南方铝厂电解铝项目热力工程基本设计

南方铝厂电解铝项目基本设计第十册热力工程工程编号：版本号：有色金属建设股份有限公司设计研究院（有限公司）二〇一六年六月南方铝厂电解铝项目基本设计第十册热力工程工程编号：版本号：B1密级：保管时间：长期院长：副总工程师：总设计师：有色金属建设股份有限公司设计研究院（有限公司）二〇一六年六月

基本设计卷册总目录序号卷册名称卷册编号第一册总论DG0505BE-ED-000000-0010第二册总图运输DG0505BE-ED-2000GL-0020第三册整流DG0505BE-ED-3000PS-0030第四册电解工艺DG0505BE-ED-4000AP-0040第五册铸造工艺DG0505BE-ED-5000AP-0050第六册炭素工艺DG0505BE-ED-6000CP-0060第七册电力DG0505BE-ED-0000PS-0070第八册自动控制DG0505BE-ED-0000AU-0080第九册土建工程DG0505BE-ED-0000AR-0090●第十册热力工程第十一册给排水DG0505BE-ED-0000WS-0110第十二册通风空调DG0505BE-ED-0000HV-0120第十三册烟气净化DG0505BE-ED-000000-0130第十四册炉修机修DG0505BE-ED-000000-0140第十五册分析化验DG0505BE-ED-000000-0150第十六册电讯DG0505BE-ED-000000-0160第十七册环境保护和劳动卫生DG0505BE-ED-000000-0170第十八册消防DG0505BE-ED-000000-0180第十九册组织机构及劳动定员DG0505BE-ED-000000-0190第二十册设备清册DG0505BE-ED-0000EL-0200第二十一册材料清册DG0505BE-ED-0000ML-0210第二十二册主体设备DG0505BE-EQ-000000-0220主要参加编写人员（略）目录1.概述 32.设计依据 42.1标准和规范 42.2工艺及相关专业的提资 52.3气象参数 53.1#空压站 63.1工艺描述 63.2设备选型及技术参数 63.2.1压缩空气用气负荷 63.2.2设备选型 73.2.3设备描述 83.2.4管材及附件选择 123.3车间布置方案 134.2#空压站 144.1工艺描述 144.2设备选型及技术参数 144.2.1压缩空气用气负荷 144.2.2设备选型 164.2.3设备描述 164.2.4管材及附件选择 214.3车间布置方案 215.热媒锅炉房 235.1工艺描述 235.2设备选型及技术参数 245.2.1热媒热负荷 245.2.2设备选型 245.2.3设备描述 255.2.4管材及附件选择 305.3车间布置方案 316.天然气调压站 326.1工艺描述 326.2设备选型及技术参数 326.2.1天然气用气负荷 326.2.2设备选型 326.2.3设备描述 336.2.4管材及附件选择 346.3车间布置方案 357.热力管网 367.1工艺描述 367.2热力管网敷设方案 367.2.1压缩空气管网 367.2.2热媒油管网 367.2.3天然气管网 371.概述本工程热力设施主要包括：1#空压站、2#空压站、热媒锅炉房、天然气调压站及热力管网等。1#、2#空压站分别设置在电解区域和炭素区域，为相应区域内各用户提供合格压缩空气，空压机选用风冷型，空压站所有设备均能适应当地气象条件，长时间安全稳定运行；热媒锅炉房为阳极生产的工艺设备提供所需的热媒油，热媒油分高温和低温两部分，高温热媒油（290/275℃）用于加热，低温热媒油（220/205℃）用于保温，热媒锅炉以天然气为燃料；天然气调压站对厂区外来的天然气进行调压以满足各用户的需求；热力管网将上述各车间管道与用户相连，除热媒油管道采取架空敷设外，其它管道均采取直埋敷设。2.设计依据2.1标准和规范本工程热力专业涉及的现行标准和规范如下：《压缩空气站设计规范》GB50029-2014《锅炉安全技术监察规程》TSGG0001-2012《有机热载体炉》GB/T17410-2008《有机热载体》GB23971-2009《锅炉大气污染物排放标准》GB13271-2014《城镇供热管网设计规范》GJJ34-2010《城镇燃气设计规范》GB50028-2006《城镇燃气输配工程施工及验收规范》CJJ33-2005《工业金属管道设计规范》GB50316-2000（2008版）《工业金属管道工程施工规范》GB50235-2010《工业金属管道工程施工质量验收规范》GB50184-2011《工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识》GB7231-2003《化工设备管道外防腐设计规范》HGT20679-2014《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-2013《工业设备及管道绝热工程施工规范》GB50126-2008《工业设备及管道绝热工程施工质量验收规范》GB50185-2010《化工设备、管道外防腐设计规范》HG/T20679-2014《工业设备及管道防腐蚀工程施工规范》GB50726-2011《工业设备及管道防腐蚀工程施工质量验收规范》GB50727-2011《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》GB50236-2011《压缩机、风机、泵安装工程施工及验收规范》GB50275-20102.2工艺及相关专业的提资2.3气象参数工厂所在地区的气象参数如下：表2.1气象参数类别项目室外参数备注平均温度年平均温度（℃）27.6极端天气极端最高气温（℃）49.8极端最低气温（℃）-2.8风速、风向及频率夏季室外平均风速（m/s）4.45夏季最多分向、频率290°北起顺时针方向夏季最多分向的平均速度（m/s）4.64冬季室外平均风速（m/s）3.41冬季最多分向、频率291°北起顺时针方向冬季最多分向的平均速度（m/s）3.48注：上述数据有待进一步确认。3.1#空压站3.1工艺描述根据压缩空气用户分布情况，以及考虑各用户对压缩空气的耗量、压力以及压缩空气品质的需求等因素，在电解区域设置1#空压站，1#空压站为电解区域各用户提供压缩空气。压缩空气的含尘浓度≤0.01μm，含油浓度≤0.01ppm。所有设备均能适应当地气象条件，长时间安全稳定运行。1#空压站由15组独立的空压机组构成，每组包括：1台螺杆空压机，1台储气罐及1台微热吸附式干燥机（附过滤器）。空气经空压机自带的空气过滤器过滤后进入螺杆式空压机，在空压机内通过压缩后，达到设计压力要求，经两级除油过滤后再进入微热吸附式干燥机除水干燥，最后进行除尘过滤之后进入压缩空气总管。1#空压站的工艺系统是以空压机组为单元，每组空压机配有各自的辅助设备。某一机组中的设备发生故障时，不影响空压站的工作。3.2设备选型及技术参数3.2.1压缩空气用气负荷根据电解工艺生产的具体要求，满足生产工艺所需的压缩空气负荷见下表：表3.1压缩空气负荷表序号用户负荷(m3/min)压力MPa特征同时使用系数1电解车间电解铝生产2030.6连续1出铝+修理160.6间断0.42氟化盐罐车打料150.6间断0.23铸造车间140.6连续14槽大修车间200.6间断0.45抬包清理车间200.6间断0.46净化450.3-0.4连续17浓相输送1800.6间断0.758氧化铝罐车卸料500.3-0.4间断0.89除尘系统110.6连续110Total473.4电解区生产所需压缩空气总负荷为473.4m3/min，考虑海拔修正系数、管网漏损系数、用气设备磨损消耗系数、未预见消耗系数和微热再生干燥机自耗气等因素，1#空压站压缩空气设计总负荷为：Q=ΣQ×H×（1+k1+k2+k3+k4）ΣQ-用户压缩空气总负荷，ΣQ=473.4m3/minH-海拔修正系数，取H=1.05k1-管网漏损系数，取k1=0.1k2-用气设备磨损消耗系数，取k2=0.15k3-未预见消耗系数，取k3=0.1k4-微热再生干燥机自耗气，取k4=0.05将数值代入上述公式得出：Q=473.4×1.05×（1+0.1+0.15+0.1+0.05）=696m3/min3.2.2设备选型压缩空气设计总负荷为696m3/min。因此，设计选定空压站规模为15台M315-A8-2S型风冷螺杆空压机，单台参数为Q=62m3/min，P=0.8MPa。其中13台运行，2台备用。空压机配套电机：N=315kW，U=6.6kV。每台空压机对应1台立式储气罐，储气罐的参数为：V=10m3，P=0.8MPa，共15台。根据生产工艺要求，为降低压缩空气露点温度，设计选用15台JWZ-65型微热吸附式干燥机，单台参数为：Q=65m3/min，P≤1.0MPa，其中13台运行，2台备用。每台干燥机进口设置两级除油过滤器，出口设置一级除尘过滤器。设计选用LX5-S型电动悬挂式起重机1台，用于空压站设备的检修。起重机参数为：起重量Q=5t，跨度S=8m，起升高度H=6m，运行速度S=20m/min。3.2.3设备描述3.2.3.1螺杆空压机螺杆空压机采用低噪音的箱体式结构，整体机组将气管路、润滑油管路、电机、冷却器、仪表控制系统等集为一体，实现机电一体化。螺杆空压机技术参数如下：表3.2螺杆空压机技术参数序号名称单位参数1型号M315-A8-2S2流量FADm³/min623负载工作压力MPa0.84主电机名义功率kW3155主电机绝缘等级F6传动方式齿轮直连7电源参数kV/Hz/PH6.6/50/38冷却方式/风冷9风扇电机功率kW1510冷却风量m³/min80011冷却风余压Pa＜6012后冷却器排气温差℃10.513空压机出口含油量ppm≤314噪音等级db（A）8315排气接口/4”16外形尺寸（L/W/H）mm4650/1930/214617重量kg7450本工程选择的空压机为喷油螺杆式空气压缩机，这种空压机是一种回转容积式压缩机，螺杆主机工作时，一对互相啮合的转子相向转动，从吸气端吸入自然状态下的空气，从排气端将空气排出。在整个压缩过程中，从螺杆主机机壳内的喷油孔内喷出润滑油，吸收压缩过程中产生的热量，并为转子组起到密封的作用。经过压缩的油气混合物通过管路进入油气分离器，经过分离后，压缩空气经过最小压力阀后进入后冷却器，最后经过冷却的压缩空气通过疏水阀，去除冷凝水后被排出。空压机的冷却方式采用风冷方式，空压机的后冷却器和油冷却器均为风冷型。空压机配有冷却风扇，冷空气进入机组后分成两路，一路从机组的上半部分通过冷却后冷却器；另一路从机组的下半部通过，冷却主电机和螺杆主机后冷却油冷却器。螺杆主机性能高效、可靠，排气端采用成对的圆锥滚柱轴承，通过线接触承受均布载荷，极大地延长了主机的寿命。主机轴承处设计了带回油孔的轴封，防止了润滑油的渗漏。空压机设置两级油气分离系统，第一级采用机械分离，使大约95%的油经完整的分离系统被分离。第二级过滤采用特制的多层玻璃纤维滤芯，使压缩空气品质更佳。空压机采用专用控制器，实现流量、运行、故障三大控制于一体，所有操作均在面板上用轻触式按键完成。可实现就地、远程及联锁控制。控制系统监控压缩机的所有功能和主要运行参数并可通过菜单显示信息。当压缩机运转异常时，该系统会自动报警或停机，并可显示原因，大幅度缩短查找故障原因的时间。3.2.3.2微热再生吸附式干燥机微热再生吸附式干燥机采用微加热的方式，减少再生耗气量，达到节能的目的。利用毛细作用，微热再生吸附式干燥机的干燥剂吸附空气中的液态微粒，以达到净化压缩空气的目的，同时通过微加热来脱去所吸附的水份，实现干燥剂的再生。设备制成双筒形式，自带全自动控制器，两筒交替连续循环工作。微热再生吸附式干燥机的工作流程如下：微热再生吸附式干燥机工作流程图图中各部件名称如下：SV1左塔进气阀；SV3右塔进气阀；SV2左塔再生空气放空阀；SV4右塔再生空气放空阀；CV1左塔干燥空气单向阀；CV2右塔干燥空气单向阀；CV3左塔再生空气单向阀；CV4右塔再生空气单向阀；S1左塔放空消声器；S2右塔放空消声器；HS加热器。干燥机工作流程：压缩空气进入，进气阀SV1开启，空气进入左塔被干燥，经排气单向阀CV1后，约95%的干燥空气输出，约5%的干燥空气进入加热器HS被加热，经右塔再生单向阀CV4流进右塔使其中的干燥剂再生，最后经右塔再生空气放空阀SV4及消声器S2排出。上述这一过程为2小时，每2小时左右塔切换一次，自动循环。微热再生吸附式干燥机的技术参数如下：表3.3微热再生吸附式干燥机技术参数序号名称单位参数1型号JWZ-652额定处理量m³/min653工作压力MPa≤1.04再生方式微热5再生耗气量5%6干燥剂活性氧化铝7气动进气阀DN1258最大进气温度℃≤60.59环境温度℃-5~5010设计露点℃-4011进气压力MPa0.2~1.012压力损失MPa≤0.0213电压400V/50Hz14功率kW2515进出口尺寸mmDN12516机组重量kg≈2780kg17工作循环时间h2微热再生吸附式干燥机的结构设计特点如下：1）科学合理的吸附塔结构设计，充分保证理想的塔内压缩空气流速0.2～0.3m/s，使压缩空气与吸附剂有不少于5.5秒的接触时间，实现水分吸附彻底，冷却充分，保证干燥机出口露点稳定。2）微热再生吸附式干燥机设备采用独特的再生管路设计，确保再生气平面加热和冷吹时能使再生气分配均匀，使吸附塔中心部位的吸附剂加热均匀，散热快，再生彻底。3）独有的充压控制：干燥机在切换前对再生塔进行充压，减少干燥剂的颗粒间的磨损和管网压力波动。4）再生气量可调节：再生气管路上设置有再生气量手动调节阀、限流孔板、再生气压力显示表，可根据现场工况及露点情况进行再生气量的调节，确保干燥机能够达到再生气量消耗与出气露点的最佳平衡，达到节能的效果。3.2.3.3过滤器为满足微热再生吸附式干燥机的需求和保证压缩空气的品质，每台微热再生吸附式干燥机进口设置两级除油过滤器，出口设置一级除尘过滤器，过滤器附带排污阀和压差表。过滤器的技术参数如下：表3.4过滤器技术参数序号名称单位参数1设备名称除尘过滤器初级除油过滤器精密除油过滤器2设备型号JJL-65/CJJL-65/TJJL-65/A3处理介质压缩空气4额定处理量m³/min655工作压力MPa≤1.06除水率99.9%99.99%99.999%7进气含油量ppm58出口含油量ppm510.019出口含尘精度µm310.0110滤芯材质玻璃纤维11滤芯寿命h80008000800012进出口尺寸mmDN12513外型尺寸（宽×高）565×123514重量kg1403.2.3.4储气罐储气罐的作用：减弱压缩机排出气流的周期性脉动，稳定压缩空气管道中的压力，进一步分离空气中的油和水。储气罐的技术参数如下：容积：10m3工作压力：0.8MPa材质：Q235B附件：附带安全阀、压力表和排污阀。3.2.4管材及附件选择压缩空气管道内的介质流速取8～12m/s，压缩空气管道的阀门采用蝶阀。空压站的管道及管件的选择及连接方式见下表：表3.5管道及管件技术参数序号介质材料名称材料级别连接方式备注1压缩空气废油水焊接钢管Q235BseriesⅠGB/T3091-2015焊接2钢制对焊无缝管件20seriesAGB12459-2005焊接DN≤1253钢板制对焊管件Q235BseriesⅠGB13401-2005焊接DN≥1504板式平焊钢制管法兰Q235BseriesⅠGB/T9119-20105垫片石棉橡胶板6六角头螺栓-C级4.8GB/T5780-20007六角螺母-C级5GB/T41-20008平垫圈-C级Flat100HVGB/T95-20023.3车间布置方案由于空压机运行时对冷却风需求量大，空压站需要有良好的通风条件，同时考虑空压机对吸气品质的需求以及避免噪声对外界的影响，空压站设置为独立建筑。空压站分辅助间和机器间两部分，辅助间设在空压站的一侧，包括控制室、配电室以及柴油发电机房等。机器间跨度12m，长度90m。压缩空气系统的空压机、储气罐和微热再生吸附式干燥机采取一对一的配置方式，该布置方式运行管理简单可靠，可在紧急工况时迅速切换运行机组。空压站内管道包括压缩空气管道和废油水管道，所有管道按照短直和方便检修管理的原则进行设计和布置。空压站的设备布置满足规范要求的前提下，在其周围留有通道，以便对设备进行日常的操作，并保证设备安装检修时零部件拆装及运输的需要。考虑到设备的日常检修，设备间配置电动悬挂式起重机1台，额定起重量Q=5t。空压站的机器间的两侧设置设备检修区，中间留有通道。4.2#空压站4.1工艺描述根据压缩空气用户分布情况，以及考虑各用户对压缩空气的耗量、压力以及压缩空气品质的需求等因素，在炭素区域设置2#空压站，2#空压站为炭素区域各用户提供压缩空气。压缩空气的含尘浓度≤0.01μm，含油浓度≤0.01ppm。所有设备均能适应当地气象条件，长时间安全稳定运行。2#空压站由4组独立的空压机组构成，每组包括：1台螺杆空压机，1台储气罐及1台微热吸附式干燥机（附过滤器）。空气经空压机自带的空气过滤器过滤后进入螺杆式空压机，在空压机内通过压缩后，达到设计压力要求，经两级除油过滤后再进入微热吸附式干燥机除水干燥，最后进行除尘过滤之后进入压缩空气总管。2#空压站的工艺系统是以空压机组为单元，每组空压机配有各自的辅助设备。某一机组中的设备发生故障时，不影响空压站的工作。4.2设备选型及技术参数4.2.1压缩空气用气负荷根据炭素工艺生产的具体要求，满足生产工艺所需的压缩空气负荷见下表：表4.1压缩空气负荷表序号用户负荷(m3/min)压力MPa特征同时使用系数1沥青贮存及沥青熔化气动阀门1.10.6间断0.5通风专业布袋除尘器2.420.6连续12煅后石油焦卸料及烘干通风专业布袋除尘器8.490.6连续13生阳极车间磨粉系统布袋除尘器2.70.6连续1沥青烟气净化系统袋式除尘器30.6连续1配料系统0.920.6连续1混捏和糊料冷却系统0.350.6连续1振动成型机组3.40.6连续1生阳极碳块吹水装置20.6连续1气动阀门0.20.6间断0.5通风专业布袋除尘器9.750.6连续14焙烧车间及炭块库通风专业布袋除尘器3.40.6连续15焙烧烟气净化中心布袋除尘器30.6连续1喷淋冷却水雾化110.6连续16阳极组装车间悬挂式输送机30.6连续1装卸站50.6连续1自动电解质清理机30.6连续1残极抛丸清理机70.6连续1自动残极压脱机0.10.6连续1钢爪抛丸清理机1.50.6连续1自动导杆组检测装置0.10.6连续1自动钢爪矫直机0.20.6连续1导杆清刷机0.20.6连续1蘸石墨机0.650.6连续1炭碗清扫装置0.10.6连续1浇铸站0.30.6连续1其它设备10.6连续1通风专业布袋除尘器19.190.6连续17残极处理车间通风专业布袋除尘器4.80.6连续18综合维修车间清扫地面200.6间断0.5总计107.22m3/min炭素区生产所需压缩空气总负荷为107.22m3/min，考虑海拔修正系数、管网漏损系数、用气设备磨损消耗系数、未预见消耗系数和微热再生干燥机自耗气等因素，2#空压站压缩空气设计总负荷为：Q=ΣQ×H×（1+k1+k2+k3+k4）ΣQ-用户压缩空气总负荷，ΣQ=107.22m3/minH-海拔修正系数，取H=1.05k1-管网漏损系数，取k1=0.1k2-用气设备磨损消耗系数，取k2=0.15k3-未预见消耗系数，取k3=0.1k4-微热再生干燥机自耗气，取k4=0.05将数值代入上述公式得出：Q=107.22×1.05×（1+0.1+0.15+0.1+0.05）=157.6m3/min4.2.2设备选型压缩空气设计总负荷为157.6m3/min。因此，设计选定空压站规模为4台M315-A8-2S型风冷螺杆空压机，单台参数为Q=62m3/min，P=0.8MPa。其中3台运行，1台备用。空压机配套电机：N=315kW，U=6.6kV。每台空压机对应1台立式储气罐，储气罐的参数为：V=10m3，P=0.8MPa，共4台。根据生产工艺要求，为降低压缩空气露点温度，设计选用4台JWZ-65型微热吸附式干燥机，单台参数为：Q=65m3/min，P≤1.0MPa，其中3台运行，1台备用。每台干燥机进口设置两级除油过滤器，出口设置一级除尘过滤器。设计选用LX5-S型电动悬挂式起重机1台，用于空压站设备的检修。起重机参数为：起重量Q=5t，跨度S=8m，起升高度H=6m，运行速度S=20m/min。4.2.3设备描述4.2.3.1螺杆空压机螺杆空压机采用低噪音的箱体式结构，整体机组将气管路、润滑油管路、电机、冷却器、仪表控制系统等集为一体，实现机电一体化。螺杆空压机技术参数如下：表4.2螺杆空压机技术参数序号名称单位参数1型号M315-A8-2S2流量FADm³/min623负载工作压力MPa0.84主电机名义功率kW3155主电机绝缘等级F6传动方式齿轮直连7电源参数kV/Hz/PH6.6/50/38冷却方式/风冷9风扇电机功率kW1510冷却风量m³/min80011冷却风余压Pa＜6012后冷却器排气温差℃10.513空压机出口含油量ppm≤314噪音等级db（A）8315排气接口/4”16外形尺寸（L/W/H）mm4650/1930/214617重量kg7450本工程选择的空压机为喷油螺杆式空气压缩机，这种空压机是一种回转式的容积式压缩机，螺杆主机工作时，一对互相啮合的转子相向转动，从吸气端吸入自然状态下的空气，从排气端将空气排出。在整个压缩过程中，从螺杆主机机壳内的喷油孔内喷出润滑油，吸收压缩过程中产生的热量，并为转子组起到密封的作用。经过压缩的油气混合物通过管路进入油气分离器，经过分离后，压缩空气经过最小压力阀后进入后冷却器，最后经过冷却的压缩空气通过疏水阀，去除冷凝水后被排出。空压机的冷却方式采用风冷方式，空压机的后冷却器和油冷却器均为风冷型。空压机配有冷却风扇，冷空气进入机组后分成两路，一路从机组的上半部分通过冷却后冷却器；另一路从机组的下半部通过，冷却主电机和螺杆主机后冷却油冷却器。螺杆主机性能高效、可靠，排气端采用成对的圆锥滚柱轴承，通过线接触承受均布载荷，极大地延长了主机的寿命。主机轴承处设计了带回油孔的轴封，防止了润滑油的渗漏。空压机设置两级油气分离系统，第一级采用机械分离，使大约95%的油经完整的分离系统被分离。第二级过滤采用特制的多层玻璃纤维滤芯，使压缩空气品质更佳。空压机采用专用控制器，实现流量、运行、故障三大控制于一体，所有操作均在面板上用轻触式按键完成。可实现就地、远程及联锁控制。控制系统监控压缩机的所有功能和主要运行参数并可通过菜单显示信息。当压缩机运转异常时，该系统会自动报警或停机，并可显示原因，大幅度缩短查找故障原因的时间。4.2.3.2微热再生吸附式干燥机微热再生吸附式干燥机采用微加热的方式，减少再生耗气量，达到节能的目的。利用毛细作用，微热再生吸附式干燥机的干燥剂吸附空气中的液态微粒，以达到净化压缩空气的目的，同时通过微加热来脱去所吸附的水份，实现干燥剂的再生。设备制成双筒形式，自带全自动控制器，两筒交替连续循环工作。微热再生吸附式干燥机的工作流程如下：微热再生吸附式干燥机工作流程图图中各部件名称如下：SV1左塔进气阀；SV3右塔进气阀；SV2左塔再生空气放空阀；SV4右塔再生空气放空阀；CV1左塔干燥空气单向阀；CV2右塔干燥空气单向阀；CV3左塔再生空气单向阀；CV4右塔再生空气单向阀；S1左塔放空消声器；S2右塔放空消声器；HS加热器。干燥机工作流程：压缩空气进入，进气阀SV1开启，空气进入左塔被干燥，经排气单向阀CV1后，约95%的干燥空气输出，约5%的干燥空气进入加热器HS被加热，经右塔再生单向阀CV4流进右塔使其中的干燥剂再生，最后经右塔再生空气放空阀SV4及消声器S2排出。上述这一过程为2小时，每2小时左右塔切换一次，自动循环。微热再生吸附式干燥机的技术参数如下：表4.3微热再生吸附式干燥机技术参数序号名称单位参数1型号JWZ-652额定处理量m³/min653工作压力MPa≤1.04再生方式微热5再生耗气量5%6干燥剂活性氧化铝7气动进气阀DN1258最大进气温度℃≤60.59环境温度℃-5~5010设计露点℃-4011进气压力MPa0.2~1.012压力损失MPa≤0.0213电压400V/50Hz14功率kW2515进出口尺寸mmDN12516机组重量kg≈2780kg17工作循环时间h2微热再生吸附式干燥机的结构设计特点如下：1）科学合理的吸附塔结构设计，充分保证理想的塔内压缩空气流速0.2～0.3m/s，使压缩空气与吸附剂有不少于5.5秒的接触时间，实现水分吸附彻底，冷却充分，保证干燥机出口露点稳定。2）微热再生吸附式干燥机设备采用独特的再生管路设计，确保再生气平面加热和冷吹时能使再生气分配均匀，使吸附塔中心部位的吸附剂加热均匀，散热快，再生彻底。3）独有的充压控制：干燥机在切换前对再生塔进行充压，减少干燥剂的颗粒间的磨损和管网压力波动。4）再生气量可调节：再生气管路上设置有再生气量手动调节阀、限流孔板、再生气压力显示表，可根据现场工况及露点情况进行再生气量的调节，确保干燥机能够达到再生气量消耗与出气露点的最佳平衡，达到节能的效果。4.2.3.3过滤器为满足微热再生吸附式干燥机的需求和保证压缩空气的品质，每台微热再生吸附式干燥机进口设置两级除油过滤器，出口设置一级除尘过滤器，过滤器附带排污阀和压差表。过滤器的技术参数如下：表4.4过滤器技术参数序号名称单位参数1设备名称除尘过滤器初级除油过滤器精密除油过滤器2设备型号JJL-65/CJJL-65/TJJL-65/A3处理介质压缩空气4额定处理量m³/min655工作压力MPa≤1.06除水率99.9%99.99%99.999%7进气含油量ppm58出口含油量ppm510.019出口含尘精度µm310.0110滤芯材质玻璃纤维11滤芯寿命h80008000800012进出口尺寸mmDN12513外型尺寸（宽×高）565×123514重量kg1404.2.3.4储气罐储气罐的作用：减弱压缩机排出气流的周期性脉动，稳定压缩空气管道中的压力，进一步分离空气中的油和水。储气罐的技术参数如下：容积：10m3工作压力：0.8MPa材质：Q235B附件：附带安全阀、压力表和排污阀。4.2.4管材及附件选择压缩空气管道内的介质流速取8～12m/s，压缩空气管道的阀门采用蝶阀。空压站的管道及管件的选择及连接方式见下表：表4.5管道及管件技术参数序号介质材料名称材料级别连接方式备注1压缩空气废油水焊接钢管Q235BseriesⅠGB/T3091-2015焊接2钢制对焊无缝管件20seriesAGB12459-2005焊接DN≤1253钢板制对焊管件Q235BseriesⅠGB13401-2005焊接DN≥1504板式平焊钢制管法兰Q235BseriesⅠGB/T9119-20105垫片石棉橡胶板GB/T9126-20086六角头螺栓-C级4.8GB/T5780-20007六角螺母-C级5GB/T41-20008平垫圈-C级100HVGB/T95-20024.3车间布置方案由于空压机运行时对冷却风的需求量大，空压站需要有良好的通风条件，同时考虑空压机对吸气品质的需求以及避免噪声对外界的影响，空压站设置为独立建筑。空压站分辅助间和机器间两部分，辅助间设在空压站的一侧，包括控制室和配电室等。机器间跨度：12m，长度：25m压缩空气系统的空压机、储气罐和微热再生吸附式干燥机采取一对一的配置方式，该布置方式运行管理简单可靠，可在紧急工况时迅速切换运行机组。空压站内管道包括压缩空气管道和废油水管道，所有管道按照短直和方便检修管理的原则进行设计和布置。空压站的设备布置满足规范要求的前提下，在其周围留有通道，以便对设备进行日常的操作，并保证设备安装检修时零部件拆装及运输的需要。考虑到设备的日常检修，设备间配置电动悬挂式起重机1台，额定起重量Q=5t，空压站的机器间的一侧设置设备检修区。

5.热媒锅炉房5.1工艺描述热媒锅炉房为阳极生产工艺设备提供所需的热媒油，热媒油系统的工艺流程图见图5.1，热媒油系统包括热媒锅炉、循环泵、分集油缸、膨胀槽、储油槽和注油泵等设备。热媒油系统分为高温和低温两部分，高温热媒油（290/275℃）用于加热，低温热媒油（220/205℃）用于保温。从热媒锅炉出来的热媒油温度为290℃，供给高温用户；通过温控阀调节，290℃热媒油与205℃低温热媒油回油混合，油温达到220℃后供给低温用户。图5.1热媒油系统工艺流程图5.2设备选型及技术参数5.2.1热媒热负荷表5.1热媒热负荷表序号类别用热单位及设备热媒压力供回油温度用热量MPa℃104kcal/h1高温热媒预热螺旋0.6290/2751382沥青快速熔化器0.6290/2751213沥青缓冲罐0.6290/27594沥青贮槽（2台）0.6290/275585沥青熔化槽0.6290/275406低温热媒沥青泵、阀、过滤器0.6220/205507沥青高位槽0.6220/2056.58沥青管路、秤、泵、阀门0.6220/205209沥青烟气净化系统0.6220/20520合计加热热媒（290/275℃）：366×104kcal/h（4246kW）保温热媒（220/205℃）：96.5×104kcal/h（1120kW）两种供热温度热媒的总热负荷为5366kW，考虑设计余量系数1.25，则设计热负荷为6708kW。5.2.2设备选型热媒油系统的设计热负荷为6708kW，选用燃气热媒锅炉2台（同时运行），其主要技术参数为：额定热功率：3500kW热效率：≥85%设计压力：1.3MPa其它设备：主循环油泵3台（2用1备）、二次循环油泵2台（1用1备），注油泵1台，储油槽1台，生阳极车间设置1个膨胀罐，位置高于用热设备或管道最高标高1.5m以上。热媒锅炉房主要设备如下：表5.2主要设备表序号名称规格及型号数量备注1热媒锅炉Q=3500kWP=1.3MPa22主循环油泵Q=423m3/hH=70m33二次循环油泵Q=165m3/hH=32m24注油泵Q=10m3/hH=40m15膨胀槽V=15m316储油槽V=50m317高温集油缸Ø80018高温分油缸Ø80019低温集油缸Ø500110低温分油缸Ø500111温控阀DN65PN25112油气分离器DN400x600mm113取样冷却器DN15015.2.3设备描述5.2.3.1热媒锅炉热媒锅炉的热媒油加热系统以天然气为燃料，燃料配上适量的空气在热媒炉炉膛内燃烧，产生的热量分别以辐射和对流的形式将热量传递给热媒油，高温热媒油送至工艺用热设备，换热后的热媒油返回到热媒炉进行再次加热，如此循环往复，实现连续加热。热媒锅炉为卧式，由燃烧器、盘管、前后炉门、筒体与保温层等组成，燃烧器附带的风机为燃烧提供助燃空气。热媒锅炉技术参数见下表：表5.3热媒锅炉技术参数序号名称参数1型式卧式2额定出力3500kW3设计参数（压力、温度）1.3MPa，350℃4操作参数（入口温度）274℃5操作参数（出口温度）290℃6热媒油侧压力降~0.2MPa7盘管管径Ø133mm8传热面积~216.2m29热油容量~6.1m310设计效率~85.1%热媒锅炉自带的高效节能的燃烧器，保证燃料燃烧充分，热效率高。同时自带的控制系统，可以对热媒油的加热温度精确控制，保证供热稳定，同时，控制系统也可以监察故障的发生，并发出报警信号，自动关停燃烧器措施，保证系统的安全运行。由天然气调压站送来的天然气经过球阀、过滤器、调压阀、稳压阀后送至燃烧器电磁阀。燃烧过程中所需要的空气，由燃烧器附带风机送入炉膛内辅助燃烧，产生的高温烟气经盘管换热后经烟道送入烟囱进行排放。燃烧器技术参数见下表：表5.4燃烧器技术参数序号名称参数1燃烧器型号GI350DSPGN2燃料天然气3设备构造一体式结构4功率范围1118~4752kW5调节方式全比例式调节6风机电机功率15kW7鼓风机噪声<85dB@1m5.2.3.2热媒循环泵HTM热媒循环系统由热媒循环泵及管道、阀组构成。热媒循环泵分为主循环泵和二次循环泵两类。主循环泵满足热媒锅炉的热媒循环要求，为高温用户提供高温热媒油，主循环泵额定流量和热媒锅炉要求相匹配以保证炉管内热媒油的流速能达到设计要求。当热媒锅炉供热系统运行时，主循环泵不能停止运转，以免因热媒油流量减少或停止，导致热媒锅炉盘管内热媒油变质结焦损害热媒锅炉。因此备用一台同型号的主循环泵，一旦运行中的泵出现故障，即可切换到备用泵运行。主循环泵技术参数见下表：表5.5主循环泵技术参数序号名称参数1型号RY200-150-2502流量423m3/h3扬程70m4电机功率110kW5电机转数2900rpm6电机防护等级IP55二次循环泵主要为低温用户提供低温热媒油，通过温控阀调节高温热媒油的补油量来满足低温热媒油对温度的要求，备用一台同型号的二次循环泵。二次循环泵技术参数见下表：表5.6二次循环泵技术参数序号名称参数1型号RY125-80-2002流量165m3/h3扬程32m4电机功率22kW5电机转数2900rpm6电机防护等级IP555.2.3.3膨胀槽及储油槽膨胀罐与储油罐为卧式容器，设计压力为0.2MPa，操作压力为0.04MPa。5.2.3.3.1膨胀槽膨胀罐安装在生阳极车间32.000m层，其主要作用为：1、为主循环泵定压，防止循环泵抽空；2、收集和补给系统内因温度变化引起的热媒油体积膨胀和收缩的变化，在系统中起缓冲作用，保持热媒系统平衡；3、系统启动时补充热媒油和排气脱水；4、监控热媒油系统液位，维护系统正常运行；5、隔绝空气，防止空气中的氧气对热媒油的氧化分解，延长热媒油使用寿命。膨胀槽技术参数见下表：表5.7膨胀槽序号名称参数1型式卧式2容积15m33设计压力/操作压力0.2MPa/0.04MPa4设计温度/操作温度320℃/240℃5尺寸Ø2016mmx4200mm6净重/运行重2640kg/17640kg5.2.3.3.2储油槽储油罐主要用来储存热媒油，正常工作时处于低液位状态，随时准备接受外部排入的热媒油。储油罐的主要作用为：1、提供和回收全系统需要的热媒油，并有余量；2、运行时补给全系统需要添加的热媒油；3、接收膨胀槽油位超高时溢流的热媒油，同时当膨胀槽油位偏低时补给热媒油。储油槽技术参数见下表：表5.8储油槽序号名称参数1型式卧式2容积50m33设计压力/操作压力0.2MPa/0.04MPa4设计温度/操作温度320℃/环境温度5尺寸Ø3020mmx7000mm6净重/运行重10200kg/70200kg5.2.3.4注油泵注油泵组由齿轮注油泵及阀门、管道组成，用来向系统补充或抽出热媒油。热媒油系统启动时，注油泵将膨胀槽中的热媒油注入到系统中；检修时将热媒油卸至储油罐中。注油泵技术参数见下表：表5.9注油泵序号名称参数1型号YCB10/.04-12流量10m3/h3扬程40m4电机功率5.5kW5电机转数1000rpm6电机防护等级IP55注油泵组示意如下：注油泵组示意图用途一：注油至系统①开启阀门V6，V1。油桶中的热媒油借助注油泵动力，沿注油管线注油，至膨胀罐中，将热媒油加热系统中的热媒油注满。②开启阀门V6，V3。热媒油送至循环泵的注油管线，通过循环泵将热媒油注入系统中。用途二：抽油至油桶系统中的热媒油通过沿接至循环泵的卸油管线，经过阀门V4，V5，借助注油泵动力，将热媒油卸入油桶中。用途三：抽油至储油罐系统经过阀门V6，V7，借助注油泵动力，将热媒油注入储油罐中。用途四：储油罐抽油至油桶储油罐中的热媒油，经过阀门V8，V5，借助注油泵动力，将热媒油卸入油桶中。5.2.4管材及附件选择热媒锅炉房的管道包括热媒油管道和天然气管道，天然气管道及其附件的技术参数见6.2.4章节的描述。热媒油管道内的介质流速取1~2m/s。热媒管道上的阀门采用严密性好的波纹管阀门。热媒油管道（除膨胀管）的保温材料采用硅酸铝制品，符合不燃类A级材料性能要求。油气分离器与膨胀罐之间的膨胀管向上倾斜，以便于散热及排气通畅，膨胀管线不保温，且严禁设置隔断阀门。热媒油管道及管件选择及连接方式见下表：表5.10管道及管件技术参数序号介质材料名称材料级别连接方式备注1热媒油无缝钢管20seriesAGB/T8163-2008焊接2钢制对焊无缝管件20seriesAGB12459-2005焊接DN≤1254带颈平焊钢制法兰20seriesAGB/T9116-20105缠绕式垫片D1222GB/T4622.1-20096等长双头螺柱A2-70GB901-198871型六角螺母A2-70GB/T6170-20008平垫圈－A级A2-200HVGB/T97.1-20025.3车间布置方案热媒锅炉燃烧器部位设置局部防雨棚，同时在热媒锅炉燃烧器端设置1个就地控制室，其他部位均露天布置。每台热媒锅炉配1个烟囱，内径为0.8m，高度为12m。热媒主循环泵和二次循环泵分别采用撬装布置的方案，将泵组与泵的进出口的管道和阀门等附件整体撬装在一个公用底盘上。燃煤锅炉房内的管道布置考虑自然补偿的同时，按照短直和方便检修管理的原则进行设计和布置。热媒锅炉房的设备布置满足规范要求的前提下，在其周围留有通道，以便对设备进行日常的操作，并保证设备安装检修时零部件拆装及运输的需要。6.天然气调压站6.1工艺描述为满足本工程铸造车间、焙烧车间以及热媒锅炉房等车间对天然气的需求，设置天然气调压站一座，调压站采用箱式调压柜。天然气由厂区外天然气管网供给，经天然气调压站调压后，供给各车间的天然气压力为0.4MPa。焙烧车间和热媒锅炉房等用户所需天然气压力低于0.4MPa，需在各车间入口处设置二次减压装置。6.2设备选型及技术参数6.2.1天然气用气负荷表6.1天然气用气负荷表序号用户最大负荷Nm3/h压力MPa备注1铸造车间36610.15~0.42煅后石油焦卸料及烘干7200.02~0.053焙烧车间12850.1~0.154热媒锅炉房8120.035~0.015阳极组装510.15~0.36浴室1200.01~0.055其它用户1000.01~0.056Total67496.2.2设备选型厂区外天然气管网提供的天然气技术参数如下：表6.2天然气技术参数天然气成分成分单位标准范围数值Methane(CH4)%Min=8088.65Ethane(C2H6)%Max=124.09Propane(C3H8)%Max=41.40IsoButane(i-C4)%Max=10.7NormalButane(n-C4)%IsoPenthane(i-C5)%Max=0.50.24NormalPenthane(n-C5)%Hexaneplus(C6+)%0.24Nitrogen(N2)%Max=63.41CarbonDioxide(CO2)%Max=11.27Total100PhysicalPropertiesHydrogensulfide(H2S)ppmMax=53.39Mercaptan(R-SH)ppmMax=150.37TotalSulfurmg/Sm3Max=1004.7WaterDewPointat45bargDegreecMax=-10＜-30Watercontentmg/Sm3Max=110＜7HCDewpointat45bargDegreecMax=-10-9.4Sp