宁夏岩鑫冶炼有限公司4×31500kva密闭矿热炉及资源综合利用项目可行性分析报告

宁夏岩鑫冶炼有限公司4×31500KVA密闭矿热炉及资源综合利用项目可行性研究报告中化化工科学技术研究总院二○一○年十一月宁夏岩鑫冶炼有限公司4×31500KVA密闭矿热炉及资源1011-F44综合利用项目可行性研究报告版次：0版中化化工科学技术研究总院PAGE52第一章总论1.1项目名称及建设地点1、项目名称：4×31500KVA密闭矿热炉及资源综合利用项目2、建设地点:宁夏吴忠市金积工业园区1.2主办单位基本情况1、主办单位名称：宁夏岩鑫冶炼有限公司（简称岩鑫公司）2、项目建设地点：金积工业园区3、企业性质：有限责任公司4、法人代表：白成林第五章生产工艺技术方案5.1、电石生产技术方案5.1.1电石生产技术方案的选择（1）国内外电石生产技术概括目前国际电石生产技术全面领先应属德国。它主要是有密闭炉、陶瓷管干法净化或泰森洗气机湿法净化，炉气可做燃料、化工原料、也可去烧气烧石灰窑。我国自86年以来国家计委曾组织化工部，机械部先后引进了挪威的埃肯组合式把持器密闭炉(含空心电极，计算机)，埃肯的干法布袋净化系统等先进技术，并对引进的电石生产技术进行了改进，目前国内电石生产技术主要以德国肯公司技术为主，其主要技术特点为：A、环形加料机它的作用是把料胶带输送机送来的炉料分送到每个炉顶料仓。它是当前电石炉上最好的给料装置，连续给料，给料能力大，能使上料系统自动化；比皮带机给料简单，设备少、易管理；比多斗环形给料机可靠，检修工作量少。B、加料装置由12个炉顶料仓和13根料管组成，每个料仓上均设上、下料位计，上料料位计用于求料，下料料位计用于报警，料位不能低于下料位，以防煤气溢出。料仓中心设一料斗，能把电石炉需要的校正料较早地通过料管送到位。每根料管上、下均设一道手动针形阀门，供检修时切断料流。13根料管包括7根相间料管、6根边缘料管，把炉料加到电炉中心和电极周围，满足冶炼要求。相间料管位于磁场较强部位用防磁钢制造，减少铁损。料咀为水冷料咀。C、炉盖炉盖中心用防磁钢，其它部分采取割磁措施。炉盖与炉壳、料管、电极之间均采用耐用的高温绝缘密封材料。检查孔、探测孔亦采用良好密封。炉盖呈全水冷属结构，正对高温料面的中心盖板内表面喷涂耐火材料，炉盖上设置了防爆孔和取压点、测温点等。D、炉体炉体由炉壳、底座、保护罩、出炉口、炉底触点装置、炉底热电偶等组成。炉壳为上部水冷的钢板整体焊接结构；三个出炉口沿圆周均布。底座座机在中间有风道的钢筋混凝土基础上，冷风经中间风道送入，沿底座径向缝、炉壳以保护炉衬。E、组合电极柱电极升降采用液压吊缸。缸体与平台、活塞杆与电极吊挂框架之间有球形接头连接，避免别劲。设电级辅助吊挂装置，供检修吊缸时吊持电极用。电极压放装置主要由液压压放装置和辅助夹持器组成。压放装置用于支承电缆和压放电极；辅助夹持器用于安装和检修液压装置时支承电极。把持器主要由底环、接触元件、保护套、电极筒、铜母线管组成。底环为铜质，用于避免电炉高温对接触元件的作用。接触元件用紫铜制造，将铜母线管的电流送到电极筋片上。保护套用防磁钢制造，保护接触元件不受电炉高温作用。电极压放装置和把持器组成了组成把挂器，与老式的铜式把持器相比，最大的优点是组合把持器有互换性，压放装置和接触元件可用在电极直径不同的电炉上，另外，设备轻，组合把持器的重量约为铜瓦式把持器重量的一半；接触元件与电极筋片之间是平面接触，比铜瓦与电级之间的曲面接触好，接触电阻小；接触元件比铜瓦寿命长。因此组合电极柱这项新技术被大量采用。F、大电流母线大电流母线由水冷铜母线管和水冷软电缆组成。用于把变压器的电流送到接触元件上，再送到电级上。由于采用了三台单相变压器，大电流母线较短。由于采用了特殊的变压器，大电流母线上取消了补偿段。G、水冷系统采用开式循环水冷，使用加药水防止结垢，开式循环，除了仪表监测外还可以人工监视。在每个水路上装有流量开关、温度开关，并与主控室连接，以便保护设备。H、烟罩和烟道由烟罩和烟道组成，收集炉盖可能逸出的烟气，由烟道排出室外。液压传动系统由液压站和压放装置盘组成，液压站内设有4个供油系统，即每根电极升降油缸为一个系统，三根电极的压放为一个系统，滤油冷却一个系统，备用一个系统。备用系统可随时代替另一个系统。I、出炉设备包括烧穿器、烧穿母线。烧穿器悬挂在架空轨道上，在出炉平台上手动操作。电流来自一台烧穿变压器的二次侧出线端。L、出炉烟气收集净化装置。由排烟罩、布袋除尘器和离心通风机组成。出炉时的烟气由布袋除尘器净化后排入大气，烟尘收集尾气达标排空，粉尘收集处理。（2）项目拟选用的电石生产技术方案。电石生产在我国已有半个多世纪的历史，生产技术已由小炉型向大炉型方向发展，由开放型、半密闭型向密闭型方向发展，目的是降低能耗。尤其是国外先进密闭电石炉生产技术的引进和消化吸收，是的我国电石生产技术得到了很大的发展；本项目依据宁夏区内原材料供应状况和岩鑫公司的技术水平，拟采用目前国内比较成熟的技术，选用4台31500KVA密闭型电石炉来生产电石，其各项技术指标如下：单台31500KVA密闭型电石炉各项技术指标序号项目名称指标1产量60000吨2电石炉容量31500KVA3吨电耗3200KWh4年电耗=3250*619500万KWh5吨消耗兰炭650kg6年消耗兰炭=0.65*63.9万吨7吨消耗石灰950kg8年消耗石灰=0.95*65.7万吨9吨产生的炉气400m310年产生的炉气=400*62400万m311吨产生的烟尘62.64kg12年产生的烟尘=0.06264*6\#"0.000"0.376万吨5.1.2电石生产工艺流程简述(1)配料站从石灰生产、炭材干燥工段来的石灰、兰炭分别在配料站上部进行筛分。块、粉则进入各自的贮仓。共设块料仓4个(其中石灰块料仓、兰炭块料仓各2个)。粉料仓各一个。石灰块料粒度为10-50mm，兰炭块料粒度为5-25mm。(2)电炉进料合格粒度的石灰、焦炭由仓口分别经配料站块料仓下的振动给料机又经称重斗，按合适的重量配比，由振动给料机分三层经带式输送机、斗式提升机送至电石生产厂房，分别通过电石炉的环形加料机进入炉料贮斗。每台电炉炉料共有12个贮仓，贮仓中的混合物料经过向下延伸的料管及炉盖上的进料口靠重力连续进入炉中。(3)电极糊加料装在电极糊盛斗内的破碎好的电极糊(100mm以下)，经单轨吊从地面提升到各电极筒顶部倒入电极筒内。(4)冶炼电能由变压器和导电系统经自焙电极输入炉内，石灰和炭素原料在电阻电弧产生的高温(2000-2200℃)下转变成电石。冶炼好的电石，每隔一小时左右从炉口出炉一次，熔融电石流入牵引小车上的电石锅内，由卷扬机将小车拉到冷破厂房进行冷却破碎。（5）电石冷却、破碎、贮存液态电石注入电石锅经牵引小车至冷却厂房。由桥式起重机将电石锅用吊具从小车上吊出，放置在“热锅预冷区”。冷却两小时后，将电石砣从锅内吊出放置在冷却区继续冷却，当冷却到80℃以下，电石即可破碎、贮存或销售。（6）炉气干法净化A、净化除尘的工艺说明炉气由电石炉炉气抽出管抽出，温度在400-800℃左右。含尘量50-150g/Nm3。正常生产时，炉气由抽出管中抽出，进入炉气冷却器。炉气冷却器由冷空气夹套水冷却将炉气温度降到200℃左右，经袋式除尘器中过滤，净化后的炉气含尘量在50mg/Nm3以下，后经净炉气风机送入洗涤塔进行进一步净化，由加压风机送往气烧石灰窑做燃料。净化后的炉气，一部分返回，对过滤器进行反吹清灰。B、粉尘处理粉尘由袋式除尘器底部排出，经旋转阀、螺旋输送机进入储仓，供水泥生产使用。5.1.3石灰生产工艺选择通常，在石灰生产中有气烧窑和混烧窑两种，气烧石灰窑一般以电石炉炉气、煤气或天然气做燃料，混烧石灰窑以无烟煤或焦炭做燃料；气烧石灰窑又分气烧石灰旋窑和立窑；由于电石生产对石灰的活性要求较高，目前国内只有消化已引进的意大利费卡斯公司套筒气烧窑技术生产的石灰活性达到了400ml，而其它窑型烧出的石灰活性钧低于300ml；为本项目拟采用套筒气烧石灰窑生产石灰，以电石炉炉气做燃料，此种石灰窑操作机械化程度高、程序控制、热效率高,生产的石灰质量较好，国内电石、钢铁行业使用较为普遍。5.1.4石灰生产工艺简述石灰石(粒度20-60mm)由石灰石贮仓经电磁振动给料机，胶带输送机、计量装料装置、提升装置、加料装置送入气烧石灰窑。净化后的炉气，和予热的空气，经配气系统送入窑内燃烧，产生高温。在800-1000℃将石灰石煅烧。煅烧好的石灰由窑底经卸料装置排出，送到耐热胶带输送机上。再经胶带输送机、斗式提升机送到配料站的石灰贮仓中，供电石生产用。窑顶尾气经布袋除尘后接烟囱排空或者供焦炭烘干使用。5.1.5兰炭烘干工艺选择炭材干燥常用的有两种形式，立式干燥器和卧式干燥器。前者为立式固定式，后者为回转式。两种各有利弊，比较情况见下表。立式与卧式炭材干燥器比较情况比较项目卧式干燥式竖式干燥式不同品种物切换易较易物料粒度块、粉皆可块、粉皆可热效率一般高投资相对较高相对较低干燥效果均匀均匀从以上两种干燥形式比较，显然竖直干燥器适应于干燥，可以达到即干燥兰炭块又干燥粉料的效果。同时，可减少碳素材料损耗，尤其是兰炭在烘干过程的破损问题。为此，本项目拟采用立式烘干机技术，相比传统的转筒烘干机而言，此种烘干机可节电20%，最明显的优势是降低烘干过程中7％的物料损耗。5.1.6兰炭烘干工艺简述湿兰炭由汽车直接卸入湿料仓内，由湿兰炭仓底给料机、皮带机、斗式提升机送入筛分机内筛分，筛分的粉料由皮带机送入中间料仓，大块料经破碎后返回到筛分机内筛分后进入中间仓；后经计量由皮带机、斗式提升机把兰炭送到烘干窑内，同时热风炉向窑内送热风，使热风与物料充分接触，把物料中水份带走。经过烘干的物料由胶带输送机经除铁、斗式提升机，送进配料站的炭材仓中，后经筛分供电石炉用。烘干机的尾气经旋风除尘器、布袋除尘器处理后，排空。收集的炭材粉经煤磨制粉后用于热风炉使用。5.1.7电石生产流程简图电石生产示意流程图5.1.8电石生产原材料、动力消耗定额及消耗量（1）兰炭烘干原材料、动力消耗烘干兰炭消耗定额(以每吨含水1%干兰炭计)序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1湿兰炭含水≤18%t1.18=212400/720029.5=24*0.75*1.18*100002124002动力电KWh10=29.5/1.18*10250=250*720018000003燃料煤热值21757KJ/kgkg30=30*25750=750*18000001350000000注：燃料煤为筛分粉料。（2）石灰生产原材料、动力消耗定额及消耗量序号名称规格单位消耗定额消耗量备注每小时每年1石灰石CaCO3≤96%t1.9177.15=30*10000*1.9570000=30*10000/720041.672电石炉气热值11715KJ/Nm3Nm3=45000000/300000150=4500*10000/720062504.5×1073动力电KWh25=25*41.671041.757.5×106压缩空气压力0.4-0.6MPaNm30.5=41.67*0.520.84=30*10000*0.5150000注：以每吨石灰计。（3）电石生产原材料、动力消耗定额及消耗量序号名称及规格单位消耗定额消耗量备注每小时每年一原材料消耗1石灰CaO96wt%t0.95=8.37*40.95342.75=33.48*7200*0.95229003.2=31500*0.85/32008.372兰炭F.C84wt%t0.65=8.37*0.65*421.76=5.44*7200*41566723电极糊密闭糊t0.03=8.37*4*0.03\#"0.00"1.0072004铁皮δ=3mmt0.031.007200二动力消耗5电炉电kWh3200=8.37*3200*41071367.72×1086动力电380V/220VkWh50=8.37*4*5016741.2×1077循环水△t=10℃t85=85*8.37*42845.82.05×1078氮气0.6MPaGNm345=45*8.37*41506.61.08×1079仪表空气0.76MpaGNm350=8.37*4*5016741.2×107三副产电石炉气Nm3400=8.37*4*400133929.6×107(以每吨300l/kg标准电石计)5.1.9电石生产主要设备选型（1）石灰窑：气烧套筒石灰窑1台，小时产能40吨，年产石灰30万吨；（2）兰炭烘干窑：立式烘干窑3台（两开一备），每台烘干能力为24吨/h，每台消耗600℃热风量为4万Nm3/h，年烘干湿兰炭21.24万吨；（3）电石炉：31500KVA密闭电石炉4台，每台生产能力为6万吨/年；年生产电石24万吨；5.2兰炭生产技术方案5.2.1兰炭生产工艺选择（1）原料来源距岩鑫公司周边地区煤炭资源储量丰富，质量优良，是生产兰炭的优质原料。其煤质分析报告如下：煤矿煤质检验报告表1－1序号检验项目检验数据采用标准1全水分（％）10.GB/T211-19962磷（％）0.01083灰分（％）9.87GB/T212-20014挥发性（％）41.17GB/T212-20015焦渣特征（1－8）2GB/T212-20016固定碳（％）31.66GB/T212-20017全硫（％）0.57GB/T214-19968焦油（％）6.72（2）工艺技术方案的选择A、炉型的选择采用炉顶加煤、炉底排焦的低温干馏炭化炉来生产化肥、铁合金、电石专用兰炭。现工业生产上所应用的低温干馏炭化炉炉型主要为：内燃式直立炉和外热式直立炉，直立炉的燃烧室又分为水平火道和立火道，比较区别如下：(a)内热式直立炉由燃烧室产生的热废气直接与块煤接触进行加热，与外热式直立炉相比加热速度快、加热均匀，因而单位容积生产能力大。(b)内热式直立炉燃烧室温度较外热式直立炉温度低，因此在加热段采用高铝砖砌筑即可满足要求，与外热式直立炉主要部分采用的硅砖相比，高铝砖比硅砖热震稳定性好，且价格便宜。(c)内热式直立炉热废气直接与块煤接触，主要靠燃烧废气对流进行加热，燃烧废气与物料温差较小，而外热式直立炉主要靠传导进行加热，燃烧废气与物料温差较大。因而内热式直立炉传热效果好，热效率高。(d)水平水道的燃烧室沿其炭化炉高度方向的温度可根据需要进行调节，而立火道的燃烧室，顶部温度高炭化室温度不易调节，而且低温焦油产率低。因而，此本项目拟采用内热式水平火道空腹低温干馏直立炉。B、熄焦方式选择现有低温干馏直立炉熄焦方式有水熄和蒸汽熄焦两种方案。水熄工艺是赤热焦炭通过水套部分冷却后，落入水封槽内的水换热，同时产生部分蒸汽与焦炭发生水煤气反应进行熄焦。蒸汽熄焦方式由于蒸汽与赤热的焦炭反应过程中，有少量的蒸汽未参与反应，增加氨水量；蒸汽熄焦方案所需蒸汽由锅炉提供，蒸汽熄焦方式中水煤气反应量较大，焦炭产量略有降低，但蒸汽熄焦可以增加煤气中的氢含量，由于本工程产生的剩余煤气全部用于发电或生产石灰，该工序要求煤气杂质少，有较高的发热量，因此本项目选用蒸汽熄焦一水熄焦结合工艺。该工艺既可以满足煤气中的氢含量，又可提高兰炭的质量。5.2.2工艺流程说明（1）备煤根据低温干馏直立炭化炉生产用煤情况，备煤部分采用机械化封闭胶带运煤、筛分、布料，减少操作人员数量，改善操作条件。整个工序由贮煤场、胶带输送机、转运站和筛分站组成。贮煤场用来贮存由煤矿运来的合格的原料煤。贮藏煤面积=2.15/21.08万m3贮煤量约=45000/222500t，能保证低温干馏直立碳化炉近7天的生产用煤量。原料煤由铲车入受煤坑，由给煤机均匀加至M1胶带输送机，M1胶带机将煤输送至筛分室筛分，筛下粉煤直接进入煤仓，然后由汽车运走，筛上合格块煤经由M2胶带机运至立式炉炉顶煤塔。煤塔有4（2组）个下料口，块煤经放料阀放入胶带式布料机上，分别供应煤仓下6组炭化炉。胶带机、炉顶布料机均设置轻型结构通廊，解决防冻，防风、防雨及防尘问题。在煤料转运站，设计有防尘除尘装置。（2）炭化工序A、概述本工程年产焦炭60万吨，采用内热式水平火道空腹低温干馏直立炉，该炉具有热效率高，生产能力大，能灵活调整加热温度，炉顶温度低、焦油产率高、投资低等优点。干馏采用低温干馏炭化炉，炉顶定期通过转筒阀将煤料加入辅助煤箱，再随炉料下移逐渐进入炭化炉完成炭化过程，最后由炉底经推焦机、刮板机排出。该工艺流程是连续的机械化过程，有效减少操作人员数量，改善操作条件。B、炭化工段布置本工程为6组直立炉并排布置。共享一个上煤系统和一个筛焦系统。6组直立炉中部为上煤系统的煤塔，直立炉一端为出焦、烘干系统，焦炭烘干后汇合进入筛焦系统。空气鼓风机布置再煤塔的中间框架的一层，框架的二、三、四层分别布置配电室、仪表室和值班室。6组炭化炉和煤塔布置在一个钢结构厂房内，改善操作环境。C、主要工艺参数空腹型内热式低温干馏直立炭化炉的主要工艺参数如表5－1。空腹型内热式低温干馏直立炭化炉的主要工艺参数项目指标炭化炉炉孔数6炭化室长度5900mm炭化室高度8000mm炭化室宽度6000mm炭化室有效容积244m3每日每孔装干煤量252t/d孔装炉煤水分10％燃烧室水平火道个数一条回炉煤气热值7524～8360kj/Nm3焦炉生产能力374t/d组C、工艺流程由备煤工段运来的合格的装炉煤进入煤塔，然后通过可逆皮带卸料小车装入炉顶最上部的煤槽内，再经放煤旋塞和辅助煤箱装入炭化室内。根据生产工艺要求，每半小时打开放煤旋塞向炭化室加煤一次，加入炭化室的块煤自上而下移动，与燃烧室送入炭化室的高温气体逆流接触。炭化室中部的干馏段，块煤通过此段被加热到800～850℃，并被炭化为兰炭；兰炭通过炭化室下部的冷却段时，被通入此段熄焦产生的蒸汽和熄焦水冷却到80℃左右，用刮板放焦机连续排出后，通过溜槽落到烘干机上。煤料在炭化过程中产生的煤气与燃烧室进入炭化室的高温废气和冷却焦炭产生煤气的混合气（荒煤气），在桥管和集气槽内经加压0.3MPa,78℃循环氨水喷洒被冷却至80℃左右。冷却后的煤气经吸气管抽吸至鼓冷工段而与冷凝下来的氨水、焦油一起进入煤气净化工段。低温干馏直立炉加热用的煤气是经过煤气净化工段进一步冷却和净化后的煤气，由空气鼓风机加压后供给。煤气和空气经烧嘴混合，在水平火道内燃烧。燃烧产生的高温废气，通过在炭化室侧墙面上均匀分布的进气孔进入炭化室，利用高温废气的热量将煤料进行炭化。炭化炉主要设备表表5－3序号名称数量1炭化炉6套2炉顶辅助煤箱6套3护炉铁件6套4炉底排焦装置6套5运焦刮板机6套（3）筛焦工段A、概述本工序是按运输、筛分直立炭化炉60万t/a兰炭生产能力设计的，每日需运焦、筛焦1800t。采用机械化运焦、筛分、干燥方式，减少操作人员数量，改善操作条件。整个工段由加热干燥设施、胶带机、转运站、筛焦装置、移动胶带机和贮焦场组成。每组炭化炉排出的兰炭进入干燥机，然后通过胶带机，经多层振动筛筛分，不同筛分料级兰炭分别进入各自料仓或各自料场。胶带机均设置通廊，解决防冻、防风、防雨、防尘问题。在兰炭转运点设计有放除尘装置。B、工艺流程及主要设施因半焦兰炭水分较高，在直立炉一端设置了干燥机。干燥机内直接用煤气加热。从直立炉炉端刮出的兰炭，分别经溜槽落到干燥机上，然后通过胶带机，经振动筛筛分，不同筛分粒级兰炭分别进入各自料仓或各自料场。焦贮藏场面积为约1.75万m3，能贮存分级的半焦约18000t，相当于直立炭化炉10天的生产能力。（4）煤气净化工序及化工产品的回收A、概述本工序设计处理荒煤气量为5×104Nm3/hB、工艺流程说明a、冷鼓、电捕本工段的主要任务是煤气的冷凝、冷却和加压输送；焦油、氨气和焦油渣的分离，贮存和输送；煤气中焦油雾滴及萘的脱除。b、工艺方案的确定1）煤气的冷却采用横管式冷却器，横管冷却器分上、下两段；上段用循环水冷却；下段用制冷水冷却，将煤气温度冷却到25℃以下，使煤气中的焦油和萘脱除，确保后续工序的正常运行。2）煤气加压采用离心鼓风机3）焦油、氨水的分离采用钢筋砼分离池相结合。4）煤气中焦油雾及萘的脱除采用高效蜂窝式电捕焦油器，电捕焦油器布置在鼓风机前负压操作，绝缘箱设氨气保护，可最大限度地脱除煤气中地焦油雾滴及萘。使进入鼓风机地煤气焦油、萘含量减少到最低程度，不仅降低了鼓风机地检修强度，而且延长了鼓风机地使用寿命。5）各贮藏地放散气经蒸氨废水洗涤后集中排放，减少了对环境地污染。C、原料、产品地规格和数量a、原料干煤气量：5×104Nm3/h煤气温度：80℃煤气压力：0.0015MPa低温煤气中地杂质含量：名称焦油氨硫化氨氰化氨萘g/Nm3干煤气68.494.732.210.845.57b、产品1）焦油产量60000t/a产品规格序号名称轻质重质1密度g/ml1.06～1.051.182甲苯不容物1.6～2.66.33灰分0.13～0.160.024水分6.2～10.35.35粘度1.6～1.85.36酚17～210.27萘1.9～2.310.22）煤气煤气量5×104Nm3/h煤气温度35℃煤气压力0.0017MPa煤气中的杂质含量名称焦油氨硫化氨氰化氨萘g/Nm3干煤气微量4.732.210.840.23）剩余氨水（中间产品）产量7500kg/h组成杂质名称NH3H2SHCNCO2g/L20.20.051.5D、工艺说明从炼焦工序来的焦油氨水与煤气的混合物在80℃时进入气液分离器，煤气与焦油氨水等在此分离，分离出的粗煤气先进入直冷塔后进入三台横管式初冷器，当其中任一台检修或吹扫时，其余两台基本满足正常生产时的工艺要求。初冷器分上、下两段，在上段，用循环水冷却到45℃，然后煤气进入初冷器下段与制冷水换热，煤气被冷却到35℃，冷却后的煤气并联进入两台电捕焦油器，当一台检修或冲洗时，另一台基本满足正常生产时的工艺要求。捕集焦油雾滴后的煤气鼓风机进行加压，加压后煤气送往脱硫和硫的回收工段。直冷塔的冷凝液直接进入热循环池，横管初冷器的煤气冷凝液由初冷器上段和下段分别流出，分别进入各自的初冷器水封槽，初冷器水封槽的煤气冷凝液分别溢流至上、下段冷凝液循环槽，分别由上、下段冷凝液循环泵送至初冷器上下段喷淋洗涤除萘及焦油，如此循环使用，上段冷凝液循环槽多余的冷凝液溢流到下段冷凝液循环槽，下段冷凝液循环槽多余的冷凝液溢流到下段冷凝液循环槽，下段冷凝液循环槽多余部分由泵抽送至钢筋砼热循环池、从气液分离器分离的焦油氨水焦油渣进入澄清池，澄清后分离。分离的氨水并联进两台循环氨水槽，然后用循环氨水泵送至炼焦车间冷却荒煤气初冷器上段和电捕焦油器间断吹扫喷淋使用。多余的氨水去剩余氨水槽，用剩余氨水用泵送至生化处理。分离的焦油至焦油中间槽贮存，当达到一定液位时，用焦油泵将送至酸碱油品库区焦油槽。分离的焦油渣定期送至煤场子掺混炼焦。（5）脱硫及硫的回收A、概述主要将煤气中的硫化氢含量脱至城市煤气标准20mg/Nm3，回收硫磺、并将剩余氨水进行蒸氨。B、工艺方案的确定1）采用自焦炉煤气中自身含有的氨为碱源，PDS+栲胶为复合催化剂的湿式氧化法脱硫工艺，该工艺脱硫效率高、不必外加碱源，不仅投资省、操作费用低、运行稳定、而且具有良好的环保效果。2）脱硫采用新型轻瓷填料。3）脱硫富液的再生采用塔式空气氧化再生。4）硫化的回收用溶硫釜回收硫磺。5）蒸氨用蒸汽蒸出，并配入NaOH分解氨水中的固定氨。C、原料、产品规格及数量a、原料1）煤气其组成及数量同冷鼓、电捕送出煤气组成及数量。2）剩余氨水组成及数量同冷鼓、电捕送出煤气组成及数量。3）PDS+烤胶用量40t/a4）NaOH（40％）用量800t/ab、产品1）煤气煤气数量10×104Nm3/h煤气温度36℃煤气压力0.0014MPa（表）煤气中的杂质含量名称焦油氨H2SHCN萘g/Nm3微量4.50.020.30.42)废水16t/h3)硫磺产品900t/aD、工艺流程说明来自冷鼓工段的粗煤气进入脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触洗涤后，煤气H2S含量小于0.02g/Nm3，煤气经捕雾段除去雾滴后全部送交各用户发电厂。脱硫液各自单独再循环使用。从脱硫塔中吸收H2S和HCN的脱硫至溶液循环槽用循环泵送至再生塔下部与空气压缩站来的压缩空气并流再生，再生后的脱硫液返回脱硫塔顶循环喷淋脱硫。硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽，再由泡沫泵加压后送至连续熔硫釜外售。由冷鼓来的剩余氨水经与从蒸氨塔底来的蒸氨废水再氨水换热器换热、加碱后，，进入蒸氨塔。在蒸氨塔中被蒸汽直接蒸馏。蒸出的氨气入氨分缩器，用循环水冷却，冷凝下来的液体入蒸氨塔顶回流，未冷凝的含NH3(10%)氨气进入氨冷却器，用制冷水冷却冷凝成浓氨水送至溶液循环槽作为硫脱补充液。蒸氨塔底排出的蒸氨废水在氨水换热器中与剩余氨水换热后，入废水槽，然后由废水泵加压经废水冷却器用循环水冷却后送冷鼓、电捕工段洗涤尾气。（6）污水处理工序A、概述在炼焦过程中产生8～10t/h的剩余氨水（工业污水），同时热环水在循环过程中由于污染物浓度过高，进入大气中污染大气，循环水循环到一定程度需要更换，也产生工业污水，污水需要进行处理。B、污水处理方案焦化厂的废水其成份较复杂，其主要包括酚类、多环芳香族化合物以及含氨、氰、硫的杂环化合物等，这是一种典型的难处理的工业废水。其处理方案：生物化学处理焚烧处理我国大中型焦化厂一般普遍采用生化处理，经处理的废气水水质满足焦化厂循环用水的水质要求，以实现废水的零排放。a、本工程产生的废水及水质需要处理的污水量15.56t/h，生化处理规模20t/h.。进水的水质（混合水）COD：2000～2500mg/LBODs：1000mg/LNH3-N:150mg/L酚：1800mg/L(低温干馏酚含量较高)硫化物：30mg/LHCN:10mg/LSS:210mg/L油：300mg/Lb、污水处理流程如下：污水斜管隔油池调节池缺氧池好氧池中间沉淀池接触氧化池最终沉淀池回收利用（循环）流程简述如下：污水首先进入斜管隔油池进行隔油处理，除去重、轻焦油，后进入气浮池进行气浮进行气浮处理，去除水中乳化油及胶状油。气浮池出水进入调节池调节水质水量后，进入缺氧池及好氧池进行生化处理，去除大部分氨、氮及COD、BOD等。出水经沉淀池沉淀后进入接触氧化池进一部处理，去除水中的有害物质。设计在耗氧池及接触氧化池内鼓入足够的空气，以满足生化处理的需求，出水经沉淀池沉淀后，回收用作生产用水。剩污泥经压滤机脱水后掺入煤中可供锅炉燃烧。主要处理参数：1）调节池：水力停留时间20h2）缺氧池：水力停留时间1h实际1.5h消化液回流比6：13）好氧池：水力停留时间22h实际3.2h,,气水比60：1。污泥回收比100％4）接触氧化池：水力停留时间9h气水比20：15）事故水池：设计200m3事故水池一座，确保正常情况下废水不外排。6）处理效率：悬浮物＞70％油＞95％COD＞90％BODs＞90%酚＞99％氧化物＞95％硫化物＞98％NH3＞85%7)出水水质悬浮物≤50mg/L油≤10mg/LCOD≤150mg/LBODs≤100mg/L酚≤0.5氧化物≤0.5硫化物≤1mg/LNH3≤25mg/L（7）兰炭生产原料、辅助材料及燃料和动力消耗序号项目名称单位指标备注一产品名称和生产规模万吨/年1兰炭602副产粗煤焦油33煤气5×104二年操作日天330三主要原辅材料、燃料用量1块煤万t/a=60*1.1870.82磷酸氢二钠t/a63新鲜水t/小时204循环水立方/小时22.55蒸汽t/小时30.6MPa6供电装机容量kW2200年耗电量Kwh/a=15.68/27.84×1065.3石灰生产技术方案5.3.1总体方案石灰生产规模：30万吨／年（12×100t/d双套筒气烧石灰窑）年生产天数：330天5.3.2生产原理CaCO3=CaO+CO2将石灰石加热分解后就产生石灰和放出二氧化碳，最古老的方法即是在石灰窑中利用燃料煤加热分解，沿用了大约几千年。近年来由于石灰应用领域的扩大，以及人们对石灰质量的要求提高，才出现了新的石灰窑生产方法，但其根本的原理是一样的。5.3.3环形套筒窑煅烧工艺说明5.3.3.1竖窑结构简图说明序号说明料车布料系统料位探尺窑壳及耐火内衬上内套筒下内套筒上烧嘴平台下烧嘴平台上燃烧室下燃烧室出灰机出灰台窑底料仓振动出灰机循环气体入口拱桥内套筒冷却空气导管下环管（助燃空气环管）喷射管烧嘴循环气体管废气管换热器上环管（驱动空气环管）PZ预热带UB上部逆流煅烧带MB中部逆流煅烧带PF下部并流煅烧带CZ冷却带5.3.3.2环形套筒竖窑工艺流程：原料场的石灰石，通过受料斗、皮带和振动筛进入原料仓，再把胶带输送机从原料仓输送来的石灰石原料，经称量斗称量后装入料车（1）内，4t卷扬机将料车提升至环形套筒竖窑窑顶，将料车内的石灰石加入窑顶布料系统（2），通过旋转布料器进入窑内。在窑顶设一料位探尺（3）显示窑内的料位。布料系统设有密封闸门，他与旋转布料器下部的料钟互锁，可以避免在向窑内加料时外界空气的进入。后物料经过窑内的预热带（PZ）、上部逆流煅烧带（UB）、中部逆流煅烧带（MB）、下部并流煅烧带（PF）和冷却带（CZ），通过出灰机（11）和出灰台（12）进入窑底料仓（13），最后由振动出灰机（14）排出窑外，再由胶带输送机送至下一道工序。环形套筒竖窑是由窑体钢外壳及耐火内衬（4）和与其同心布置的上、下内套筒（5、6）组成。竖窑设有上、下两层燃烧室（9、10），均匀错开布置，燃烧室内有耐火内衬，并通过用耐火材料砌筑的拱桥（16）与内套筒相联。环形套筒竖窑煅烧所用的热量由烧嘴（20）提供，燃料经烧嘴喷射进入燃烧室，燃烧产生的高温气体经拱桥下部形成的空间进入料层，为窑内的煅烧提供热量。上、下两层燃烧室将窑内分为上部逆流煅烧带（UB）、中部逆流煅烧带（MB）、下部并流煅烧带（PF）。由于上燃烧室（9）提供的助燃空气量不足，只有50%左右，因此，在上燃烧室的中部逆流煅烧带的煅烧为不完全燃烧。不完全燃烧的烟气中含有一定的燃料，在废气引风机的作用下，烟气与来自经过拱桥进入料层的过剩空气相遇，继续进行完全燃烧，煅烧石灰石。由于在这两煅烧带中，燃烧气流方向与物料的运行方向相反，所以称为逆流煅烧带。在逆流煅烧带中，石灰石仅部分煅烧，而此时石灰石刚刚开始分解，需要大量吸收热量，故不会在逆流煅烧带产生过烧。在上部煅烧带完全燃烧后的烟气在废气引风机的作用下继续向下流动，在窑顶气量调节阀的分配下，约70%的烟气进入内套筒（5）与窑壳（4）之间的预热带（PZ），经过环形料层到达窑顶，并由窑顶废气管道（22）进入废气引风机。另外30%的烟气则经上内套筒（5）内部由管道进入换热器（23），换热后温度降至300℃左右再进入废气管道。窑内所有废气都由废气引风机抽出，进入废气引风机的废气温度一般在180—250℃左右，然后经袋式除尘器除尘达到国家废气排放标准后，由烟囱排入大气。在下燃烧室（10）供给燃料燃烧所需的助燃空气是过量的，空气过剩系数为2.0左右，这样保证了煅烧温度均匀，石灰石不会过烧。下燃烧室燃烧产生的高温烟气（温度＜1350℃分成两部分：一部分经过中部逆流煅烧带、上部逆流煅烧带流向窑顶，过程如前所述；另一部分则灰在喷射管（19）高速气流所产生的负压抽力作用下向下流动，在下燃烧室（10）与下内套筒的循环气体入口（15）之间形成并流煅烧带（PF），石灰石最终是在这一区域内煅烧完成。下燃烧室产生的高温气体经料层煅烧石灰石后，到达下内套筒上均匀分布的循环气体入口，进入到下内套筒内。石灰冷却空气则从窑底吸入，在冷却带（CZ）冷却石灰并预热后，也由循环气体入口进入下内套筒。这两部分气流混合后称为循环气体（其中含有可燃烧的助燃空气）。循环气体通过循环气体管（21），在喷射管（19）的作用下被吸入到喷射器，在下燃烧室与燃烧气体一同进入窑内料层，如此反复进行。循环气体的温度一般在800—900℃，环形套筒竖窑的操作通过控制循环气体的温度来实现对窑内煅烧过程的控制。产生循环气体的喷射管（19）喷射风来自上环管（24），是由罗茨风机供应的气体竟换热器（23）换热后达到450℃左右进入上环管，后经喷射器高速喷出在窑内形成下部并流煅烧带（PF）和循环气体。内套筒冷却空气由冷却空气提供，风机排出的冷却空气分为两部分：一部分冷却上内套筒（5）后排入大气；另一部分则冷却下内套筒（6）后自身预热至200℃左右，经过内套筒冷却空气导管（17）进入到下环管（18），作为烧嘴的助燃空气。下内套筒循环气体入口（15）与出灰机（11）之间是冷却带（CZ），煅烧好的石灰在这里得到冷却后，经出灰机（11）和出灰台（12）存入窑底料仓（13）。5.3.4原料环形套筒竖窑所用原料为经破碎、筛分后粒度为40～80mm合格的石灰石。为获得优质的活性石灰，要求提供的石灰石是致密细晶粒结构，少热爆裂块，成分均匀稳定。其理化性能指标为：名称粒度（mm）化学组成（%）CaoSiO2MgOAl2O3Fe2O3SP石灰石40～80≥54≤1.0≤0.7≤0.2≤0.1≤0.025痕迹5.3.5物料平衡平衡计算参数：（1）环形套筒窑生产能力：100t/d×12台（2）环形套筒窑年工作日：330天（每天3班8小时制）；（3）环形套筒窑年出窑石灰量：300000t；（4）环形套筒窑入窑的单位原料消耗量：1.87t石灰石/t石灰；（5）原料石灰石筛分损失率：8%；（6）生石灰筛分粉灰率：10%。5.3.6用水窑区用水主要为工业清水与生活用水，用水的PH值为7～8。每座窑供水管线系统的设计能力要求提供30～50m3/h的水，水的供应压力在标高±0.0处为0.3MPa。供水主要应用与风机轴承的冷却、现场的清洗和耐火材料的修补，供水要求风机轴承冷却为连续用水，其余为间断用水。5.3.7压缩空气压缩空气管线设计能力要求提供30m3/min压缩空气，主要用来吹扫燃烧系统的积灰，驱动气动阀门以及为维修时预留的接口管。压缩空气必须经过净化且不含有油和水。5.3.8氮气(或蒸汽)氮气(或蒸汽)主要用于竖窑投产前或进行竖窑检修工作之前，对煤气管道的吹扫。氮气(或蒸汽)入口位于煤气主管道沿煤气流动方向紧接手动切断阀之后。氮气(或蒸汽)的用量根据煤气管道输送的距离而定，一般约为：6～7Nm3/min，且必须在离氮气(或蒸汽)入口不远处有足够的贮存量。对送至煤气主管道氮气(或蒸汽)入口处的氮气(或蒸汽)压力要求为：0.4～0.6MPa。5.3.9电气控制系统5.3.9.1概述石灰车间供配电系统组成a原料储运筛分系统；b环形套筒竖窑煅烧系统c成品储运加工系统；5.3.9.2供电要求石灰窑供电均为交流，除高温废气风机为10KV的高压供电外，其余均为380/220V的低压供电设备。石灰窑要求两路电源供电（须两条母线引入），一路为正常工作电源，另一路作为备用电源，备用电源可采用互校或快速切断投入工作。当正常供电发生故障时，发给控制室视听报警，应急电源即投入工作，应急电源采用两路电源供电，故障时用另一路电源，当故障排除后将从事故母线自动转换成正常供电的母线。5.3.9.3供配电系统1、高压开关柜采用金属铠装移开式开关柜，低压室与高压区完全分开，并具备机械连锁和电气连锁装置，继保采用综合保护继电器。2、变压器a动力变压器b整流变压器c照明变压器3、低压配电设备低压负荷中心柜防护等级不低于IP30，短路承受能力70kA，开关、接触器采用进口或合资产品。4、不间断电源（UPS）系统采用在线不间断电源装置（带电池），为PLC及计算机系统提供电源，主要技术参数：输入电压：交流、三相380±10%输出电压：交流、单相220KV±1%额定输出功率：50KVA30分钟防护等级：IP205.3.9.4传动控制1、调速控制废气风机由整流变压器变频器组供电，罗茨风机及卷扬机电机变频器由动力变压器供电，供电电压AC380V。2、非调速控制非调速低压交流电机由电动机控制中心（MCC）配电，参与控制的电机通过PLC实现控制功能连锁。3、控制及操作a系统组成原料储运筛分环形套筒竖窑煅烧成品储运加工系统炭素材料烘干系统b控制系统规模整个系统通过工业以太网连接实现网络通信。HMI操作站、工程师站放置在电气室中控室对设备状态进行监控。这些信号在控制系统操作显示屏上作画面显示和报警显示。c操作方式采用现场手动及中央自动、手动三种操作方式，现场手动优先，现场手动参与PLC控制。dPLC完成的主要控制功能PLC完成的主要电气功能如下：（1）石灰石上料系统上料料斗运行及定位卷扬机送料入料机构（密封闸门、旋转布料器、料钟）定位采用闭环控制，当信号显示称量斗空载时，上料小车达到低位，卸料阀开起，给上料小车加料。料位探测器探尺提升到满料位置，卷扬机将小车提升至窑顶，布料器液压系统开始工作。布料结束后，料钟上移，关闭旋转布料器。重复5次加料过程，每次加料比上一次旋转72o。每个加料周期完成后，料位探测器探测是否满料位。（2）内筒冷却空气控制内筒冷却风机启/停（3）驱动空气控制罗茨风机启/停电机调速控制（4）窑气输送控制输气风机启/停电机调速控制（5）炉气控制阀门关/闭燃烧器连锁采用闭环控制，根据热平衡条件，进行煤气、驱动空气和二次的自动调节。（6）出灰设备控制成品出灰机关/闭成品出灰机速度控制成品仓下振动给料机关/闭采用闭环控制，出灰的产量由出灰机的频率来决定。在设定的时间内，在控制室应有报警，在短时间内不能消除故障，则整个窑自动停止工作，烧嘴停止燃烧，窑底振动出灰门关闭，驱动风机和废气风机停止工作，废气三通阀关闭，内套筒冷却风机则继续工作。5.3.9.5电气室及现场操作设备布置1、电气室的设置及功能分割a电气室一层放置变压器、高压柜，低压传动控制设备、低压负荷中心及照明配电柜等；二层配电室；三层放置MCC、PLC柜及监控设备，以及HMI、消防、仪表盘、等监控设施。b根据工艺要求在机组旁设置操作箱，对现场设备进行操作，防护等级为IP55。2、照明与检修电源a照明风机房及卷扬机室、原料称量室采用中显纳金卤混光灯；电气室照明采用荧光灯和应急荧光灯，监控室采用格栅荧光灯，道路照明采用城市型道路照明灯。成品储运系统及原料储运系统中胶带机通廊及转运站照明均采用防水防尘杆灯，除尘区域的照明采用户外矿灯。b防雷与接地系统本工程防雷接地与设备保护接地分开。接地系统按功能分别设置防雷接地、设备保护接地、管道防静电接地。厂房和电气室属于三类防类建筑，设防雷接地装置，接地电阻≤10Ω。动力变压器、照明变压器为中心点直接接地TN—系统。电气设备保护、PLC设备分别接地等。管道防静电接地不大于10欧姆。c电缆敷设电气室设置配线室和电缆沟，电缆在电缆桥架上敷设，电气室至厂房及厂房内电缆采用电缆桥架和穿管明敷相结合方式，至用电设备穿管敷设。5.3.10仪表检测与控制系统1、主要检测及项目控制a上、下燃烧室、循环气体、废气等温度检测，共30点；b压缩空气、驱动空气、煤气总管煤气等压力检测，共9点；c上、下燃烧室空气量、煤气量、主环管煤气等流量检测，共30点；d燃烧室火焰监测；e入窑煤气热值检测及控制；f风机进口风门控制。2、设备监控高压开关柜断路器状态信号、故障跳闸信号、故障报警信号、接地信号及变压器温度信号等均在中控室CRT上进行监控。在下列位置安装监控器监控：上料处、窑顶料仓、出料皮带、卷扬机房。3、设备选型由于现场仪表使用环境较差，为了确保控制精度，现场仪表必须可靠、耐用且维护方便，所以系统中的仪表选用进口或合资的产品，要求信誉度高，产品质量稳定、可靠。4、自动化控制系统本工程系统由是窑PLC系统和除尘PLC系统。PLC系统与交换机之间通过以太网进行通讯。通过将PLC系统分散，用以太网连接后，使得从操作台、箱通过端子外引的控制电缆大大减少，简化了外部管线，节省了投资。设备的控制分为机旁控制，远程手动控制和远程连锁控制。5.3.11竖窑主体设备清单序号设备名称备注1窑体钢结构1.1检修门1.2上部窑壳、窑壳及下部钢结构1.3平台及栏杆1.4塔梯2上料系统2.1装料2.1.1上料小车2.1.2称量斗2.2提升2.2.1接近开关2.2.2卷扬机2.2.3料车绳轮装置2.2.4轨道2.3入料2.3.1旋转布料器2.3.2卸料闸门及溜槽2.3.3配重小车（不含配重）2.3.4料位指示器2.3.5中间料仓3内套筒3.1上内套筒3.2下内套筒上段3.3下内套筒下段3.4循环气体管3.5内套筒冷却空气导管4换热系统4.1换热器4.2自动清灰装置4.3卸灰阀5燃烧系统5.1燃烧室与喷射器5.2喷射管及法兰5.3烧嘴及燃烧设备6出灰系统6.1出灰门6.2出灰装置6.3出灰机6.4振动出灰机7气体输送7.1窑壳冷却风机7.2驱动风机7.3高温废气风机7.4废气三通阀7.5窑体系统管道7.6风机房管道7.7煤气、氮气及压缩空气管7.8钢质补偿器及纤维补偿器7.9钢质柔性软管7.10手动高温蝶阀8窑体耐火材料8.1窑壳耐火材料8.2内套筒耐火材料8.3上拱桥8.4下拱桥8.5拱桥支撑8.6燃烧室与喷射器9液压站10电器、测量及控制设备10.1MCC柜10.2控制面板及远程I/O站10.2.1PLC柜10.2.2输入/输出模块10.2.3控制电源10.2.4继电器10.2.5PLC不间断电源10.3操作控制站10.4参数计算模块10.5产品质量报告模块11热值分析仪12通讯及火警报警13上料系统13.1上料斗13.2送料皮带13.3震动筛14炭素材料干燥系统14.1干燥器14.2窑气输送风机14.3斗式提升机5.3.12单元组成石灰生产采取节能环保型蓄热石灰窑生产技术。由本项目投资的工程包括36万吨／年石灰装置及其配套辅助、公用设施等工程，详见表5-1。序号工程（车间）名称数量1石灰生产车间12365万吨／年2节能环保型石灰气烧窑12座3环形集尘器12套4旋风水膜除尘塔12套5湍球脱硫塔12套6水循环系统6套7水池2个15×15×2.5m8通讯设施2部外线电话9生产运输车辆2辆10原料存放场1处11成品存放处1处12炭素材料干燥系统1套（1）节能环保型蓄热石灰立窑主体结构有：窑身、布料设备、卸料设备三部分组成。通风设备：高压风机。（2）环保设备：引风机、空气预热及二次通风设备、布袋除尘器等。5.4发电技术方案5.4.1发电工艺选择（1）燃气锅炉根据计算，用电石炉尾气和兰炭生产产生的荒煤气生产9.8MPa、540℃蒸汽量为221.99t/h，故本项目拟采用2台110t/h燃气锅炉作为发电用锅炉；（2）汽轮发电机组根据“以热定电”的原则，本项目拟选择两台2.5MW凝汽式汽轮机和发电机。汽轮机和发电机技术参数如下：汽轮机技术参数（单台）序号项目名称参数1型号C2.5-8.83/0.981-1汽凝汽式汽轮机2额定功率25000KW3最大功率30000KW4转速3000rpm5进汽压力8.83MPa6进汽温度535℃7额定工况时排汽压0.98MPa8额定进汽量110t/h9最大进汽量120t/h发电机技术参数序号项目名称参数1型号QF-30-2型2额定功率30MW3额定电压10500V4转速3000rpm5功率因数0.86效率0.987冷却方式空冷5.4.2发电工艺流程简述兰炭生产产生的荒煤气经洗涤塔洗涤二次净化后，由加压风机送入燃气锅炉与空气混合进行燃烧，生产9.8MPa、540℃的中压蒸汽；锅炉补水由化水工序处理后由水泵送入燃气锅炉内；燃气锅炉产生的中压蒸汽直接送入汽轮发电机内，汽轮发电机带动发电机组进行发电，发出来的电通过滤波器和调频器滤波、调频后，与外网合并，为厂区内用电设备供电；汽轮发电机组出来的凝结水由水泵输送到燃气锅炉内继续使用。其工艺流程如下：5.4.3发电消耗定额序号原料名称规格KWh消耗日用量年用量备注1荒煤气或电石炉炉气=45600/360001.27m3=45600*24/7200\#"0"152万m345600万m32电=7500/576000.13KWh=7500/300*24600KWh=600*300/1000018万KWh3循环水0.004m3=0.004*50000*244800m3=4800*300/10000\#"0"144万m34新鲜水0.0036m3=0.0036*50000*24\#"0"4320m3=4320*300/10000\#"0"130万m3第六章公用工程和辅助设施方案6.3给排水1、研究范围研究范围包括：（1）加压泵站，包括消防供水工程；（2）软化水站（3）循环水站；（4）污水处理站；（5）装置区给排水管网及消防管网。2、设计原则（1）设计中严格执行国家有关法规、规范、标准；（2）给排水工艺设计技术具有先进性、实用性和可靠性：（3）设备选型安全、可靠和适用；（4）采取有效措施确保安全，严格执行国家有关安全和消防规定。3、采用的设计规范（1）《室外给水设计规范》GBJ13－86（1997年版）（2）《室外排水设计规范》GBJ14－87（1997年版）（3）《工业循环冷却水设计规范》GB/T50120－2003（4）《工业循环冷却水处理设计规范》GBJ50050－95（5）《建筑设计防火规范》GB50016－2006（6）《生活饮用水卫生标准》GB5749－85（7）《污水综合排放标准》GB8978－19964、给水系统（1）生产、生活、消防给水系统本项目用水由自备深井供给。项目新鲜用水量为320m3/h（=320*247680m3/d），其中生活用水量为2m3/h（48m3/d）,循环水补水量为90m3/h（=90*242160m3/d）。A、生产用水本项目生产用水主要为燃气锅炉和各生产装置工艺用水。B、生活用水主要为生产过程中职工生活用水、厂区生活卫生、绿化及其他用水等。C、项目用水量序号项目名称小时用水量（吨）天用水量（吨）年用水量（万吨）1锅炉补水110=SUM(LEFT)*242640=2640*330/1000087.122循环水补水200=SUM(LEFT)*244800=4800*330/10000158.43生活用水2=SUM(LEFT)*2448=48*330/100001.584其它用水8=SUM(LEFT)*24192=192*330/100006.345合计=SUM(ABOVE)320=SUM(LEFT)*247680=SUM(ABOVE)253.44D、消防给水系统设置本项目除电石炉尾气和低温干馏尾气的输送以及使用装置的消防等级较高外，其它各装置的消防等级较低，消防给水系统依托生产工艺用水管网，按照消防设计要求进行设置。E、循环水系统本项目循环水系统包括电石炉、石灰生产和兰炭烘干循环水系统，兰炭生产循环水系统和发电循环水系统。根据各生产设备对循环水的要求，设置冷却塔、循环冷热水池、循环水泵、旁滤器、加药装置、加氯装置、监测换热器、化水车间和管网等。F、软化水系统根据电石和发电生产工艺要求，4台电石炉配置两套软化水处理装置为循环水进行补水，设置2套软化水装置分别为两台燃气锅炉进行补水本项目利用现有软化水系统为各个生产装置供给工艺用软化水。主要有供水泵和软化水处理装置组成。5、排水系统本项目根据污水性质的区分，排水系统分为三个系统：（1）生产、生活污水系统A、生产污水系统本项目产生的污水主要来自锅炉和化水车间排污，可通过水处理中心处理后循环使用。B、生活污水系统本项目排出的生活污水，洗浴污水等。（排水量12m3/h）经化粪池处理后，送园区污水处理中心集中处理。生活污水主要污染物浓度见下表：名称污染物名称浓度（mg/L）备注生活污水SS280COD200BOD150（2）清净雨水系统雨水系统主要接纳本项目界区内的雨水。地面雨水的收集采用雨水口、雨水支管和雨水平管，汇集后以重力流的方式有园区排水管路排出项目区；（3）污染消防水系统为避免消防事故水对环境造成污染，杜绝消防后的水引起的水源污染，消防后的水经全厂雨水系统送入事故消防水收集池储存，可用于绿化；6.4供电6.4.1供电概述1、设计范围本设计可行性报告的范围包括本项目以及配套的公用工程和辅助生产设备的供配电、照明、防雷接地等。2、设计标准（1）中华人民共和国国家标准中的电气设计部分有关规定；（2）中华人民共和国化学工业部化工电气设计标准；（3）《化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定》（4）《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92；（5）《供配电系统设计规范》GB50052-95；（6）《低压配电设计规范》GB50054-95；（7）《建筑设计防火规范》GB50016-2006；（8）《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008：（9）《建筑物防雷设计规范》GB50057-94；（10）《电力工程电缆设计规范》GB50217-94；（11）《化工企业供电设计技术规定》HG/T20664-1999；（12）《化工企业腐蚀环境电力设计技术规定》CD90A6-85；（13）《化工企业照明设计技术规定》HG/T20586-96；（14）《化工企业静电接地设计技术规定》HG/T20675-1990；（15）《化工企业生产装置电信设计技术规定》CD91A2－89。6.4.2电源状况1、负荷容量本项目电石生产装置用电负荷=4*31500+5000131000KW，兰炭生产装置用电负荷1700KW，兰炭烘干装置用电负荷480KW，石灰生产装置用电负荷6250KW，发电装置用电负荷=6500/0.88125KW，公用工程用电负荷100KW。2、供电电源及电压等级由供电部门提供双回路110kV专用回路，架空引至厂区内由设计部门指定位置的终端杆至110kV变电站开关电源侧。高压供电系统均采用单母线方式供电。低压供电系统采用单母线分段联络方式供电。3负荷等级和用电要求本项目生产装置均为二类负荷。当其中一回供电回路发生故障时，另一回供电回路能带大部或全部负荷，使生产不致中断。4、用电负荷35000V50Hz=4*31500126000KW(装机容量)=126000*0.8100800KW(工作负荷)10000V50Hz6000KW(装机容量)5000KW(工作负荷)380V50Hz7000KW(装机容量)5400KW(工作负荷)220V50Hz100KW(仪表、照明用电)6.4.5供电1、在各装置设置独立的低压配电间，从各自配电装置向有关用电设备(或现场控制箱)放射式供电。现场设置现场控制按钮。高压电力电缆选用交联聚乙烯电力电缆；低压动力电缆选用YJV22-1KV、VV-1KV型；控制电缆选用KVV-0.5KV型。2、工艺生产用的DCS电源和综合自动化微机监控、保护装置的电源由自备的不间断电源装置UPS和直流装置供电。3、接地，接零和防静电：电气设备除工艺操作不允许接地的设备外，其余所有配电设备，用电设备正常不带电的金属外壳均设置保护接地，所有可能产生静电的工艺设备、管道、管架等均设置静电接地。系统中的工作接地，保护接地、防静电接地共用现有的接地系统，其接地电阻不大于1欧。仪表DCS系统接地电阻要求小于1欧。4、防雷：各建构筑物的防雷接地均按照《建筑物防雷设计规范》（GB50057－94）中的有关规定设置。5、计量：采用高压供电计量方式，选用当地供电部门指定计量设备。6、节电措施：（1）采用高效节能的电气设备（2）采用新型节能电器元件、采用Yb系列高效节能电机、照明灯具选用节能型光源。（3）提高功率因数：在新建变电所的35KV母线上集中装设无功补偿电容器，使其功率因数达到0.9以上，以减少无功功率损失。（4）降低线损：新建变电所尽可能靠近负荷中心位置以缩短线路的长度，减少线损。6.4.6电讯本项目区内的电讯设计，依托工业园区内的现有设施进行设计。本项目电讯设计范围包括：行政管理及生产调度电话、扩音呼叫系统、无线电对讲电话、火灾自动报警系统、计算机网络系统及电视监控系统等。PAGE81第十章消防10.1设计依据及标准规范1、《建筑设计防火规范》GB50016-2006；2、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005；3、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058—924、业主提供的其它工程设计资料。10.2火灾危险性分析10.2.1主要物料火灾危险性分析电石炉尾气和兰炭生产产生的荒煤气火灾危险类别为甲级，属于燃烧爆炸物料。主要物料燃烧爆炸性质与火灾危险类别见下表：主要物料燃烧爆炸性质与火灾危险类别装置名称作业特点物料名称危险因素ABCDEF1炭材烘干系统固体物料输送●●●●2燃气锅炉燃气输送、换热、水蒸发●●●●3袋式除尘器袋式除尘●●●●4引风机气体输送●●●●●5排灰系统气流输送●●●●●6软水站离子交换●7循环冷却水系统水冷却、输送●注：A—火灾、B—爆炸、C—中毒、D—化学灼伤、E—高温灼伤、F—噪声10.2.2生产过程火灾危险性分析项目主要物料是电石炉尾气和兰炭生产产生的荒煤气，尾气特点是温度高，含粉尘浓度高，有时夹带火种，存在着因设备粉尘磨蚀或密封件破裂发生泄漏而引发火灾爆炸和人身伤害的潜在危险。由于低温干馏炉中主要成分为CO，浓度较高，生产过程中易形成燃烧爆炸混合物，火灾危险类别为甲级。10.3工程设计火灾危险性类别本工程的火灾危险性较大。主要危险场所为煤焦油回收装置、燃气锅炉和兰炭烘干装置等火灾危险类别为甲类；其它工段及建构筑物的火灾危险类别为丁类或戊类。10.4消防设计与防火措施消防对策措施：1、电气为防止突然停电，根据消防要求，在各主要岗位和楼梯疏散区，装设必要的应急照明灯。2、土建本项目建筑为钢筋混凝土框架结构或混合结构，主要承重结构均为非燃烧体。按有关规定，厂房的耐火等级为二级，建筑物类疏散走道通畅，安全出口和楼梯的数量、位置、宽度以及疏散距离等均规范要求进行设计。3、总图总平面布置中，根据生产特点，结合地形、风向等因素，按功能分区布置。各装置、设备间满足防火规范要求。工艺装置区设置环形消防车道，保证消防通道畅通。4、设计中预防火灾措施所有工艺生产装置及其管线，按工艺和管道要求作防静电接地保护，其接地装置与电气设备工作接地和保护接地共用一个接地装置。生产装置场所装设必要的照明配电箱，供照明灯具和插座电源用。工作照明灯具按环境条件、厂房结构及工艺生产装置的条件选型和配置。事故照明灯具按环境条件、工艺生产要求及安全要求选择和配置，选用内附有蓄电池的应急事故照明灯具。在各生产装置和110KV总降、10/0.4KV变电所及控制室内的部分照明灯具采用自带蓄电池型，当其外部电源发生故障时，可维持约30分钟照明。消防用电电源为厂用电，按二级负荷供电。消防用电设备均采用单独供电回路，当火灾发生时，能保证消防用电。消防配电设备有明显的标志。二、消防给水消防系统采用临时高压系统。火灾初期10分钟的室内消防用水量为12.0m3，贮存于屋顶水箱。火灾延续2小时的一次消防用水量为648.0m3，贮存于循环水池（兼消防水池）中，循环水池（兼消防水池）总容积为1100m3界区内的消防给水采用独立的消防给水管网，给水管布置成环状，主管管径DN300。根据消防用水量，保护面积以及火灾危险性在界区内布置地上式室外消火栓20个，消火栓间距≤120m。各建筑内根据耐火等级和火灾危险性设置室内消火栓，消火栓间距保证两支水枪同时到达室内任何部位。三、灭火设备在各建筑内按规范设置手提式磷酸铵盐干粉灭火器，用来扑灭电器火灾、仪表火灾及初期火灾。电石遇水发生化学反应生成乙炔和氢氧化钙，乙炔为易燃易爆气体。电石炉、冷破车间及产成品库防火等级为丁类，按规范要求设置相应数量的干粉灭火器，不设室内消防栓；变压器室内设置二氧化碳灭火器；高、低压配电站内设置二氧化碳灭火器。四、火灾自动报警系统本工程在110KV总降及重要装置设置火灾自动报警及控制系统，承担对110KVGIS室，10KV高压室、电缆室、主控室等重要场所的火情、通风、消防设备工作状态等进行24小时不间断监视和自动报警。火灾自动报警系统采用总线制，一级调度设置，火灾自动报警器设在主控室内。本装置火灾自动报警系统的线路均由此引出。在110KV总降内根据场所、部位分别布置不同数量的感烟探测器、感温探测器、红外光束感烟探测器。同时在电缆夹层的电缆桥架内设置缆式线型定温探测器。用于火灾信号和位置的显示。消防设备的联动控制，在防排烟阀、风机等需要联动控制的设备附近配接控制和监视模块，用于这些的联动控制，并接受其动作反馈信号。火灾报警系统的线路，采用铜芯聚氯乙烯绝缘BV/BVS-2x1.5电线穿钢管明或暗敷设。10.4.1移动式灭火器根据本工程各装置火灾危险等级的不同，配置了不同种类和数量的移动式灭火器，用以扑救小型初始火灾。灭火器的设置原则：在生产装置区配置适量的8Kg手提式ABC类干粉灭火器，各生产装置配置设施适量的50Kg推车式ABC类干粉灭火器；在一般的建筑物或房间内配置适量的8Kg手提式ABC类干粉灭火器。10.4.2机动消防本