并且节省了有限的资源,为自然环境的维护和社会良好的发展起到了自己的作用。因此本项目的建设很有必要,并且希望能够尽快实施。1.3编制依据及研究范围编制依据(1)委托书:(2)厂家提供的基础材料;(3)山西省29、环保局环保专项资金项目可行性研究报告基本内容;2、项目目标及效果分析2.1国家发展规划以及有关政策法规(1)国家发改委第40号令发布的产业结构调整指导目录(2005年本),2005年12月2日。本技改工程通过炉窑工艺改进,燃煤改燃气、利用回转窑烟气余热分解白云石、还原炉蓄热交换工艺、射流真空技术属于资源节约综合利用技术与环境保护,本可研中建设的炉窑改造节能降耗工程,属鼓励项目。(2)国务院颁布关于环境保护若干问题决定1996年8月,明确规定技改项目,要提高技术起点,采用能耗物小,污染物排放量少的清洁生产工艺。本项目运行后,可以降低原料消耗,减少污染物排放,特别是山西处于SO2 严重污染区,减少30、SO2排放,推行新的生产工艺符合国家政策。(3)山西省发展改革委发布的山西省产业指导目录(2006年本)2006年1月6日,本项目属于产业政策鼓励项目。2.2生产现状及存在有其他问题 山西省是全国乃至世界生产镁及镁全金最大的省份和地区,镁业在山西省产业结构调整计划中,与不锈钢和铝为主的新材料一起被列为重点扶持的优势产业之一,已成为山西省第三大出口创汇产业,对山西经济发展做出了很大贡献。山西省镁工业的根本优势来源于丰富的矿产资源、廉价的能源以及低成本冶炼技术的采用。山西省普遍采用皮江法炼镁工艺,单位投资成本和运行成本低于其他镁制取工艺;同时,由于白云石、煤炭及其他相关原料价格便宜,所以,山西镁生31、产总成本较低,形成了山西省镁的市场竞争优势。 xx县xx镁业有限公司作为xx县镁冶炼企业一个具有典型性的企业,现有的较为传统的平窑煅烧工艺,平窑煅烧产生大量高温烟气经除尘器除尘后直接外排;煅烧后的高温煅白经简单敞开工降温后,送入制备车间;还原炉精炼炉型结构不尽合理,炉窑烟气经沉降室降温初步沉降后,经除尘器除尘后排放;真空热还原需要真空滑阀泵消耗大量的电能;较为落后直接燃煤工艺,环保措施不彻底。2.3本项目拟实现的目标和预期的效果 本工程建成后,还原炉、煅烧炉由燃煤改燃气,白云石煅烧由竖窑改为回转窑,还原炉改为蓄热式还原炉,利用回转窑高温烟气和煅白高温预热空气、改变真空方式,以及完善环保措施,具32、有较大的节能效果和环保效益。1、每年节约标煤45048吨,使得该项目节能效益更加显著。2、每年避免烟尘排放220.7吨、二氧化硫排放201.8吨,环境效益和经济效益明显。2.4清洁生产可持续发展角度阐述项目建设的必要性山西作为全国重要产煤区使地方经济长期依赖以煤为能源的生产模式。企事业单位受这种模式的影响,造成了能耗大、污染大、发展滞后的局面,直接限制了企业的可持续健康发展。本项目燃煤改燃气、实施炉窑技术改造、改变真空方式,使用采用热交换技术,对生产全过程进行控制,提高节能利用效率,减少污染物排放,降低了生成本,采取减污、降耗、节能的生产方式是企业实施可持续发展战略的重要组成部分,符合国家发改33、委产车结构调整指导目录(2005年本)的相关政策要求,属于产业政策鼓励项目,从产业政策、清洁生产和可持续发展角度分析是可行的。2.5总量控制、达标排放、减少排污和治理效果本工程工艺方案已经有成功的运行范例,且该工艺技术先进、成熟可靠、安全适用、经济合理。大型回转窑、预热解窑、高温煅白冷却器、还原炉炉及蓄热交换系统改造、射流真空工艺、二段式煤气发生炉在镁行业虽是新设备,但经过连续试验和类似镁行业使用,运行效果非常理想。本工程建成后,每年节约标煤45048吨,避免烟尘排放201.8吨。3、工程改造技术方案项目改造前,在运行过程中存在燃烧方式不合理、炉窑结构落后、真空提取能耗高、节能措施和环保措施不34、完善。本次治理项目主要针对xx镁业平窑煅烧工艺不做调整,不涉及本项目的建构筑物维持现状,生产设备扩充和无关本项目和土建工程不进行罗列。本次节能改造项目包括以下内容: 竖窑改回转窑 还原炉改双蓄热式还原炉 精炼炉改双蓄热式精炼炉 燃煤改燃气 机械真空泵改蒸汽射流 原料车间改造 自动化控制系统建设及配套设施设备等工程建设。3.1改造后厂区总体规划及生产现状 镁业有限公司借鉴国内外先进的生产工艺结合本公司实际生产经验通过不断的技术改造,公司所有的生产镁产品的工厂均采用焦化厂的排放煤气,应用先进的蓄热技术及回转窑竖式预热器使能耗降低至吨镁消耗焦炉煤气5000m3以下。采用高风温燃烧技术节能50%1公司35、位于山西省xx县郭家庄镇柏林村,交通运输较为便利。 本次炉窑改造技术升级工程式只在项目范围内进行,不涉及该项目的维持现有建筑物,不做调整。项目内容包括:a)回转窑系统:回转窑4.364m,预热分解窑10.83.8m、竖式冷却器4.04.08mb)双蓄热还原炉及燃烧系统:13台双蓄热还原炉,26m3蓄热体c)双蓄热精炼炉及燃烧系统:3台双蓄热精炼炉、6m3蓄热体d)射流真空系统:10台28000/LS射流真空泵、1台SHF10-1.25锅炉e)煤气制备系统:2台3.4m 二段式煤气发生炉本次新建项目主要为回转窑(回转窑、预热分解窑、竖式冷却器)、双蓄热还原炉及燃烧系统、射流真空系统、煤气制备系统36、等建设,所用土地较为平坦,无明显高差,结合地形合理确定标高,满足生产和运输要求,力求填挖土方平衡,减少生态破坏。厂区污水排放采用暗沟排放式,排入厂内污水处理系统。厂区雨水排放采用地面排放式,排入厂区外排水沟。厂区道路、广场采用混凝土路面,防止起灰、扬尘污染环境。为了美化厂区环境,利用建筑物四周,道路两旁种植树木、花卉、草坪,形成三级绿化体系,创造优美、舒适的生产环境,充分体现现代化生产企业风格。2现有生产设施现状(1)生产工艺流程本次金属镁炉窑改造技术升级节能减排项目仍采用热还原法冶炼金属镁,改造范围为燃煤改燃气、炉窑改造、改变真空方式,余热交换技术、煤气制备。主要生产过程包括白云石煅烧、配料37、粉磨、压球、还原、精炼、清洗包装以及辅助工序等环节,与现有生产工艺基本一致。生产过程包括预热、熔化、精炼保温、铸锭、表面处理等环节。金属镁工艺流程及污染物排放分别见下图。现生产工艺流程图(2)主要工艺装置、原辅材米消耗及公用工程设施 A主要生产选型现有工程主要设备明细表序号名称型号及规格数量1平窑5.11412(座)2还原炉34支/座20(座)3电力真空泵50(套)4循环冷却水系统包括冷却塔泵5(套)5碱洗塔N烟尘:96%,NSO2:75%2(台)6鄂式破碎器2504004(台)7球磨机1.86.4 m3(台)8压球机6002502(台)9精炼炉3(台)10精炼锅0.53(台)11铸锭模4(38、套)12酸洗池113变压器250KVA214地磅20t115其他提升机、清水池B原辅材料消耗生产使用的原辅材料、包装材料及用量详见下表。序号原材料名称吨产品消耗(t)年消耗量(t)1白去石161920002硅铁1.25150003萤石粉0.15180042#溶剂0.1113205硫磺粉0.004486硫酸0.002243.2工艺方案金属镁生产工艺流程金属镁生产采用热还原法生产, 白去石为原料,硅铁和少量萤石为辅料。先将原料白云石破碎后置于回转窑内煅烧,使原料中的碳酸钙、碳酸镁失二氧化碳化为氧化钙、氧化镁;再按一定比例加入还原剂硅铁和催化剂萤石于煅烧后的白云石中,将三者混匀磨成干粉高压制球,置于39、还原炉内加热。耐热钢罐物料中炎焰加热下呈熔融状态,硅铁中的硅原子将氧化镁中的镁离子还原为金属镁,高温下金属镁呈气态,冷却后结晶生成粗镁,加入2#溶剂经精炼后生成金属镁。白云石煅烧工艺1、煅烧工艺1040mm的白云石原料经筛分由大倾角皮带输送机送入竖式预热器顶部料仓。竖立预热器受料仓中物料经加料管送入预热器箱体内。白云石在预热箱体内缓慢下移,并经1000011000C的窑尾热气预热到9000C左右。回转窑通过安装在炉窑部烧嘴,向窑内提供高温预热源,高温煅烧使用白云石在115012000C发生的MgCO3热分解反应。煅烧115012000CCaCO3MgCO3 CaO+Mg0+CO2生成金属镁还原40、所需的Mg0、Ca0。煅烧后的白云石在竖式冷却机内冷却,冷却空气由二次风机提供。二次机机提供的冷却空气一方面把进入冷却器的煅白温度降至1100C以下,同时该冷却空气也被加热至7000C以上,作为燃烧系统的助燃空气。冷却后的煅白经竖式冷却机下部的振的卸出,经由板式输送机及斗式提升机转运至储库进行储存。 预热器出来的烟气,直接进入布置进行除尘,经除尘后的废气粉尘含量低于80mg/NM3,完全满足国家环保有关要求。白云石输送设备的皮带输送机,设有皮带廊来进行密封。白云石筛分及煅烧白云石储存系统设有脉冲袋式除尘器,有效了止煅白入库及卸料,白云石输送筛分时, 所造成的环境污染。白云石煅烧流程见图。 煤粉41、制备系统选择中间仓式单风机风扫球磨机系统,选用的新技术设备主要有选粉机、高浓度防爆防燃袋式除尘器等,并在车间配备氮氯瓶组推车式灭火器等安全装置,以确保安全生产。 另外,回转窑窑体内衬砌体在高温下随窑壳一起转动,长期处于震动状态,同时还要承受炉料的磨损和撞击。因此,根据加转窑生产特点和各段的工作条件,选择合适材质耐火材料,对回转窑的生产顺行节能非常重要。现采用以节能内衬耐材复合砖厚250mm以降低窑体外表面温度过,提高内衬使用寿命,来达到降低吨煅白耐材消耗及降低能耗的目的。2、自动控制制及仪表系统 上层管理网络 煅烧车间设集中控制室,设置操作站作为操作接口及全厂生产过程娄据的记录,统计生成。 控42、制系统采用西门子S7300PLC,内置MPI和DP通讯口,现声变频器、直流传动装置采用工业现场总线PROFBUS通讯,实现远程控制。MMI工程师站系统均配以SIEMENS公司WINCC要业组态软件。 实现对整个生产线的在线控制、工艺生产参数设定、各种历史数据的存储分析,并形成种历史趋势记录曲线,为设备故障、质量生产事故分析提供依据;对设备进行必要的操作控制、参数设定修正,动态的显示图画图表,同时具备故障报警、显示、存储等功能。 2)控制方式根据工艺要求共设计两种控制方式:自动控制、现场手动控制。两种方式之间有选择开关相互转换。 3)实时监控系统 现场分别在料坑、预热器顶部、窑头、冷却器底部、出43、料、风机等处安装摄像头。 4)通讯系统 设电话交换机进行厂内通讯 5)主要的工艺控制参数 一次鼓风机制压力流量; 二次鼓风机的压力流量; 冷却器料位显示; 冷却器顶部温度 出料温度 窑头压力显示; 窑尾温度显示; 窑尾压力显示; 窑体转速; 预热器出口废气温度; 预热器各室温度显示; 预热器推杆时间显示; 预热器料位显示; 除尘器风轴承温度显示; 引风机进口压力、温度; 耦台器进出油温度显示; 耦台器转速显示; 进出料计量显示。323球团制备煅白料中的氧化镁MgO由硅铁还原为金属镁的反应完全程度,取决于物料的粒度、反应温度等,球团制备就是为还原工序准备原料。1、生产方法采用微机配料,带预粉碎的44、开路球磨机混磨,高压对辊服 压球机制团的生产工艺线。2、工艺流程描述回转窑煅白经库存底卸料装置如棒阀、振动给料机胶带输送机送到预破碎设备,经破碎石同提升机送至料仓;硅铁也经过破碎送至料仓,而萤石则直接参与配料。三种物料,由配机控制按要求比例配料后由皮带机输入磨机进行粉磨,然后压球。物料在破碎、粉磨、输出送、压球过程中的粉尘,采用集气罩收集高效布袋除尘器治理,回收的粉尘返回生产系统使用,制团工艺流程见图。硅铁仓煅白仓微机配料球磨机提升机压球机萤石仓袋除尘器袋除尘器袋除尘器排空排空排空吸尘罩吸尘罩器吸尘器罩器 还原车间配料制球粉磨及压球(配料)工序工艺:煅烧制得的煅白料(煅后白云石)先进行分炼,硅45、铁、自原料堆场经鄂式破机破碎成1020mm左右的粒料,与萤石煅烧后的合格煅白按照一定的比例(煅白:硅铁:催化剂萤石=100:7.8:0.06)进行混配,后进入球磨机中进行球磨,磨成120目左右的混合粉料.磨好的粉料经斗提机升到压球机,以9.829.4MPa的压力挤压成40左右的椭圆状球体并过筛,筛下小于30的球体和粉料返回重新压球,制成的合格体送还原车间.1、微机配料采用MHS系统小流量高精度微机配料系统(1)MHS静态县挂式失重物特点每运行110min自动测定称体零点一次,保证零点跟踪及时,当零点有异常变化时计算机将提出严重警告,并对该称进行再次校零或者停机.在效解决了传感器的温漂和老化问题46、带来的计量误差。独特的一分钟同步技术,确保配方的绝对贯彻。传感器信号采集放大部分,包括整个信号控制系统在内,完全实现了输出数字化、模块化。2)镁行业配料专用工业控制计算机主机 采用国际标准工控上架机柜3路系统。 功能强大的四CPU配料专用工控主机板。 标准彩色VGA接口,104键盘。 系统结构全模块化、维修简单化。 输入输出智能经、数字化、远传化。 具有485或232接口能与上位机联网。 使用专门软件能全厂监控系统联网(DOS系统) 合中文友好的人机界面。2、球团质量要求球团的等级标准级别含硅量(%)活性度(%)灼减度(%)一级品12.7Si12.90340.45二级品12.40 Si12.747、012.90 Si13.2032活性度340.450.5三级品Si12.40或Si13.20320.5A、物理外观要求球团外观没有明显错位,成球率达到80%85%1、主要设备据国内外同行业调研,煅烧设备中、小型厂大多采用立窑,中、大型厂采用回转窑,这两种设备互相比较名有有缺点。肖者设备投资较少,运行费用低、占地上,但处理后的中间产品活性较低。且受空气温度影响较大;后者正好相反。本项目煅烧主要设备如下一步:B、煅白部分阶段:回转窑提升系统组成都市,产出的煅白活性度大于28%。C、制粉部分:管磨机、球磨机(风选磨)及圆盘给料机组成。D、压球部分:由螺旋输送机、材料、压球机、滚筛和秤等组成。324粗48、镁还原1、工艺生产过程将制成的小球装入还原罐中,装入挡火板,将罐口密封好,启动射流喷射泵产生真空,使整个真空中楼阁系统达到5Pa以下。还原炉用发生炉煤气作为燃料,加热到11501200。C 时,球体呈熔融状态,萤石的催化作用下,硅铁中的硅原子将氧化镁中的镁离子还原为金属镁。高温下的金属镁升华成金属镁蒸汽,在还原罐头部被冷却,使镁蒸汽凝成为固体粗镁。一般反应时间12小时,当球体中的MgO被全部还原成金属镁,将还原罐盖打开,靠液压机将金属镁取出。还原罐中剩余的废渣由人工取出,拉倒火坑,向废渣喷水以防止灰尘扬起。 还原炉内高温烟气通过蓄热焕热器后,由管道引入脱硫除尘器脱硫除尘一排放。结晶器冷却进入厂49、内循环水池,一部分外供采暖及生活之用。2、硅热法还原机理硅热法还原主要化学反应如下过程如下:众所周知,多种元素包括Si、Al、Ca、Mn、Li、在一定条件下,都可以从MgO中还原得到金属铁,其反应通式为:mMgO+nMe=mMg+MenOm(1)Go还原=Gosio2-GoMgo (2)通过对2CaO-2MgO-Si反应系统的平衡蒸汽压测试得出: (3)由上述(1)(3)式可以看出其不意:降低反应气相中得镁蒸汽分压,或使反应生成的SiO2和碱性物质结合成的炉渣,都可以降低还原金属镁的温度。因此工业生产中使用硅铁FeSi75做还原剂、抽真空、加矿化剂CaF2等措施来保证向生成金属镁的方向进行。理50、论上,硅热法生产镁的还原温度要求110011500C,真空度要求100150Pa,但实际生产考虑到诸多传热、加热方式等原因,还原炉温度控制115012000C,真空度控制在810Pa范围内。3、xx镁业还原炉双蓄热技术及炉型结构新工艺以冷净煤气为燃料,采用蓄热式燃料技术,以煅烧白云石为原料,以硅铁做还原剂、萤石为矿化剂,在真空条件下还原反应的硅热法炼镁工艺。高效蓄热工燃烧和余热回收技术被称为“HTAC”高温燃烧技术:该技术和传统的余热回收技术相比,有着无与伦比的特点,是90年代,在发达国家普通推广应用的一种全新燃烧技术。它具有高温烟气余热回收和空气预热,以及燃烧噪音低,炉内温度均匀,过热过烧小51、,低NOX排放和减少温室效应等多种优越性。近十年来,“HTAC”技术已广泛应用于钢铁、冶金、化工、机械、陶瓷等工业部门中的各种工业加热炉,并已迅猛发展的势头,实现了多蓄热式烧嘴切换燃烧时的极限余热回收和超低NOX无焰燃烧技术,余热回收方式也从以往的集中式改进为分散式回收方式。温度控制更易于实现,分离组合式燃烧器形成了各自独立通路,提高了每个国际工业界和科学的广泛关注,节能效果十分显著。还原采用高温空气后,可将空气温度预热至100011000C,炉子热效率高达5065%,排烟温度隆至1000C以下,预热回收率85%,节能3550%。蓄热式技术为低空气系数燃烧,可减少炉气对还原罐的氧化,其过热燃烧52、损大大减少,还原罐使用寿命延长,并可大大降NOX的生成,减少温室气体排放,保护了环境。炉体温时间快,普通耐火材料炉衬从冷炉不加料升至12500C仅需45 min,大大缩短了开炉升温时间,炉内火焰铺展性好,提高了加热质量,且有自动监测火焰功能,操作方便,安全可靠。节能环保不仅是企业发展的需要,而且是对社会负责任的表现。炉前操作条件优越,维护方便,维护量小。蓄热式燃烧技术改变了原还原炉加热方式,推动了金属镁行业炉窑技术的发展,节约了能源,治理了环境,实现了自动化控制,一次投资,永久收益,是一个利国利民的大好事。还原炉炉型结构改造,炉墙改为复炉墙,还原罐罐口、支撑均采用现场浇注,增强了炉体的严密性,53、降低了炉墙散热损失,延长了炉体寿命。选用现行业比较先进且应用已经十分成熟的扒渣、清渣机。该机经几年来多次走访和银光多次模拟试验改进,现已解决了多项技术难题。由液压电器控制可在炉前轨道方面进退行走,可升降的长臂螺旋可将废渣从罐中清出,彻底解决了因罐结渣而严重影响产量,大大减轻了炉前工的劳动强度。该镁冶工艺装备将使我国镁工业上一档次,并达到世界先进水平,具有节能、降耗、环保、降低劳动度的良好效果。还原炉自动化控制功能描述:a.燃烧控制还原炉内温度可显示在智能仪表上。当出现超温、断偶温差超限地时发出报警信号,提醒操作员检查故障点。 控制系统由燃烧控制柜和换向控制柜组成。由于燃烧控制和换间控制彼此独立54、,自成系统,使得两个系统可独立调试,非常驻方便,煤气管、空气管流量孔板和电磁调节阀,煤气总管快速切断阀和电动调节阀均匀采用双交叉限幅控制方式,保证热负荷变换时的合理空/燃配比。同时,加入适当的补偿信号,以提高系统的响应速度,在低负荷时调节阀进入非线性段,为防止调节系统振荡,采用开度控制来保证既能稳定工作,又能较好保持空燃比。 蓄热系统换向控制采用了间歇控制,即在蓄热系统换向期间预置相关空气和煤气调节开度不变,这样,在换向完成后,系统能在最短的时间内恢复正常的燃烧控制状态。 b.炉压控制 煤气、空气、蓄热系统通过控制换向和排烟节阀实现炉压控制。c.烟气温度控制 通过控制换向时间和排烟节阀实现烟气55、温度控制。d. 报警当各参数检测异常时,仪控系统发出报警信号,操作人员可根据故障轻重采取措施,重故障时心须采取燃烧切断。325精炼精炼熔剂粗镁萤石粉、硫磺粉熔化精炼静置浇铸镁锭入库检验合格 1.精炼工序包括熔剂业炼、铸锭和表面处理等地程。由于还原过程生产的粗镁含有一定的杂质,本工序就是将精镁在熔融状态下,加入沉渣剂(2#熔剂,待熔剂熔化后,将还原工段运来的精镁加入精炼锅中,再在粗镁表面加一定量的2#熔剂,加热至6507400,粗镁呈熔融状态,加入的2#熔剂与产品中的杂质形成沉淀物,不断搅拌,使杂质沉入精炼锅底部。澄清静置一段时间后,精炼锅上层即为精镁,浇铸制的镁锭,送合金熔炼。如需外售,则为防56、止镁锭在贮运过程中被氧化,需用对金属镁表面进行处理。处理后的产品经打包入库。2.蓄热工精炼炉和蓄热式还原炉机理是一样的,利用燃烧高温烟气的显热进行热行热交换,从而降低燃料的消耗。3.气体保护措施等隔离保护措施由于液态镁非常活泼,很容易与接触空气和水汽反应。传统的防护措施是采用喷撒硫磺粉的方法,在镁液表面形成一个SO2燃烧层,以此隔绝与空气的接触反应。大量使用硫磺粉对现场空气质量环境影响很大,也严重危害了员工的身心健康。采用SF6保护气体在镁液表面形成一个隔离SF6保护层,对镁液成分的控制、减少不必要的损失,有较为显著的效果。虹吸或机械泵转送镁液、铸锭连续铸造机等措施的应用,使镁液损耗和机械夹杂57、较为最低,是提升镁合金加工质量的很好措施。5.精炼合金化烟气处理粗镁在溶化、精炼和精炼合金炉清渣过程中由于采用溶剂、镁液与空气接触,不断散发出烟尘。为此,在精炼合金炉口设活动式集气罩,经负压吸风、湿法除尘后,降尘效率达到99%以上,粉尘浓度低于100mg/Mm3。污染物排放浓度和排放量可满足大气污染综合排放标准(颗粒物最高允许排放浓度)120 mg/Mm3)的要求。3.2.6动力机修车间3.2.6.1煤气发生炉 1、两段炉制气原理煤气发生炉内分为灰层、氧化层、还原层、千馏层和干燥层。气化剂(空气+蒸汽)由炉底通入炉内夕在其氧化还原层有如下化学反应发生: C+O2=CO2+Q C+CO2=2CO58、-Q C+H2O=CO+H2-QC+2H2O=CO2+2H2-Q CO+H2O=CO2+H2+Q2、工艺流程及工艺描述(1)工艺流程电除焦油器旋风除焦器空气鼓风机空气蒸汽煤气炉煤旋风除尘器间冷器静电除尘器换热气车间灰渣上段下段 煤气发生炉工艺流程图(2)工艺流程描述利用提升机构将煤加入贮煤仓,通过加煤机注入炉膛。然后煤炭在煤气炉干馏段中进行干燥、干馏。煤炭慢速下移,温度逐渐升高,经810小时后到达气化段,在干馏段中,煤炭中的水份都释放出来,焦油及人部分硫化物也都干馏出来,并用不着碳氢化合物,形成上段煤气。进入气化段成半焦状的煤焦,经过气化反应,产生下段煤气。上段煤气离开煤气炉由旋风除焦器再进入59、电除焦油器,除去煤气携带的焦油,然后与下段煤气混合后进入静电除尘器。下段气经旋风除尘器除去绝大部分灰尘后,进入间冷器,经水激冷饱和后,煤气由4000C左右降至1000C左右,与上段煤气在此混合后再通过电除尘器除去煤气中的尘埃,然后进入间接冷却器中进一步冷却至常温。 混合煤气经煤气加压机增压后脱硫供用气点使用。由间冷器排出来的废气水流于处理场进行沉淀后循环使用。由电除焦油器、静电除尘器、板壳换热器里分离出来的煤焦油、轻油、冷凝液分别进入分离沁,经分离后,煤焦油和轻油分别进入储存罐备用。(3)含酚水治理入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分(901500C),继而逐渐被干馏(1505560、00C)脱出挥发分,挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及H2、CO2、CO、H2O混合物,其中,焦油、轻油随顶煤气化段产生的部分发生炉煤汽混合成为顶煤气。干馏气具有较高热值,因而属于混合气的顶煤气热值一般达到16501750大卡/Nm3,干馏产生的酚在净化冷却设备内逐渐被煤气中凝结的水溶解面形成酚水,酚类物属杂酚,以对苯二甲酚居多,酚水的浓度一般不超过5%,将含酚度不注入余热换热器的另一个换热腔,离开煤气发生炉的高温煤气的余热可以将含酚废水蒸发为蒸汽,产生的含酚共沸蒸汽返回煤气发生器炉底作为气化剂,通过炙热的煤层,在高温状态下将酚分解为H20+C02,达到最终达到脱酚的目的。煤气发生炉经济技术指61、标项目单位煤 气 发 生 炉 规 格LD-2.6米(D)LD-3.0米(D)LD-3.2米(D)LD-3.4米(D)炉膛直径2600300032003400炉膛横断面积5.357.078.0428.241燃料耗量/h1400-16002000-21002100-25002150-2600煤气产量Nm34200-52006000-65006500-70007500-8000水套工作压力MPa0.01(或0.25)适用煤种弱粘结性烟煤、不粘煤、长焰煤煤的粒度20-40、25-50、30-60煤气热值(低)KJ/m上段7100-7500下段5016-5643混合6183-6690煤气出口温度0C上段62、100-150下段500-600炉出口压力KJ/m3上段1下段15炉底鼓风压力KPa5-6探火孔蒸汽压MPa294鼓风饱和温度0C503、煤气发生炉结构及主要技术参数(1)炉体结构A、加煤机该加煤机采用三缸液压驱动,上滚筒中捅板下钟式加煤。加煤时,首先下钟罩封闭,中插板打开,当上滚筒打开时,气化用煤从料仓加入加煤机,加煤机加满后关闭上滚筒,然后中插板关闭,下钟罩打开,煤全部落入炉内,而后关闭下钟罩,完成一次加煤,以上结构合用户意见我公司多年设计经验而设计,人用户使用情况看,能有效防止煤气从此处的泄露,改善操作环境。B、炉主体炉主体由耐火砖、水夹套、炉篦、底盘装置、进风箱等组成。 干馏段采用优质63、耐火砖筑而成。水夹套内环板材料选用20g,外环板材料选用Q235-A。水夹套与集汽包相连,上下形成自然软化水循环系统,软化水首先进入集汽包,由集汽包下降到水套中,受热后产生汽水混合物,由上升管到集成汽包,经汽水分离装置分离出蒸汽用于做煤气记化剂使用。水套内的用水,只有在停供软化水而暂时维持生产的情况卜,才能允许使用自来水。底盘装置包括棘轮和灰盘。棘轮和炉篦固定内:底盘上,我厂所配炉蓖是经多年研究设计而成,确保护底布风均匀。两侧除灰,能仃效防止煤气炉运行过程中的偏炉等现象,并减少鼓风阻力,从而减少带出物,有利于煤气的净化。灰盘下安装着滚动轴承,当灰盘转动时炉篦同时转动,灰渣落到灰盘中,小灰刀破碎64、灰渣,由大灰刀排出灰盘。中间进风箱与灰盘的下部水封圈形成水封。A、清灰装置 清灰时由液压站控制液压轴缸作往复运动而使灰稀步进,使之达到清灰目的。清灰机速度可按煤气产量自行调整。用单向节流阀来实现汪灰机往复速度的大小调整。B、煤气发生炉工艺参数 (1)炉膛直径: 3400 (2)进风管道直径:426(3)上段煤气出口管道直径:529 mm 下段煤气出口管道直径:720mm(4)水夹套内蒸汽压力:49KPa(5)最大风压:40006000Pa (6)饱大风压:50650C(7)燃料:弱粘结烟煤(8)入炉煤粒度:1325(9)燃料耗量:22002500kg/h(产气量不同,燃料消耗量不同)(10)煤65、气产量:70008000Nm3/h(煤种不同产气量不同)(11)煤气发热值:1450 Kcal/Nm34、煤气安全技术操作要点(1)生产安全基本要求 各岗位人员要熟悉岗位设备及操作方法。 要熟悉规程及事故处理程序。 煤气设施附近,严禁堆放易燃物品,火种及碰撞起火花等物,有煤气可能的工作房间不应穿钉鞋。 在醒目地点应悬挂安全警告牌。 煤气危险区必须定期测定一氧化碳浓度,作业环境一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3。 煤气设备必须志认操作,不允许外人顶岗。 新装或检修后的设备,管道要按规定进行气密性试验及检查验收。 煤气站与用厂户之间应设置通风装置及联系制度。 (2)操作安全基本要求 严格控制工艺66、参数,煤气中含氧量要小于0.5% 严禁负压操作或超压操作。 管道水封应定期清扫,保证水封水位溢流。 送气前利停气。后的吹扫,必须经过分析合格后,方可进行下步工作,并由专人统一指挥操作。 设备不得带病工作,确保设备完好、运行安全,操作岗位应设有事故照明。3262供电配电设施供电配电设施序号设备名称型号单位数量单价价格备注1进线柜GGD-3-02台10720722馈电柜GGD-3-06台10730733馈电柜GGD-3-49台50733654联结柜GGD-3-02台10720725馈电柜GGD-3-39台10730736馈电柜GGD-3-06台10730737进线柜GGD-3-03台107207267、8馈电柜GGD-3-36台40732929变压器400KW台13535315KW1323210合计1762326蒸汽车间1、射流真空技术 真空还原熔炼是“皮江法”冶镁的主导致工艺,还原罐的抽真空和保持真空主要采用机械滑阀泵,镁合金耗电1010kwh/tMg,60%的电耗来源于机械真空泵耗电。 射流真空技术利用流体(气/液体等)在管道或型腔里流动地产生的附壁效应的一门技术,利用高速喷射蒸汽形成的负压,将还原罐内抽成真空,高压蒸汽主要来源于回转窑的烟气余热锅炉或煤矸石循环流化床锅炉。由于回转窑采用烟气预热白云石工艺、还原炉采用烟气双蓄热工艺,高压蒸汽的制备由煤矸石循环流化床锅炉提供。从xxxx镁业68、有限公司流化床锅炉的投入产出分析,较机械真空泵节省能源23%。2、射流真空配套的蒸汽锅炉采用郑州锅炉厂SHF10-1.25WI型锅炉为双汽包横置式不冷旋涡内分离循环流化床锅炉。该锅炉是1984年与清华大学全作研制开发低速循环化床锅炉技术,先后采用旋流板分离技术及旋涡内分离技术,两种技术分别在河南商丘且化肥厂、河北玉田化肥厂进行中间试验,实践证明,旋涡内分离技术效果较好。3、锅炉主要规范 锅炉蒸发量D=10 t/h 额定压力P=1.25MPa 蒸汽温度t=1940C 给水温度tgs=1050C 布风面积Hbf=1.91.6=3.04 埋管受热面积Hmg=14.9 炉膛受热面积HLt=16 对流管69、束受热面积Hgg=120.6 省煤器受热面积Hsm=141.6 空气预热器受热面积Hkg=1864、配套辅机(1)引风机型号:Y7-36 No.10C出力:Q=2072641452m3/h压头:H=40793534Pa 电机型号:Y250m-4功率:N=55KW(2)鼓风机型号:FG 12t/h出力 :Q=13860m3/h压头: H=9385Pa电机型号:Y250m-2功率: N=55KW(3)给水泵型号:DG12-258流量: Q=12.5m3/h扬程:H=200m配套电机功率:N=15KW 327本项目主要设备选型 本次技术升级改造主要设备选型序号主要技术方案设备选择1白云石煅烧11白云70、石利用烟气预热204m竖式预热器12二次风利用熟料预热448m竖立冷却器13煅烧4.364m回转窑14风扫球磨机2.24.4m球磨机15辅送、筛分扬尘袋式除尘器4套16控制系统中控系统1套17烟尘控制100电收尘器2原料车间(粉磨制团)21粉磨2.611m球磨机22制团LYQ5.0压球机8台23微机配料MHS系列配料系统1套24破碎、输送、粉磨、制团扬尘控制脉冲袋式除尘2套3还原车间31还原系统56支370罐还炉13台32真空系统SHF10-1.25循环流化床锅炉1台33燃烧蓄热式烧咀蜂窝状蓄热体鼓风及排烟系统34控制系统中控系统1套35出渣自动扒渣机12台36出镁液压挤镁机6台37装料自动填71、料机6台38环保集气罩集气布袋除尘器除尘4精炼41精炼炉蓄热式精炼炉6台42浇铸86模自动铸锭机4台4.3抽镁液1吨输液泵12台4.4环保集气罩集气布袋除尘器除尘5煤气站3.4两段式煤气炉4台环保设施.1制备车间烟气及粉尘治理1)回转窑烟气治理白云石电除尘器预分解窑烟气回转窑达标排空2)粉碎压球粉尘治理达标排空压球机球磨机鄂式破碎机袋除尘器引风机吸尘罩3)白云石料场无组织排放面源扬尘治理 在白云石料场周围,按档风抑尘墙高度高于1.3 倍堆料高度,设置4.5m挡风仰尘墙进行隔离防尘。.2还原车间烟气、粉尘治理1)还原炉气煤气空气达标排空引风机重力除尘蓄热室还 原 炉2)还原炉出渣粉尘治理重力除尘72、器达标排空引风机还原罐口还原罐口还原罐口吸尘罩3)还原渣扬尘还原渣由于料度非常细、不含水份,非常容易产生扬尘。为此采用渣坑堆放还原渣,加盖顶部,并将生活污水一体化处理后的水喷入渣坑,降低扬尘。.3业炼车间烟气治理活动式吸烟罩精炼炉引风机达标排空湿式除尘器活动式吸烟罩铸锭机.4动办车间烟气粉尘治理1)二段式煤气发生炉煤气净化见制气生产工艺流程图。2)原煤采用简易煤棚存放,煤棚周围设置篱墙隔离;煤气发生炉炉渣采用挡风仰尘墙防尘。并按料堆情况进行适当喷水,有效降低了面源扬尘。3275污水一体化处理生活污水经汇集,进入地埋式一体化污水处理系统。进入:COD600mg/L BOD5300mg/L出水:C73、OD60mg/L BOD520mg/L处理水量(m3/d)直径()总长(m)设备件数进水管径()出水管径()进水管离底高()出水管离底高()5257150802013328本项目新增设备及估算见附件33项目治理前后能源消耗及污染排放对比1、能源消耗比对 单位:吨项目改造前改造后消减量折标煤煅烧窑55188216723351623940还原炉75600141963410424360精炼炉599763192280562004总电耗万度89829195281-1054.052-1296.00射流真空锅炉0554400-5544-3960合计45048 2、污染物排放比对 治理前后大气污染排放对比表项74、目回转窑改造还原炉及蓄热利用精炼炉及蓄热利用射流真空系统改造电耗小计改造前二氧化硫176.6016241.9219.1923204.945924426598烟尘193.158264.620.991605.40964841592炉渣11589.48158761259.4960324.57629049.55改造后二氧化硫69.3504132.787210.214417.740810.752240.8448烟尘75.852145.23611.17219.40411.76263.424炉渣4551.128714.16670.321164.24705.615805.44消减量二氧化硫107.25121075、9.13288.97792-17.7408-5.80608201.81560.73%45.11%46.78%100.00%-117.39%45.59%烟尘117.306119.3649.8196-19.404-6.3504220.735260.73%45.11%46.78%-100.00%-117.39%45.59%炉渣7038.367161.84589.176-1164.24-381.02413244.1160.73%45.11%46.78%-100.00%-117.39%45.59%3、改造后年节能量测算名称改造 前改造后节标煤节煤率(%)吨耗标煤量8.234.483.7545.57本项目76、通过改造治理后,节能效益明显,改造前吨镁综合能耗8.23吨,改造后吨镁综合能耗4.48吨,节标煤3.75万吨,较改造前比节煤率45.57%,年节标煤约3.57吨12000=4.5万吨标煤,避免向空气中排放烟尘220.7t /a,少向大气排放SO2148.99 t /a,少排放炉渣13244.11 t /a。排放浓度满足相关标准要求,达到了环保综 合冶理大气环境污染问题的目标。3.4治理后能源肖耗及环境状况分析预测项目实施后,对节能减排工作有积极推进作用,将大幅度减少能源消耗,减少污染,有如下效果:(1)余热利用及双蓄热技术将吸收转化烟气和煅白余热,大大降低能源消耗。(2)C技术提高燃料燃烧充分77、性,在大减少了烟气中粉尘、SO2和其他温室气体的排放。(3) 个炉膛内逐渐扩散燃烧,大大降低了燃烧燥声。 (4)低回转窑及不原内空气过剩系数,炉温均匀,可以减少还原灌的氧化烧损,氧化烧损率减小1.5%。4、原材料及辅助材料供应消耗 本项目产品煅白及粗镁,所需主要原辅料有耐火材料、钢材及机物料等。普钢材料主要是Q235、20MN,国内首钢、鞍钢和太钢等均可生产,可由国内各有关钢厂采购。钢材货源充足,完全可以满足生产需求。 本项目所需地耐火材料为常规耐火材料,非常容易在市场上购得。 本项目新增新鲜水量主要是生活用水(5.2m3/ d)、生产补充水量为31m3/ d,不可预见2m3/ d。本厂现有自78、备井眼供水能力为80m3/ h,可以满足生产生活需求。 按生产纲领核算,主要原、辅材料年消耗见附表。5、公用工程及配套设施5.1给排水用水量 本项目新增劳动定员为104人,生活用水量按每天50升/人计,日用水量为5.2m3 ;生产用水量为31 m3 /d;不可预见用水量2 m3 /d,合计最大日用水量38.2 m3 /d.水源 公司现有自备井一眼,井深130m,日供水量可达到803 /d,能力可满足项目实施后生产、生活及消防的需要。 给水系统给水系统采用生产、生活及消防联合给水系统。给水系统主管采用管径为DN100PP-R给水管,DN70以下给水管采用镀锌钢管,并设阀门井、水表井等。室外给水系79、统采用地沟暗敷设,室内沿墙明敷设各用水点。排水系统 厂区排水方式:雨水采用地面排放方式,排放厂区排水沟。 厂区污水排放采用暗管排放方式,排放xx公司原有污水处理系统。 污水管径为DN300DN500钢筋混凝土组成,钢丝网水泥砂浆抹带接口,检查井选用700砖彻圆形污水检查井。消防厂区消防系统采用临时高压制,消防系统由供水管一室外水池一一消防水泵一室内外消火栓组成。消防水源接入企业原一座300m3消防水池。水泵房内安装二台消防水泵,一备一用,消防时自动启用,确保消防用水。在沿厂区道外侧2m处设置室外地下消火栓,按防火规范配置DN65栓口,消火栓间距不大地120m,保护半径不小一于150m。项目中有80、易燃气体存在,还应在危险区域设立消防砂或消防土地,用于紧急状态下的消防材料,隔绝气体与空气接触,从而达到灭火的目的。 在所有建筑物内根据消防类别按照建筑设计防火规范要求配备手提式干粉灭火器,可满足项目实施的消防需要。5.2土建工程设计原则 (1)根据厂区的实际情况,结合总图布置,充分利用土地,合理安排布置新建筑特和构筑特的位置和面积,做到土建工程要与全厂生产产功能有机结合。 (2)生产厂房平面和空间设计必须满足生产工艺要求,流程合理、便于管理、利于设备安装维修。 (3)在满足生产要求的基础上,应符合防火、防震和防腐要求。 (4)认真贯彻安全、适用、经济美观的方针,在满足整体规划的要求和生产工艺81、要求的前提下,努力降低工程造价,减少建筑工程投资。设计范围本项目工程设计主要范围是预热分解器、坚式冷去器、还原炉蓄热交换系统改造,以及煤气管路。建筑及结构设计.1预热分解器(1)建筑设计:窑直径10.8m、高3.8m。 (2)结构 结构主体及围护体系采用钢结构。主解架梁、柱采用楔形拼接工字钢,围护钢板内砌耐火砖材料,围护体系的次要构件采用冷弯型钢檩条。基础采用天然地基上的钢筋混凝土独立基础。.2回转窑 采用钢结构为支撑体, 通过喷吹煤粉燃烧提供煅烧所需的高温。主要为通过窑头、窑尾及中间2个支撑基础工作。.3竖式冷动机 采用钢结构为支撑体,通过高温煅白显热的转换吸收,加热回转窑燃烧二次风温。.482、双蓄热还原炉及燃烧系统改造 在每个还原炉段部基础部位安装换热器,陶瓷蓄热体按一定的要求进行填充,并在换热器前后安装DCS自动控制系统。.5抗震设计 搞震设防烈度为8度,设计基本地震加速度值0.15g,抗震设防类别为丙类。由于所采用的钢结构具有良好的延性和抗震性能,减少了结构所承受的地震作用,避免了主体结构及连接节点在地震时遭爱严重破坏的可能性。5.3配套设施供电 本项目新增主要用电设备46台,新增电力安装总容量1500kw。新增用电设备均为三类负荷。电气负荷计算采用需要系数法,并计入适当的同时工作系数;照明采用单位容量指标估计。 供电由xx公司变电站供给,引入电压为10kv。本次设计初步计算无83、需新增变压器,原有变压器或满足目前公司生产、生活用电的需要。5. 3.2供配电系统 全厂用电负荷电压均为380/220v。配电系统采用树干式和放射式相结合的方式,主干线用电缆埯地敷设,各分支线路绝缘导线穿钢管没墙明敷至动力配电箱再至用用电点。车间配电采用三相线制,有一专用接地保护线。 为保证安全生产,在车间总电源进线做重复接地,车间所有用电设备正常工作不带电的金属外壳采用统一接地的保护措施,并要求接电阻R4。 照明供电与生产用电分路代给。 为了节约电能,提高电能利用率,对无功功率进行补偿,补偿装置采用在变电室低压侧集中自动补偿方式,使补偿后的平均功率因数达到cos=0.9以上,达到降低线路无功84、损耗,节约能源的目的。照明 新建车间均采用节能型灯具,并使照明度达到75LX,以满足生产的需要。通讯 公司各主要部门配有专线电话在,并配备内部程控交换机,可满足对外内联络的需要。对于移动工作场合,人手一部无线对讲机,便于工作需要。投资估算 本次初步估算供电工程需投资5.0万元,详见57供电主要设备明细表。表57 供电主要设备明细表序号名 称型号规格数量(合)单价(万元)总价(万元)1线路规格1332照明设施120.050.63其 它0.44小 计 46、厂址条件和厂址位置6.1自然条件 (1)xx县xx镁业有限公司1.2万吨/年金属镁炉窑改造技术升级节能减排工程建设项目位于xx县郭家庄镇柏林村85、。 (2)xx县位于山西省南部、运城北端,全县13个乡镇,343个行政村,39万人口(其中农业人品33万),国土面积167平方公里,是一个以丘陵野地为主的传统农业县,也是一个省级脱贫巩固县。2006年被省政府确定为全省25个扩权试点县之。 xx县位于运城盆地和临汾盆地的交界处,地里坐标为东经10005933111037 29、北纬350 9 38 350 34 11。东与绛县、垣曲相接;北同候马、新绛相连;西与稷山、万荣、运城接壤;南与夏县为毗邻。东西57.55公里,总面积1167.11平方公里,县城在县境偏西方的涑水盆地处。(3)三面环山,地势西北、东南高、中间低。中条山模东南,一般海拔1186、00米,最高唐王山海拔1571米;西不稷王山,海拔1279米;东有紫金山,海拔达千米左右。中部和南部地势平坦,海拔一般在650米以下,丘陵垣地遍布县境。峨嵋岭位于县境北部,一般海拔为650到800米。境内河流主要有涑水河及沙渠河二条。涑水河发源于绛县陈村峪,在县境内流程83公里,由东向西南流入黄河。沙渠河发源于唐王山北麓,由东向西于县城北汇入吕庄水库。(4)xx县属暖温带大陆性季风气候,一年四季分明,昼夜温差大。春季干燥多风。夏季炎热,秋季多阴雨,冬季寒冷少雪,降水多集中在夏秋季,年均降水量在450600mm之间,十年九旱,春易旱,秋易涝,全年日照平均时数2461小时,56月日照时数较多,1287、2月较少年平均气温为814,最冷的1月份平气温为3.2最热的7月份平均气温为26.5。个年无霜期160190天。平均风速1.6m/s。(5)工程地质、地震、文水地质情况根据国家地震局最新颁发中国地震动峰什加速度区划力图(GB183062001A1),xx县地震裂度为8度。拟建场地和地基稳定性较好,为均匀地基。该场地工程地质属温陷黄土,为了保证建筑物安全,对地基应要进行适当处理。6.2社会经济环境 (1)xx县境内矿藏资源较为在富,有铜、长石、石英、大理石、水泥、白云石、型砂等。工业有陶瓷、玻璃、五金、工具、化肥、水泥等生产行业。 全县现有耕地79万亩(其中水浇地20万亩),主要种值小麦、棉花、88、玉米、高梁、谷子、豆类、油料作物等,形成了“粮、果、菜、药、畜”五大主导产业。境内矿产资源较为丰富,铜、长石、长英、大理石、水泥、石炭岩、蛭石、型砂等均有分布。主要工业有钢铁、镁业、玻璃、化工、水泥、机械制造、陶瓷、绿色食品等行业。其中玻璃制品、陶瓷制品、活板手、脱水蔬菜等产品远销日本、韩国、美国、及欧州等许多国,深受用户欢迎。(3)xx县交通以公路运输主为,南同蒲铁路与大运二级公路、大运高速公路纵穿县境。6.3厂址选择项目选址基本原则 (1)符合国家、地区和城乡规划的要求。 (2)满足项目对原材料、能源、水和人力的供就在,生产工艺和营销的要求。 (3)约和效益的原则,尽力做到降低建设投资,节89、省运费,减少成本,提高利润。(4)防洪、防震、防地质灾害危害。 (5)实事求是的原则对多个场地选址时,在要调查研究的,进行科学分析和比选确定。 (6)节约项目用地,在保证基本工艺和设备布置的前提一,尽量不占或少占土地面积。 (7)注意项目建设时的环境保护问题,以人为本,减少项目对生态和环境的影响。项目选址结果 通过对厂区周围及项目所在区域的自然环境及社会概况了解,项目厂址位于地势平坦区,生产所需的水、电以及其它原辅材料可以满足生产需要;同时厂址交通条件极为优越,适于材料运输。总之,本项目在厂址选择上是合理可行的。7、环境保护7.1设计依据 (1)建设项目环境保护管理规定国务院第253号令; (90、2)建设项目环境保护设计规定国环这了1987002号; (3)大气污染物综合排放标准GB162971996; (4)环境空气质量标准GB30951996 (5)污不综合排放标准GB89781996; (6)地表水环境质量标准(GB38382002)3类水域标准; (7)工业企业厂界噪声标准GB1234890; (8)城市区域环境噪声标准GB309393; (9)农田灌溉水质标准(GB508492); (10)国家行业管理部门制定的有关环境保护的法规和规定; (11)公司提供的技术资料及其它相关设计资料;(12)工艺专业及公用专业提供的设计技术资料等。7.2主要污染源与污染物 本项目生产属冶金生91、产类,主要污染源是在生产过程中炉窑产生的烟气、SO2;风机、泵类产生的噪声;另外,还有少量生活污水和生产、生活垃圾产生。本工程 主要涉及环保治理项目,主要工艺及设备在第三章已做分析,本章节只对第三章做补充说明。7.3综合利用与治理方案粉尘、废气治理 本次节能设计主要针对原有生产过程进行炉窑技术升级改造,污染源为原生产环节的污染源,xx公司已经采取了有效的针对措施,本项目新增设备和和改造设备均采取较为合理的环保措施。 1、回转窑烟气的接入和预热分解器烟气接出,均为密闭结构,不外溢烟气,回转窑烟气治理如下:预分解窑回转窑电除尘器白云石达标排空2、竖立冷却窑采用密闭装置,防止空气汇露而造成换热效果降92、低。3、制备车间粉碎压球尘治理吸尘罩鄂式破碎机球磨机压球机引风机袋除尘器法、尘器达标排空4、白云石料场无组织排放面源扬尘治理 在白云石料场场周围,按挡风抑尘墙高度于1.3倍堆料高度,设置4.5m挡风抑尘墙进行隔离防尘。5、还原炉烟气输送整个过程为密闭作业,烟气经蓄热体,经简单除尘后达标外排。还原炉气处理措施见下图空气煤气达标排空蓄热室重力除尘引风机还原炉6、还原炉出渣粉尘治理还原罐口达标排空袋除尘器引风机吸尘罩还原罐口还原罐口7、还原渣扬尘 还原渣由于粒度非常细、不含消化分,非常容易产生扬尘。为此采用渣坑放还原渣,加盖顶部,并将生活污水一体化处理后的水喷入渣坑,降低扬尘。8精炼车间烟气治理活动93、式吸烟罩精炼炉达标排空宽、湿式除尘器引风机活动式吸烟罩铸锭机9、动力车间烟气、粉尘治理A、二段式煤气发生炉煤气,经一系列的处理后,煤气含尘降低很大,详见制气生产工艺流程图。B、原煤采用简易煤棚存放,煤棚周围设置篱隔离;煤气发生炉炉渣采用挡风抑尘墙防尘。并按料堆按料堆情况进行适当喷水,有效降低了面源扬尘。噪声污染防治措施(1)在满足工艺设计的前提下合理选用设备,尽量选用技术先进、运行平稳的低噪设备。(2)合理布置产生噪声的设备,以减少噪声辐射。(3)采取隔声、减振措施。对锻炼造等振动大的设备,均采用减振基础;对风机、水泵安装隔振垫,水泵进出水加装柔性橡胶接头,与泵体相连的管道加“避振喉”等措施,94、以减轻振动噪声。(4)在厂区种值灌花、花卉,不仅减少噪声辐射污染,而且可美化环境。废水治理生产过程中用水环节主要是生活用水,生活污水xx公司原不污水处理系统处理后进中水池,中水用于厂区绿化、道路喷洒等环节。生产用水主要为该改造项目的冷却用水,为净循环,汇入企业原经循冷却系统,不外排。煤气发生炉含酚废水的治理在前面的章节中已经进行了阐述,这里不在重得和。固体废物治理生产、生活固废分类处理。生活垃圾分类处理。生活垃圾由环卫部门统一处理。生产固废有回收价值的外销,无回收价值的废弃物运往环部门指定地点统一处理。(1)生产固废 本项目运行中主要生产固废主要为废耐火材料、废蓄陶瓷、废钢材,每年约产生20吨95、,这些可以回收再利用,一般外销。 (2)生活垃圾 生活垃圾的容重以每立方米0.55吨计算,全厂新增104人,每人每天生产1公斤,每天约产垃圾0.189立方米。考虑产生量较小,垃圾运送周期定为一周一次,但是为避免垃圾收集运输造成对厂区环境的影响,根据本厂的情况,拟对垃圾的处理分为两个步骤:垃圾的收集按规范要求,在厂区内应按小于70米收集半径,设一个垃圾箱,垃圾箱的容积以300升计, 厂区内大约需设14个垃圾收集箱,以保证厂区内环境的整洁。另外考虑到生活工作的需要,垃圾箱可以根据现场情况进行合理设置。垃圾的转运为了及时把收集的垃圾运走,保证运输过程中不对环境造成污染, 其工作过程:将闭合好的垃圾箱96、整体送上垃圾车,固定好各垃圾箱,运送途中要保证运输安全,避免因事故引起的垃圾抛洒飞散,运至环卫部门指定垃圾堆放点。绿化在厂区总体设计是时布置绿化带,与道路形成绿化隔离带,在厂区车间四周、道路两旁种值针叶树、阔叶树、灌木花草等绿色值物,形成一个绿树成荫、绿地成片、环境优美、舒畅卫生的厂区环境。8、劳动保护与安全卫生8.1运行过程中职业危害因素分析 本工程贯彻执行“安全第一,预防为主”的方针,提高生产自动化水平,减轻工作的劳动强度, 以确何符合国家规定的劳动安全与工业生产的要求,保障劳动者在劳动生产中的安全的健康。 生产过程 中因管理不善、操作失误或设备损坏、停水停电等非常正常因素,以及炉窑设计施97、工不符合要求或发生煤气质量差不能充分燃烧,都可能造成运行中的职业危害。8.2防治措施防机械伤害(1)在设备的转动装置外露部分均设置防护罩,以确保工人劳动安人。(2)在设备平台、坑口等处,其周围均设栏杆,以防跌落产生伤害。 (3)工作场地采用混合照明,按工作性质不同保证有3050LX照明度,并对地坑内的各处设备附近均设照明。(4)各车间按功能要求合理划分原材料、成品区,留足够的运输通道、人行通道以及安全通道。防高温在车间外墙上装有轴流风机,对车间采取机械通风,已降低车间温度,排除车间内的有害气体。防火本次设计生产车间属冶金类和产车间,车间按冶金类车间防火考虑,建筑设计按照建筑设计防火规范进行设计98、,车间按要求合理布置安全门,满足在紧急情况下人员的疏散,车间四周设置消防通道。厂区设有环状消防网,配置消火栓,间距不大于120m,保护半径不小于150m,满足紧急救援安全需要。电气安全(1)变压器变压侧装设避雷器,厂区内较高屋顶设置避雷针。(2)严禁在同一系统中部分设备接地和部分设备零现象同时存在,接电阻R4欧。(3)建筑物内所有金属管道均应同PE线做等电位连接,要求接电阻R4欧。(4)所有用电设备非正常可能带电的金属外壳,电气支架等物应与接地系统可靠焊接。用水安全厂区设置了更衣室、卫生间等设施能满足职工的卫生要求。厂区饮用水有工业园区供给,符合国家饮用水标准。防气体危害 生产过程中煤气的安全99、使用,直接关系到企业经济利益和职工的生命安全。煤气由于密度比空气小,泄漏后一般向空气上层漂移。可能造成人体窒息或遇明火燃烧,如果单位体积浓度较大野,可能引起爆炸。(1)如果在室内发现煤气泄漏,应立即关闭气阀,切断电源,熄灭明火,迅速放低头部,快速离开现场;(2)在气站停留过长时间后发现有头晕呕吐等不正常反应时,应迅速离开,带到开阔地带,做强制呼吸;9、消防9.1设计依据 (1)建筑设计防火规范GB00162006; (2)建筑灭火器配置设计规范GB501402005; (3)火灾自动报警系统设计规范GB5011698;(4)建筑物防雷设计规范GB500571994(2000版)(5)爆炸和火灾100、危险环境电力装置设计规范GB5005892(6)国家和行业管理部门制定的有关消防的法规和规定;(7)xx公司提供的技术资料及其它相关设计资料;(8)工艺专业及公用专业提供的设计技术次料等。9.2工程环境及火灾危险性本项目建设所在地具有良好的建设条件,对本项目不构成火灾危险。 本项目属于冶金行业,生产车间火灾危除险性为丁类,建筑物耐火等级为三级。9.3消防设旋措施总图消防 总平面布置按照建筑设计防火规范要求进行总体设计,充分考虑了消防通道,建筑物之间留有足够的防火间距。厂区风建筑物间形成环形消防通道,满足规范要求。建筑消防 钢结构厂房安全疏散能够满足建筑设计防火规范要求。钢结构部件刷防火涂料达到101、耐火极限要求。 车间内设有安全疏散通道及安全门。电器消防电器设计上,设备配有短路过载和接零保护,以防火灾发生。消防给水和灭火设备 生产车间为重点消防对象,建筑物耐火等级为三级,丁类生产(1)消防制度采用低压制消防,消防用量:室内为15升/秒,室外为20升/秒,火灾延续时间按2小时考虑,一次火灾设计用水量252m3。(2)消防源为公司自备井,厂区设给水房水池,采用生产、生活、消防三合一联合供水系统工,水池水位与水泵开停自动连锁控制,消防时设备自动投入运行状态,确保消防用水,平时不得动用。(4)室内按建筑设计防火规范GB500162006的要求在各建筑物配置灭A、B、C类火灾的手提式干粉灭火器。组102、织机构 公司设防火领导小组与配备防火员,。对职工定期进行防安全及应急措施等防火知识教育。制定完善的防火规章制度和消防措施,并认真贯彻执行,切实做到有备无患。10、节能节能减排是调整经济结构、转变经济方式、提高经济效益的现实、有效的切入点和突破口。实现能源资源节约优化配置与合理利用是从整体上提高能效、转变经济增长方式,那建设资 源节约型社会的重要内容,从源头推 动经济(产业)一能源(资源)一(环境(生态)三者间的协调互动,其范畴包括以环境和生态为约束条件,调整优化产品结构、能源消费结构和供应格局,统筹规划能源开发、运输、贮存、加工、转换、燃料替代等,实现能源利用最坐整体效益,促进经济和社公向节能103、型发展。 10.1设计依据(1)中华人民共和国节约能源法自1998年1月1日起就施行(2)机械工业部标准JBI1486机械工为节能设计技术规定;(3)国家有关节约能源及合理应用能源有关节能减排政策;(4)冶金工厂节能设计及使用手册;(5)厂方提供的有关资料;(6)工艺及其它各专业提供的有关技术资料。10.2设计原则(1)认真贯彻执行国家有关节约能源、合理利用能源的现行政策、法规、规范、标准;贯彻执行国家有关能源应以开发和切节约并重的方针,做到“技术上可行, 经济上合理”,合理利用能源,降低单位能耗,提高经济效益及社会效益;(2)采用先进合理的生产工艺,选用高效节能设备;(3)推广行之有效的“四104、新节能”技要,即新技术、新工艺、新设备和新材料。(4)对生产过和的二次能源-生产余热进行吸收转化。10.3能源构成及能耗计算本项目新增主要用电设备46台,新增电力安装容量1500lkw用电量为1054.54kwh。本项目生产用水主要是设备冷去补充水,以及生活用水。经计算每天用水量38.2 m3,全年用新鲜水量 为12606 m3。 本项目生产对原回转窑及还原炉大量的余热进利用,每年可节约标煤458048吨。10.4项目节能措施1、项目采取的节能核心技术 (1)回转窑烟气利用节能 自云石预热煅烧设备太技术,回转窑中心自动控制设备及技术,形成了先进的竖式预热器一回转窑一竖式冷却器的基本工艺结构,预105、热器利用窑尾排出的8500C以上的烟气预热分解白云石,冷却器使煅白得到快速冷却同时又回收了预热,既增强了煅白的活性,可提高了白得到快速冷却同时又回收了预热,既增强了煅白的活性,又提高了入窑二次风温,热利用率进步提高,煅白质量提高能耗大幅度降低,吨镁煅白煤耗下降到1.3吨以一,节能40%。(2)双蓄热还原炉高温烯烧节能技术采用双蓄热高温空气燃烧技要和自动控制技术,其主要优点包括:极限回收烟气余热,用于预热助燃空气燃料,将空气预热到热 度8000C 10000C,一般节能可达到50%60%;炉内形成特别均匀的温度场,延长还原罐及炉体寿命;能通过组织高温贫氯燃烧,减少环境污染;强化对还原罐的辐射对流106、传热,产量可以提高20%以上。(3)循环流化床锅炉高效率燃烧节能蒸汽射流代替机械真空泵设备及工艺,采用SFH1.25WI型循环流化床锅炉,该锅炉可燃烧烟煤、贫煤、无烟煤、煤矸石、链条炉渣、造气炉渣、燃烧效率可达97.66%,热效率达86.5%。2、其他节能措施(1)本次设计新增设备选用高效节能设备,并制定合理的生产工艺,合理使用设备,提高设备负荷率。(2)总体布置和车间工艺布置规划合理,物流畅通、短捷,减少运输量以节约能源消耗。(3)严格执行国家有关节能的规定,选用节能型机电设备,并合理配置电容补偿器。(4)车间动力供电与照明供电分路供给,分别计量,严格控制用电。(5)生产过程中所需的清洗用水107、采用循环水,以节约水资源,减少物料运送产生的能源费。(6)电力变压已采用节能型设备,照明设备选用灯具。(7)供水、供热、供气管网应定期检查、维修,杜绝跑、冒滴、漏现象发生,减少非生产性耗能。(8)加强能源管理,强化节能意识,建立健全能源管理机构、能源管理制度及相应的控制目标,配置相应的计量器具,使能源水耗在受控状态下运行。10.5节能减排对比治理前后燃料消耗对比分析见下表101表101 燃料消耗对比分析项 目改造前改造后消减量折标煤煅烧窑55188216723351623940还原炉75600414963410424360精炼炉5997.631922805.62004总电耗 万度898.291108、952.811054.521296.00射流真空锅炉05544.0055443960合 计450481、项目改造前,平窑每煅烧1吨白需要消耗原煤766.5kg/t 煅白,还原1吨镁锭需要消耗原煤6.3 t /t Mg,精炼1吨镁锭需要消耗原煤0.4998 t /t Mg,全厂消耗电力748.5Kwh / t Mg。平窑年消耗原煤:镁锭1200 t /a6 t煅白/t Mg766.5kg /t煅白=55188 t;还原炉年消耗原煤:镁锭12000 t /a6 .3 t/ t Mg=75600 t;精炼炉年消耗原煤:镁锭12000 t /a0.5 t/ t Mg=5997.6 t;电力:镁锭120109、00 t /a748.5kwh/ t =8982000 kwh.2、项目实施改造后,每煅烧1吨煅白需要耗原煤301kg/ t 煅白,还原1吨镁锭需要消耗原煤3.458 t/ t Mg,精炼1吨镁锭需要消耗原煤0.266 t/ t Mg,射流真空锅炉消耗标煤0.462 t/ t Mg,全厂消耗电力1627.3 kwh /t Mg回转窑年消耗原煤:镁锭1200 t/ a6 t煅白/ t Mg 煅白=21672 t;还原炉年消耗原煤:镁锭12000 t /a3.45 t/ t Mg=41496 t。精炼炉年消耗原煤:镁锭12000 t /a0.266t/ t Mg=3192 t。 射流真空锅炉消耗原110、煤:镁锭12000 t /a0.426t/ t Mg=5544 t 电力:镁锭12000 t /a1627.33 kwh / t =1952.881wh. 3、本项目节能合计(5518821672)+(7560041496)+(5997.63192)+(898.291952.81)(0.12290.7143+(05544.00)=63074.77 t原煤。4、能源消耗计算折标煤:63074.77 t原煤0.7143=45084 t,从而全年减少SO2 排放201.8吨,烟尘排放220.7吨,煤渣13244.11吨,节能减排效果明显。11、生产组织和劳动定员11.1生产组织xx县xx镁业有限公司111、成立以来,已建立了全新的管理机制,按精简机构的原则,不重复设置和管理机构,使企业形成了统一、高效的组织体系。本项目人员编制以便于管理、提高效率为原则,各小组设组长负责,预热分解器及冷却器部分归原料制备车间回转窑工段管辖;还原炉蓄热交换控制部分归还原车间还原炉加热工段管理。人员编制明细见附表11.2工作制度本项目工作制度采用一班制 。工作制度执行国家规行的劳动法,全年工作日为330天,和每班工作8小时。工作年时基数2640小时,设备年时基数7920小时。11.3劳动定员本项目根据工艺及各专业要求,目前定员数为104人,全部纳八原生产系统。项目所需人员由社会招聘而来,主要为农村剩余劳动力、大中专学112、校毕业生及部分;国有企业下岗人员。聘用技术优秀经验丰富的人员担任专业技术人员和高级技术工人。11.4人员培训 为了保证产品质量,对招聘员工全部进行培训,采用内部培训和送驻设备生产厂家进行理论实践相结合的培训方式,对上岗人员进行了职业道德,岗位技术培训经严格考核后,上岗工作人员全部为合格者。12、施工条件和进度计划12.1施工条件交通条件 本项目位xx县郭家庄镇柏林村,xx县交通以公路运输为这,南同蒲铁路与大运二级公路、大运高速公路纵穿县境,交通十分方便。本次建筑用地较为平坦,无明显高差,适于建筑原料和设备运输。基础条件施工现场有水源井,供水量可达80m3/h ,能满足施工和生产用水要求。电源由113、xx公司原有变压器供给,可以满足施工生产用电要求。12.2进度计划20xx年5月,完成项目的可行性研究报告;20xx年6月前,完成项目前期准备;20xx年7月中旬前,完成项目初步设计及审批;20xx年8月,完成施工图,基建工程开始施工;20xx年12月,主要设备开始安装;第二年2月,动力车间、制备车间进行试生产;第二年3月,还原车间、精炼车间试生产;第二年6月,项目总体调试试并转入正常生产;详见项实施进度进度规划(见表15.21)。表15.21 项目实施进度规划年项目内容20xx年第二年45678910111212346可研编制及审批项目前期准备初设编制及审批施工图设计土建施工设备订货与加工设114、备安装制备车间试生产还原车间试生产总体联动转入正常 13、投资估算与资金筹措13.1投资估算依据编制范围xx县xx镁业有限公司技术改造项厂(场)区的建、构以筑物,主要设备以及场地硬化、绿化等工程 。编制依据 (1)山西省筑工程预算定额(2003);(4)xx县是全国镁企业最为密集的地区,本项目的实施不仅具有显著的节能效果、环境和经济效益,更对区域镁行业的技术改造、节能减排改造、区域环境空气质量的根本好转,具有普遍的示范作用和实际的指导意义,将对区域环境空气质量作出较大的贡献。综上所述,本项目投资利润率高、回收期限短,环境效益、社会效益和经济效益显著。本项目应尽快建设投产,对区域节能减排工作,实115、现经济可持续发展都将起到积极的促进作用。15、结论和建议15.1项目主要风险及其防范措施风险分析本项目运行过程中主要风险来自于生产过程中因管理不善、操作失误或设备损坏、停水停电等非正常因素,以及煤气在管道输送和炉窑燃烧过程中出现的气体外漏等时段产生的不安全因素。如果故障发生将煤气排放列外界环境中,可能引起输气管道起火爆炸,以此而引发的恶性连环事故,危害到厂内工作人员及周围居民的生命财产安全。风险防范措施(1)培养高素质的技术、操作人员,上岗之前进行严格的培训和考核,考试合后发给“上岗操作证”、凭证上岗操作,在技术上减少工程风险的发生。(2)完善设计、严格施工,选用检验合格的产品、设备。(3)保116、证供电、供水等设施、设备的正常运行,杜绝意外停电、停水的事故发生。(4)加强煤气的使用管理,建立科学严格的设备操作规程,严格按照设备安全操作规程进行操作。(5)建立各项管理规章制度,建立运行、操作日志,建立定期环境监测制度;完善从设计、技术、设备、调试、运行到安全、环境监测等方面的档案记录和管理、归档工作,形成本工程风险事故的原因可查清、责任可追究的机制。15.2结论和建议工艺方案确定本工程经过对原有回转窑和还原炉进行节能技术改造,技术可靠、节能效果明显,从项目运行条件分析是合理可行的。工和运行特点(1)本项目3个工程环节,能量转换明显,减少污染产生量HTAC技术高效节能,采用清洁了SO2和烟117、尘的排放;高温低氧的燃烧环境以及烟气回流的掺混作用,大大抑制了氮氧化物的生成,使氮氧化物排放量降到100mg/m3以下;燃烧过程无黑烟产生;火焰在整个炉膛内逐渐扩散燃烧,燃烧噪音。(2)降低能耗由于蓄热式燃烧技术的应用,空、燃气均预热至1000左右,可以降低空气过剩系数,可以灵活控制炉内环境,炉温均匀、克服传统局部温度过高的弊病,减少还原罐氧化损耗。(3)产生的间接效益金属镁企业是xx县高污染企业,因镁生产每年消耗大量原煤,向大气中排放大量的SO2和烟尘。使区域环境质量恶化,TSP严重超标,NOX、SO2也有不同程度的超标,本项目的实施可以大大降低能源的消耗,降低污染物排量,具有技术可靠、操作118、方便、环境效益明显、节约能源优点,本要程是可靠、安全、合理可行的。可研结论(1)xx县作达镁业有限公司利用余热节能降耗改造项目,符合国家和山西省相关行业政策,是充分发挥其资源、市场、资金、运输、管理等各方面的优势,进行炉窑治理的环境保护工程,项目的发展方向是正确的。(2)厂址选择在xx县郭家庄镇柏林村八过镁业公司厂内,该场地的地势平坦、交通方便、电源充足、水资源丰富,建厂条件较好。(3)本工程整体设计体现了技术先进、稳妥可靠、安全适用、经济合理的要求尤其突出了环保综合治理可持续发展的经营理念。(4)本项目环境保护、劳动安全、工业卫生、消防、抗震等设计严格执行国家和当地政府的有关政策、法规、标准119、。做到文明生产、清洁生产。环保设施达到了同规模企业国内先进水平,每年节约标煤45048吨,向环境减少SO2排放201.8吨,减少烟尘排放220.7吨,减少固体排放13244吨,可以达到改善区域环境质量的目标。(5)本项目总投资估计算值为5851万元,项目年平均利润总额为2439.9万元。从经济效益角度分析,本工程是一个高投资、高收益的项目,每年直接产生经济效益4567.3万元。从环境和社会效益角度分析,本工程的效益是显而易见的。建议本工程具备较好的建设条件,工程各项技术经济指标较好。建议应从工程的设计、施工、调试、环保验收到投入正常运行,要早着手、早安排,从早做好规范化管理工作。该项目的实施,120、对山西清洁能源区的建设和运城地区的经济发展将起到重要作用,应抓紧实施。“双预热蓄热还原工艺”,可将排烟温度控制在150以下,使燃料燃烧充分,热能利用率大幅度提高,有害气体大幅减少,能大量减少CO2、NOx、SO2的排放,减排效果明显。由于炉体采用钢架、低水泥浇注料和含锆纤维棉等保温材料,保证炉体强度和寿命的情况下大幅提高炉体的保温能力,能源利用率大增;采用双预热蓄热燃烧方式,提高燃料的燃烧率,降低排烟的热量损失,节能效果显著,还原吨镁能耗由改造前的5.712吨标煤降至1.43吨标煤,降耗幅度达74%。与传统还原炉相比,料镁比可降低6.0至6.2,还原时间缩短一小时,降低原镁生产成本10%,经济121、效益明显。蓄热式镁还原炉的使用,可以大幅度减少热量的损失,延长还原罐的使用寿命(蓄热式还原炉还原罐的使用寿命由原还原炉还原罐的使用寿命的30天增加到60天)。16. 结论及建议15.1 主要风险根据国外生产实践表明,硅铁电炉生产中极端事故发生的概率相对较小,事故的发生主要是由于操作不当所致。(1)设备事故生产设备在生产过程中会因各种原因发生设备事故,并往往伴随着其它风险,如漏电、机械伤害、火灾或粉尘泄漏,容易造成人身伤害、设备损坏(包括布袋破损、电气设施损坏等),使生产停产,经济损失较大。(2)停电事故停电对环境的影响主要体现在对各除尘设备、引风机、泵等设施的影响,会造成项目的全面停产,并有使122、其它事故发生的可能性大大增加,在停电且备用电源无法及时启动时;本工段等废气装置无法正常运转,使废气达不到规定指标,造成污染物超标排放,而影响其它关联工序。(3)泄漏事故根据潜在环境风险因素分析和以往事故调查, 可能发生滤袋破损,设备相接的管线松动、脱落或管口焊缝开裂。气体直接外排后扩散至外部环境。15.2 防范措施工程在设计中将严格执行有关标准、规范,使工程的安全性有了可靠的保证。工程所采取的安全措施将贯彻到生产装置及公用工程设施的设计、施工、运行及维护的全过程。1.采用双回路电源,减少停电事故2.管道、设备的制造及安装严格进行气密性试验,防止烟气的泄漏。3.对各岗位操作工人进行安全生产培训,123、进一步完善安全生产设施,确保不发生设备事故。15.3 结论与建议(1)拟改造项目符合国家及山西省产业政策以及企业清洁生产要求。(2)设计中采用有效的环保治理措施,能够确保“三废”达标排放。(3)降低生产成本,确保生产设备运行时间、提高作业率。(4)该项目具有较好的环境效益和社会效益。本项目实施后,按年产铁合金2 万吨 ,以颗粒物排放浓度 50mg/m3 计算,年可减排量为 4543吨,可见,通过项目带来的环境效益是十分明显的。 实施本项目后,能做到高标准,与国际接轨;为现有工艺在技术、经济可行的情况下提供污染物削减目标值,逐步减轻整个钢铁行业的环境污染状况,实现整个国民经济的可持续发展,具有显著的社会效益。 综上所述,该项目符合产业政策,工艺合理,技术成熟可靠,具有较好的环境效益和社会效益。应抓紧进行资金筹措,及前期工程准备工作,以使项目尽早实施,为当地经济发展和环境改善作出应有的贡献。