焦化有限责任公司焦化工程项目可行性研究报告270页.doc
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2024-09-13
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1、焦化有限责任公司焦化工程项目可行性研究报告XX工程咨询有限公司二零XX年XX月焦化有限责任公司焦化工程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258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 总说明12 项目提出背景113 原料、燃料和产品的市场供需情况154 厂址及建厂条件175 车间生产工艺流程及设备选择206 公用2、及辅助设施817 环境保护1298 劳动安全1539 职业卫生16410 消防17111 节能18112 投资估算18513 职工定员及主要技术经济指标19014 项目实施计划及资金来源与运用19515 财务计算及评价1961 总说明1.1 项目名称鸡西xx焦化有限责任公司焦化工程1.2 项目的主办单位及负责人项目主办单位:黑龙江xx矿业集团有限责任公司项目负责人: *1.3 本报告编制依据及原则1.3.1编制依据(1)国家发改委焦化产业政策的要求。(2)黑龙江省东部煤电化基地发展规划,加快发展煤炭循环经济政策。(3)鸡西市“十一五”国民经济和社会发展规划纲要。(4)鸡西市能源工业“十一五”发3、展规划。(5)省发改委核准。(6)设计委托书;(7)技术协议;(8)业主单位提供的设计资料。1.3.2编制原则(1)结合厂址现状和装置特点,做到工艺布置合理,辅助设施简单适用,力求节约能耗和节省占地。(2)依据环保法规,尽力做到清洁生产和尾部处理相结合,采用的三废治理措施先进,有效,并与工程建设实现“三同时”,将环境污染降到最低。(3)贯彻劳动法,加强劳动安全和职业卫生防护设计措施,保证生产人员的身心健康。(4)贯彻消防法,保证消防设施的完善可靠。(5)设计委托书;(6)技术协议;(7)业主单位提供的设计资料。1.3.3研究范围可行性研究的范围为250孔5.5m捣固焦炉和与其配套的煤气净化系统4、上煤系统以及界区内的公辅设施。1.4 可行性研究的概况和结论1.4.1 概况1.4.1.1 规模及确定规模的依据根据xx集团的发展规划要求,除大力发展煤炭采掘主业外,集团确定在近几年中还要发展煤炭深加工业及化工产业,使其在集团公司内部形成由原料到产品的产业链,发挥公司在煤炭行业的特殊优势,使企业获得更大的经济效益,同时,也提高了企业的抗风险能力。因此xx集团确定拟建设年产96万吨冶金焦能力的焦化厂,焦炉煤气用来制取甲醇。1.4.1.2 厂址鸡西恒山区xx乡民主村与xx矿业集团联建鸡西xx焦化有限责任公司联建96万t/a冶金焦化工程,厂址位于鸡西市恒山区民主村。在鸡西市西南方向,偏南侧,距市区5、约17.5km。1.4.1.3 工艺方案的选择根据xx矿业集团、鸡西市的总体发展规划和鸡西矿业(集团)有限责任公司的实际情况,结合国家经济建设的有关方针政策,本项目方案设计遵循以下原则:(1)在鸡西市的总体发展规划的指导下,统筹安排,合理布局。(2)在设计方案中采用先进、成熟、可靠的工艺技术和设备,确保焦化工程能够长期、稳定、连续地运行,生产优质冶金焦及其他化工产品,以取得良好的经济效益。(3)贯彻治理“三废”,减少污染的原则,以满足国家有关环保法规的要求。(4)在工艺流程和设备选择方面,采用先进的节能降耗技术,减少对水、电、蒸汽等动力的消耗,以达到国家有关节能规定要求。(5)根据以上的设计原6、则,拟选择如下主体生产工艺方案:JNDK55-05型焦炉为我国最新开发、设计并得到广泛应用的宽炭化室捣固大型焦炉,是国内较大,炭化室最宽的捣固焦炉。其每孔装煤量超过40t,焦炉大型化是实现焦炭生产可持续发展的重要途径。增加炭化室容积,在生产同等规模的焦炭量的情况下,可以大大减少出炉次数,减少阵发性污染,改善炼焦生产环境质量;可以降低能耗、提高劳动生产率、降低生产成本。宽炭化室捣固焦炉除了具有捣固焦炉所特有的可扩大炼焦煤源,提高焦炭质量等特点之外,还具有宽炭化室的一些优越性,如容易推焦,延长炉体寿命,改善焦炭质量,环境污染较少等。备煤车间采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先单种煤粉7、碎再配煤后混合粉碎工艺流程。整个车间由解冻库、受煤工段、贮煤工段、破碎工段、预粉碎工段、配煤工段、粉碎工段、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊和转运站组成。并设有推土机库、煤焦制样室等生产辅助设施。本工程建设250孔JNDK55-05型炭化室高5.5m捣固焦炉,年产焦炭96万吨冶金焦,小时干全焦的产量112.43吨,配置处理能力125t/h干熄焦装置。当干熄焦装置年修或出现故障时,利用新型湿法熄焦系统作为备用。煤气净化车间采用直接冷却式终冷洗苯工艺。煤气净化工艺流程如下: 焦炉来荒煤气气液分离器初冷器电捕焦油器鼓风机HPF脱硫脱氰喷淋饱和器脱氨终冷、洗苯净煤气用户采用HPF湿式氧化法脱硫工艺,同8、吸收法脱硫工艺相比,具有脱硫脱氰效率高,不需外加减源,投资及运行成本费用低等显著优点;同时,HPF法脱硫位于终冷洗苯前,可减少终冷洗苯及粗苯蒸馏工段设备及管道的腐蚀及终冷水含氰量,从而可降低终冷洗苯及粗苯蒸馏工段设备及管道的维护费用及废水处理装置环保投资。 同其它脱氨工艺相比,采用喷淋式饱和器法脱氨工艺,生产硫酸铵,具有脱氨效率高,煤气系统阻力小、鼓风机能耗低,硫铵颗粒大,质量好,便于销售等显著优点;同时,喷淋式饱和器法脱氨工艺还具有工艺技术成熟,工艺流程短,节省投资及占地,便于操作等优点。1.4.1.4 投资估算本工程总投资为123841.44万元,其中固定资产投资为117192万元,铺底流9、动资金为6649.44万元,详见投资分析表、总估算表。投 资 分 析 表费用名称投资万元比例(%)固定资产投资117192100其中建筑工程费2717323.19安装工程费1561313.32设备购置费5739748.98其他费用83287.11预备费86817.401.4.1.5 建设进度及资金来源(1)建设进度2008年7月底完成可行性研究报告。2008年12月完成初步设计。2009年1月8月完成施工图设计。2009年5月-2010年9月工程施工建设。2010年10月-11月焦化部分投产。2011年8月干熄焦部分投产。(2)资金来源本工程固定资产投资为 117192万元;全部为公司自有资金10、;流动资金22164.81万元。1.4.1.6 流动资金的资金来源本工程生产所需流动资金为22164.81万元,流动资金来源如下:a) 自有资金6649.44万元。b) 银行贷款15515.36万元,年利率为7.47%。1.4.1.7 主要技术经济指标技 术 经 济 指 标 表序号指 标 名 称单 位指 标备注一、焦化部分(一)规模1焦炭产量万t/a962焦炉炉型及孔数座孔250JNDK55-05 (二)产品产量1焦炭(干基)t/a956193.3其中:40mmt/a812764.34025mmt/a66933.52510mmt/a28685.810mmt/a47809.72沉淀池粉焦t/a111、1713焦粉t/a188074焦炉煤气103m3/a492447剩余焦炉煤气103m3/a2941385发电量103kWh/a787746焦油t/a547167轻苯t/a132618精重苯t/a4189硫磺t/a266910硫铵t/a11716(三)原材料消耗量1炼焦用洗精煤(干)t/a1367907.692洗油t/a13953NaOH(40%)t/a33954HPF催化剂t/a11.55硫酸t/a94866碳酸钠t/a19517水质稳定药剂t/a139.88盐酸t/a24.289二甲基酮肟t/a0.09710磷酸盐t/a46.96611杀菌,还原,阻垢剂t/a5.712液氨t/a1.421312、聚合铁t/a1914D301药剂t/a68415聚丙烯酰胺t/a5516钠盐t/a37.21三、动力消耗1水生活水m3/d68生产用水m3/h295(207)净化循环水m3/h3805制冷循环水m3/h1600干熄焦循环水m3/h215发电循环水m3/h3500低温水m3/h8752电有功功率kw13515视在功率kVA15322年耗电量103kWh/a540583蒸汽0.4-0.6MPa夏季t/h39.780.4-0.6MPa冬季t/h41.10.8-1.0MPa t/h4.2年耗量t/a3114544生产用压缩空气m3/min50.705净化压缩空气m3/min47.56氮气m3/min113、0.7氮气年耗量103m3/a4114.927焦炉煤气103m3/a198309其中:焦炉加热用103m3/a185240管式炉用103m3/a12637干熄焦用103m3/a432四、投资1固定资产投资万元1171922流动资金万元22164.81五、财务预测指标1销售收入万元/a298379.91达产年2销售税金及附加万元/a18455.55达产年3原料费用万元/a228308.89达产年4动力费用万元/a107.17达产年5总成本费用万元/a241661.32经营期平均6利润总额万元/a35463.80经营期平均7所得税万元/a8865.95经营期平均8税后利润万元/a26597.85经14、营期平均9全投资内部收益率(税前)%26.8910全投资内部收益率(税后)%21.9611全投资回收期(税前)年5.5012全投资回收期(税后)年6.2613净现值(ic=12%,税前)万元26932314净现值(ic=12%,税后)万元30488015投资利润率%37.3416投资利税率%38.56六、其它指标1职工定员人696其中: 生产人员人621管理及服务人员人752工程用地面积m2425703铁路m55004道路总长m6020其中:4.5m宽m11007m宽m49205绿化用地率%206绿化用地面积m285140括号内的水量数据是干熄焦运行时用的工业水量。1.5 结论从以上计算结果可15、以看出,全投资内部收益率(税后)为21.96%,高于基准收益率7%。在其20年的生产经营期内,平均年实现利润总额35463.80万元,达产年上缴销售税金及附加18455.55万元,平均年上缴所得税8865.95万元,平均年实现税后利润26597.85万元,全部投资在第6.26年即可收回,税后净现值为190725万元,投资利润率为25.45%,在经济上是可行的。综上所述,本项目具有较好的经济效益,工程的建设是必要的,也是可行的。2 项目提出背景2.1 xx集团概况xx集团是经黑龙江省人民政府批准,黑龙江省国资委作为出资人,将鸡西、鹤岗、双鸭山、七台河四个国有重点煤矿区组建成的国有控股大型煤炭企业16、集团,2004年12月26日正式挂牌运营,截止2007年末,公司总资产277.5亿元,净资产92.2亿元,总负债185.3亿元,资产负债率66.77%。xx集团所属矿区煤炭资源储量丰富,煤种齐全,以焦煤、1/3焦煤、气煤、肥煤和长焰煤为主,是国内三大焦煤和优质动力煤生产基地之一。区内煤质优良,以特低硫、磷、低灰、高挥发分、高热值的特质,被誉为“绿色能源”。煤炭产品主要有冶炼精煤、动力煤等,主要销往东北三省的冶金、电力、化工和建材等行业,并通过口岸、港口销往东南沿海地区和出口国外。2007年xx集团煤炭产量达到5403万t。目前,xx集团是省管第一大工业企业,是东北(蒙东)地区最大的煤炭企业,在17、中国煤炭工业企业100强中排名第十位。xx集团坚持以煤为主,积极延伸煤电、煤焦、煤化工、煤建材等产业链,逐步把xx集团建设为年煤产量1亿t,煤炭、煤电、煤焦化三大经济板块共同发展的大型煤炭企业集团,成为建设黑龙江省东部煤电化基地的主力军,力争成为东北(蒙东)地区的核心煤炭企业和全国重要的商品煤供应基地、煤炭深加工和出口煤基地,为繁荣区域经济,振兴老东北工业基地做出贡献。2.2 鸡西矿业公司概况鸡西煤田开采于1906年,1948年7月建立鸡西矿务局,2001年8月改制为鸡西矿业(集团)有限责任公司,企业主营采煤和选煤生产,现有矿井10几个,年生产能力1200万吨,矿井平均开采深度为800米水平左18、右,井下运距长,开采条件差,集团公司现有6座洗煤厂,年设计能力800万吨,生产精煤等14个品种的产品,同时,有自备矸石电厂一座,装机容量225MW,焦化厂一座,主要供应市区居民用煤气,设计能力年产焦炭10万吨。另有水泥厂、机修厂等企业,煤炭产品主要供应东北三省十几个大电厂和鞍山、本钢、大庆、大化等冶金、化工、建材行业,公司全部资产59亿元,其中固定资产原值39.3亿元,净值24.4亿元。直属处级单位40个,现有全民职工66214人,集体职工39196人,离退休人员46283人。煤炭储量服务年限在100年以上,按照国家批准的长远规划,将建成重要的主焦煤生产、煤化工和煤电联营基地。2.3 项目的由19、来根据xx集团的发展规划要求,除大力发展煤炭采掘主业外,集团确定在近几年中还要发展煤炭深加工业及化工产业,使其在集团公司内部形成由原料到产品的产业链,发挥公司在煤炭行业的特殊优势,使企业做强做大,获得更大的经济效益,同时,也提高了企业的抗风险能力。因此xx集团确定拟建设年产96万吨冶金焦能力的焦化厂,焦炉煤气用来制取甲醇。焦炭、煤气、煤焦油、苯类及其他化工产品是煤炭经过深加工而获得的高附加值的化工产品,各行各业对这些产品的需求日益提供,近几年,随着石油及石油产品的价格不断提高,发展和开发煤炭深加工业务是xx集团的发展策略。2.4 项目建设的必要性和有利条件自2000年以来,中国焦炭内、外贸易显20、现产销两旺的局面,特别是进入2002年后出现了国内焦炭供应紧张的情况,由此可见,本项目的建设即符合国家有关行业政策和法规,又为企业抓住机遇,迎接挑战,增强企业的发展后劲提供了良好的契机。xx集团鸡西矿业集团公司是全国重要的煤炭生产基地之一,煤种齐全,储量丰富,煤炭品质好,适合炼焦用煤,具有良好的资源优势,但产品结构单一,老企业采掘成本高,抵御市场风险能力小,在当前煤炭、焦炭市场转好的形势下,急需对产品的结构进行调整,使优质的煤炭资源转化为生产多品种,高附加值的产品,以抵御市场风险,提高企业的经济效益,推动老工业基地的改造。由于炼焦用的煤炭由集团公司自己供应,因此,来煤质量稳定,可以充分保证商品21、焦炭的质量。煤炭的深加工将给xx集团鸡西矿业集团公司带来新的经济增长点,尤其近年来焦炭市场持续转好,蕴含着无限的商机,而煤气的产出给将改善城市居民和工矿企业的燃料结构,减少烟尘排放,给当地带来巨大的环境效益,同时矿业集团公司原有10万吨焦化厂(1985年建成投产,有66型焦炉两座),技术力量雄厚,有丰富的建设成功经验,职工队伍积累了丰富的生产和管理经验,也为申办项目提供了焦化生产的管理和技术力量。为工程项目的实施奠定了基础。本设计5.5米大容积捣固焦炉是一种先进的炉型,生产的焦炭不仅产量高,而且质量好,焦炭的指标有明显改善,在炼焦用煤比较缺乏的今天,采用该种炉型,不仅可多用劣质煤炼出优质焦炭,22、而且可以更加合理的利用和保护煤炭资源。该焦炉及辅助设施自动化控制水平较高,能耗低,环境保护效益明显,这些将对建设节能示范厂,提高环境保护水平起到积极作用。xx集团水、电、汽供应及交通运输基础好,具备较好的建设条件。拟选定的厂址位于鸡西市恒山区xx乡民主村的土地,该土地的规划用途是村镇建设预留地,面积为58.1万m2,本项目用地面积为56万m2(含甲醇项目用地),补充耕地开垦费由建设单位承担,委托鸡西国土资源局补充。动迁户数47户,动迁补偿费用和耕地占用费及政策规费等共预计4500万元,所有费用已列入工程预算。3 原料、燃料和产品的市场供需情况3.1 原、燃料供应项目原料是炼焦用煤,燃料是自产焦23、炉煤气。原料用煤主要采用xx集团所属的双河煤矿、东山煤矿、平岗煤矿、滴道盛和煤矿、张辰煤矿及犁树煤矿,这些煤矿资源储量丰,总储量达到63155万吨,可开采量为63155.4万吨;且原料煤主要以1/3焦煤和气煤为主,煤质完全符合本项目技术要求。其余少量的高变质程度煤可以通过附近地区外购解决。本工程需炼焦用煤1日处理炼焦煤料约4000t,含水份10%。主要供煤基地:东山煤矿、平岗煤矿、双河煤矿、张辰煤矿。炼焦配合煤灰分低于9.3%。为保证煤气质量,项目对原料(炼焦配合煤)要求见表。 配合煤煤质指标灰分%水分%挥发分%胶质层X值mm胶质层Y值mm粘结性G值mm硫分%9.09.310.010.229.24、031.52532141675800.443.2 主要产品和质量指标3.2.1 主要产品焦炭956193.3t/a焦粉 18807t/a煤气 492447103m3/a焦油 54716t/a硫磺 2669 t/a硫铵11716 t/a轻苯13261 t/a精重苯418 t/a电78774103kWh/a3.2.2 质量指标工程建成投产的所有产品的主要质量指标均能达到或超过有关产品的国家标准(或行业标准)中规定的质量指标。一级冶金焦质量标准(GB/T1996-2003)灰分Ad12.0%硫分St.d0.60%M2592.0%M107.0%挥发份Vdaf1.8%3.3 产品的供需情况焦炉生产的焦炭25、质量优良,主要做为商品焦对外出售。煤气送给同步建设的甲醇装置制取甲醇。煤焦油、苯类、硫铵外销4 厂址及建厂条件4.1 厂址概况厂址建于黑龙江省鸡西市恒山区xx乡民主村,在鸡西市西南方向偏南侧,第一点东经1305426,北纬450851,第二点东经1305457,北纬450842,第三点东经1305442,北纬450821,第四点东经1305410,北纬450831。厂区距鸡西市中心约17.5km。属于村镇建设用预留地,预留地面积58.1万m2,预用地面积为56万m2(含甲醇项目用地)。有从鸡西通往牡丹江的鸡恒公路,鸡西通往桦木林林场的恒桦路。周边无企业及大型建筑物,在厂址上游为山南水库(供应恒26、山区居民供水)。交通运输十分便利。厂址下游方向有恒山铁路专用线山南编组站,距厂址距离约4.1km,可直铺进厂区,同时有鸡恒公路(山南公路)可直通厂区,恒山铁路车站距鸡西车站12km,鸡西站至西鸡西编组站2km,铁路交通十分便利。4.2 建厂条件道路运输为界区内新增设道路,并与界区外旧有道路相接,主要运输物资有备品备件,工业垃圾及生活办公用品等。工程所需10kV电源由66kV总降变电所供给,66kV电源由建设单位提供至本工程。本工程需要的工业水、生活水由本工程管网供给,排水统一排至本工程的排水系统。本工程用氮气、压缩空气、蒸汽等热力介质均由建设单位供给。4.3 厂区的自然条件4.3.1 工程地质27、及水文地质资料a)工程地质特为含煤地层,由集块熔岩、火山闪岩、细矿岩、灰质粉沙岩等组成,地质结构复杂,拟建厂址地区地震裂度为6度,土壤标准冻结深度为2m,地质构造尚好,厂区地势比较平坦,整个场地属于稳定地质构造。b)水文地质:地下水资源丰富,有恒山矿风井涌出水(矿井水)300m3/d,水质为重碳酸钙镁型、重碳酸钙钠型,取水方便。其水质指标如下:pH铁COD悬浮物SS石油类8.930.16mg/L16mg/L126mg/L2.56mg/L山南水库溢流水流经厂区进入黄泥河,黄泥河最高洪水位待下段设计再补充。4.3.2 气象条件本厂址所在区域属季风型半干旱典型的大陆性气候,冬季时间长,春秋两季时间短28、,主要气象如下:年平均气温 34极端最高温度 35极端最低温度 -36年平均降雨量 300500mm历年最大降雨量 767mm历年最小降雨量 359mm年平均风速 3.6m/s年主导风向 西北风夏季平均大气压力 980.8mb冬季平均大气压力 992.8mb历年最大冻土深度 2.0mm历年最大积雪深度 190mm 无特殊气象现象5 车间生产工艺流程及设备选择5.1 备煤车间5.1.1 概述本车间是为2X50孔JNDK55-05型捣固焦炉制备装炉煤,日处理炼焦煤料约4000t,含水份10%。本项目所需炼焦用煤,全部采用火车运输。5.1.2 工艺流程车间采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方29、便的先单种煤预粉碎再配煤后混合粉碎工艺流程。整个车间由解冻库、受煤工段、贮煤工段、破碎工段、预粉碎工段、配煤工段、粉碎工段、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊和转运站组成。并设有推土机库、煤焦制样室等生产辅助设施。5.1.3 工艺设施及主要设备5.1.3.1 解冻库本焦化厂处于鸡西地区,冬季时间长,干燥寒冷,含有水分的精煤往往在火车运输过程中冻结,造成卸车困难,为了保证焦化厂用煤及加快车辆周转,本工程设有热风式解冻库一座,解冻库长144m,一次可容纳10节车皮,解冻时间根据其冻结程度不同,每次约2-4小时。热风式解冻库主要由解冻库房、鼓风机、燃烧炉、混合室、煤气及废气管道等组成。煤气在燃烧炉内燃30、烧产生的热废气与部分冷空气及从库内循环回来的废气混合,由鼓风机送入密闭的解冻库房内,依靠对流传热方式解冻库内的车皮中的冻煤。5.1.3.2 受煤工段受煤工段设有一个火车用单排受煤坑,接受火车运来的炼焦用煤。运煤火车进入受煤工段后,分批停放在一次能接受7个车皮的单排受煤坑上,采用3台跨距为8m、卸车能力为400t/h的桥式螺旋卸车机将煤卸入受煤坑中。在受煤坑下部每个斗槽的卸料口处设有电动液压推杆颚式闸门将斗槽内的煤卸至带式输送机上,送入贮煤场。5.1.3.3 贮煤工段各种炼焦用煤经过贮煤场贮存后,能够达到煤质均匀化和脱水的目的,同时还能保证焦炉连续、均衡生产,并稳定焦炭质量。贮煤场长约340m,31、宽约140m,其操作贮量为约9.8万t,相当于20昼夜的用煤量。贮煤场采用2台DQL630/800-30堆取料机进行堆取作业,堆取料机的堆煤能力为800t/h,取煤能力为600t/h。采用堆取料机作为贮煤场的倒运设备具有重量轻、生产能力大、电耗少、操作容易以及土建工程量小、投资省等优点。由受煤工段运来的炼焦用煤,通过堆取料机按照一定的规则堆存到贮煤场上;堆存在贮煤场上的各种炼焦用煤,根据来煤先到先用后到后用的规则再由堆取料机按照一定的顺序取煤,经带式输送机转运站将炼焦用煤送入破碎工段。在贮煤场附近设有推土机库,配有1台推土机和1台轮式装载机进行堆取煤的辅助作业。贮煤场两端还设有两个煤泥沉淀池。32、煤场周围还设有水喷洒装置,将水喷洒到煤堆上,防止煤尘飞扬造成空气污染。5.1.3.4 破碎工段由于鸡西地区冬季寒冷因此需设破碎工段。破碎工段主要用来破碎冻煤块,从而保证生产顺利和质量稳定。在破碎机室内设有2台 F 1000 1000双齿辊破碎机,生产能力为400t/h。在冬季,由贮煤场运来的含有冻块的煤进入破碎机前,先经除铁装置把混杂在煤中的铁件吸出,再经破碎机上部倾角为45的固定篦条筛,把80mm的煤块进入破碎机进行破碎。破碎后的煤与80mm的煤一并汇集到去预粉碎机室的带式输送机上。在其它季节不使用破碎机时,翻动翻板使煤不经过筛分和破碎而直接流到去预粉碎机室的带式输送机上。5.1.3.5 预33、粉碎机室由于采用捣固炼焦工艺,因此设计中考虑了预粉碎。预粉碎机室是将气煤等先粉碎一次, 使二次粉碎后配合煤粒度分布更均匀,达到提高焦炭质量的目的。预粉碎机室设2台 PFCK1618可逆锤式粉碎机,2台粉碎机同时生产,每台粉碎机的生产能力为350t/h。5.1.3.6 配煤工段配煤工段是把各种牌号的炼焦用煤,根据配煤试验确定的配比进行配合,使配合后的煤料能够炼制出符合质量要求的焦炭,同时达到合理利用煤炭资源,降低生产成本的目的。各单种煤,经配煤槽顶部的可逆配仓带式输送机分别布入8个F8m的双曲线斗嘴配煤槽中。8个配煤槽为单排布置,每个槽的贮量为500t,总贮量为4000t,可供焦炉24小时的用煤34、量。配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴,对含水分高和煤泥量大的煤,有良好的适应性,可防止煤在配煤槽内棚料,操作稳定,提高配煤的准确性。配煤槽下部设置自动配煤装置,主要由F2000mm圆盘给料机、称量带式输送机、核子秤计量系统等组成。生产时按照给定值自动控制各单种煤的配量,确保配煤比连续稳定。采用自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度,降低工人的劳动强度,提高劳动效率。配合后的炼焦用煤,经带式输送机运至粉碎工段。5.1.3.7 粉碎工段粉碎工段是将配合后的炼焦用煤进行粉碎处理,使其细度(粒度3mm的煤)达到焦炉生产要求,从而保证装炉煤的粒度均匀,达到提高焦炭质量的目的。由配煤工段运来的35、配合煤,先经除铁装置将煤料中的铁件吸净后,进入PFCK1618型可逆锤式粉碎机进行粉碎。粉碎机共2台,其中1台生产,1台备用。单台生产能力为320t/h。这种粉碎机具有破碎比大、能力大、转速低、粉尘少,对各种煤的适应性强等优点;采用液力偶合器,能有效防护过载;机体外壳开闭采用液压装置,检修及更换锤头方便;采用组合式锤头,使用寿命长,维护、检修费用低,节约生产成本。粉碎后的装炉煤,经带式输送机送入煤塔顶层。在粉碎机室低层还设有检验粉碎细度的设施,按规定制度进行采样检验,根据检验结果及时更换锤头保证装炉煤的细度达到规定要求。粉碎机室顶层上设有机械除尘装置使粉碎机室内的含尘量达到卫生要求。5.1.336、.8 煤塔顶层由粉碎工段来的装炉煤送至煤塔顶层后,经电动犁式卸料器卸入煤塔中。5.1.4 煤焦制样室煤焦制样室是中心化验室的一个组成部分,由试样破碎和缩分间、试样贮存间、试样烘干间等组成。其任务是负责试样的采集和调制等,包括在煤焦制样室内测定各单种煤和配合煤的水分及煤的筛分组成;同时将煤样缩分、破碎到1.5mm以下,送厂中心化验室进行胶质层测定;缩分、破碎到0.2mm以下进行工业分析; 包括在煤焦制样室内测定焦炭的冷态强度和筛分组成,并在此将焦炭试样缩分、破碎、研磨到80目以下,送中心化验室做工业分析。5.1.5 其他备煤车间采用DTII(A)型带式输送机输送炼焦煤料,减速机采用AIG323I37、磁力机械油封进行密封。带式输送机的规格为:从受煤坑至煤场带宽为1200mm,输送能力为800t/h;从煤场至配煤槽带宽为1200mm,输送能力为600t/h;配煤槽至煤塔顶带宽1000mm,输送能力320t/h。备煤车间采用四班制操作,工艺生产过程采用PLC自动控制。5.2 炼焦车间5.2.1 概述本工程炼焦车间新建一组2X50孔JNDK55-05型捣固焦炉,年产干全焦96万t冶金焦,日产煤气134.92万m3。采用单集气管,双吸气管,配套建设一套125t/h干熄焦装置,当干熄焦装置检修或事故时,采用新型湿法熄焦作为备用。装煤、出焦除尘采用地面站。5.2.2 炼焦基本工艺参数炭化室孔数250 38、孔每孔炭化室装煤量(干)40.6 t焦炉周转时间26 h焦炉年工作日数365 d焦炉紧张操作系数1.07装炉煤水分10煤气产率360 m3/t干煤全焦率72焦炉加热用煤气低发热值:焦炉煤气17900kJ/m3 装炉煤水份为7%时炼焦干煤相当耗热量(计算生产用量) 焦炉煤气加热时 2250kJ/kg 5.2.3 炼焦工艺流程由备煤车间送来的能满足炼焦要求的配合煤装入煤塔。通过摇动给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内(下煤不畅时,采用风力震煤措施),并将煤捣固成煤饼,装煤推焦机按作业计划从机侧炉门送入炭化室内。煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后,用装煤推焦39、机推出,经拦焦机导入焦罐车中,由电机车牵引至干熄站的提升井架底部。起重机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶,通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换,焦炭被冷却至平均200以下,经排出装置卸到带式输送机上,然后送往焦处理系统。采用湿法熄焦时,推出的焦炭经拦焦机导入熄焦车内,由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,冷却一定时间后送往焦处理系统。煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管,桥管进入集气管,约800左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一40、起经吸煤气管道送入煤气净化车间。焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入。分别进入每座焦炉的焦炉煤气经预热器预热至45左右送入地下室,通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经过蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道和烟囱,排入大气。上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。5.2.4 炼焦车间布置新建一组250孔JNDK55-05型捣固焦炉组成一个炉组(即由1、2号焦炉组成)布置在一条中心线上。在炉组机侧设一个双曲线斗槽的煤塔。煤塔端部设捣固机检修站41、。在1,2号焦炉之间设炉间台。 焦炉端部设炉端台,两侧设机焦侧操作台。煤塔间台主要布置煤气管道、休息室、办公室、配电室、交换机室和集控室等。炉端台顶层设炉顶工人休息室和旋转起重机,中间层设推焦杆、托煤板更换站和炉门修理站,底层设工具间。两座焦炉共用一个高度105m的烟囱,布置在焦炉的焦侧。在1号炉端台外设一套新型湿法熄焦系统,在2号炉端台外设一套干熄焦装置。5.2.5 JNDK55-05型捣固焦炉的炉体JNDK55-05型焦炉为国内近几年设计的宽炭化室捣固大型焦炉。其每孔装煤量超过40t,焦炉大型化是实现焦炭生产可持续发展的重要途径。增加炭化室容积,在生产同等规模的焦炭量的情况下,可以大大减少42、出炉次数,减少阵发性污染,改善炼焦生产环境质量;可以降低能耗、提高劳动生产率、降低生产成本。宽炭化室捣固焦炉除了具有捣固焦炉所特有的可扩大炼焦煤源,提高焦炭质量等特点之外,还具有宽炭化室的一些优越性,如容易推焦,延长炉体寿命,改善焦炭质量,环境污染较少等。焦炉炉体的主要特点如下。 (1)就捣固工艺而言,宽炭化室捣固焦炉的一个显著特点就是提高了捣固煤饼的稳定性。宽炭化室的平均宽为554mm,则捣固煤饼的高宽比可减少为10.7:1,大大增强了煤饼的稳定性。(2)炉体设计时采取了加强焦炉稳定性和强度的措施:计算和多方案比较本焦炉炉体的极限侧负荷为9.8Kpa。与现代大型顶装焦炉相比较,本焦炉炉体的炉43、墙极限侧负荷已高出约20%,达到了捣固焦炉所需的稳定性和强度。(3)炉顶三个除尘孔和上升管孔砌体用带有沟舌的异型大块砖砌筑,保证了整体性和严密性,炉顶稳固,严密,减少了荒煤气的窜漏,防止炉顶横拉条的烧损 .(4)考虑到雨水对焦炉炉体的损坏,炉顶面从焦炉中心至机、焦侧,设有国内最大的100mm坡度,以利炉顶排水。 (5)在炉顶区采用强度大,隔热效率高的漂珠砖和高强隔热砖,替换原焦炉采用的红砖和普通隔热砖,确保炉顶表面层平整、严密,降低了炉顶面温度,改善了操作环境。(6)经过标定和总结经验将焦炉的加热水平定为810mm , 可使焦饼上下同时成熟,减少炉顶空间长石墨。(7) 燃烧室采用废气循环和加高44、焦炉煤气灯头的结构,保证了炭化室高向加热的均匀性。此外,因为有废气循环,可以降低废气中的氮氧化合物含量,减少了对大气的污染;而当焦炉延长结焦时间操作时,由于用焦炉煤气加热采用了高灯头,因此也不易短路。(8)炉头火道采用了先进的蛇型循环结构,这样既可以解决炉头火道温度较低又可以解决二火道温度较高的问题。同时还解决了机、焦侧炉头焦饼上熟下生的现象。使炭化室焦饼温度均匀,同时成熟,提高了加热水平。 (9)炭化室墙墙厚100mm,采用“宝塔”形砖,消除了炭化室与燃烧室之间的直通缝,使炉体严密,荒煤气不易窜漏,并便于炉墙剔茬维修。比原5.5m顶装焦炉有重大改进的是在立火道隔墙上采用了带有沟舌的异型砖砌筑45、,大大增强了燃烧室的结构强度和炉墙的整体性。(10)在总结生产经验的基础上,对立火道底部的斜道口断面积进行了理论研究和计算,新设计的调节砖及其排列,使燃烧室各火道的空气量和煤气量分配合理,焦炉投产后几乎不需要调整即可使燃烧室的横墙温度分布均匀,大大地减轻了热工人员更换调节砖的劳动强度。 (11)使用JNDK-55-05型焦炉先进的蓄热室封墙的设计。内封墙用硅砖,由于热膨胀与蓄热室单、主墙相同,密封效果显著增加;蓄热室外封墙取消了效果不佳的隔热罩,改用近年已在焦炉上广泛使用,隔热和密封效果都很好的新型保温材料抹面;再加一层20mm硅酸钙隔热板;减少了封墙漏气,改善了炉头加热;减少了热损失,改善了46、操作环境。 (12)蓄热室主墙是用带有三条沟舌的异型砖相互咬合砌筑的,而且蓄热室主墙砖煤气道管砖与蓄热室无直通缝,保证了砖煤气道的严密。同向气流蓄热室单墙厚200mm,是用带两条沟舌的“z”形砖相互咬合砌筑的,保证了墙的整体性和严密性。 (13)蓄热室采用超薄壁12孔格子砖,比JN60型焦炉的9孔格子砖在同样的体积下增加39%的换热面积,降低了废气的温度、提高了热效率。(14)小烟道采用扩散型箅子砖,利用扩散型的特性使大小孔径的正反方向所造成的不同阻力,来克服小烟道内变量气体所产生的内外压力差,这种箅子砖和方孔箅子砖相比,提高了格子砖的冲刷系数,可使废气温度降低20左右。在总结生产经验的基础上47、,我院对扩散型箅子砖断面积进行了理论研究和计算,新设计的箅子砖排列,使蓄热室各部位的空气量和煤气量分配均匀合理,提高了热效率。 (15)JNDK55-05型焦炉尽量采用新材质。炉端墙,炉底与炉顶内层用漂珠砖;隔热部分用高强度的硅藻土隔热砖;炉门衬砖用堇青石材质,漂珠材质,聚轻材质等等。增强了隔热效果、使用效果和结构强度。JNDK55-05型捣固焦炉基本尺寸序号名称单位焦炉基本尺寸总尺寸(冷态)有效尺寸(冷态)1炭化室长mm15980152202炭化室高mm555053003炭化室宽(平均)mm554炭化室宽(机侧)mm544炭化室宽(焦侧)mm564炭化室锥度mm204炭化室有效容积m344.48、75炭化室中心距mm13506立火道中心距mm480炉体用砖量见下表: 150孔JNDK55-05型捣固焦炉预计用砖量序号名称单位数量1硅砖t79402粘土砖t22423粘土格子砖t18574高铝砖t1425烟道衬粘土砖t10536炉门衬堇青石砖t1717缸砖t1338隔热砖t2219珍珠岩砖t5310漂珠砖t2165.2.6 焦炉机械5.2.6.1 机械配置如下表 250孔焦炉机械配置表序号名称数 量 (台)操 作备 用1装煤推焦机(左、右型各一台)202拦焦机113导烟车114捣固机2(套)05(干湿两用)电机车116熄焦车017液压交换机20 5.2.6.2 焦炉机械的主要性能及特点JN49、DK55-05型捣固焦炉用焦炉机械的设计吸收了我国6m 焦炉机械的技术优势,并在总结其设计使用经验的基础上进行了完善和提高。从提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点,又吸收了国内外超大型焦炉用焦炉机械的多项单元技术,以先进、安全、实用、可靠为原则来进行设计和制造的。它的各个单元既可手动操作,又可单元程序控制,它采用了炉号自动识别、自动对位系统,实现了各车辆的安全联锁。它具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能。司机室和配电室内壁和顶棚镶有保温板,具有防热、防寒的作用。司机室、配电室设有工业空调,改善了司机的操作环境。各机械的主要性能及特点如下:(1)装煤推焦机装煤推焦机50、分为左、右型。装煤推焦机设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头挡烟、推焦装置、启闭炉门装置以及炉门清扫装置、炉框清扫装置、头尾焦回收处理装置等装置。装煤推焦机可以通过煤塔,实现左右型互为备用。且左右型装煤推焦机可以同时在煤塔下工作。装煤推焦机走行至煤塔下,其煤槽中心与捣固锤杆中心能达到所需要的定位精度要求,并与捣固机设置了联锁。定位后方可开启捣固机;当捣固机工作完后,捣固锤完全提出煤槽且安全钩锁闭后,装煤推焦机方可走行。在装煤推焦机上设有煤饼顶部表面压实装置,该装置通过一个双槽钢梁,由齿条传动装置,沿着煤饼长向移动,在震动煤饼的同时刮平震动器前的浮煤,使煤饼顶面压平压实。(2)拦焦机 拦焦机采用51、5-2串序,一次对位操作。拦焦机设有集尘罩,取、装炉门机构,导焦机构,机械清扫炉门、炉门框机构,设有头尾焦回收装置和炉台清扫装置等。所有上述单元既可手动操作又可采用单元程序控制(PC)。(3)固定式捣固机本工程中固定式捣固机由5台可更换的捣固小车组成,每台小车装有6个捣固锤,一套捣固机中捣固锤的数量为30个,每台小车位置具有互换性。每套捣固机和每台捣固小车的动作采用PLC装置对捣固全过程进行集中控制。捣固锤工作时,只作上下往复运动,不作水平运动。每台捣固小车或者每套捣固机能够自动集中润滑。(4)导烟车导烟车采用自动揭、关吸尘孔盖方式。导烟车设有3个吸尘口来抽吸装煤时产生的烟尘,烟尘进入燃烧室燃52、烧后形成的废气经冷空气掺混装置,掺入冷风后导入地面除尘站净化处理。导烟车还设有进风口来调节烟尘的温度和流量,通过压力计来观察和调节各个支管的压力的平衡。为确保导烟车的安全使用,设有防爆口。此外,还设置了关闭上升管的辅助功能,本车具有自动化程度高,使用维护方便等特点。(5)熄焦车(湿法熄焦固定底板式)该熄焦车为固定斜底,侧开车门,结构简单,趟水快,使熄焦后的焦炭带水量少。主要由转向架、车底板、车箱及开门机构组成。熄焦车与电机车、拦焦机配合设计。开门机构和制动装置为气动,工作压力600kPa,气源设在电机车上,由电机车司机操作,车门在关闭位置时能自锁。熄焦车车箱内壁及底板均镶有耐热铸铁板,以适应骤53、冷骤热的工作环境。熄焦车两端部设有缓冲器及车钩,并与电机车配合设计,使电机车可位于熄焦车的两端。(6)电机车采用干、湿法熄焦两用电机车,用于牵引和操纵湿熄焦车或焦罐车。电机车走行采用变频调速。本电机车主要由车体、走行装置、制动系统、气路系统、牵引缓冲装置及电气系统组成。 在电机车上可通过走台梯子直接登上焦炉焦侧炉台,司机室置于车体偏外侧,视线广阔,空压机电气柜置于机器室内,机器室封闭隔热,内设有冷气机,电控装置置于其内。冷风机用压缩机置于司机室外,在靠炉侧设有风包1台及电源滑线支架,电机车两端设有缓冲器及牵引挂钩。(7)液压交换机液压交换机设有液压站、电控屏、操作台、行程指示装置。液压站采用双54、泵、双阀系统,互为备用,配置2个油缸,具有自动、半自动、手动三种操作功能。在煤气低压时,采用自动报警和切断煤气供应等安全措施,交换机的操作全部采用机控制。交换周期为20分钟 ,交换时间为46秒。5.2.7 工艺装备5.2.7.1 集气系统集气系统包括上升管、桥管及阀体、集气管、吸气弯管、低压氨水喷洒装置、焦油盒和辅助水管、蒸汽管以及相应的操作台等。(1)设计采用单集气管,双吸气管,有利于荒煤气的顺利导出,稳定集气管压力。吸气弯管上设手动和自动调节翻板,调节集气管内煤气压力。使其保持规定的压力,不使炭化室出现负压操作现象。(2)与6米焦炉相比由于单孔装煤量增加,瞬间荒煤气量大,(6m焦炉单孔装煤55、量28.5t,5.5m捣固焦炉40.6t),设计考虑适当加大炉顶空间和上升管直径,使煤气快速导入集气管内,显然这对减少装煤时炉门处的烟尘外逸十分有利。(3)上升管内衬粘土砖,外设隔热罩,降低了上升管外表温度,改善炉顶操作条件。下部用铸铁座与炉体连接,防止烧坏上升管下部结构。(4)桥管顶部设有水封盖,防止荒煤气外逸,桥管与阀体的连接,采用水封承插结构,氨水可在内部形成水封,可避免荒煤气的泄露。桥管上装有低压氨水喷洒装置用来冷却荒煤气,使荒煤气温度从800冷却至85左右。(5)集气管内设高压氨水分段清扫装置,免去了人工清扫集气管的劳动。5.2.7.2 护炉铁件护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护56、板、炉门及炉门框等。(1)设计采用加大型钢的炉柱,为了保证炉墙稳定性和强度,使得炉体的保护压力比6m顶装焦炉增加42%,沿焦炉高向设置十二线小弹簧。在纵横拉条的端部设有弹簧组,能均匀地对炉体施加一定保护压力,保证了焦炉整体结构的完整和严密。(2)大保护板能有效地保护好炉头使之不受损坏。(3)采用箱型断面的加厚炉门框,它与“L”形断面的炉门框相比,炉门框内外表面温差小。所以箱形断面炉门框抵抗机械应力和热应力性能好,不易断裂。(4)炉门采用弹性刀边,弹簧门栓、悬挂式空冷炉门,炉门对位时,位置的重复性好,弹性刀边能使终保持一定压力,防止炉门冒烟冒火。(5)炉门、炉框、保护板主要材质选用蠕墨铸铁(Ru57、T340),它具有耐急冷急热性能好,抗拉、抗弯强度高,铸件寿命长的优点。5.2.7.3 加热交换系统焦炉采用可用焦炉煤气和贫煤气加热的复热系统。主管由外部管道架空引进到焦炉地下室,煤气主管道上设有温度、压力和流量的测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警都由自动控制仪表来完成。在焦炉煤气主管道上设有煤气预热器,以保证入炉煤气温度的稳定。在废气系统中,焦炉的分烟道设自动调节翻板,总烟道设手动调节翻板,使加热系统的吸力得到适当调节和稳定,保证焦炉在正确的温度压力下工作。焦炉加热系统采用自动加热控制。焦炉加热用的煤气、空气和燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压交换机驱动交换传动装置58、来控制,每隔2030分钟换向一次。5.2.7.4 湿熄焦系统设计采用新型降污快速湿法熄焦技术,其优点在于熄焦时间短,熄焦时间可控制在70-80s;熄焦后的焦炭水分可控制在2-4%而且水分稳定;熄焦塔上设有水雾捕集装置并设双层折流式木结构的捕集装置,除尘效果好,每吨焦散发的焦粉量可控制在50g以下。 湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦喷洒管、水雾捕集装置、二层折流板式除尘装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和双梁抓斗起重机、一点定位熄焦车、高位槽及自动控制系统等。湿法熄焦工艺,在整个熄焦过程中下水量是分段进行的。熄焦过程初期,先用小水量熄灭熄焦车厢顶层红焦及稳定了焦炭表面,持续一段时间后,再59、喷射大水量,水与炽热焦炭接触后产生的蒸气“由下至上”地熄灭熄焦车内底部、中部及中上部的焦炭。这种熄焦方式用大水流喷射代替了喷洒,改善了熄焦车厢内沿焦炭深度方向上的水份分布,达到了缩短熄焦时间、降低焦炭水份的目的。5.2.7.5 焦炉除尘设施本工程对焦炉生产过程中阵发性排放烟尘和连续性排放烟尘治理采取以下措施:考虑捣固焦炉装煤除尘的特殊性,增加了5.5米捣固焦炉的煤饼顶部的流通通道的高度,并且吸尘孔的数量增加至3个,扩大了吸尘孔和上升管孔的孔径,使荒煤气的逸出压力减小,以达到减少荒煤气外冒的目的。(1)阵发性排放烟尘治理)装煤除尘:在装煤推焦机上安装有活动的炉门密封框,在装煤过程中,依靠这些可变60、形的密封设备,保证将煤饼和炉门框之间充分密封。由于引风机的负压作用,炭化室产生的荒煤气及烟尘通过导烟车,燃烧后掺混冷空气,进入除尘地面站处理,这样即防止了大量空气吸入,也减少装煤时荒煤气的外逸。b)熄焦除尘:在熄焦塔中部设有水雾捕集装置,顶部设有二层折流式木结构的捕集装置,捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。c)出焦除尘:在拦焦机上带有大型集尘罩,该集尘罩与地面站除尘设备之间用一条固定于焦侧的水平干管连接,通过集尘干管将抽吸的烟气送到除尘设备净化后排放。在推焦机、拦焦机上分别设有机、焦侧炉头挡烟装置,更有利于出焦时的烟尘治理。d)自动放散点火装置:在集气管上设自动放散点火装置,可将事故状态下集气管61、放散的荒煤气焚烧掉。(2)连续性排放烟尘治理)吸尘孔盖采用球状结构,使吸尘孔盖与座之间为球面接触,大大地增加了吸尘孔盖的严密性。)炉门采用弹性刀边,炉门刀边密封靠弹簧顶压,使刀边受力均匀,密封效果好。)炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构,可以杜绝上升管盖和桥管承插处的冒烟现象。)上升管根部采用铸铁座,杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。5.2.8 辅助设施在炉端台的中层设有炉门修理站,推焦杆和平煤杆更换站,在炉端台外侧设有5t旋转起重机,这些设施既方便了生产操作,又减轻了工人的劳动强度。5.2.9 焦处理工段5.2.9.1 概述焦处理工段的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却,并按要求筛分成不62、同粒级,送往用户。炼焦车间设置一套125t/h干熄焦装置及一套湿法熄焦系统。正常状态下采用干熄焦装置熄焦,湿熄焦系统做为备用。焦处理工段的运焦和筛分处理设备按250孔JNDK5505型焦炉生产能力配套设计。焦炭分为40mm四级。本工段由焦台、筛焦楼、贮焦槽、焦制样室以及相应的带式输送机通廊和各转运站等设施组成。5.2.9.2 设施及主要设备(1)焦台焦台的作用是将湿熄焦后的混合焦冷却、沥水、蒸发水分,并对剩余红焦补充熄焦。焦台长72m,倾角28,凉焦时间0.5h。采用刮板放焦机实现远距离机械化放焦。刮板放焦机把从焦台上滑下来的混合焦均匀地刮到焦台地沟内的运焦带式输送机上,送至筛焦楼。(2)筛焦63、楼筛焦楼的作用主要是对混合焦进行筛分处理,将不同粒级的焦炭分开并贮存。在筛焦楼上设置两台2148振动筛(其中1台生产,1台备用)和两台1530振动筛(其中1台生产,1台备用)。由干熄焦槽或焦台运来的混合焦,经过第一道2148振动筛,将焦炭筛分成40mm和40mm的焦炭通过溜槽直接进入贮槽内贮存;40mm的焦炭再经过1530振动筛,将焦炭分成4025mm、2510mm和40mm焦炭由带式输送机运至贮焦槽,经贮焦槽顶的密封式可逆移动带式输送机布入贮仓中。贮焦槽的操作贮量约3000t。贮焦槽的下部槽口设置电液动颚式闸门卸料,将焦炭装火车做为商品焦外运。(4)焦制样室焦制样室主要进行焦炭试样的采集和调64、制,测定焦炭的冷态强度和筛分组成,并在此将焦炭试制缩分、破碎、研磨到80网目以下,送中心化验室做工业分析。5.2.9.3 其它在运焦带式输送机上设置一台电子计量秤,计量混合焦量。带式输送机的规格为:带宽为1200mm,输送能力为200t/h。整个系统四班制操作,采用PLC集中联锁控制5.3 干熄焦工艺5.3.1 概述本工程建设250孔JNDK55-05型炭化室高5.5m捣固焦炉,年产焦炭96万吨冶金焦,小时干全焦的产量112.43吨,配置处理能力125t/h干熄焦装置。当干熄焦装置年修或出现故障时,利用新型湿法熄焦系统作为备用。5.3.2 干熄焦工艺流程装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底65、部。起重机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶,通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换,焦炭被冷却至平均200以下,经排出装置卸到带式输送机上,然后送往焦处理系统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内,与红热焦炭逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为880960,经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热,温度降至160180。由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后,由循环风机加压,再经热管换热器冷却至约130后进入干熄炉循环使用。一二次除尘器分离出的焦粉,由专门的输送设备将其收集在贮槽内,以备外运。干熄焦装置的装焦、排焦、预存室放散66、及风机后放散等处产生的烟尘均进入干熄焦地面站除尘系统,除尘后放散。5.3.3 基本工艺参数(1)焦炉基本工艺条件焦炉配置250孔炭化室高5.5m的捣固焦炉焦炉周转时间26h焦炉紧张操作系数1.07每孔炭化室干全焦产量40.6t小时干全焦产量112.43t焦炉年产量 960000t/a冶金焦(2)干熄焦装置基本工艺参数干熄站配置 1套干熄焦装置入干熄炉焦炭温度 9501050干熄后焦炭平均温度 200干熄焦装置最大处理能力 125 t/h干熄焦装置正常生产时装入的焦炭量 112.43t/h焦炭烧损率 0.95%(设计值)入干熄炉的吨焦气料比 约1240m3/t焦循环气体最大流量 177500 m67、3/h出干熄炉循环气体温度880960进干熄炉循环气体温度 130正常生产时焦炉检修制度3次/d,1h/次正常生产时每孔炭化室操作时间13.65min干熄炉操作制度 24h连续,340d/a干熄炉年修时间25d/a5.3.4 干熄焦装置的布置新建的一套干熄焦装置拟布置在1号焦炉炉端台外的机侧区域。干熄炉锅炉中心线垂直于焦炉中心线。干熄焦装置的提升井架横跨在熄焦车轨道上方,起重机直接提升焦罐。为方便起重机及装入装置中部分设备的维护检修,在起重机上设置一台检修用电动葫芦;为方便排出装置中各设备的维护与检修,设置了相应的检修平台和轨道。为方便巡检及检修人员的操作,在干熄炉构架的一侧设置了电梯及人行走68、梯。5.3.5 主要工艺设备的选择为确保干熄焦装置长期安全稳定的运行以及技术上的先进性,干熄焦装置中部分关键设备如装入装置用电动缸循环风机、排出装置用振动给料器及旋转密封阀等从国外引进;其它国产化设备中的关键部件如电机车中的制动器检测元件和变频调速装置,起重机中的钢丝绳轴承提升电机电气低压元件调速装置PLC装置及检测系统等采用国外知名品牌及优质产品。5.3.5.1 红焦输送系统红焦输送系统将炭化室中推出的红热焦炭运送至干熄炉炉顶,并与装入装置相配合,将焦炭装入干熄炉内。主要设备包括电机车焦罐车(运载车及焦罐)及对位装置等。为缩短电机车的操作周期,一台电机车拖带二台焦罐车。当干熄焦装置年修或出现69、事故时,电机车牵引和操纵备用的湿熄焦车去熄焦塔湿法熄焦。5.3.5.2 电机车(干湿两用) 见炼焦系统叙述。5.3.5.3 旋转焦罐车及运载车焦罐车由圆形焦罐及运载车组成.焦罐主要由焦罐体及摆动的底闸门和吊杆等组成。焦罐体由钢板、型钢构架和耐热耐磨铸铁内衬板构成。焦罐两侧设有导向辊轮供升降导向,还设有与底闸连动的提吊罐体的吊杆。在罐体底部,设有对开底闸门。运载车主要由台车框架焦罐旋转装置及焦罐提升导向轨道等组成。5.3.5.4 对位装置确保焦罐车在干熄站的准确对位及操作安全,在干熄站的熄焦车轨道外侧设置了一套液压强制驱动的对位装置,主要由液压站、液压缸及夹紧装置等组成。5.3.5.5 起重机起70、重机运行于提升井架及干熄炉构架上,将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶,与装入装置相配合,将红热焦炭装入干熄炉内,装完红焦后将空焦罐放回到运载车上。起重机由PLC与其他设备联动,车上无司机操作。起重机的提升能力由焦罐重量及红焦炭的重量确定,提升速度及走行速度均分为多档以满足高速提升、运行及准确对位的需要。5.3.5.6 干熄炉及供气装置(1)干熄炉干熄室砌体属于竖窑式结构,是正压状态的园桶形直立砌体。炉体自上而下可分为预存区,斜道区和冷却区。预存区的容积为469M3,可预存1.5小时的焦量。其上部是锥顶,因装焦前后温度有波动,应采用热稳定性好的耐火砖。中部有多个测量孔和观察孔。预存区下部是环71、形气道,为内墙及环形气道外墙两重园环砌体。内墙要承受装入焦炭的冲击力和磨擦,还要防止预存室与环形气道的压差窜漏,因而应采用带沟舌的高强度耐火砖。斜道区的砖逐层悬挑承托上部砌体的荷重,并且是逐层改变气道深度的砖的砌体。冷却焦炭后的气体从斜道口, 环形气道进入一次除尘器.由于斜道区温度频繁波动,冷却气流和焦炭粉尘激烈冲刷,因此对内层砖的热震性,抗磨损和抗折强度要求都很高。冷却区的容积为486M3,其虽然结构简单,是一个园桶形,但它的内壁要承受焦炭激烈的磨损,是最易受损害的部位,以前虽然几次更换工作面层的耐火材料,但均未取得满意的效果。一次除尘器采用重力沉降方式,其优点是气流阻力损耗少,因而消耗于除72、尘的电能少,缺点是槽体体积庞大。槽顶部采用砖拱结构,结构既简单,强度又大。生产中尚未发现损坏。干熄室和一次除尘器工作面层所使用耐火砖的材质历年来在不断的改进和完善。初期的干熄室和一次除尘器工作面层所使用的耐火砖仅是一种较高强度的粘土砖,经过一段时间的实践证明:干熄室斜道口带及冷却区耐火砖断裂,掉砖和磨损严重,每年的正常维修已不能保证生产正常进行,生产一年左右就得进行停产中修或大修。耐火材料质量差,寿命低已成为我国发展和推广干熄焦技术的制约因素。为了改善我国干熄焦所用耐火材料的质量,提高干熄焦装置的运转寿命,由鞍山华泰干熄焦工程技术有限公司主持,由山东耐火材料厂,武汉科技大学,鞍山焦耐院,中国钢73、铁协会冶金科技发展中心承担的国家技术创新项目-干熄焦装置用关键耐火材料的研发已取得了令人满意的结果。在宝钢三期干熄焦所用耐火材料的水平上又上了一个新台阶.根据干熄炉各部位不同的操作环境特点,特选用上述研发的几种耐火砖。 由于干熄炉加焦口焦炭磨损程度大,温度变化大;斜道区要承载上部砌体的荷重并能在温度频繁波动的条件下抵抗气流的冲刷和焦炭粉尘的磨损,又不易翻修,因此选用了耐冲刷,耐磨、耐急冷急热性极好,抗折强度极大的莫来石-碳化硅砖砌筑。预存区下部的环形气道部分,既要承受热膨胀,装入焦炭的冲击力,磨擦及气流的冲刷,又要保证严密;一次除尘器拱顶内侧和上拱墙要承受气流的冲刷和粉尘的磨损,因此选用耐冲刷74、耐磨、耐急冷急热性好的A级莫来石砖。冷却室磨损最大,温度变化也较为频繁,因此选用高强耐磨、耐急冷急热性好的B级莫来石砖。实践证明,选用这几种材质后,在每年正常维修下,其寿命已达到国际先进水平,寿命可达8-10年左右。干熄炉(含一次沉降槽)预计所需的耐火材料用量见下表。 干熄焦耐火材料量序 号名 称单 位数 量1AN粘土砖t152.72BN粘土砖t283.63隔热砖t109.84隔热砖粒M3103.65A级莫来石粘土砖t382.66B级莫来石粘土砖t57.97莫来石-碳化硅砖t103.08玄武岩铸石板t3.09耐火浇注料M345.010陶瓷纤维毡,毯,散料等M336.3(2)供气装置安装在干熄炉75、底部的供气装置,将冷循环气体均匀地供入冷却室,并可使炉内焦炭均匀下落。它由锥体、风帽、气道和周边风环组成,中央风帽的供气道由十字气道组成,能够使干熄炉内气流分布均匀。(3)装入装置装入装置安装在干熄炉炉顶的操作平台上,主要由炉盖台车和带布料器的装入料斗台车组成,两个台车连在一起,由一台电动缸驱动。装焦时能自动打开干熄炉水封盖,同时移动带布料器的装入溜槽至干熄炉口,配合起重机将红焦装入干熄炉内,装完焦后复位。在装入溜槽的底口设置了一个布料器,以解决干熄炉内焦炭的偏析问题。装入装置上设有集尘管,装焦时无粉尘外逸。5.3.5.7 排出装置排出装置位于干熄炉的底部,将干熄炉下部已冷却的焦炭连续密闭地排76、出。它是由平板闸门电磁振动给料器补偿器中间连接溜槽旋转密封阀和排焦溜槽等设备组成。冷却后的焦炭由电磁振动给料器定量排出,送入旋转密封阀,通过旋转密封阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下,把焦炭连续地排出。连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到带式输送机上输出。5.3.5.8 气体循环系统气体循环系统布置在干熄炉中部环形气道出口与干熄炉下部供气装置入口之间。从干熄炉环形气道排出的880960循环气体经一次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉或焦块后,进入干熄焦锅炉换热,温度降至160180。由干熄焦锅炉出来的冷循环气体,经二次除尘器除去粒度更小的粉尘后,由循环风机送入干熄炉内循环使用。在循环风机77、与干熄炉供气装置间设置热管换热器,由锅炉给水将进入干熄炉的循环气体温度降至约130。气体循环系统的主要设备有一次除尘器、二次除尘器、循环风机及热管换热器等。5.3.6 干熄焦的环保措施干熄焦装置采用了较完善的密封除尘措施:装入装置、排出装置、预存室放散及风机后常用放散等处排出的烟尘均进入地面站除尘系统除尘后放散,而且对噪声也采取了一定的控制措施。 5.3.7 干熄焦装置工艺主要设备表 1125t/h干熄焦工艺主要设备表 序号名 称、规 格单位数量备 注1电机车(炼焦部分已给出)台2一开一备2装入装置套13运载车套3两开一备4焦罐台3两开一备5供气装置套16电梯套17二次除尘器台18热管换热器台78、19起重机台110循环风机台111排出装置套112高温补偿器套213对位装置套11125t/h干熄焦工艺引进的主要设备表 序号名 称、规 格单位数量备 注1循环风机(含电机、入口挡板,变频调速系统、)台12装入装置用电动缸台13排出装置用振动给料器套15.3.8 干熄焦锅炉系统 5.3.8.1 概述干熄焦热力系统是整个干熄焦装置中的重要组成部分,干熄焦锅炉的作用是降低干熄焦系统惰性熄焦循环气体的温度,使干熄焦能连续可靠的运行,同时吸收其热量产生蒸汽并加以有效利用。干熄焦锅炉安全可靠、连续稳定运行是干熄焦装置正常生产的关键。本工程干熄焦热力系统组成有干熄焦锅炉、除氧给水泵站和汽轮发电站。本工程设79、置1套干熄焦装置,并相应配置1台干熄焦锅炉及相应的辅助设施。本工程干熄焦热力系统包括干熄焦锅炉、除氧给水泵站、汽轮发电站、除盐水站和区域热力管廊五个组成部分。为减少占地、缩短管廊长度以节省投资及便于操作管理,除氧给水泵站、汽轮发电站与除盐水站统一布置在一个建筑物内。生产能力详见表。干熄焦热力系统生产能力一览表序号名 称生产能力备 注1干熄焦锅炉64t/h正常70t/h最大2除氧给水泵站80t/h3汽轮发电站12000kWU=10500V4除盐水站70t/h5.3.8.2 干熄焦锅炉(1)锅炉类型的选择干熄焦锅炉的作用是降低干熄焦系统惰性循环气体的温度并吸收其热量产生蒸汽用以供热和发电,以达到使80、惰性循环气体在熄焦时吸收的热量得到有效的回收利用。随着干熄焦锅炉技术的不断发展,干熄焦锅炉按压力等级可分为中温中压锅炉(3.82MPa、450) 和高温高压锅炉(9.81MPa、540),按水动力循环方式分自然循环和联合循环(自然循环+强制循环) 。蒸汽用于纯凝机组发电时则高温高压发电较多,约增加7%,但锅炉给水泵电机功率也增大很多,在同等规模及条件下一次性投资较大。自然循环锅炉运行费用相对较低,无强制循环泵,但启动时间较长,也影响锅炉产汽量,一次性投资也略有增加。中温中压锅炉一次性投资较少,管理维护上也比较稳定可靠。联合循环锅炉启动快,便于管理。干熄焦锅炉型式有中温中压联合循环锅炉、中温中压81、自然循环锅炉、高温高压联合循环锅炉和高温高压自然循环锅炉。根据本工程的实际状况锅炉选择为中温中压联合循环锅炉。(2)惰性熄焦循环气体流程在循环风机的作用下,惰性循环气体在干熄槽内将1000左右的赤热焦炭冷却,吸收焦炭显热的惰性循环气体被加热到880960,高温惰性循环气体经一次除尘器除尘后,进入干熄焦锅炉,与干熄焦锅炉内的汽水换热,温降至160180,惰性循环气体再经过二次除尘器、循环风机和热管换热器后,温度降至130,再进入干熄槽冷却赤热焦炭。干熄焦锅炉入口的循环气体参数见下表: 循环气体量: 正常 163000 m/h(最大 179000m/h) 循环气体温度: 880960(计算温度9282、0) 循环气体压力: 10001200Pa 循环气体含尘浓度: 812 g/ m 循环气体成份: CO2 1218 % CO 35% H2 02 % O2 01 %H2O 57% 其余 N2干熄焦锅炉出口处循环气体温度:160180(计算温度165)在干熄焦中控室内设有惰性循环气体进、出干熄焦锅炉时的温度、压力的指示和记录,并设有干熄焦锅炉极低水位、干熄焦锅炉循环水流量达下下限时与循环风机联锁装置等。(3)干熄焦锅炉汽水流程经过除氧的104锅炉给水,首先进入省煤器,经省煤器换热使水温升至240后进入干熄焦锅炉汽包,汽包压力约为4.4 MPa,汽包内水的饱和温度约为265,炉水一部分由下降管经强83、制循环水泵打入蒸发器,饱和水在蒸发器内吸热汽化,汽水混合物在热压和循环水泵压力的作用下进入汽包,此循环为强制循环;炉水另一部分由下降管进入膜式水冷壁,吸热后在热压的作用下进入汽包,此循环为自然循环。汽水混合物在汽包内经汽水分离装置分离,产生饱和蒸汽,饱和蒸汽通过汇流管进入一次过热器,在一次过热器内与高温惰性循环气体换热,使蒸汽温度上升到一定温度时,经过喷水式减温器将蒸汽温度调整至规定温度,再进入二次过热器,经换热升温最终使蒸汽达到需要的温度;在二次过热器出口至主蒸汽切断阀之间的主蒸汽管道上设有过热蒸汽压力自动调节装置,确保干熄焦锅炉供出的蒸汽压力满足要求。蒸汽管道采用单母管制系统,将蒸汽送至汽84、轮发电站使用。该系统主要设置有锅炉给水流量自动调节、过热蒸汽温度自动调节、过热蒸汽压力自动调节装置。另外,干熄焦总控室、汽轮机操作室之间设有联络信号,干熄焦总控室内还设有汽轮机、发电机运行状态(汽轮机进汽量、发电机发电量)显示。(4)干熄焦锅炉主要设备a)干熄焦锅炉本体为了与干熄槽相匹配,有效利用所回收的能源,本设计根据全厂蒸汽平衡及汽轮发电机组的型号、参数,配置了如下参数的干熄焦锅炉1台。蒸汽压力:P=4.14/3.82MPa(调节阀前/后)蒸汽温度:t=450+5-10给水温度: tg=104。根据惰性循环气体的参数及干熄焦锅炉的参数,经计算干熄焦锅炉额定蒸发量为Q=64t/h,最大为Q=85、70t/h。干熄焦锅炉技术特性详见下表。干熄焦锅炉技术特性表序号名 称单 位数 据备 注1额定蒸发量t/h642最大蒸发量t/h703额定工作压力MPa4.14/3.82调节阀前/后4蒸汽温度450+5-105给水温度1046锅炉入口循环气体温度920+40-407锅炉出口循环气体温度165+15-58排污率%29设计效率%8010运转层标高m0.00011金属重量t72012外形尺寸m14.4X13.2X39长宽高干熄焦锅炉主要组成有汽包、过热器、蒸发器、省煤器、减温器、消音器、锅炉钢架等。布置方式为紧身封闭。b) 强制循环泵本设计干熄焦锅炉为联合循环,为保证干熄焦锅炉内汽水能够良好的循环和86、快速启动,配置2台强制循环泵(一开一备)。其参数如下:额定流量 420t/h扬程 0.254MPa输送介质 炉水;介质温度 265PH值 9.010.5转速 1470r/min电动机功率 75kW数量: 2台 5.3.8.3 除氧给水泵站(1)作用及组成:本工程拟在干熄焦锅炉近处新建除氧给水泵站一座,以实现干熄焦锅炉正常运行的给水、给水除氧、炉内加药、给水加药和汽水取样。主要设备组成有除盐水箱、除氧给水泵、低压旋膜式除氧器、锅炉给水泵、全自动集中取样装置、磷酸三钠加药装置、二甲基酮肟加药装置及试压泵等。(2)除氧给水工艺流程由除盐水站供应的补充除盐水一部分进入除氧给水泵站内的除盐水箱;另一部分87、进入除氧给水泵站内全自动取样装置的预冷部分,使取样水冷却后进入除盐水箱。汽轮发电站返回的冷凝水直接进入除氧给水泵站内的除盐水箱,在水箱内与补充除盐水混合后,然后由除氧给水泵加压送至热管换热器,经加热,水温升至5060后进入除氧器,除氧器加热热源为蒸汽,除氧器的工作压力为0.02MPa,除氧器出口锅炉给水温度为104,经除氧器除氧后的锅炉给水含氧量0.015mg/L,然后经锅炉给水泵加压送至干熄焦锅炉。锅炉给水采用单母管制系统。主给水及除氧给水流量均采用自动调节方式;除氧给水流量根据除氧器低水位自动调节,另还设置了除氧水箱水位与锅炉给水泵、循环风机联锁等项目。(3)取样及加药装置为保证干熄焦锅炉88、正常运行,及时准确的监测蒸汽和水的指标,本设计采用了自动在线取样装置,检测项目分别有饱和蒸汽、过热蒸汽、锅炉给水、炉水和汽轮机凝结水。检测指标为钠、二氧化硅、PO43、电导率和溶解氧等。根据检测结果,能自动调整磷酸三钠和二甲基酮肟的加药量。为了使汽包内炉水保持一定浓度的PO43,防止CaSO4、CaSiO3等沉淀物的形成,本设计在站内设置了 1套磷酸三钠加药装置。如自动取样装置测得炉水中PO43浓度过高或过低,相应自动调节装置中的计量泵,减少或增加磷酸三钠溶液的注入量。为保证锅炉给水中溶解氧达到锅炉给水指标,避免锅炉及其汽水系统氧化腐蚀。本设计在站内设置了 1套二甲基酮肟加药装置。如自动在线取89、样装置测得给水中O2浓度波动,相应自动调节装置中的计量泵,调节二甲基酮肟溶液的注入量。使干熄焦锅炉给水含氧量达到0.015mg/L的标准。(4)除氧给水泵站主要设备a)低压旋膜式除氧器 处理能力: Q=80t/h附除氧水箱 V=35m出水含氧量:0.015mg/L台数:1台b) 除氧给水泵 流量: Q=85 m/h扬程: H=1.1MPa附电动机: N= 55kW U=380V台数: 2 台c) 锅炉给水泵 流量: Q=85m/h扬程: H=7.0MPa附电动机: N= 315kW U=10kV台数: 2 台 d) 磷酸三钠加药装置 流量: Q= 20L/h扬程: H= 10MPa附计量泵:290、台/套(配电动机 N= 0.55 kW U=380V)附搅拌器:1台/套(配搅拌电动机 N=0.55kW U=380V)附控制箱: 1台/套套数: 1 套e) 二甲基酮肟加药装置 流量: Q= 20L/h扬程: H= 1.5MPa附计量泵:1台/套(配电动机: N= 0.55 kW U=380V)附搅拌器:1台/套(配搅拌电动机 N= 0.55 kW U=380V)附控制箱:1台/套套数: 1套5.3.8.4 汽轮发电站(1)机组的选型干熄焦锅炉所产蒸汽用于发电是焦化企业节约能源、提高经济效益的有效途径,汽轮机的类型较多,按热力特性分有背压式、抽汽背压式、凝汽式和抽汽凝汽式等,选择那种形式要根91、据企业的用汽、用电情况确定。背压式供汽量较大,但发电量较少,且供汽量不能调节;凝汽式发电量较大,所产蒸汽全部用于发电,但不能向外供汽;抽汽凝汽式相对比较灵活,即可发电又能抽汽供热,抽汽量还可根据供汽量进行适当调节。本工程根据干熄焦锅炉产汽及蒸汽消耗情况选抽汽凝汽式汽轮发电机,在能力选择上考虑有纯凝运行的可能,因此设1台 C123.43/0.49型抽汽凝汽式汽轮发电机组,额定功率N= 12000 kW。相应地配置1台QFW-12-2型发电机,其额定功率N=12000kW,额定电压U= 10500V。由于热负荷波动较小,只有季节之分,故对汽轮发电机的运行比较有利。汽轮机凝汽设备冷却方式的确定对汽轮92、发电站至关重要,有循环水冷却和风冷两种方式,用循环水冷却可以提高凝汽设备的真空度,发电量相对要多一些;风冷与室外环境密切相关,采用风冷则没有循环水的补充水及循环水泵,可减少运行费用,尤其是在水资源紧张地区,应提倡和鼓励采用风冷方式。但要采取措施控制凝结水温度不要过高(如凝结水系统增加换热器以控制凝结水温40,或将凝结水送回除盐水站等),否则要影响干熄槽循环气体的进气温度,影响干熄焦系统的运行。根据本工程的具体情况,汽轮机凝汽设备冷却方式采用循环水冷却。C12-3.43/0.49型抽汽凝汽式汽轮机技术特性表序号设备名称单位规格及数据备注1额定功率kW120002额定转速r/min30003进汽压93、力MPa3.43+0.196-0.2944进汽温度C435+10-155进汽量(额定)t/h846抽汽量(额定)t/h507抽汽压力MPa0.49+0.196-0.0988抽汽温度C2359排汽压力MPa0.004910运转层高度m8.15011布置形式室内双层12汽机本体重量t5813外型尺寸(长宽高)m6.021 3.59 3.635QFW12-2型发电机技术特性序号名 称单 位数 据备 注1功 率kW120002电 压V105003电 流A8254转 速r/min30005效 率%976频 率Hz507励磁机形式无刷励磁8励磁机功率kW709励磁机电压V23510励磁机电流A47811转94、子重量t7.912定子重量t25.613外形尺寸(长宽高)m6.2432.42.4(2)工艺流程干熄焦锅炉所产的P=3.82MPa t= 450蒸汽通过区域管廊的主蒸汽管道进入汽轮发电站,经主汽门进入汽轮机,进汽参数P= 3.43MPa t= 435 。一部分蒸汽在汽轮机内完全作功后由冷凝装置冷却成凝结水,一部分蒸汽在汽轮机内作功后由抽汽口抽出外供。辅助系统有为防止轴端和轴间蒸汽泄露的轴封系统;保证润滑油和调节油正常供应的油系统;还有冷却水系统和疏放水系统。站内另设1 套Q= 70t/h P1/P2= 3.82/0.6MPa t1/t2= 450 / 180的减温减压装置,当汽机出现故障停机时95、可将中温中压蒸汽经减温减压后送至公司0.6MPa蒸汽管网。另汽轮机还设有超速保护装置、测轴振装置、胀差保护、转子轴向位移保护、低油压保护、低真空保护、紧急停车保护等。(3)汽轮发电站运行本工程干熄焦锅炉1台,正常运行时产汽量为Q正常= 64t/h,全部送至汽轮发电站。汽轮发电站内设一套C12-3.43/0.49型抽汽凝汽式汽轮发电机组,每年汽轮发电机考虑25天的检修(与干熄焦锅炉同步),冬季抽汽量为41.18t/h,夏季抽汽量为39.78t/h,抽汽运行压力为P= 0.6MPa t = 235。汽轮发电站主要技术经济指标如下:小时发电量:夏季:9745kW,冬季:8551kW;年发电量:78796、74X103kWh;外供低压汽(0.6MPa, 235):小时供热量:夏季:39.78t/h,冬季:41.18t/h;年供热量:311454t;年节标煤量:58890t(未扣消耗)。5.3.8.5 除盐水站为满足本工程干熄焦锅炉补充用除盐水需要,拟建一座的除盐水站,以供应干熄焦锅炉系统用水。考虑补充水量及干熄焦锅炉开工调试阶段用水量等因素,除盐水处理能力70t/h。为了节省占地,降低投资,本工程除盐水站在布置上与汽轮发电站、除氧給水泵站合并布置。根据国家发展改革委、科技部会同水利部、建设部和农业部组织制订的中国节水技术政策大纲(2005年4月21日起实施)中“提高用水效率和效益,促进水资源的可97、持续利用”的有关要求,考虑干熄焦锅炉用水水质要求、运行操作方便、节省占地等因素。由于业主未提供水质全分析报告,本工程水处理方案暂按超滤+反渗透+混床水处理工艺流程。本工程除盐水站工艺流程简述如下:反渗透装置对原水的浊度、Fe等指标要求较高、对水温亦有一定的要求,一般要求2025,因此原水先经过全自动除铁装置,通过滤料催化膜的催化作用使水中的Fe氧化,除去水中的铁离子后流入除铁后工业水箱,经过加压泵增压后进入全自动过滤装置过滤后,流入过滤后工业水箱,再通过超滤增压泵增压后,经超滤装置处理后进入超滤产品水箱、经过反渗透增压泵增压,如水温20则直接进入5m保安过滤器,否则先经过换热器(20时)预热后98、,再进入5m保安过滤器,由高压泵加压后,进入反渗透装置。反渗透装置产品水利用余压流入中间水箱,再经过中间水泵送至混床。反渗透装置可去除原水中97%的离子,剩余离子由混床去除。另外,为提高给水PH值,防止金属管道腐蚀,在除盐水站内设置了加氨装置,加入氨计量箱中的氨液,经稀释配置成浓度为0.52%的稀氨液,再用氨计量泵送入化学除盐水管道内,使其PH值保持在8.89.3之间。供应的除盐水质量符合以下质量标准要求:除盐水质量指标硬度:0mol/L 基本单元为M(1/2Ca2+1/2Mg2+) 铁:20mg/L 铜:5mg/L PH值(25):8.89.3 油:0.3mg/L 氯:15mg/L 硅(以S99、iO2计):20mg/L 电导率(25):0.3ms/cm反渗透装置排出的浓水,仅为水中所含离子增多,且PH值略显碱性。可采用专管,利用余压送至指定处,进行再利用。浓水流量为水处理量的25%。为了保证除盐水站内混床再生时,站内设有有效容积为100m3的中和池一个,加酸、碱液进行中和,使其废水的PH值控制在79范围内,然后用泵排入排水管网,由给排水专业综合利用。主要设备选择如下:反渗透处理装置 Q=35t/h 2套;超滤装置 Q=50t/h 2套;全自动除铁装置 Q=66t/h 2台;全自动过滤器 Q=60t/h 2台;混合离子交换器 2台;等离子体改性强化换热器 1台;过滤后工业水箱V=75m100、3 1个;超滤产品水箱V=75m3 1个;中间水箱 V=75m3 1个水泵、酸、碱储槽、计量箱、加氨装置等除盐水站工艺流程图如下:除盐水站工艺流程图5.3.8.6 区域热力管廊(1)区域热力管廊布置区域热力管廊是连接除盐水站、汽轮发电站、除氧给水泵站、干熄焦锅炉之间及外部管线至(自)干熄焦锅炉、干熄槽、除氧给水泵站、除尘地面站等的区域热力管道。其主要有除盐水站至除氧给水泵站的除盐水管道;除氧给水泵站至(自)干熄焦锅炉的除氧给水管道、主给水管道、试压管道、磷酸盐加药管道;干熄焦锅炉至除氧给水泵站的取样管道;至汽轮发电站的主蒸汽管道;汽轮发电站至外部管线的抽汽管道;外部管线至干熄槽、干熄焦锅炉、除101、氧给水泵站的仪表净化压缩空气管道;至除尘地面站的除尘净化压缩空气管道;至干熄槽、干熄焦锅炉、除氧给水泵站的氮气管道、外部管线至干熄槽、干熄焦锅炉、除氧给水泵站的循环冷却水管道;至干熄焦锅炉、除氧给水泵站的干熄焦锅炉自用或烘炉蒸汽管道;至干熄槽的烘炉煤气管道等。所有管道均采用分层架空敷设方式,各站房之间的电力、仪表电缆桥架与区域热力管廊共架。(2)区域热力管道保温本工程主蒸汽管道、主给水管道、抽汽管道、烘炉蒸汽管道、除盐水管道、除氧给水管道、普通压缩空气管道、试压管道、磷酸盐加药管道、取样管道等均需保温,介质温度350保温管道的保温层采用微孔硅酸钙,其余保温管道的保温层均采用岩棉管壳,保护层均采102、用厚度为0.30.5mm的镀锌铁皮。5.4 煤气净化车间5.4.1 概述煤气净化车间按250孔、年产焦炭96万吨冶金焦5.5m捣固焦炉配套设计,由冷凝鼓风工段、脱硫工段、硫铵工段(含剩余氨水蒸氨装置)、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段及油库工段组成。5.4.2 设计基础数据煤气处理量:56215m3/h 净化前煤气中杂质含量杂质成分: NH3 H2S HCN BTX含量(g/m3): 6 6 1.5 3438净化后煤气中杂质质量杂质成分: NH3 H2S HCN BTX 焦油 萘 含量(g/m3): 0.03 0.2 0.5 4 0.05 0.3 产品产率(对干煤)焦 油 3.5 %轻 苯 0.93103、% 精重苯 0.03%硫酸铵 0.84%化学产品质量指标粗焦油 符合YB/T5075-93 密度(20C) 1.131.22 g/ml 含水 4.0% 灰分 0.13% 粘度(E80) 4.2 甲苯不溶物(无水基) 9% 萘含量(无水基) 7.0%轻苯 符合YB/T5022-93 密度(20C) 0.8700.880g/ml 馏程 馏出96(容)温度 150 水份 室温(18-25)下目测无可见的不溶解的水精重苯 馏程(大气压力760mmHg) 初馏点 150 200前馏出量(w%) 50% 水份 0.5%硫铵 符合GB5351995 氮含量(以干基计) 21% 含水 0.2% 游离酸含量 0104、.05%硫磺(熔硫后) 含硫 80%5.4.3 煤气净化工艺流程的选择煤气净化工艺选择HPF湿式氧化法脱硫,喷淋式饱和器法脱氨及直接冷却式终冷洗苯工艺。煤气净化工艺流程如下: 焦炉来荒煤气气液分离器初冷器电捕焦油器鼓风机HPF脱硫脱氰喷淋饱和器脱氨终冷、洗苯净煤气用户采用HPF湿式氧化法脱硫工艺,同吸收法脱硫工艺相比,具有脱硫脱氰效率高,不需外加减源,投资及运行成本费用低等显著优点;同时,HPF法脱硫位于终冷洗苯前,可减少终冷洗苯及粗苯蒸馏工段设备及管道的腐蚀及终冷水含氰量,从而可降低终冷洗苯及粗苯蒸馏工段设备及管道的维护费用及废水处理装置环保投资。 同其它脱氨工艺相比,采用喷淋式饱和器法脱氨105、工艺,生产硫酸铵,具有脱氨效率高,煤气系统阻力小、鼓风机能耗低,硫铵颗粒大,质量好,便于销售等显著优点;同时,喷淋式饱和器法脱氨工艺还具有工艺技术成熟,工艺流程短,节省投资及占地,便于操作等优点。5.4.4 工艺说明、工艺特点及主要设备选择5.4.4.1 冷凝鼓风工段(1)工艺流程来自焦炉的约82C的荒煤气,与焦油氨水混合物一起沿吸煤气管至气液分离器。经气液分离后,荒煤气进入横管初冷器,分两段进行冷却。上段使用35C的循环冷却水;下段使用16C的低温制冷水。最终将煤气冷却至2122C。 初冷器上部预留了余热采暖段,用于冬季厂前区余热采暖。采暖水使用软水;供水温度为70C,回水温度为60C。余热106、采暖段夏季串入循环水对煤气进行冷却。由横管初冷器下部排出的煤气,进入电捕焦油器,除去煤气中夹带的焦油雾后,由鼓风机压送至脱硫工段。为了保证初冷器冷却及除萘效果,在上、下段连续喷洒焦油、氨水混合液;在其顶部用热氨水定期冲洗,以清除管壁上沉积的焦油、萘等杂质。初冷器上、下段排出的冷凝液经水封槽分别流入上、下段冷凝液槽,再用泵送回初冷器上、下段循环喷洒,多余部分则送至气液分离器前吸煤气管道。为增强初冷器内冷凝液洗萘效果,连续向循环喷洒液中兑入一定量的焦油氨水乳化液。从气液分离器分出的焦油氨水混合物进入机械化氨水澄清槽,依靠比重差,进行氨水、焦油和焦油渣的分离。机械化氨水澄清槽上部分出的氨水流入循环氨107、水中间槽,再用循环氨水泵送至焦炉集气管喷洒冷却煤气;多余部分作为剩余氨水,经除焦油器除油后进入剩余氨水槽,然后送蒸氨装置蒸氨。机械化氨水澄清槽分出的焦油流入焦油中间槽,用焦油中间泵送往焦油贮槽,再用焦油泵送往油库焦油槽贮存。机械化氨水澄清槽刮出的焦油渣,排入焦油渣箱,定期用叉车送往煤场兑入配煤。(2)工艺特点a) 采用高效横管煤气初冷器,将煤气冷却到2122C,使煤气中的大部分焦油、萘等杂质通过冷却除去,确保后序设备无堵塞之患。b) 横管冷却器夏季采用两段冷却,中间带断塔盘,节约低温水用量;冬季采用三段冷却,上部为采暖段,可有效利用余热,供厂区冬季采暖,节能降耗。c) 采用蜂窝式电捕焦油器,设108、备结构紧凑,焦油捕集效率高。(3)主要设备选择设备名称数量主要材质初冷器3 台碳钢电捕焦油器2 台碳钢+不锈钢煤气鼓风机2 台铸铁+铸钢机械化氨水澄槽3 台碳钢循环氨水泵2 台铸铁(4)环境保护a)各槽器有害放散气集中接入负压煤气管道,无废气外排。b)工段漏夜及放空液排入地下放空槽,再由泵送回系统,无废液外排。c)焦油渣定期回兑炼焦煤中,无废渣外排。5.4.4.2 脱硫工段(1)工艺流程来自煤气鼓风机约45的煤气,首先经预冷塔冷至30;然后进入脱硫塔,煤气由下而上,与塔顶喷入的脱硫液逆向接触,以吸收煤气中的硫化氢及氰化氢。脱硫后的煤气去硫铵工段。吸收了H2S、HCN的脱硫液从塔底流出,经液封进109、入反应槽,然后用泵送入再生塔。再生塔底部鼓入压缩空气,脱硫液在催化剂的作用下,在塔内进行氧化再生。再生后的脱溶液经塔顶经液位调节器流回脱硫塔循环喷洒使用。浮于再生塔顶部的硫磺泡沫,利用液位差自流入泡沫槽,经蒸汽加热分层后,硫膏进入熔硫釜加热熔硫。泡沫槽分出的清液流入清液槽,再由清液泵送回反应槽。熔硫釜底部放出的熔硫后的硫磺经自然冷却后装袋外销。 定期排出一定量的脱硫废液送往煤厂兑入配煤,以避免脱硫液中盐类积累影响脱硫效果。(2)工艺特点a)脱硫脱氰效率高,通常脱硫效率可达到98%,脱氰效率可达80%。b)以煤气自身含有的氨作为脱硫碱源,不需外购碱源,运行费用低。c)主要设备可采用碳钢制做,一次110、性投资省。d)催化剂耗量少,无毒,易贮存。e)盐类增长速度慢,废液量少,且可兑入炼焦煤中,无废液外排。(3)主要设备选择设备名称数量主要材质预冷塔1 台碳钢脱硫塔2 台碳钢(内部重防腐)再生塔2台碳钢(内部重防腐)脱硫液循环泵3 台不锈钢 (4)环境保护a)各槽器有害放散气集中接入负压煤气管道,无废气外排。b)工段漏夜及放空液排入地下放空槽,再由泵送回系统;脱硫产生的盐类废液兑入炼焦煤中,无废液外排。5.4.4.3 硫铵工段(1)工艺流程由脱硫工段来的煤气经煤气预热器预热至6070后进入喷淋式饱和器。在饱和器内用酸度为36%的硫铵母液对煤气进行喷洒,煤气中的氨被母液中的硫酸吸收,生成硫酸铵。吸111、收氨后的煤气进入饱和器内部的旋风式除酸器,分出煤气中夹带的酸雾后,去终冷洗苯工段。饱和器下段结晶槽内的母液经母液循环泵连续抽出,送至上段循环喷洒。吸收了氨的循环母液由中心降液管流至饱和器下段的结晶槽。在结晶槽内,晶核通过饱和介质向上运动,使晶体长大,并引起颗粒分级。饱和器满流口溢出的母液流至满流槽,再用泵送至饱和器后室循环喷洒以进一步脱出煤气中的氨。饱和器减饱和操作时,多余的母液经满流槽流入母液贮槽。用结晶泵将饱和器结晶槽底部的浆液送至室内结晶槽。结晶槽的浆液排放到离心机。经离心分离,分出的硫铵晶体由螺旋输送机送至振动流化床干燥器;经干燥、冷却后进入硫铵贮斗;然后经称量、包装,送入成品仓库外销112、。离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器。硫铵干燥器后的尾气经旋风分离器、尾气洗净塔除尘、净化后,经排气风机排入大气。饱和器吸收氨所需的硫酸由硫酸高置槽连续加至饱和器内。由冷凝鼓风装置送来的剩余氨水与蒸氨塔底排出的蒸氨废水换热后进入蒸氨塔,用直接蒸汽将氨蒸出。塔顶加入氢氧化钠碱液分解剩余氨水中的固定铵盐。蒸氨塔顶部出来的氨汽经分缩器分缩后,进入氨汽冷凝冷却器,冷却为浓氨水后进入脱硫装置反应槽。蒸氨废水经废水冷却器冷却至40后,送至酚氰污水处理装置进行生化处理。去酚氰污水处理装置废水全氨含量200mg/l;COD5000mg/l。(2)工艺特点a)采用半直接喷淋式饱和器法脱氨、生113、产硫铵工艺,集吸收、结晶、除酸工艺于一体,工艺流程短,技术成熟可靠,操作、维护方便。 b)煤气系统阻力小,鼓风机能耗低。c)硫铵结晶颗粒大,产品质量好。d)饱和器、蒸氨塔、分缩器均采用高材质不锈钢及钛材制作,且设有备品,可确保煤气及废水脱氨操作长期、连续、稳定运行。(3)主要设备选择设备名称数量主要材质饱和器2 台316L离心机2 台316L振动流化床干燥器1 台304蒸氨塔2 台316L 分缩器2 台TA2(4)环境保护a)各槽器有害放散气集中接入负压煤气管道,无废气外排。b)工段放空液排入地下放空槽,再由泵送回各自系统,无废液外排。c)酸焦油、沥青渣定期送煤场兑入炼焦配煤,无废渣外排。5.114、4.4.4 终冷洗苯工段(1)工艺流程从硫铵工段来的约55的煤气,首先进入终冷塔。塔内装有轻瓷填料,分二段对煤气进行冷却。下段用约38的循环冷却水与煤气逆向接触,将煤气冷却到约40;上段用约24的循环冷却水与煤气逆向接触将煤气冷却到约25后进入洗苯塔。冷却煤气后的终冷塔上、下段循环冷却水分别与塔外冷却器换热后,由泵送回塔内循环使用。终冷塔产生的煤气冷凝液送蒸氨装置。从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔。塔顶喷入粗苯蒸馏工段来的贫油。煤气中的苯被贫油吸收。洗苯后的净煤气送焦炉和甲醇装置使用。洗苯塔底富油用泵送往粗苯蒸馏工段脱苯再生。(2)工艺特点a) 煤气终冷塔采用闭路直接终冷工艺,即可防止终冷水直接外115、排污染环境,又可对来自硫铵饱和器的煤气中夹带的酸雾进行洗涤,防止酸雾进入洗苯、脱苯系统,腐蚀设备。b) 终冷塔、洗苯塔选用轻瓷填料,比表面积大,不易老化堵塞,便于清洗,操作稳定,使用寿命长。(3)主要设备选择设备名称数量主要材质终冷塔1 台碳钢 填料轻瓷洗苯塔1 台碳钢填料轻瓷(4)环境保护a)各槽器有害放散气集中接入负压煤气管道,无废气外排。b)工段放空液排入地下放空槽,再由泵送回各自系统;终冷塔闭路循环冷却,产生的煤气冷凝液送蒸氨装置剩余氨水槽,无废液外排。5.4.4.5 粗苯蒸馏工段(1)工艺流程来自终冷洗苯工段的富油,首先经油汽换热器、油油换热器分别与脱苯塔顶出来的油气及塔底出来的贫油116、换热到约160,然后进入管式炉,用煤气将富油最终加热到190,进入脱苯塔。在脱苯塔内,用再生器来的直接蒸汽对富油进行蒸馏脱苯。塔顶逸出的轻苯蒸汽首先经油汽换热器与终冷洗苯工段来的富油换热,然后进入轻苯冷凝冷却器,将油汽冷凝冷却后进入油水分离器。从油水分离分出的轻苯进入轻苯回流槽,部分用轻苯回流泵送至塔顶作为回流,其余进入轻苯中间槽,再用轻苯产品泵送至油库贮槽。脱苯塔底排出的热贫油,经油油换热器,同油汽换热器来的富油换热后,进入贫油槽,再用贫油泵抽出,送至一、二段贫油冷却器,冷却至2729后,去终冷洗苯工段洗苯塔。在脱苯塔的顶部设有断塔盘及塔外油水分离器,用以引出塔顶积水,稳定操作。在脱苯塔侧线117、引出精重苯,入精重苯槽,定期用泵送至油库贮槽。在脱苯塔侧线引出萘油馏份,以降低贫油含萘。引出的萘油馏份进入萘溶剂油槽,定期用泵送至油库焦油贮槽。为保证洗油质量,从管式炉来的富油中引出11.5%的富油,送入再生器内,用经管式炉过热的蒸汽蒸吹再生。再生残渣排入残渣油槽, 定期用泵送至油库焦油贮槽。系统消耗的洗油定期从洗油槽经富油泵入口补入系统。各油水分离器排出的分离水,经控制分离器排入分离水槽,再用泵送往冷凝鼓风工段剩余氨水槽。(2)工艺特点a)采用单塔生产两种苯工艺,工艺流程短,占地小,建设投资省。b)脱苯塔顶设断塔盘引水,可保证全塔稳定操作,侧线产品易于合格。(3)主要设备选择设备名称数量主要118、材质脱苯塔1 台不锈钢再生器1 台碳钢管式炉1 台碳钢(4)环境保护a)各槽器有害放散气接入负压煤气管道,无废气外排。b)漏夜、放空液排入地下放空槽,再由泵送回系统,无废液外排。C)再生器残渣油排入残渣油槽,定期送油库焦油槽,无废渣外排。5.4.4.6 油库工段(1)工艺流程本工段为液体产品及原料的贮存及装卸场所。设置焦油贮槽,接受冷凝鼓风工段送来的焦油,并装车外销;设置轻苯及精重苯贮槽,接受粗苯蒸馏工段送来的轻苯及精重苯,并定期装车外销;设置洗油贮槽,用于接受外购的洗油,并定期用泵送往粗苯蒸馏工段;设置碱液贮槽,用于接受外购的40%NaOH碱液,并定期用泵送往硫铵工段蒸氨装置;设置硫酸贮槽,119、用于接受外购的93%H2SO4,并定期用泵送往硫铵工段。(2)主要设备选择设备名称数量主要材质焦油贮槽4台碳钢 轻苯贮槽2 台碳钢 硫酸贮槽2 台碳钢碱液贮槽2 台碳钢(3)环境保护a)焦油、苯类贮槽放散气设有呼吸阀,正常状态下无废气外排。b)工段放空液排入地下放空槽,再由泵送回各自系统,无废液外排。5.4.4.7 外部管道为满足生产的需要,设计建设一套外部管道是十分必要的。外部管道主要包括以下内容:(1) 连接各工段的煤气管道。(2) 输送各种物料和产品的工艺管道。(3) 部分架空敷设的公共设施管道及电力、仪表电缆输送桥架。外部管道均采用架空敷设方式,其结构型式为综合管廊和一般管架相结合;在120、管线密集处采用综合管廊结构,其余的地方则采用一般管架。其特点为:结构紧凑,节约占地。5.5 煤气储配站概述5.5.1 煤气储配站的功能本站主要功能包括煤气的接受、储存、外送和计量,向下游各工业用户提供焦炉煤气。其中干式煤气柜是焦炉煤气的储存及缓冲设施。5.5.2 煤气储配站的流程来自煤气净化工段的净化焦炉煤气以5000Pa的压力进入本站5万m3干式煤气柜储存、缓冲,经计量后以3100Pa的压力送至站外各工业用户使用。5.5.3 煤气储配站的主要设施 煤气储配站的主要设施有:5万m3干式煤气柜1座(含油泵房3座、电梯井1座、阀门室等),以及仪表操作间、配电室等生产辅助设施。5.5.4 干式煤气柜121、 低压煤气柜是目前我国人工煤气设计工程中广泛使用的储气设备,有着丰富的运行管理经验。它包括湿式及干式两大类型,本工程选用干式煤气柜,干式柜与湿式柜比较有如下优点:(1).使用年限长。(2).储气压力相对较稳定。(3).荷重小,基础简单。(4).操作简便,运转安全。(5).罐体防腐处理方便,涂漆寿命较长。5.5.4.1 干式煤气柜柜体的主要设计参数(1)主要规格及性能参数公称容积: 50000m3几何容积: 49946 m3有效容积: 44949 m3型式: 正20边形,稀油密封煤气最大出入量: 约80000m3/h设计储存压力: 3136Pa煤气温度: 040(2)气柜结构参数外形: 正20边122、形外接圆直径: 37715mm内切圆直径; 37251mm侧板高度: 54360mm全高: 61263mm活塞最大行程: 45500mm每边边长: 5900mm底面积: 1099m2立柱数: 20根活塞升降速度: 0.51.5m/min活塞密封压紧型式: 弹簧式活塞支承导辊数: 40套活塞水平防回转装置: 2套密封油供油装置: 3套密封油种类: 干式柜专用密封油5.5.4.2 干式煤气柜的组成及功能(1)干式柜的工作原理来自上游工段的净化焦炉煤气进入煤气柜储存,活塞上升;煤气从煤气柜内抽出,活塞下降。因煤气柜内煤气压力取决于活塞的重量,故柜内气体压力基本稳定。(2)干式柜组成及功能稀油密封干式123、气柜主要由柜体、活塞、密封机构、外部电梯、内部吊笼、紧急救助装置、供油系统和柜体附件等组成。(3)站区管道和出站煤气总管煤气柜的切断装置设置在气柜底部阀门室进、出口管道上。为确保有效切断,进、出口管道上分别设置串联水封阀和电动蝶阀。出站总管上设置了计量装置及阀门。站区DN300煤气管道一律采用螺旋焊接管,敷设方式基本采用架空敷设,部分采用直埋敷设,倾斜度不小于0.003。煤气管道与建筑物、道路的安全间距应满足工业企业煤气安全规程的有关要求。6 公用及辅助设施6.1 总图运输黑龙江xx矿业集团有限责任公司鸡西新建96万t/a焦化工程,厂址位于厂址位于鸡西市恒山区民主村,在鸡西市西南方向,偏南侧,124、距市区约17.5km。6.1.1 工厂位置及概况黑龙江xx矿业集团有限责任公司鸡西新建96万t/a焦化工程,厂址位于厂址位于鸡西市恒山区民主村。 厂址东、南、西、北侧为山丘地。厂址地形较为复杂,地势西南高东北低,由西南向北东倾斜。该地区交通方便,道路与铁路均可引入厂内。 厂区内本工程可利用面积:581000m2。 场地所在区域不受洪水和内涝影响。 主导风向:全年为西北风6.1.2 总平面布置 本工程总平面图是以建设一组250孔JNDK55-05型复热式捣固焦炉为主体进行配套布置的。主要由备煤、炼焦及煤气净化等生产车间、辅助生产设施和生产管理和生活福利设施等三大部分组成。 主要生产设施:备煤车间125、炼焦车间(含干熄焦)、煤气净化车间(包括冷凝鼓风工段、脱硫工段、终冷工段、硫銨工段、粗苯、油库工段)。 辅助生产设施:给水系统、5万立方米(干式)煤气贮柜、酚氰废水处理站、总配电所、除尘地面站(含干熄焦)、制冷站、压缩空气机站、机电维修间、综合仓库等。生产管理和生活福利设施:综合办公室(含厂级、配煤、炼焦车间、浴池、食堂)、净化车间办公楼(含化验)等。 本工程总图运输设计,根据生产工艺流程、运输、消防、环境保护、安全卫生等要求,并结合焦化厂对施工先后顺序和分期开工的总体方案,考虑厂区地形特点、工程地质及水文地质、气象等自然条件,充分利用场地,全面地、因地制宜地对工厂建构筑物、道路、管线、绿化126、等进行合理布局,力求工艺流程顺畅、布置紧凑,最大限度地节约用地,节约投资,以达到有利生产、方便管理的目的。6.1.3 竖向布置 在满足工艺流程前提下,充分考虑厂区地形特点、工程地质及水文地质条件,力求土石方工程量最小和填挖接近平衡,并且考虑到生产工艺的要求及道路联接与铁路接轨的可能,以及保证场地雨水顺畅排除,本工程拟采用台阶布置方式,全厂拟设35个台阶,其平土标高待定,相临台阶最大高差5m,土方工程量约为50万m3,其中挖方25万m3,填方25万m3。6.1.4 工厂运输 本厂原燃料、成品、备品备件、工业垃圾以及生活办公用品等的运输,均采用铁路和汽车运输方式6.1.4.1 铁路运输 本厂原料煤127、的运入及焦炭化工产品运出,均采用铁路运输,年运量约250万t,其中运入150万t,运出100万t。距厂址距离约4.1km,有恒山铁路专用线编组站,恒山铁路车站距鸡西车站12km,鸡西站至西鸡西编组站2km,铁路交通十分便利。本厂铁路从恒山铁路编组站接轨. 本厂拟自备轨道衡2台及20辆油槽车。6.1.4.2 道路运输 本厂原燃料、成品、备品备件、工业垃圾以及生活办公用品等的运输均采用道路和汽车运输。年运输量约7万t,其中运入5万t,运出2万t。 本厂道路拟在厂区东西两侧与厂外道路相接。 本厂拟自备汽车衡一台。6.1.5 工厂消防本工程不建消防站,由建设单位委托消防部门统一考虑本厂区的消防工作。6128、.1.6 绿化 根据生产和环境保护、管线、交通线路的布置要求,种植适合本厂生长的当地树木、花草进行厂区绿化,以改善生产环境,净化空气,美化厂容。绿化重点是道路两侧、厂内零散空地。绿化用地面积为:85140m2绿化用地率按厂区用地面积的20%考虑。6.1.7 主要技术经济指标总图运输主要技术经济指标见下表: 总图运输主要技术经济指标表 序号指 标 名 称单位数 量备 注1工厂用地面积ha42.572铁路长度km5.503道路7m宽m4920长度4.5m宽m11004土 ( 石 ) 方工程量m3500000其中填方m3250000挖方m32500005绿化用地面积m2851406绿化用地率%206129、.2 电力及电信6.2.1 电力6.2.1.1 概述本工程分为焦化、干熄焦两个部分,大部分负荷属于一、二级负荷,因此受电电源分别为两回路电源。本工程采用外接双电源供电,大恒山二次变电所为本工程主供电源,电压为66kv的电源,供电距离为3km。本工程设置一个66/10kV总降变电所、一座10kV配电所和一座干熄焦综合电气室。66/10kV总降变电所的受电电源为两回独立的66kV电源。66/10kV总降变电所为焦化厂10kV配电所和干熄焦综合电气室分别提供两回10kV电源,并外送两回10kV电源,两回10kV电源容量为22000kW。两路66kV电源由大恒山变电所提供,且每路电源皆能承担本部分10130、0%负荷。66kV电源设计由建设单位另行委托有关部门承担,不包括在本工程内。另外,本工程设干熄焦余热发电机一台,发电机容量为12MW。所发电力通过一条联络线送至干熄焦综合电气室10kV母线,剩余电力通过综合电气室与上一级变电站间的联络电源送至上一级变电站。6.2.1.2 配电系统(1)负荷及电力平衡a)本工程干熄焦计算负荷情况如下:(10kV侧)有功功率 2921kW无功功率 2015kvarb)电力平衡表如下:单位:103 kW.h项目电量年发电量78774干熄焦年耗电量11683干熄焦年外送电量67091从电力平衡表结论得知,发电站除满足干熄焦自身用电外,还有剩余电力可常年向系统供电。(2131、)供配电系统在焦化区新建66/10kV变电所一座,2路66kV电源分别引自上一级变电站不同母线段。66/10kV变电所内设66kV高压配电室、10kV高压配电室、变压器室、操作室等。66kV变电站内设两台40000kVA 66/10.5kV主变压器。66kV高压配电室需66kV配电系统的主接线为内桥接线。10kV配电系统的主接线为单母线分段接线。本所供电范围包括焦化新建10kV配电所、干熄焦综合电气室、2路外送电源(容量为22000kW)。10kV配电系统的操作电源为直流220V,由免维护直流电池屏提供。在焦化区新建10kV配电所一座,内设10kV高压配电室、操作室、电缆室、电容器室等。10k132、V高压配电室需2路10kV电源,引自上一级变电站不同母线段。10kV配电系统的主接线为单母线分段接线。本所供电范围包括6个10/0.4kV车间变电所、24台10kV高压电动机。6个车间变电所分别为1#炼焦变电所、2#备煤变电所、3#备煤变电所、4#硫铵变电所、5#循环水变电所、6#污水变电所。10kV配电系统的操作电源为直流220V,由免维护直流电池屏提供。在干熄焦区域设干熄焦综合电气室一座,内设10kV高压配电室、低压配电室、变压器室、PLC机柜室、干熄焦中控室等。10kV配电系统的主接线为单母线分段接线。供电范围包括7台10kV高压电动机和本综合电气室的3台10/0.4kV变压器。10kV133、配电系统的操作电源为直流220V,由免维护直流电池屏提供。汽轮发电站内设1台抽汽凝汽式汽轮机和1台12MW 10.5kV发电机。发电机通过一条联络线分别并入干熄焦综合电气室的10kV母线,剩余电力通过综合电气室与上一级变电站间的联络电源线送至上一级变电站。汽轮发电站装设手动准同期装置及自动准同期装置。同期点和解列点设在发电机出口断路器。(3)为改善功率因数,采用两级补偿措施,在车间变电所采用低压(0.4kV)分散静电电容器自动无功补偿装置来实现,补偿后低压功率因数可达0.85以上。在10kV配电所10kV侧进行高压无功补偿,补偿后功率因数10V侧达0.9以上。本工程在66/10kV总降变电所进134、出线处设电能计量、10kV配电所进线处设电能计量,干熄焦综合电气室进线处设双向电能计量,并在发电机出口处设电能计量。(4)10kV配电所的主要设备主要有中置式10kV高压开关柜、高压无功补偿装置、免维护直流电源屏、微机保护监控装置。干熄焦综合电气室的主要设备有:中置式10kV高压开关柜、循环风机变频器、免维护直流电源屏、微机保护监控装置、提升机控制柜、10/0.4kV变压器、低压配电屏、干熄焦PLC控制系统等。(5) 高压配电方式全厂的高压配电方式为放射式,其线路采用高压电缆在电缆桥架内敷设和直埋敷设两种方式。(6)本工程焦化部分共设6个车间变电所。每个车间变电所均为两路受电并选用2台10/0135、.4kV节能型变压器,每台变压器的容量均能承担该变电所全部负荷的100%容量选择,两台变压器正常分列运行,各担负约50%负荷,当其中一台变压器故障或检修时,由另一台变压器担负100%的负荷。在干熄焦综合电气室共安装3台变压器。其中两台容量1000kVA、10/0.4kV变压器为1,2#干熄焦动力变压器。主要负责干熄焦本体、余热锅炉、除氧水泵房、除盐水站、干熄焦除尘地面站、汽轮发电站等处供电。另外一台容量1000kVA、10/0.4kV变压器为提升机专用。6.2.1.3 微机综合自动化系统本工程在10kV配电所、干熄焦综合电气室、汽轮发电站10kV配电系统各设置微机综合自动化系统一套,负责其高压136、设备的测量、控制、保护。微机综合自动化系统主要实现功能如下:(1)遥测:对全厂供电系统的相关参数进行遥测。所有测量数据自动存盘。所有数据可在配电所运行状态显示画面上进行动态显示。(2)遥信:对全厂供电系统的断路器运行状态及各类事故进行实时监视,对事故参数进行实时记录。对正常及事故状态下的内容参数等进行显示,并可打印各种需要的测量数据事故与故障内容等。系统留有与其他系统进行通讯的网络接口。(3)遥控:根据遥测、遥信结果及具体情况,实现对全厂供电系统的断路器实现远距离合、分闸遥控和数据的输入、修改。(4)继电保护:按照合同执行规范规定设置过流、速断、接地、过压、欠压、轻重瓦斯、温度等各类主保护及后137、备保护。继电保护的各类整定值及整定时限,可通过专用通信软件现场设定。(5)系统自诊断及维护功能:微机自动化系统能够高速可靠地对系统自身进行巡检,随时监视,及时做出故障诊断,并进行维护。确保系统时刻处于完好状态。6.2.1.4 电气传动(1)低压配电方式低压配电采用380/220V电压,配电方式以放射式为主,若个别采用链式供电时,一般链三个用电设备。由设在车间变电所及低压配电室内的低压配电屏向各用电设备送电。对移动设备通过滑触线或软电缆的方式供电。采用低压断路器作为短路保护设备,采用热继电器作为过负荷保护设备。干熄焦循环风机、高压氨水泵、刮板放焦机等根据工艺要求采用变频调速控制。容量为90kW及138、以上的风机或水泵类低压电动机采用软起动方式。对备煤车间、筛焦工段及其除尘地面站、干熄焦及其除尘地面站、焦炉除尘地面站、酚氰污水处理站等生产系统,采用工业控制计算机系统(PLC系统)进行联锁集中控制及操作,并可解除连锁后机旁单机操作。对与机械设备成套供应的电气装置,除工艺要求联锁外,一般仅供电源;对无特殊要求的单体设备,一般仅考虑机旁单机操作。对有爆炸和火灾危险的场所将根据其危险级别选择与环境条件相适应的防爆设备,以保证安全生产。(2)线路敷设及其它线路以电缆为主;动力电缆及控制电缆采用铜芯电缆;计算机电缆采用铜芯屏蔽电缆。电缆敷设以电缆桥架为主。而部分户内线路考虑沿墙、梁等明敷以及在吊棚、电缆139、沟或静电地板内敷设的方式,部分户外电缆考虑采用铠装电缆直埋,而部分户内线路考虑穿管埋地、沿墙、梁等处明敷的方式。焦炉区部分电缆考虑在电缆隧道内敷设。(3)电气照明鉴于本工程的低压配电为380/220V中性点直接接地系统,且负荷较为平稳,故照明与动力共用一台变压器。各照明电源引自就近的低压配电屏或动力配电箱。照明网络电压采用380/220V,检修用的照明电压为36V,但在特别潮湿的场所为12V。在主要生产车间和规范规定的场所中,除设置工作照明外,还应设置保证安全及供人员疏散用的应急照明;并在工艺要求场所设置局部照明和检修照明。厂区道路设道路照明。烟囱根据规范设障碍照明。根据环境情况选择相应的灯器140、型式。对一般生产车间和场所,以采用新光源的节能型灯为主。对有火灾和爆炸危险的场所将根据其危险级别选择与环境条件相适应的防爆灯具。道路照明考虑采用钠灯。(4)防雷及接地根据规范规定,对第二类工业防雷建、构筑物设计考虑了防直击雷和感应雷的措施。对第三类工业防雷建、构筑物根据计算考虑了防直击雷的措施。由于10kV配电系统中性点不接地,采用IT接地系统,其配电装置及电气设备正常非载流的金属部分均应保护接地,接地电阻不宜大于10。对于380V配电系统中性点直接接地系统,采用TN-C-S接地系统,其电气装置的外露导电部分通过保护线(PE线)或保护中性线(PEN线)接地,接地电阻不应大于3。对高低压共存的变141、电所,采用共用的接地装置,接地电阻小于1欧姆。各低压配电室、动力配电箱均作重复接地,接地电阻不大于10。对爆炸危险场所根据工艺要求设备作防静电接地。每个车间或建筑物的电源入口处装设防浪涌装置。(5)主要技术指标10kV配电所:10kV侧总计算负荷 Pjs=10594kW Qjs=5215kvar Sjs=11808kVAcos=0.9年耗电量Wn=42375103kW.h;干熄焦综合电气室:10kV侧总计算负荷 Pjs=2921kW Qjs=2015kvar Sjs=3549VAcos=0.82年耗电量Wn=11683103kW.h。6.2.2 电信6.2.2.1 概述设计依据:工程规模、 工142、艺生产要求; 国标GB50116-98火灾自动报警系统设计规范;SH3063-1999石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范;行标YB9063-2000钢铁企业电信设计规范。设计范围:生产车间为备煤车间、炼焦系统( 包括2x50孔5.5m捣固式焦炉、干熄焦、焦处理、除尘地面站)、煤气净化车间等工段及相关设施等。公辅设施为中央配电所、车间变电所、给排水系统、制冷站、空压站、除盐水站、化验中心、中控室、车间办公室、机修、耐火材料库等。设计内容:电话系统、火灾自动报警系统、可燃气体及毒性气体泄漏检测系统、工业对讲扩音系统、工业电视监视系统、视频网络系统、电信外部线路。6.2.2.2 电话系统143、 电话系统包括厂区电话、综合布线系统。设置厂区电话(市话)用户约70点。电话用户分别设于主要管理人员办公室、生产车间集控室及与外部有业务联系的各主要岗位。为了满足网络化管理组网需求,在车间办公室、检化验楼等集中办公场所设置增强型综合布线系统。6.2.2.3 火灾自动报警系统焦化厂为集中火灾自动报警系统。系统由一台集中火灾报警控制器、约7台区域火灾报警控制器及相应的火灾探测点组成。集中火灾报警控制器负责巡视焦化厂内火灾情况。现场以开关量形式与DCS,PLC控制级相接, 系统经串口与专用服务器通讯,通过网络报警监控平台软件实现网上报警监控。6.2.2.4 可燃气体及有毒气体报警系统在2x50孔5.144、5m捣固式焦炉、干熄焦、煤气净化车间煤气易泄漏场所设置可燃气体和有毒气体检测装置,在就近的操作室(控制室)内设置气体报警控制器,并纳入火灾自动报警系统。6.2.2.5 工业对讲扩音系统为满足生产上统一指挥调度,在各操作室、控制室及环境噪音较大的车间和气候恶劣的室外,且需要迅速、频繁联络的生产岗位设置工业对讲扩音系统(包括自动语音广播装置),并通过接口与电话系统、无线广播、报警系统或其他通讯相连,各个子系统可相互通信。系统规模:煤焦(备煤、炼焦、干熄焦、筛焦)系统设1套,110个话站;煤气净化(制冷站、循环水、空压站)系统1套,40个话站。6.2.2.6 工业电视监视系统为了便于管理和厂区安防及145、监视危险场所的主要生产设备、操作环境安全性,分别在备煤系统、炼焦系统、干熄焦系统、筛焦系统、煤气净化系统等设置工业电视摄像头80点,显示画面为系统选用2420”液晶监视器及8x60”大屏幕显示(显示主画面、可进行视频、数据等信号的画面切换)系统。6.2.2.7 视频网络系统控制操作室设置监控平台服务器并建立视频网络专用服务器、报警监控应用软件操作平台及相应的文件库,实现网络应用及资源共享。管理者通过网络视频系统实时地监视生产现场主要设备运行、操作情况。系统主要结构:P4 3.0G服务器、80G硬盘;RJ45 /100BaseT网卡;独立IP地址视频编码器、RS232串口或485422接口(报警146、通讯);DSVR监控平台系统软件、专用报警监控平台软件等设施。6.2.2.8 电信外部线路本工程通信系统采用交接配线方式。电信线路以沿管廊或支架的电缆桥架敷设为主,局部采用管道敷设。需要自本地电话局引至焦化厂本设计范围内电话电缆100对。 6.3 仪表自动化6.3.1 概述本设计包括:(1)炼焦车间: 250孔JNDK55-05型复热式捣固焦炉、单集气管,双吸气管;二合一除尘地面站及新法湿熄焦。(2)煤气净化车间: 鼓冷工段、脱硫工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段、外线及油库工段(3)干熄焦装置:一套125t/h干熄炉、干熄锅炉(含除氧給水泵站)、汽轮发电站、干熄焦环境除尘及干熄焦循环147、水等工段。(4)公辅设施: 制冷站、压缩空气站、除盐水站、凝结水泵站、循环水及酚氰废水处理站系统。本工程在焦炉车间、煤气净化车间(包括公用辅助设施)分别采用一套集散控制系统(DCS控制系统),干熄焦装置采用一套E&I控制系统,除尘地面站信号送PLC控制系统;新法熄焦及鼓风机各采用一套独立的专用控制系统,将工艺操作所需要的各种生产过程参数引至相应控制系统上,并视其重要程度分别进行指示、记录、报警、联锁及调节等,参与经济核算的参数进行累积。各类泵(电机)的状态在中控室控制系统上显示。有关控制系统的论述详见系统部分。焦炉采用集气管自动放散点火装置,当集气管压力超出范围时,自动进行煤气放散。6.3.2148、 主要仪表设备选型6.3.2.1 一次仪表选型采用国外进口产品、国内合资厂产品和国内知名厂家产品。选用产品具有技术先进成熟、可靠性高、维护方便的特点,且在焦化工程中有广泛的成功使用经验。(1)仪表选型原则变送器选用智能变送器, HART协议,并且带现场显示。优先选用两线制供电仪表。(2)温度测量按温度范围选用热电阻、热电偶。就地温度指示选用双金属温度计。根据工艺介质情况选配相应材质保护套管。对干熄槽、循环气体的温度检测,采用带耐高温耐磨保护管的热电偶。对锅炉给水、过热蒸汽的温度检测,采用带耐高温高压保护管的热电偶(阻)。对排出焦碳的温度检测,采用非接触式辐射高温计。(3)压力测量根据压力范围选149、用智能(微)差压变送器、智能压力变送器。就地压力指示选用不锈钢材质的压力表、膜盒压力表和隔膜压力表,接液部分材质根据介质的工艺特点选择。(4)流量测量根据介质情况及管径大小及精度要求等选用流量仪表。气体、蒸汽等流量测量采用节流装置,需要进行流量积算时,均考虑温压补偿。导电液体流量测量优先选电磁流量计;非导电液体流量测量采用节流装置、转子流量计等;焦油、上下段冷凝液等粘度大的液体流量采用楔形流量计。(5)液位测量根据介质情况及精度要求等选用液位测量仪表。各地下放空槽液位测量选用导波雷达液位计;无压贮槽(罐)的液位测量采用单法兰液位变送器;有压塔、反应器等液位测量采用双法兰液位变送器;循环水各水池150、(槽)的液位测量选用超声波或雷达液位计;预存室料位采用微波料位计;预存室上料、一次除尘器的料位检测采用进口耐高温耐磨、抗径向冲击的电容料位计;对锅炉汽包液位进行测量,为了安全,采用两台差压变送器。(6)执行机构及调节阀焦炉工段调节采用气动执行机构;煤气净化车间调节采用气动调节阀;锅炉给水及减温水所用调节阀应选用耐高压、高压差的气动薄膜式调节阀。过热蒸汽所用调节阀应选用耐高温高压、高压差的气动活塞式调节阀。(7)分析仪表焦炉车间采用热值仪对加热用焦炉煤气进行热值分析。焦炉烟气含氧量测量采用氧化锆分析仪;电捕后煤气含氧量测量采用顺磁氧分析仪。对干熄炉循环气体成份分析,由于被检测介质温度较高(140151、200)、含尘量较高,采用带蒸汽引射、水洗冷却、风冷、过滤的采样预处理系统,采用国外进口产品。6.3.2.2 仪表设备在特殊环境及测量特殊介质时采取下述措施:(1)本工程的仪表设备大都处于易燃、易爆场所,设计中严格按照工艺划分的防爆区域选用与危险场所等级相应的仪表。以隔爆型仪表为首选。(2)对于直接接触强腐蚀介质的仪表,在选型时考虑其材质的抗腐蚀性。(3)所有暴露在室外的变送器均采用保护箱进行防护。(4)对干熄槽预存室顶部和循环气体正压区压力测量管路,设置自动定期吹扫装置。6.3.3 仪表电源和仪表气源仪表电源(详见系统部分论述)仪表气源仪表用净化压缩空气由压缩空气站提供,具体要求如下:除油、152、除水及除尘;压力:0.6MPa以上;露点:低于当地最低气温10;气量:焦炉车间2.5m3/min;煤气净化车间3 m3/min;干熄焦装置:1.5m3/min。6.4 生产过程控制6.4.1 概述生产过程控制的设计是根据工艺委托任务要求及技术协议书,同时结合生产管理实际情况。为了确保生产过程安全稳定进行,提高控制与管理水平,发挥各装置的最大经济效益,提高劳动生产率,考虑到建设单位的具体情况,控制系统分为煤焦区域、煤气净化区域和干熄焦区域等。对于工艺操作所需要的各种操作参数均引至计算机控制系统,并视其重要程度分别进行指示,调节,记录,积算,报警及联锁等,实现过程控制、顺序控制和逻辑控制。6.4.153、2 生产过程控制系统6.4.2.1 控制系统的设计原则:控制模式:采用集中控制的模式。管理模式:采用集中监控的模式,控制室尽量集中,同时进行系统巡检管理的模式。 6.4.2.2 生产过程控制系统技术装备水平控制系统采用技术先进、成熟知名品牌产品,同时在行业内具有良好的使用业绩并能提供完善的售后服务的产品。6.4.2.3 控制方式及控制室的设置(1)按控制层次分控制系统分为a)LEVEL0: 基础控制级包括现场控制器、IO采集卡、通讯卡等;用于进行过程数据的采集、控制和通讯等。b)LEVEL1:监控级包括工程师站、操作员站。用于进行生产流程监控、人机界面、软件组态、通讯、报表输出和信息存储和发布154、等。c)LEVEL2:管理级包括服务器、主交换机等。用于进行生产数据采集、分析、生产信息管理、报表输出和信息存储和发布等。(2)控制系统的分配a)煤焦区域设立集中控制室,采用集中监控模式。备煤、筛焦控制系统均采用冗余PLC控制器,筛焦除尘、装煤出焦除尘控制系统均采用非冗余PLC控制器;焦炉控制系统均采用冗余DCS控制器;熄焦系统、自动配煤、车辆管理系统采用专用控制系统;b)煤气净化区域设立集中控制室,采用集中监控模式。煤气净化、公辅控制系统采用冗余DCS控制器;酚氰废水系统采用非冗余DCS控制器;鼓风机采用专用控制系统;c)干熄焦区域设立集中控制室,采用集中监控模式。干熄焦本体控制系统采用冗余155、PLC控制器;干熄焦除尘控制系统均采用非冗余PLC控制器;发电控制系统采用冗余DCS控制器;(3)基础级网络构成设计中相关工段的同构网通过基础控制级冗余网络相联接,以实现数据共享。监控级通过工业以太网构成冗余网络,将全厂监控级构成同一网络。(4)控制室分配煤焦区域、煤气净化区域、干熄焦区域分别设置集中控制室,在鼓风机室设立独立的鼓风机室操作室。控制器主站设置根据现场配电室的分布就近设置在现场机柜间。(5) 电源系统的供电由电力专业提供380/220V AC 50Hz电源,分别送到每个控制室,要求上游分别从两个变压器送出的独立可切换电源。系统以控制室及机柜间为单位采用UPS集中供电。UPS为控制156、室内的所有设备(包括系统)和部分现场仪表供电,在各个控制室内设立配电柜,为各个部分集中配电。各控制室UPS后备电池30min。(6) 接地控制系统的交流工作接地、直流工作接地、安全保护接地应与控制室的防雷接地共用一组接地装置,接地装置的接地电阻值必须按接入设备中要求的最小值确定。控制室设等电位连接网络。控制室内设备的金属外壳、机柜、机架、金属管、槽、屏蔽线缆外层、防静电接地、安全保护接地等均应以最短的距离与等电位连接网络的接地端子连接。(7)系统接口系统提供OPC开放式数据接口,通过网关设备实现系统与全厂生产管理系统的联接,使工厂高级管理人员能及时了解各部门的生产情况,进行宏观调控。6.4.3157、 控制系统硬件基本配置6.4.3.1 控制系统构成控制系统由现场控制站、工程师站、操作员站和附属设备等构成。(1)现场控制站控制器应具有离线组态和仿真调试的功能;具有系统自诊断功能和远程诊断功能;丰富的功能块以完成计算和特殊功能;为满足过程控制要求而设计的专用软件包;从操作站接收不同的命令完成相应的功能;通过控制单元所连接的检测和控制设备对生产过程进行控制,并通过系统总线与操作站相连,接受操作管理信息并传递实时数据,各个分系统的控制器在基础控制级连成一套控制系统。(2)工程师站工程师站可以完成离线编程、组态、仿真调试程序;可以完成程序的方便查找与修改,并在不停机情况下即可选择控制模块进行在线修158、改,下装;工程师站软件应提供种类丰富全面的功能块库,使功能块编程方便、简洁直观;具备对整个系统的硬件进行监视和故障自诊断的功能;工程师站属性与操作员站属性可凭登录密码随时切换。工程师站可兼做操作员站。 (3)操作员站每个操作站应能互为备用,并能通过动态工艺流程画面监控整个生产流程;操作员软件应具有趋势曲线,历史曲线记录功能;具有生产报告(按每天,每周打印各种数据和图表)、事件报告、报警报告功能;操作员站应能显示工艺设备的运行状态、流程图参数、趋势图参数、历史数据和事件记录;打印过程控制网络参数设定点,打印出错报告、班报表、月报表等;优先级报警,任何报警都可在当前显示屏中显示。(4)附属设备包括159、打印机和网络互联设备等。打印机:用于生产报表的打印。网关设备包括交换机和网线,用于基础级网络连接用。6.4.3.2 系统硬件基本配置(1)煤焦区域设立集中控制室,采用集中监控模式。备煤、筛焦控制系统均采用冗余PLC控制器,筛焦除尘、装煤出焦除尘控制系统均采用非冗余PLC控制器;焦炉控制系统均采用冗余DCS控制器;熄焦系统、车辆管理系统、自动配煤采用专用控制系统;监控级设5台工程师站/操作站、7台操作站、2台车辆专用操作站、3台网络激光打印机。(2)煤气净化区域煤气净化、公辅控制系统采用冗余DCS控制器;酚氰废水系统采用非冗余DCS控制器;鼓风机采用专用控制系统;监控级设2台工程师站/操作站、4160、台操作站、2台鼓风机专用操作站、2台网络激光打印机。酚氰废水、油库设现场维护操作站。(3)干熄焦区域干熄焦本体控制系统采用冗余PLC控制器;干熄焦除尘控制系统均采用非冗余PLC控制器;发电控制系统采用冗余DCS控制器;监控级设3台工程师站/操作站、5台操作站、2台网络激光打印机。6.4.4 控制系统基本功能6.4.4.1 信号采集功能控制系统的控制器应能直接接收或处理420mADC电流、热电偶(Types J K E R S T B)热电阻(RTD)等模拟量输入,数字量输入、数字量输出等类型的信号。6.4.4.2 控制功能连续控制:系统具有连续控制功能,包括PID等控制和运算功能。系统具备PI161、D参数自整定。顺序控制:系统具有顺序控制功能执行信号的逻辑运算和判断,完成过程顺序控制。系统的输出状态接点是自由接点6.4.4.3 监视功能系统每个操作员站都可以综合显示字符和图像信息,维护人员通过LCD实现对整个系统运行过程的操作和监视。系统能支持以下几类画面。总貌画面、分组画面、单点画面、趋势画面、报警画面、流程画面、操作画面、棒图等。6.4.4.4 报表功能系统按照预先定义的格式打印报表,报表数据的收集和打印是按照用户定义的方式自动/手动进行,报表打印通常采用事件驱动方式或操作员命令方式。报表类型一般包括:定期报表、运行人员操作报表、操作员报表、设备运行报表等。6.4.4.5 历史数据的162、存储和检索(HSR)系统能对参数的瞬时值、累积值、操作趋势、报警信息(包括信号原因及时间、日期)、操作员操作及系统维护记录为历史数据加以储存。当发生数据丢失及磁介质空间不足时应有报警。6.4.4.6 自诊断及容错控制系统具有完整的自诊断系统,可在操作站/工程师站HMI上显示自诊断状态和结果,对系统设备故障的检查和对外部设备运行状态的检查。系统具有一定程度的容错能力,即当某些模块发生故障后,不影响整个系统的有效工作。6.4.4.7 通信功能通过开放式OPC数据接口,以太网、TCP/IP技术实现与生产管理系统的联接,分享数据,协同工作。6.5 计算机网络6.5.1 概述计算机生产管理网络主要用于工163、厂高级管理人员通过管理计算机能及时了解各部门的生产情况,进行宏观调控。网络互连采用网关实现,网关是用于连接过程控制级网络和生产管理级网络的计算机设备,负责收集过程控制级中的生产工艺指标等数据,并实现数据格式转换、数据分发、压缩存储等功能。生产管理级网络上的管理计算机通过网络及数据访问接口获取过程控制级网络中数据的实时数据、历史数据。生产管理级网络是按照全厂一体化网络设计的,网络将覆盖焦化生产中所涉及的车间、各个控制室等,网络以一台中心交换机为主,通过光纤连接到各个车间、控制室内的子交换机内。主干网采用1000M,各个子网采用100M的以太网技术。6.5.2 网络组成在综合楼设立中心机房布置服务164、器、主交换机,设立调度室布置调度终端,在煤气净化车间办公室设立化验室中端及分支交换机。主要包括上联交换机及光纤连接设备、网关机、网关软件、机柜等。针对干熄焦本体及汽轮发电系统各设立一套单独的网关单元,保证系统一定的独立性和冗余性。6.5.3 系统功能描述(1)实时数据采集网关机安装相应的网关软件,采用OPC、ODBC或专用的访问接口技术,从控制系统采集必要的实时数据。(2)历史数据存储对重要的实时数据提供存储功能,为上级管理系统提供数据支持。(3)数据通讯接口提供对外部系统的数据访问接口。6.5.4 主要设备(1)主交换机1台带48个100BASE-TX接口,8个1000BASE-FX接口。(165、2)网络互联设备1 套(3)服务器2台带有双至强CPU,2GBRAM,72GB SCSI PC专用服务器。(4)磁盘阵列1台RAID5 146GB5SCSI。(5) UPS 1台6KVA、30分钟(6)网关机2台CPU:至强3.0G,RAM:1GB,HD:160GB ,双网卡,15吋液晶显示器,机架式。(7)调度终端2台CPU:PIV3.0G,RAM:1GB,HD:160GB ,21吋液晶显示器。(8) PC工作站10台CPU:P 3.0G,RAM:528MB,HD:80GB ,19吋液晶显示器。(9)激光打印机3台 A3,支持网络功能(10)票据打印机1台 (11)编程器1台笔记本电脑(12166、)系统软件WINDOWS 2003 SERVER:2套MS SQL SERVER 2005:1套MS VISUAL STUDIO 2005:1套XL-Pharos网关软件10用户版1套防病毒软件:网络版:1套6.6 热力6.6.1 热力介质本工程热力介质有蒸汽、压缩空气(生产用压缩空气、脱硫用压缩空气、除尘用净化压缩空气、仪表用净化压缩空气)、氮气、低温水、除盐水、凝结水。各种热力介质消耗量见下表:热力介质消耗量汇总表序号介质名称参 数消 耗 量备注压力(MPa)温度()单位消耗年 消 耗1蒸汽0.40.6饱和冬41.18t/h 311454t夏39.78t/h 1.0饱和4.2t/h最大:1167、0t/h干熄焦开工用2压缩空气生产用压缩空气0.740正常:8.7m3/min1985400m3标态脱硫用压缩空气0.64042m3/min22075200m3标态除尘用净化压缩空气0.64039.5m3/min20761200m3标态仪表用净化压缩空气0.6408m3/min4204800m3标态3氮气0.54010.7m3/min4114920m3事故状态增加15m3/min4低温水0.4供167123kW126163GJ循环量875 t/h回235除盐水0.4常温冬37.46t/h 299626t最大70t/h夏36.06t/h 6凝结水生产凝结水0.3957.65t/h67014t回收168、量采暖凝结水0.3955.2t/h19968t回收量制冷凝结水0.5859.1t/h44772 t回收量6.6.2 热力介质供应6.6.2.1 蒸汽供应本工程生产用低压蒸汽(0.40.6 MPa,饱和温度)为:冬季:41.18t/h,夏季:39.78t/h;考虑15%的富裕量后,蒸汽耗量为冬季:46.34t/h,夏季:45.68t/h。上述用汽均由本项目拟建的干熄焦系统供应。当干熄焦系统检修和事故停运时,用汽由本业主供应。本工程干熄焦系统开工烘炉用蒸汽(1.0MPa,饱和温度)为:4.2 t/h,最大为10 t/h,考虑15%的富裕量后,蒸汽耗量为4.83t/h,最大为10 t/h。所需用汽由169、本业主供应。本工程与焦炉配套采用干法熄焦系统,干熄焦锅炉产生中压蒸汽P=3.82MPa t=450,正常产汽量为64t/h,最大产汽量为70t/h,全部蒸汽供给本工程汽轮发电站用于发电或供热。6.6.2.2 除盐水供应本工程干熄焦锅炉用除盐水量为:冬季:37.46t/h,夏季:36.06t/h;考虑10%的富裕量后,冬季:41.21t/h,夏季:39.67t/h。最大70t/h,所需除盐水由本工程拟建的除盐水站供应。6.6.2.3 压缩空气供应本工程生产用压缩空气量为:正常8.7m3/min,脱硫用压缩空气量为:42m3/min,总计:51.2m3/min;考虑4%的富裕量后,总计:53.2m170、3/min,压力为0.6MPa。由本工程拟建的压缩空气供应。6.6.2.4 净化压缩空气供应本工程除尘用净化压缩空气量为:39.5m3/min,仪表用净化压缩空气为:8 m3/min,总计:47.5m3/min;考虑4%的富裕量及干燥净化装置自耗气后,总计:56.6m3/min,压力为0.6MPa。由本工程拟建的压缩空气供应。6.6.2.5 氮气供应本工程生产所用氮气量为:正常10.7m3/min,其中干熄焦系统事故状态时还需增加氮气量为15m3/min,压力均为0.5MPa,氮气纯度99.9%,本工程所需氮气由本业主供应。要求边界压力为0.6MPa。6.6.2.6 低温水供应本工程生产用低温171、水循环量为:875t/h (折合冷量7123kW);供水温度为16C,回水温度为23C。所需低温水由本工程拟建的溴化锂制冷站供应。6.6.2.7 凝结水回收本工程可回收的凝结水为部分生产凝结水、采暖凝结水、制冷凝结水。其中制冷凝结水回收量为9.1t/h,直接回收至干熄焦区域除氧给水泵站的除盐水箱。生产凝结水回收量为7.65 t/h,采暖凝结水回收量为5.2 t/h。由于生产凝结水有时含有油质,故本工程新建一座凝结水回收站进行回收。6.6.3 热力设施6.6.3.1 压缩空气站为满足本工程生产的需要,本工程拟建一座压缩空气站。站内设2台离心式空气压缩机组,单台能力Q=110m3/min,压力P=172、0.75MPa, 1台运行,1台备用;设2台无热再生空气干燥装置,单台能力Q=60m3/min,压力P=0.8MPa, 1开1备;并相应设置自洁式空气过滤器、除尘过滤器、储气罐等辅助设备。离心式空气压缩机与螺杆式空气压缩机相比,虽然设备初投资略高, 但离心式空气压缩机组运行成本及保养成本低,每台离心式空气压缩机比螺杆空气压缩机每年的运行费用可节省30万元,同时它具有连续运行时间长、无事故率、占地面积小、压缩空气出气质量高、噪音小、设备使用寿命长、可靠性高、管理方便等优点。因此,本设计选用了2台离心式空气压缩机组。经处理后的仪表、除尘用净化压缩空气指标为:最大含尘浓度: 1mg/m3最大粒径 :173、 1m压力露点: -20 最大含油量: 1mg/m3为确保供给脱硫用压缩空气和仪表用净化压缩空气的压力及流量的稳定性,脱硫用压缩空气和仪表用净化压缩空气分别设专线供应,当压力低于0.6MPa时,自动调节供生产压缩空气管道和除尘用净化压缩空气管道上的调节阀开度,以保证供脱硫用压缩空气和仪表用净化压缩空气的稳定。6.6.3.2 溴化锂制冷站本工程生产所需的低温水量为875t/h,为满足低温水的需要,本工程拟建溴化锂制冷站一座。内设SXZ4-407(23/16)(32/40)智能型蒸汽双效溴化锂吸收式制冷机3台,2台运行,1台备用,单机制冷量4070kW,供水温度:16,回水温度:23。并在站内相应174、设置分汽缸、凝结水收集器等辅助设备。本溴化锂制冷站凝结水回收量为9.1t/h, 凝结水回收后,送至干熄焦除氧给水泵站内的除盐水箱。6.6.3.3 凝结水回收站为回收本工程含有油质的生产凝结水及采暖凝结水,拟建凝结水回收站一座,处理能力为15t/h。站内设2个凝结水分离水箱,1开1备。由于生产凝结水可能含油,因此凝结水分离水箱设有多个取样口,当水质化验合格,凝结水送回除盐水站,否则就地排放。经处理后的凝结水送至除盐水站内的中间水箱。6.6.4 厂区外部管线本工程厂区外部管线包括有蒸汽管道、生产压缩空气管道、脱硫压缩空气管道、除尘净化压缩空气管道、仪表净化压缩空气管道、氮气管道、凝结水管道等,所有175、管道均采用架空敷设。其中蒸汽管道、压缩空气管道、凝结水管道需要保温,保温材料采用岩棉管壳保温,保护层均采用厚度为0.30.5mm的镀锌铁皮。6.7 采暖、通风及除尘6.7.1 概述6.7.1.1 设计依据(1)采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003(2)大气污染物综合排放标准 GB162971996(3)工业企业噪声控制设计规范 GBJ8785(4)焦化安全规程 GB1271091(5)炼焦炉大气污染物排放标准 GB16171-19966.7.1.2 主要粉尘及有害物煤在粉碎过程中所产生的煤尘;焦炉在生产过程中产生的大量含尘烟气;干法熄焦工艺中焦炭在熄焦、排焦、转运、筛分、贮存及176、外运过程中散发出大量的焦尘,严重污染环境,影响人体健康。6.7.1.3 粉尘及主要有害物的治理为消除车间内的各种有害气体和粉尘,设计采用自然通风、机械通风和机械除尘等措施。经通风换气,降低了室内有害气体浓度,改善了操作区的环境,使操作区的有害气体浓度低于国家规定的允许值。对产尘点进行机械除尘,使操作区粉尘浓度不超过国家卫生标准,经除尘器净化后排出气体的含尘浓度,符合国家排放标准。6.7.2 气象资料(1)冬季大气压力1010.5hPa(2)夏季大气压力992.1hPa(3)冬季室外平均风速2.8m/s(4)夏季室外平均风速2.6m/s(5)冬季主导风向及频率 NE22%(6)夏季主导风向及频率177、C14% NE14%(7)冬季空气调节室外计算温度-24(8)夏季空气调节室外计算温度31.5(9)夏季空气调节室外计算湿球温度256.7.3 设计主要数据及规定6.7.3.1 采暖a) 各车间、办公室均设置散热器集中采暖。b) 采暖热媒:各车间及厂房采用0.2MPa蒸汽采暖。c) 散热器选型:各车间及厂房采用GGB钢制板式散热器采暖;车间办公室、综合办公楼等采用柱型散热器采暖。6.7.3.2 通风、空调(1)备煤车间转运站配煤室煤塔、熄焦泵房、筛贮焦楼、制冷站、空压站及水泵房等处设置筒型风帽,充分利用有组织的自然通风来排除余热、余湿,改善工作区的劳动卫生条件。(2)焦炉炉门修理站炉顶端台及间178、台设置高效低噪移动轴流风机,用于降低工作区有害气体浓度,方便设备维护及检修。(3)焦炉地下室设置高效低噪防爆移动轴流风机,用于降低工作区有害气体浓度,方便设备维护及检修。(4)干熄焦装置的电梯机房设置排气扇以排除余热。(5)除氧给水泵房内的除氧间、化验室、水泵间及药剂库设置轴流风机进行机械通风换气,排除余热、余湿及有害气体。(6)干熄焦排焦地下通廊设置屋顶风机进行机械通风换气以排除余热及NOX、SO2、CO、CO2等有害气体,改善维修人员操作环境。(7)煤气净化车间脱硫工段的硫磺倒运间、硫铵工段的结晶槽室、离心机室、干燥机室等处按工艺要求进行机械通风;煤气净化车间的鼓风机室设机械排风兼事故通风179、。(8)除盐水站的酸、碱计量间,加氨间、氨库进行机械通风换气,排除有害气体。(9)循环水系统的药剂库及加药间进行机械通风换气,排除有害气体。(10)酚氰废水处理站的鼓风机室、泵房、布水器室、化验室、药剂库等处设轴流风机进行机械通风以排除有害气体。(11)对于设置化验柜的化验室,设置高效低噪玻璃钢屋顶轴流风机进行有组织局部排风,用于排出实验操作时散发出的有害气体。(12)焦炉炉顶工人休息室炼焦中控室、焦炉热值仪室、干熄焦主控室、备煤及筛焦变配电机柜间、除尘地面站机柜间及操作室、除盐水站控制室等处设置空调机,以满足房间温度的要求。(13)在各变频器室设排风管道,并接至变频器顶部排风口,利用变频器本180、身所配排风机的余压将挟带大量余热的气体排至室外。同时,由空气处理机组负责变频器室内的补风并维持室内正压以保持室内空气的洁净度。(14)各车间办公室、操作室、休息室均设置空调或吊扇用于防暑降温。(15)各车间属于防爆区的场所均采用防爆型通风设备。6.7.4 除尘 (1)备煤车间除尘为消除煤在预粉碎及粉碎过程中产生的大量煤粉尘,在粉碎机室、预粉碎机室及无烟煤粉碎机室共设3套除尘系统。净化设备选用脉冲袋式除尘器,除尘器滤料采用防静电材质,除尘系统设防静电接地,风机采用防爆型。除尘器收集的煤尘返回煤工艺系统中。净化后的气体经风机及消声器排至室外。经过除尘,操作区粉尘浓度满足国家卫生标准要求,经除尘器净181、化后的排出气体粉尘浓度低于50mg/m3。(1)焦炉装煤、出焦二合一除尘系统根据捣固炼焦装煤烟气的特点,即炼焦用煤挥发份高、烟气中焦油含量高、含湿量大、露点温度高,且烟尘呈絮状,漂浮性很好等,如采用炉顶烟尘净化车进行湿法除尘,经过除尘后的烟气含尘浓度很难满足国家现行排放标准,且造成了水的二次污染。因此,采用干法除尘地面站除尘技术对焦炉装煤烟尘进行治理是目前能满足排放达标要求的唯一途径,而要使干法除尘地面站能长期稳定地运行,就必须对焦油烟进行处理并对除尘器的滤袋加以保护,防止焦油及碳黑灰粘结滤袋以延长其使用寿命,并保证除尘器滤袋清灰及灰斗排灰顺畅。本设计将焦炉的装煤及出焦除尘合并为一个系统,通过182、阀门切换,使装煤出焦除尘交替运行。在焦油烟的处理方面,本设计采用燃烧结合吸附法,具体方法是在消烟车上首先对装煤烟气进行燃烧以减少烟气中焦油烟及可燃成分,然后在进入除尘器前将烟气先导入烟气吸附净化装置,对焦油烟进行强制吸附净化,除去未燃烧尽的焦油,吸附填料采用活性块状焦炭(焦炭粒径1025mm),并定期对填料进行自动更换。在除尘器滤袋的保护方面,本设计一方面利用装煤出焦除尘交替运行而使出焦除尘过程中吸附在滤袋上的焦粉作为除尘器涂层。另一方面,采用滤袋喷涂保护法,喷涂料是出焦除尘过程中所收集的焦粉,由单向溢流回喷装置喷至除尘器滤袋表面上,避免装煤烟气中经燃烧及吸附净化处理后所剩余的少量焦油等粘性物183、质与滤袋直接接触,可确保滤袋长期使用而不被粘结堵塞。除尘器采用离线清灰方式,除尘器整体结构进行保温加热处理。另外,设置了除尘器滤袋检测漏洞装置。这些措施的采用,保证了除尘器滤袋清灰及灰斗排灰的顺利进行,而且装煤出焦除尘共用一台除尘器及一台风机,省去了装煤除尘风机及除尘器,减少了占地面积,大幅度的节省了投资。装煤及出焦二合一除尘系统由移动和固定装置两部分组成。装煤除尘的移动装置设在导烟车上,出焦除尘的移动装置是固定在拦焦车上并随拦焦车一起移动的大型吸气罩,它们均属车辆设计范围。固定装置内容包括:装煤及出焦烟气转换阀、连接管道及除尘地面站。装煤及出焦二合一除尘系统参数:烟气量: 360000m3/184、h风机全压: 7000Pa电机容量: 1120KW入口烟气浓度: 10g/m3(max)外排烟气浓度: 50mg/m3装煤及出焦二合一除尘系统的引风机采用液力偶合器调速,分别满足装煤及出焦时的风量要求,同时,也降低运行费用。(3)干熄焦环境除尘系统本系统用于控制并捕集干熄炉生产及焦炭转运过程中散发出的大量焦粉尘。尘源主要有熄焦槽顶盖装焦处、熄焦槽顶部预存放散口、惰性气体循环风机放散口、熄焦槽底部排焦溜槽、振动给料器、回转密封阀入口、排焦胶带机落料点。本设计将熄焦槽顶盖装焦处、惰性气体循环风机放散口产生的高温且含易燃易爆气体成分及火星的烟气导入阵发性高温烟尘冷却分离阻火器上部进行冷却处理;熄焦槽185、底部排焦及胶带机落料点处的常温高浓度含尘气体导入阵发性高温烟尘冷却分离阻火器下部,然后两部分含尘气体混合后进入脉冲袋式除尘器净化。除尘器采用离线脉冲清灰方式,滤料采用防静电材质,并设置了除尘器滤袋检测漏洞装置。由脉冲袋式除尘器净化后的气体经风机及消声器排至大气,净化后气体的粉尘排放浓度值50mg/m3。脉冲袋式除尘器、阵发性高温烟尘冷却分离阻火器收集的粉尘由刮板机输送机送入粉尘贮仓,再经加湿搅拌机加湿后采用专用自卸式汽车定期外运。干熄焦除尘系统主要技术参数:烟气量: 160000m3/h风机全压: 6000Pa电机容量: 450kW入口烟气含尘浓度: 510g/m3外排烟气含尘浓度: 50mg186、/m3针对熄焦槽顶盖装焦处烟气的阵发性特点,除尘风机组采用液力偶合器调速可降低能耗,节省运行费用。(4)干熄焦工艺一、二次除尘焦粉贮运系统干熄焦工艺一、二次除尘收集的粉尘由耐热刮板输送机汇集后经斗式提升机送入粉尘贮仓,再经加湿搅拌机加湿后采用专用自卸式汽车定期外运。(5)筛、贮焦综合除尘系统为消除焦炭在筛分、贮存及转运过程中产生的大量粉尘,对其各扬尘点设置吸气罩控制尘源粉尘外逸,为此设置一个机械除尘系统。负责筛焦楼、贮焦槽及焦转运站的除尘。净化设备选用脉冲袋式除尘器,除尘器滤料采用防静电材质,并设置了除尘器滤袋检测漏洞装置。除尘器收集的粉尘由刮板机、斗提机输送至粉尘贮仓,经加湿机加湿后,用汽车187、定期外运。净化后的气体经风机、消声器及烟囱排至大气中,净化后气体的粉尘排放浓度低于50mg/m3。由于汽车装焦外运是间歇性的,对相应吸气罩的风管道上设置了电动阀门并与相应工艺设备联锁,在其不工作时关闭阀门。筛、贮焦综合除尘系统主要技术参数:烟气量 390000m3/h风机全压 5800Pa电机容量 1000kW入口烟气含尘浓度 512g/m3外排烟气含尘浓度 50mg/m36.7.5 消声与隔振备煤粉碎机室、预粉碎机室及无烟煤粉碎机室除尘系统的离心通风机设置隔振装置,焦炉装煤、出焦二合一除尘系统、干熄焦环境除尘系统及筛、贮焦综合除尘系统的风机外壳及前后管道设隔声装置,所有除尘风机的进出口设软连188、接,风机出口设消声器,采用以上措施将噪声和振动控制在国家规范规定的范围内。6.7.6 防火防爆措施除尘器采用连续排灰;布袋采用防静电滤料;除尘系统设防静电接地装置;除尘器设安全泄爆装置。6.8 给水排水6.8.1 概述本设计是为新建2x50孔焦炉,设计生产冶金焦能力96万t/a规模的备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间、干熄焦车间及其配套的生产辅助设施和行政福利设施而进行的给排水设计。生产水由团山水库供给,接点处供水压力应不小于0.45MPa,生活水接点处供水压力应不小于0.3MPa,其水质、水量、均应满足本工程用水要求。本工程给排水系统设有生产消防给水系统、生活给水系统、低温水给水系统、循环水给189、水系统、酚氰废水处理站、排水系统。6.8.2 水源本工程生产、生活水源由建设单位负责。恒山矿井风井漏出水300m3/d,团山水库供应新鲜水(补充水),本工程生产供水量为295m3/h,生活日用水量约为68m3,最大时用水量约为24m3。 生产、生活水源的输水管道由建设单位接至厂区边界,为保证安全供水,厂方应设两条输水管线,每条输水管线所提供的水量应满足新建厂室内外消防用水量及70%的生产用水量之合。在焦化厂区内不设消防水泵站, 消防水泵站及消防储水池由甲方统一考虑,消防贮备水量为2000m3。生产水接点处供水压力应不小于0.45MPa,生活水接点处供水压力应不小于0.3MPa,其水质应满足国家190、现行的生产、生活饮用水水质标准。6.8.3 生产消防给水系统本工程生产用水量为295m3/h。其中循环水系统的补充水为214m3/h。其它水量为81m3/h,主要供备煤、炼焦、煤气净化、干熄焦及除盐水站各工段生产用水。厂内设环状生产消防给水管网,消防按同时发生一次火灾考虑,室外消防水量为30L/s,室内消防水量为25L/s,油库消防水量为85L/s。室内外按现行建筑设计防火规范及建筑灭火器配置设计规范要求设置消火栓和灭火器,油库工段设半固定式泡沫灭火系统。6.8.4 生活给水系统生活用水主要供浴室、化验室等生活水用户。生活水日用水量约为68m3,最大时用水量约为24m3。6.8.5 低温水系统191、煤气净化车间设备低温冷却用水,由低温水系统供给。低温水量为875m3/h,供水压力为0.5MPa,供水水温16,回水温度23。该系统由低温水泵及制冷机(见热力专业设计)等组成。低温回水流至煤气净化循环水系统的低温水吸水井中,用低温水泵加压经制冷机制冷后供设备循环使用。低温水系统补充水量为4m3/h,由生产消防管道供给。6.8.6 循环水系统6.8.6.1 煤气净化循环水系统煤气净化车间循环水量为3805m3/h,供水压力为0.5MPa,供水水温32,回水温度45。该系统由煤气净化循环水泵及机械通风冷却塔等组成。循环回水靠余压进入冷却塔进行降温冷却,冷却塔出水流经循环水泵加压后供设备循环使用。煤192、气净化循环水系统补充水量为128m3/h,由生产消防管道供给。循环水排污水量为30m3/h,送酚氰废水处理站处理。为确保制冷循环冷却设备高效稳定地运行,制冷循环水系统设有旁滤和投加水质稳定药剂及杀菌灭藻剂等设施。6.8.6.2 制冷循环水系统制冷站设备冷却用循环水量为1600m3/h,供水压力为0.3MPa,供水水温32,回水温度40。该系统由制冷循环水泵及机械通风冷却塔等组成。循环回水靠余压进入冷却塔进行降温冷却,冷却塔出水经制冷循环水泵加压后循环使用。制冷循环水系统补充水量为30m3/h,由水源输水管道直接供给。循环水排污水量为5m3/h,送酚氰废水处理站处理。为确保循环冷却设备高效稳定地193、运行,循环水系统设有旁滤和投加水质稳定药剂及杀菌灭藻剂等设施。6.8.6.3干熄焦循环水系统:干熄焦循环水系统:循环水量为215 m3/h,供水压力为0.40 MPa,供水水温为32 ,回水温度为38 。该系统供干熄焦装置、干熄焦锅炉、除氧水泵房等用水户。冷却回水自流进入冷却塔集水池,然后经干熄焦系统循环水泵加压后送至各用户循环使用。6.8.6.4汽轮发电站循环水系统汽轮发电站循环水系统:循环水量为3500m3/h,供水压力为0.30 MPa,供水水温为32,回水温度为38。回水靠余压进入循环水冷却塔,冷却后温度降至32以下后,由发电循环水泵加压送汽轮发电机。循环水系统补充水量为56m3/h,194、由生产消防给水管道供给。循环水排污水量为8m3/h,送酚氰废水处理站处理。为保证循环水系统的水质,循环水系统设有旁滤和投加水质稳定药剂及杀菌灭藻剂等设施。水的重复利用率为100%。6.8.7 酚氰废水处理站煤气净化过程中产生的含酚氰废水及煤气管道冷凝水、化验室排水、受工艺介质污染小区的初期雨水等污水均送至酚氰废水处理站进行处理。酚氰废水处理站设计规模为100m3/h。6.8.7.1 原水指标(1)原水水量酚氰废水处理站原水量为41.3m3/h(其中蒸氨废水25m3/h,其它污水16.3m3/h)。(2)原水水质 CODcr: 3500mg/L 酚: 700mg/L CN-: 20mg/L 油:195、 50mg/L NH3-N: 200mg/LSS: 3.5米。当裸露滑触线高度3.5米时设安全防护网。两处及多处操作的设备在机旁设事故开关。电气设备的外露导电部分应按系统的接地形式通过保护线(PE线)或保护中性线(PEN线)接地,有些设备必要时设置漏电保护装置。变压器滚轮拆下,按防震要求固定于轨道上,避免变压器受损。为了防止机械伤害及坠落事故的发生,生产场所梯子、平台及高处通道均设置安全栏杆;设备的可动部件设置必要的安全防护网、罩;地沟、水井设置盖板;有危险的吊装口、安装孔等处则设安全围栏;在有危险性的场所设置相应的安全标志及事故照明设施。焦炉机械设走行灯、铃信号,各滑触线设防止触电警牌,高度196、不低于安全距离,拦焦机、电机车、推焦机之间设联锁控制装置。所有生产场所的带式输送机设置事故联锁停车装置,并有灯光、音响信号。备煤、筛焦、炼焦、干熄焦集控室、10kV总配变电所等处设生产中出现不正常现象时的声、光报警装置。备煤、筛焦、地面除尘站、干熄焦等系统设启动前能发出音响的启动预示信号装置,并采取逆料流的连锁措施,防止故障停车时压料。煤槽煤流入口设篦子。备煤粉碎机设有电流表、电压表及盘车自动断电联锁,粉碎机前设有电磁除铁器;皮带输送机及有关设施,按工艺要求集中联锁控制,并设有下列保护装置:跑偏检测器;紧急停车装置等打滑检测器等。各装置主要设备及进出口管道上均设有温度、压力、流量、液位等监测及197、安全联锁仪表,保证装置设备正常运行。起重机的操作为高空作业,在风速大于16m/s时停止作业,为此设风速计监测风速。对位装置、起重机挂钩、焦罐吊杆连接处及炉顶装入装置等处设置工业电视。溴化锂制冷站设凝结水泵与凝结水收集器水位联锁装置。凝结水泵站设凝结水泵与水箱水位联锁装置。压缩空气站离心式空气压缩机在DCS系统设运行、故障、报警、停机信号、启停按钮。压缩空气站循环冷却水系统设有低压报警。产生腐蚀性介质的脱硫、硫铵、蒸氨装置,其设备及管道采用相应不锈钢或钛材等耐腐蚀材质制作或采取设备、管道外表或内壁涂防腐蚀涂料等防腐蚀措施。本工程计算机网络采取相应的防雷、防静电、防病毒、防黑客等措施。d)备用措施198、及应急手段重要设施及设备设置相应的备用品。自动控制系统设置相应的手动装置。主要生产厂房拟设两个以上的安全出入口。通向室外主通道拟设事故排风的启动按钮。8.4 劳动安全机构设置本工程劳动安全机构的设置由建设单位统一考虑,以满足本工程需要。8.5 劳动安全防护措施投资估算及预期达到的效果8.5.1 劳动安全防护措施投资估算本工程劳动安全防护措施投资估算预计约4102万元人民币,约占工程固定资产投资的3.5。8.5.2 劳动安全防护措施预期达到的效果本工程劳动安全设施完善,经采取措施后,一般情况下,可基本避免中毒、火灾、爆炸等各类危险事故的发生,一旦出现事故,即可采取相应的备用和应急措施,将事故造成199、的损失减少到最低限度。9 职业卫生9.1 编制依据及采用的规范9.1.1 编制依据a)建设项目(工程)劳动安全卫生监察规定中华人民共和国劳动部令第3号(1996)b)中华人民共和国尘肺病防治条例中华人民共和国国务院1997年12月3日c)中华人民共和国职业病防治法2001年10月27日九届人大常委会24次会议通过9.1.2 采用的主要标准、规范、规程a)工业企业设计卫生标准(GBZ1-2002)b)工业企业噪声控制设计规范(GBJ87-85)c)焦化安全规程(GB12710-91)d)生产过程安全卫生要求总则(GB12801-91)e)采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)f)200、工业场所有害因素职业接触限值第一部分:化学有害因素(GBZ2.1-2007)g)工业场所有害因素职业接触限值第二部分:物理因素(GBZ2.2-2007)h)车间空气中焦炉逸散物卫生标准(GB17054-1997)i)建筑采光设计标准(GB50033-2001)j)建筑照明设计标准(GB50034-2004)9.2 建设地区存在主要危害因素及防范措施9.2.1 主要危害因素本工程主要危害因素可分为两类,一类为自然危害因素形成的危害和不利影响,包括暑热、严寒、日晒等自然因素;另一类为生产过程中产生的危害,包括尘毒、高温、噪声振动等。上述各种危害因素的危害性各异,其出现或发生的可能性、机率性大小不一201、,危害作用的范围及造成的后果均不相同,为此,设计上采取下述相应的防范措施减小或避免各种危害所造成的损失。9.2.2 主要防范措施a)防暑热、防寒为了防暑热,拟在生产岗位采取防暑降温措施;在工段内部设置工人休息室、操作室、控制室等,并在室内设置必要的空调、风扇等装置。为了防止冬季低温,采取集中供暖,经采取措施后,车间内工作地点及休息室内的温度均可满足有关的卫生标准。b)其它主要建筑物尽量采用南北朝向,避免西晒,若有东西向的采取遮阳措施,并组织好自然通风,以提供高质量的采光条件,保证工作人员的视觉需求得到满足。9.3 生产过程中主要危害因素及防范措施9.3.1 危害因素a)尘毒危害物粉尘分为两类,202、直径10m者,称为降尘;直径10m者,称为飘尘,直径在0.5m5m之间者,对人体危害最大。尤其是粉尘表面尚有催化作用以及附着的有害物之间的协同作用,由此而形成新的危害物,其毒性远胜于各个单体危害性的总和,可以形成多种疾病。CO是一种无色、无味、无臭的气体,比重为0.967,燃烧时呈浅兰色火焰,主要来源于煤气系统的泄漏和燃料的不完全燃烧。人体吸入CO后,即与血红蛋白结合,生成碳氧血红蛋白(COHb),阻碍血液输氧,造成人体缺氧中毒。空气中浓度达到1.2g/m3时,短时间可致人死亡。SO2是无色、不燃、有恶臭,并具有辛辣味的窒息性气体,比重1.434,它主要来源于燃料的燃烧。其对人体的危害表现为对203、结膜及上呼吸道粘膜具有强刺激性,可引起喉部不适,甚至窒息,并可导致支气管炎、肺炎和呼吸麻痹。大气中的SO2易形成酸雾或酸雨,其对人体影响远胜于SO2,空气中酸雾达0.8mg/l时,人体即有不适感觉。H2S是一种可燃、无色、有臭蛋味的有毒气体,比重为1.19,在空气中易氧化为SO2,故浓度不高。主要来源于煤气系统的泄漏,对人体神经、眼角膜、呼吸道粘膜有损害。CmHn包括所有烷烃、烯烃和芳烃等,其中的大部分为人类活动的结果,它们对眼、鼻及呼吸道均有强烈刺激作用;危害肺、肝、肾及心血管系统,某些是强致癌物质,芳烃及稠环化合物影响最大。NOx通常以此来表示NO与NO2的总和。NO为无色无臭的气体,比重204、为1.0367。NO2为红棕色有毒的恶息气体,与水反应,生成HNO3及NO。本工程主要来源于燃料燃烧系统如焦炉烟囱等,对人的眼睛和呼吸器官有强烈刺激。在空气中可形成“光化学烟雾”,使晴朗天空烟雾迷漫,严重影响人体健康。氨是一种有强烈刺激性臭味的气体,极易溶于水而形成氢氧化氨(氨水),呈强碱性。氨和氨水将对人的鼻、咽、呼吸道、气管、眼等器官造成严重伤害。苯并(a)芘通常用BaP来表示,熔点179,沸点310320,黄色结晶。能溶于苯,不溶于水。具致癌性,其潜伏期可长达10年15年,此滞后现象易淡化病情而导致严重后果。它污染大气、水体及土壤,但也通过生物降解作用而降低其浓度。在焦化生产中其危害程度205、居于首位。焦油为芳烃及多环芳烃和含氮、氧、硫的杂环芳香烃混合物,黑色粘稠状液体(或半固体),d4201.175。高毒类,吸入热的煤焦油蒸汽时会引起中毒,能引起咳嗽、眩晕、呼吸困难,与皮肤接触可引起皮炎和溃疡。b)高温辐射当工作场所的高温辐射强度大于4.2J/cm2.min时,可使人体过热,产生一系列生理功能变化:体温调节失去平衡;水盐代谢出现紊乱;消化及神经系统受到影响。c)振动及噪声振动可导致人体患发振动病,主要表现为足的损害,还可有神经衰弱征候群及植物神经功能紊乱。噪声除损害听觉器官外,对神经系统、心血管系统亦有不良影响。d)辐射本工程变压器、配电盘及配煤系统核子秤等设施将产生辐射影响,对206、人体将产生辐射危害。9.3.2 主要防范措施a)尘毒防治对产生粉尘或烟尘的生产场所、部位采取相应的除尘措施。 对产生粉尘或烟尘的生产部位或设备以及运料机械加以封闭处理,减少粉尘或烟尘外逸。 在主要扬尘场所设计洒水抑尘设施,防止粉尘逸散造成二次扬尘。 焦炉炉体采用先进技术封闭缝隙,有效控制泄漏出的烟气。 焦炉及其燃用煤气的管式炉、冷冻库采用净化后的煤气加热,燃烧废气施行高空放散。煤气净化车间各贮槽放散管排出的有害气体采取导入吸煤气管道中等措施进行处理。为确保除盐水站加氨间设有氨吸收器,酸系统设有酸雾吸收装置。采用密封良好的设备及管道贮存和输送煤气,防止泄漏。按照有关规范要求于本工程有毒气体易泄漏207、场所设置有毒气体报警装置。在主要车间厂房及辅助用室内部采取相应的通风换气措施,并设置隔离有害尘毒的操作间、控制室、休息室、仪表室,避免有害尘毒对操作人员的危害。 本工程主要操作场所有害物浓度满足工作场所有害因素职业接触限值第一部分:化学有害因素和车间空气中焦炉逸散物卫生标准的有关规定。b)热辐射防护炉顶、炉门修理站及地下室等处设轴流风机组。端台各房间设风扇或空调器。焦炉机械司机室设空调装置。上升管、蓄热室封墙、废气交换开闭器等处采取隔热措施。管式炉等高温设备设置隔热措施,并附有必要的温度、火焰监测仪表,避免热辐射对人体的危害。为减少红热焦炭的高温辐射,焦罐四周设置隔热陶瓷纤维布,提升时顶部加装208、焦罐盖;干熄炉及一次除尘器的外墙为隔热砖及耐热浇注料等。对在温度较高的工作场所操作人员采取必要的个体防护与保健措施。c)减振与降噪在满足工艺设计的前提下,尽量选用低噪声型号的设备。除尘风机出口、干熄焦锅炉各放散管、汽轮机防腐检查管均设置消声器。酚氰废水处理站鼓风进出口均设置消声器。汽轮发电机励磁机本体、汽轮机本体配带消声隔声罩。各类高噪声设备均设置于室内隔声,并采用吸声或隔声的建筑材料,可防止噪声的扩散与传播。为了防止振动产生的噪声污染,煤粉碎机、煤预粉碎机、鼓风机、各除尘风机及泵类设置单独基础或减震措施;强振设备与管道间采取柔性连接方式。干熄焦总控制室、汽轮机控制室、压缩空气站控制室、粉碎机209、室及筛贮焦楼休息室等处均设置隔声门窗。在厂内总平面设计中,充分考虑地形、声源方向性及车间噪声强弱,利用建构筑物、绿化植物等对噪声的屏蔽、吸纳作用,进行合理布局,以起到降低噪声影响的作用。d)辐射防护措施为防止辐射,采取将变压器、配电盘等设置在单独的房间内,配煤核子秤采用铅板防止辐射等防护措施。9.4 职业卫生机构本工程职业卫生管理工作由建设单位统筹解决,以满足本工程需要。9.5 职业卫生防护措施投资估算及预期达到的效果9.5.1 职业卫生防护措施投资估算本工程职业卫生防护措施投资估算预计约3516万元人民币,约占工程固定资产投资的3。9.5.2 职业卫生防护措施投预期达到的效果本工程职业卫生设210、施完善,经采取措施后,本工程工作场所空气中的尘毒有害物浓度将低于工业场所有害因素职业接触限值中相应的允许浓度;工作场所室内温度满足工业企业设计卫生标准及采暖通风与空气调节设计规范的相应规定;工作场所及操作岗位的噪声级满足工业企业噪声控制设计规范中的相应标准。10 消防10.1 编制依据及采用的规范10.1.1 编制依据中华人民共和国消防法(1998年4月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二次会议通过) 建筑工程消防监督审核管理规定(中华人民共和国公安部令第30号) 机关、团体、企业、事业单位消防安全管理规定(中华人民共和国公安部令第61号)10.1.2 采用的规范a)焦化安全规程(GB1211、2710-91)b)工业企业煤气安全规程(GB6222-2005c)建筑设计防火规范(GB50016-2006) d)建筑物防雷设计规范(GB50057-94) (2000年版)e)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范(GB50058-92)f)建筑灭火器配置设计规范(GB50140-2005)g)火灾自动报警系统设计规范(GB50116-98)10.2 工程的火灾危险性分析本工程生产过程中原料及产品多为可燃、易燃、易爆物品,具有一定火灾危险性,火灾危险因素可分为以下几种:室内易燃易爆粉尘气体浓度达到爆炸浓度极限后遇火花引起爆炸,酿成火灾。煤气系统产生负压渗入空气引起爆炸造成火灾。明火、雷电及静212、电能引起爆炸和火灾。火灾危险性及危害性的大小与危险物质的多少及生产性质、操作管理水平、环境等有直接关系。10.2.1 主要火灾爆炸危险物品a)煤煤为可燃物质,丙类火灾危险品,粉尘具燃爆性,着火点在300500之间,爆炸下限浓度34 g/m347g/m3(粉尘平均粒径:5m10m)。高温表面堆积粉尘(5mm厚)的引燃温度:225285,云状粉尘的引燃温度580610。此外煤长期堆积可使煤料氧化、煤温升高甚至引起自燃。b)焦炭焦炭为可燃物质,丙类火灾危险品,粉尘具燃爆性,爆炸下限浓度37g/m350g/m3(粉尘平均粒径:4m5m),焦化厂一般达不到该下限:高温表面堆积粉尘(5mm厚)的引燃温度:213、430,云状粉尘的引燃温度750。c)煤气焦炉煤气为燃爆性气体,一级可燃,属T1IIB级;其燃爆极限(体积)为4.72% 37.6%,自燃点为560C。高炉煤气为燃爆性气体,一级可燃,属T1IIC级;其燃爆极限(体积)为30.84% 89.40%,自燃点530C。d)焦油焦油为可燃物质,丙类火灾危险品,闪点100,自燃点555。e)氨氨为二级可燃物质,具燃炸性,燃爆极限(体积)15.028.0%,自燃点:630。f)洗油可燃液体,属丙类火灾危险物质,闪点为100,自燃点为580630。g)苯类物质均为易燃物质,蒸汽具燃爆性,多为一级可燃物,闪点一般在15-120之间,其中纯苯、甲苯危险性较大。214、h)硫磺硫磺属二级易燃固体,云状粉尘的引燃温度为235(粉尘平均粒径为30m50m),爆炸下限浓度为2.3g/m3。i)干熄焦循环气体含可燃气体H2和CO,H2的爆炸极限范围为4.0%75.6%,自燃点为560;CO的爆炸极限范围为12.5%74.0%,自燃点为605。j)润滑油可燃性液体,闪点为211,自燃点为255。10.2.2 主要生产场所及装置的火灾危险性分析本工程可能出现的环境分为爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境及火灾危险环境,其中爆炸性气体有煤气等易燃气体;爆炸性粉尘有煤尘、焦尘、硫磺等粉尘;火灾环境有煤及焦炭、焦油等物质。根据焦化安全规程、工业企业煤气安全规程及爆炸和火灾危险环境电215、力装置设计规范等有关规定,焦化厂主要生产场所及装置的火灾爆炸危险性分类如表10-1所示。表10-1 主要生产场所及装置的火灾爆炸危险性序号场所或装置生产类别危险区域危险介质一备煤系统1贮煤塔顶乙22区煤尘2带式输送机通廊丙22区煤尘3煤转运站丙22区煤尘4粉碎机室乙22区煤尘二炼焦系统1焦炉地下室1区煤气2焦炉两侧烟道走廊2区煤气3焦炉炉间台底层2区煤气4焦炉炉端台底层2区煤气三熄焦系统1运焦通廊、转运站、焦仓、筛焦楼丙22区焦尘2干熄焦除尘地面站丙22区焦尘3干熄炉丙22区焦尘四煤气净化系统1冷凝泵房乙21区可燃物质2煤气鼓风机室甲1区煤气3电捕焦油器2区煤气(室外)4煤气初冷器2区煤气(室216、外)5喷淋式饱和器2区煤气(室外)6洗苯塔2区煤气(室外)7粗苯产品回流泵房甲1区粗苯8脱苯塔及再生器2区粗苯(室外)9硫泡沫槽乙21区硫磺泡沫10脱硫塔2区煤气(室外)11蒸氨塔2区氨汽(室外)五除盐水站1加氨间乙2区氨汽2交换器、酸计量间戊酸类六汽轮机发电站丁21区润滑油类10.3 建设地区的消防现状及本项目的消防站本工程建成后,根据工程的建设规模、火灾危险性及生产特点以及有关消防规定并充分考虑工程的具体情况,本工程不自建消防站,消防工作由当地消防支队负责,可满足本工程的需要。10.4 工程消防设计的初步方案本工程在正常生产情况下,一般不易发生火灾,只有在操作失误、违反规程、管理不当及其它217、非正常生产情况或意外事故状态下,才可能由各种因素导致火灾发生。因此,为了防止火灾的发生,或减少火灾发生造成的损失,本工程在设计上采取相应的防范措施。10.4.1 工艺备煤车间煤料按规定时间贮存,防止煤料自燃。焦炉系统推焦、拦焦、熄焦操作设相应的联锁装置,防止红焦落地引发火灾。焦台下地沟带式输送机采用耐热胶带,防止胶带受热燃烧; 焦台附近设补充水熄焦装置,防止红焦送入筛焦系统。煤气管道设低压报警、自动切断煤气装置;集气管设自动调压和自动放散点火装置;焦炉地下室煤气管道设自动调压装置和CO超标报警装置;煤气设备的进出口阀门靠设备侧设有盲板;煤气设备、管道开停机时设有蒸汽吹扫装置及放散阀取样分析装置218、。煤气、苯类系统设备及管道均采取相应的防静电措施。 电捕焦油器设有煤气含氧量超过0.8 %时, 发出报警信号;超过1%时自动断电的联锁。排焦装置四周设置CO报警仪,带式输送机通廊(地下室部分)设置通风设备。煤气净化车间内防爆区域内的用电设备均采用防爆电机;电力、仪表等相应专业均按相应防爆区域等级进行防火、防爆设计。在干熄焦的气体循环系统中,设置连续、自动的气体分析装置,将可燃成份浓度控制在安全范围内,此外,设有多处防爆及紧急放散设施等。汽轮机发电站设室外事故油箱V=8m3,当汽轮机油系统发生事故时,全部润滑油均可流至事故油箱中。粗苯泵房及管式炉设蒸汽消火栓。苯类槽、中间槽采用防火花型液面计及防219、静电型产品导入管,防止油类等产品流动时产生静电火花而引起的火灾。管式炉煤气设低压报警与自动切断装置,管式炉设有蒸汽消火设施。粗苯工段及管式炉区域设蒸汽消火栓。在火灾危险性较大的场所设置安全标志及信号装置;在设计中对各类介质的管道涂刷相应的识别色,并按照安全色及安全标志等规定进行。10.4.2 总图运输黑龙江xx矿业集团有限责任公司鸡西新建96万t/a焦化工程,厂址位于厂址位于鸡西市恒山区民主村,在鸡西市西南方向,偏南侧,距市区约17.5km。工程用地面积425700m2,本工程建设区域与四邻均预留相应的防火安全间距。厂区内部各生产设施、辅助设施按功能、生产性质以及火灾危险性的大小,结合厂区自然220、条件全面地、因地制宜地分类分区布置, 各小区之间采用道路或围墙相隔,并按建筑设计防火规范等的要求设置足够的防火安全间距,以防止一旦发生火灾造成火势扩大、蔓延。厂内道路呈环型及尽头式两种布置形式,道路为城市型,主干道宽9m,次干道宽7m,道路净空高度为5m,铁路净空高度为6m,道路宽度、净空高度、出入口数均满足消防车对道路的要求 。10.4.3 建筑有爆炸危险的厂房考虑足够的泄压面积并设室内不发火花地坪。产生燃爆性介质的生产厂房、框架结构尽可能采用敞开式,且门窗向外开启;主要生产建构筑物按相应规定的耐火等级设计。建、构筑物、楼梯等均采用钢筋混凝土等非燃烧材料制作。主要生产厂房设两个以上安全出入口221、;建筑物的通道宽度、楼梯形式等均严格执行建筑设计防火规范等相应规定。在火灾危险性较大的场所按建筑灭火器配置设计规范等相应规定设置消防器材。10.4.4 电力本工程消防设施用电采用单独的回路供电,消防设施用的配电线路采用非燃性铠装电缆,明敷时置于配线桥架内或直接埋地敷设,当发生火灾切断生产、生活用电时,仍能保证消防用电。室内油式变压器设在单独的小屋内,并设事故油坑,避免变压器油外溢,防止火灾扩大。在爆炸和火灾危险场所严格按照环境的危险类别或区域配置相应的电器设备和灯具,避免电气火花引起的火灾。主要火灾爆炸危险场所选用的防爆电气见表10-1。表10-1 电气设备的选择序号主要场所爆炸危险区域电气设222、备的类型1焦炉地下室1区隔爆型2鼓风机室1,2区隔爆型或增安型3粗苯蒸馏工段2区隔爆型或增安型4脱硫工段及油库1,2区隔爆型或增安型5硫铵工段2区增安型6终冷洗苯工段2区增安型备煤、筛焦、10kV配电所、鼓冷工段、焦炉地下室、干熄焦综合电气室等处设应急照明,消防设施构筑物应急照明电源自消火设施的专用供电回路引来。对鼓风机室、粗苯等第二类防雷建筑物主要均采用避雷带(独立针)防直击雷,引下线不应少于两根,并应沿建筑物四周均匀或对称布置,其间距不大于18m,每根引下线的冲击接地电阻不大于10;防雷电感应的措施为建筑物内的设备管道构架等主要金属物就近接至防直击雷接地装置或电气设备的保护接地装置上。对煤223、塔、配煤槽等第三类防雷建筑物主要均采用避雷带防直击雷,每根引下线的冲击接地电阻一般不大于30;放散管、风帽按规范要求采取相应的防雷措施。焦炉等烟囱设避雷带。在爆炸和火灾危险环境中做静电接地设计,属于户外装置的防静电接地装置与防雷接地装置共用,对于建筑物内的设备的防静电接地利用电气的保护接地装置。配电装置分级采用电涌保护器防感应雷及操作过电压。按照火灾自动报警系统设计规范等规范,本工程在备煤车间、炼焦车间、焦处理系统、煤气净化车间等易燃易爆场所设置火灾自动报警装置和可燃气体报警装置。火灾报警系统形式选用集中报警系统。10.4.5 消防给水设施本工程消防用水由生产消防给水系统供给,室外消防给水管网224、呈环状布置,向环状管网输水的输水管为两条,当其中一条发生故障时,其余的干管仍能通过消防用水总量。室外设低压消防给水系统,采用环状给水管网,设地上式消火栓,消火栓间距120m,保护半径150m。建筑物内按建筑设计防火规范设室内消火栓。建筑物内配置手提式磷酸铵盐干粉灭火器,化产小区内配置推车式酸铵盐干粉灭火器。油库工段设半固定式泡沫灭火系统。本工程室内消防水量为25L/s,室外消防水量:油库工段85L/s,生产辅助设备消防水量为30L/s。10.4.6 通风本工程在变送器室、焦炉地下室;冷凝鼓风工段鼓风机室;硫回收工段的硫磺造粒机室、包装机室;干熄焦系统的运焦地下通廊;化学盐水站加氯间、氨库等处的225、通排风设备采用防爆风机及电机。炼焦车间交换机室吊扇采用防爆电扇。此外,有关焦炉装煤出焦二合一除尘装置、干熄焦除尘装置均采用泄瀑阀、防静电滤料等措施;备煤车间的粉碎机室除尘装置、无烟煤粉碎机室除尘装置、备煤预粉碎机室除尘装置及筛焦系统除尘装置均采用防静电滤料、泄爆阀及设备静电接地等措施。10.5 消防设施投资估算及预期达到的效果10.5.1 消防设施投资估算本工程消防设措施投资估算预计约1172万元人民币,约占工程固定资产投资的1。10.5.2 预期达到的效果本工程消防设施完善,经采取措施后,本工程可基本避免火灾、爆炸等危险事故的发生,一旦出现事故,即可采取相应的备用和应急措施,将事故造成的损失226、减少到最低限度。11 节能11.1 编制依据中华人民共和国国家计划委员会、国务院经济贸易办公室、建设部计交能19972542号关于固定资产投资工程项目可行性研究报告“节能篇(章)”编制及评估的规定。11.2 能耗分析11.2.1 能源构成炼焦生产是一个能源转换过程,所投入的一次能源为洗精煤,产出的二次能源有焦炭、焦炉煤气、焦油、粗苯。生产过程中消耗的能源及耗能有水、电、焦炉煤气、蒸汽等。耗能工质的消耗及能源转换过程中的损失构成了炼焦生产过程的工序能耗。干熄焦回收能源。11.2.2 折标系数能源及耗能工质的折算(折标准煤)系数如下:精煤1.014 t/t焦炭0.971 t/t焦油1.29 t/t227、粗苯1.43 t/t焦炉煤气 0.611 t/103m3 电 0.404 t/103kWh蒸汽 0.12 t/t新水 0.11 t/103m3循环水 0.143t/103m3 氮气 0.047 t/103m3 压缩空气 0.036t/103m3 制冷水 0.757 t/103m3 除盐水 0.486 t/103m311.2.3 工序能耗计算范围工序能耗计算范围为炼焦(含干熄焦)、筛焦、煤气净化及酚氰污水处理等设施。11.2.4 工序能耗计算计算结果,本工程投入能源为1387058t标准煤,产出二次能源为1347362t标准煤,能源转换差为39697t标准煤;动力消耗为170460t标准煤;干熄228、焦回收能源为62669t标准煤,总工序能耗为147487t标准煤,工序能耗指标为每吨焦耗150kg标准煤。详见工序能耗估算表。工 序 能 耗 估 算 表序号项目名称单位折标系数实物量折标准煤(t)1焦化部分1.1投入1.1.1精煤t/t1.0141367907.691387058 小计1387058 1.2产出1.2.1焦炭t/t0.971984894956332 1.2.2焦炉煤气t/103m30.611492447300885 1.2.3焦油t/t1.295471670584 1.2.4粗苯t/t1.431367919561 小计1347362 1.3能源转换差39697 3三、动力消耗3229、.1生产用水t/103m30.11692.0476 3.2循环水t/103m30.14333331.84766 3.3制冷水t/103m30.75776655802 3.4电t/103kWh0.4043378013647 3.5焦炉煤气t/103m30.611185013113043 3.6蒸汽t/t0.1218924522709 3.7压缩空气t/103m30.03645148.561625 3.8氮气t/103m30.0473860181 3.9除盐水t/103m30.486299.63146 3.1焦炭烧损t/t0.9718715.578463 小计170460 4干熄焦回收能源tt62230、669 4.1蒸汽t/t0.1252224062669 5总能耗tt147487 6单位能耗kg/t150 11.3 节能措施及节能效果根据本工程的规模及具体情况,设计中采用了如下的节能措施和技术:a) 采用热值仪和磁氧分析仪,分别测定和调节加热煤气热值和废气中含氧量,以稳定加热制度,合理燃烧,减少炼焦耗热量。b) 在炉体设计上,提高结构严密性,采取隔热措施,减少煤气漏失和炉体散热;蓄热室采用薄壁格子砖,增大蓄热面积,减少废气带走的热量;减薄炭化室墙以提高传热效果。c) 在煤气净化工艺设计中,采用各种新型高效换热设备,充分回收高温物料的热能,最大限度地节省能源。d) 在电气设备选择上均考虑节能231、型机电设备,以节省电力。e) 采用高压氨水喷射代替蒸汽喷射实现无烟装煤,从而节省蒸汽。f) 鼓风冷凝工段排气洗净塔的洗涤水用蒸氨塔底部排出的蒸氨废水洗涤,洗涤后送入酚氰污水处理站,节省工业用水。g) 粗苯工段采用管式炉加热富油,入脱苯塔的温度达180以上,直接蒸汽耗量由蒸汽法3.54t/t粗苯降低到11.5t/t粗苯。h) 对不同温度的水和不同压力参数的蒸汽,尽量做到梯级利用,节省能源。12 投资估算12.1 编制说明12.1.1 项目规模及内容本工程设计规模为年产冶金焦焦炭96万吨,建设2X50孔JNDK55-05型捣固焦炉及125t/h干熄焦。工程内容:备煤车间,炼焦车间(包括炼焦系统、湿232、熄焦系统、筛贮焦系统 、装煤出焦除尘地面站),125t/h干熄焦、煤气净化车间以及酚氰废水处理站、配电所、车间变电所等辅助生产设施。12.1.2 采用资料a)设备价格采用现价,设备运杂费按照设备费的6计取;b)建筑安装工程参照同类工程指标估算。c)其他费用参照94年冶建字第039号文件冶金工业建设初步设计概算编制办法的有关规定并考虑本工程实际情况计取。d)预备费:按8%计取。外汇:本工程约需外汇300万欧及123万美元。12.1.3 有关说明:本工程投资估算中不包括征地费及地基处理费用等。12.2 投资分析 本工程总投资为123841.44万元,其中固定资产投资为117192万元,铺底流动资金233、为6649.44万元,详见投资分析表、总估算表。投 资 分 析 表费用名称投资万元比例(%)固定资产投资117192100其中建筑工程费2717323.19安装工程费1561313.32设备购置费5739748.98其他费用83287.11预备费86817.4012.3 总估算表编号工程和费用名称概算价值万元建筑工程安装工程设备 其他合计1工程费1.1备煤车间4511108942129812小计45111089421298121.2炼焦制气车间1.2.1炼焦及熄焦系统11700 2900 19500 34100 1.2.2焦处理系统2000 520 2350 4870 1.2.3除尘地面站28234、9 320 1800 2409 小计13989 3740 23650 41379 1.3干熄焦1.3.1干熄焦本体1817 816 5700 8333 1.3.2干熄焦除尘地面站60 190 600 850 1.3.3干熄焦锅炉250 550 2202 3002 1.3.4汽轮发电站540 260 1834 2634 1.3.5除盐水及除氧给水泵站150 220 1500 1870 1.3.6综合电气室131 61 610 802 1.3.7循环水泵房60 160 600 820 1.3.8干熄焦外线100 420 520 小计3108 2677 13046 18831 1.4煤气净化车间1.4.1鼓风冷凝工段271 608 2637 3516 1.4.2硫铵工段325 376 1279 1980 1.4.3终冷洗苯工段35 154 623 812 1.4.4粗苯蒸馏工段135 215 637 987 1.4.5油库工段117 160 378 655 1.4.6脱硫工段199 522 1625 2346 小计1082 2035 7179 10296 1.5公辅设施1.5.1污水处理站650 560 890 2100 1.5.2循环水系统402 520 1100 2022 1.5.3溴化锂制冷站65 80 850 995 1.5.4车间变电所(6个)120 90 650 860