年产3000吨磷酸铁锂正极材料项目可行性研究报告

年产3000吨磷酸铁锂正极材料工程可行性研究报告1总论1.1概述工程名称、主办单位、企业性质及法人工程名称：年产3000吨磷酸铁锂正极材料工程工程承办单位名称：**建设地点：乌兰察布市集宁区高载能工业园区企业性质：企业法人：万水田1.1.2可研报告编制单位：**古轻化工业设计院有限责任公司证书等级：甲级1.1.3(1)编制依据①**提供的根底资料。②《投资工程可行性研究指南》③国家有关部门的标准、标准。(2)编制原那么①②工程建设方案要高起点，积极采用国内外先进技术，做到工艺技术及设备先进、可靠、成熟、具备国际竞争力。③工程设计中坚持“一体化、露天化、轻型化、国产化、社会化〞的五化方针。④编制过程中坚持“客观、科学、可靠〞的原那么，对工程的市场需求、建设规模、工艺技术方案、经济效益、社会效益、环境效益等进行充分调查和论证，真实、全面地反映工程的有利和不利因素，提出可供选择的建议。⑤根据厂址条件，对工程所需水、电、人力、资金、原辅材料来源进行测算与落实。⑥对产品方案、技术路线、资金来源等进行方案选择，提出技术上先进、可靠，经济上合理，环保措施完善的推荐方案。⑦结合国家的有关政策、法规，按照有关部门的编制要求，对建设工程做出客观的技术经济评价，对工程中尚未解决的问题，如实提出建设性的意见和建议。⑧选用的工艺、设备、自控方案要先进、可靠，“三废〞排放少，做到低能耗、低污染、低本钱。⑨提高自动化、机械化水平，保证装置平安稳定运行，减少劳动定员，减轻劳动强度。1.1.4本工程由**投资建设。**是在**古自治区乌兰察布于2023年10月注册成立的公司。它是乌兰察布市华瑞炭素有限责任公司投资的子公司，注册资金2000万，公司法人代表为万水田，组织机构设置为股东会－执行董事－总经理，下设综合部、工程部、生产部和技术部。乌兰察布市华瑞炭素有限责任公司成立于2004年，总部设在乌兰察布市集宁区，下辖“集宁华瑞炭素有限责任公司〞和“兴和县华瑞炭素〞。企业注册资金150万元，总资产2100万元，固定资产940万元，是**古地区生产炭素制品较大的专业厂家。现有职工120名，其中炭素专业硕士研究生1名，大学本科8名，大学专科12名。主要以生产炭电极、氟炭板、石墨电极和冶金材料为主，产品运销到国内河北、天津、山东、包头等20多个省、市、自治区，局部产品出口到韩国、巴基斯坦、日本、蒙古等国家和地区，取得了较好的经济效益和社会效益。2002年经**古自治区外经厅批准获得了产品自营出口权，2005年被**古自治区评为民营科技企业。1.1.4我国的电动自行车从研制开发到上世纪90年代中期小批量投放市场，及至现在的生产和销售，一直呈逐年大幅增长的势头。2000年我国电动自行车的产量为27.6万辆，2002年为58万辆，到2004年突破到100万辆，2006年起销售规模突破400万辆，2023年全国产量高达800万辆，2023年已销售1000万辆，累计产销量达3500万辆，市场容量已经到达400亿元，全国共有近700家电动自行车企业获得了生产许可证。目前中国的自行车数量为5亿辆，保守估计，其中每年2%被电动自行车取代，每辆电动自行车配一个动力电池，每个电池用1千克磷酸铁锂计算，一年所需要的磷酸铁锂正极材料将到达1万吨。混合电动汽车最先主要是公交车上的应用，以全国的100个大中城市计算，共计采用混合电动汽车10000辆，每辆车车用电池使用正极材料500千克计算，一年需要正极材料5000吨。因此，保守估计，磷酸铁锂正极材料每年市场需求为2万吨。磷酸铁锂正极材料的产业化将直接带动锂离子动力电池的产业化，同时由于磷酸铁锂动力电池的重量轻，续航能力大的优势，电动自行车行业将以更高的速度增长。磷酸铁锂正极材料的产业化也将推动混合电动车的应用和推广。同时，锂离子动力电池在车用蓄电池、不间断电源、大型通信电源等方面的应用具有广阔的市场。锂离子动力电池可能采用的正极材料有钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、磷酸铁锂(LiFePO4)、锰酸锂(LiMn2O4)四种。钴酸锂价格昂贵、平安性能差；镍酸锂合成条件苛刻；锰酸锂高温下由于锰的溶解引起容量快速下降，这些材料都不能完全满足动力电池要求。目前国内从事锂离子动力电池技术研发的公司较多。其中，中信国安盟固利、天津蓝天双环，北京星恒、晶鑫以锰酸锂或钴酸锂作为锂离子动力电池正极材料，但是由于锰酸锂和钴酸锂的平安隐患，都没有实现在电动车上推广使用。磷酸铁锂价格廉价、平安性好、环境友好、适合大功率锂离子动力电池要求。国内外科研机构和锂离子电极材料厂家以及动力电池的生产厂家都一致认为，磷酸铁锂是锂离子动力电池的最正确正极材料。以它作为正极材料的锂离子动力电池将为电动自行车、混合电动车提供可靠的移动能源供给。因此，磷酸铁锂成为国内外锂离子动力电池正极材料研发重点。美国和加拿大能小规模地供给磷酸铁锂，国内也有少数几家公司正在小规模产业化。以奥柯玛新能源、山东海霸、深圳雷天、河南环宇和深圳比克为代表的公司采用了磷酸铁锂作为正极材料，以该种材料开发的锂离子动力电池完全满足平安和动力要求，目前纷纷投入了大量资金正在准备大规模生产锂离子动力电池。本工程磷酸铁锂的生产工艺采用了长沙理工大学物理与电子科学学院材料科学与工程研究所的专利技术。长沙理工大学物理与电子科学学院的陈召勇博士于1999年开始磷酸铁锂正极材料实验室研究，目前实验室工作已经全部完成，各项性能均处于国内领先地位。本工程生产的锂离子电池正极材料磷酸铁锂工程，符合国家产业结构调整指导目录2005年本的鼓励类中化工行业第13条，高技术绿色电池产品制造(无汞碱锰电池、镍氢电池、锂离子电池、铅酸蓄电池、燃料电池、锌空气电池、太阳能电池)，因此本工程的实施符合国家的产业政策，属于国家鼓励类工程。1.1.6(1)市场预测分析。(2)产品方案和生产规模。(3)工艺技术方案。(4)主要原辅材料、燃料的供给。(5)配套公用工程及辅助设施。(6)节能、节水。(7)环境保护及治理措施。(8)劳动平安卫生及消防。(9)劳动定员。(10)工程实施规划。(11)投资估算。(12)财务、经济评价。(13)风险分析。1.1.7根据**目前提供的该工程的各方面资料对下述各项进行研究：(1)对产品国内、外市场进行分析和预测，对本工程自身特点的分析，确定本工程建设的必要性。(2)确定产品路线。(3)(4)根据工程投资、原材料及产品价格等各项因素对本工程进行技术经济评价。(5)提出研究结论。1.2工程概况建设地点本工程选址在乌兰察布市集宁区高载能工业园区，园区内各项根底设施齐备，有利于企业开展。建设规模本工程充分考虑原料及产品市场、企业经济能力，拟定建设规模为：年产3000吨磷酸铁锂正极材料。生产方法将锂盐和氧化铁红按一定的比例配料，球磨枯燥后，在推板窑内于惰性气氛中加热一段时间后冷却即得到磷酸铁锂正极材料。1.3研究的简要结论本可行性研究报告简要结论如下：(1)本工程的产品方案符合国家产业政策，产品可满足市场需求，生产规模系根据原料及产品市场、企业经济能力而定，符合实际。到达了经济生产规模。(2)(3)本工程在环境保护、劳动平安和工业卫生方面治理措施有效，可以到达国家规定的要求。(4)本工程总投资14291.59万元，财务内部收益率为税前51.87%，税后40.40%。投资回收期(税前)3.19年，(税后)3.73年。综上所述，本工程投产后经济效益显著，同时具有明显的环境效益和社会效益，在技术上和经济上都是可行的，因此本工程建设是非常有必要的。1.4主要技术经济指标序号项目名称单位数量备注一装置生产规模生产规模t/a3000二产品方案磷酸铁锂t/a3000三年操作时间天300四主要原辅材料用量1磷酸二氢锂t/a20002三氧化二铁t/a15303溶剂(乙醇)t/a6004特殊添加剂t/a3005包装袋个200000五公用动力消耗量1煤t/a2262电万kW·h/a13083水t/a6492六运输量t/a86561运入量t/a46562运出量t/a4000七工厂定员人184八工厂占地面积公顷3.24九总投资万元14291.591建设投资万元12832.752建设期利息万元266.793铺底流动资金万元1192.05十销售收入万元33333.33正常年份十一增值税和销售税金及附加万元2602.37正常年份十二利润总额万元7535.35平均值十三所得税万元1883.84平均值十四总投资收益率%45.28平均值十五财务净现值万元35226.41税前22304.71税后十六财务内部收益率%51.87税前40.40税后十七投资回收期年3.19税前(含建设期)3.73税后(含建设期)十八总成本万元25141.53平均值十九贷款归还期年2.82含建设期二十盈亏平衡点%43.59二十一利税总额万元7747.36平均值二十二资本金利润率%106.46十五、全员劳动生产率万元/人·年181.16十六、资产负债率%48.82十七、流动比率%137.65十八、速动比率%66.211.5问题及建议本工程中采取的固相法生产磷酸铁锂生产技术在实验室中已取得成功，但该生产技术目前尚无工业化生产装置，存在着较大的技术风险。因此建设单位应尽量做好工程的前期根底工作，最大限度地减少该工程的风险程度。2市场预测分析2.1磷酸铁锂正极材料的主要用途及性能本工程生产的磷酸铁锂材料主要用作锂离子电池正极材料，目前锂离子电池主要应用于电池，笔记本电脑，摄像机，高档电动玩具等便携式电器，此外电动汽车和电动摩托车也是潜在的巨大市场。由于磷酸铁锂电池材料具有无可比较的优势，越来越会得到广泛地应用。它主要应用领域有：1.大型电动车辆：公交车、电动汽车、景点游览车及混合动力车等；2．轻型电动车：电动自行车、高尔夫球车、小型平板电瓶车、铲车、清洁车、电动轮椅等；3．电开工具：电钻、电锯、割草机等；4．遥控汽车、船、飞机等玩具；5．太阳能及风力发电的储能设备；6．UPS及应急灯、警示灯及矿灯(平安性最好)7．替代照相机中3V的一次性锂电池及9V的镍镉或镍氢可充电电池；8．小型医疗仪器设备及便携式仪器等2.2磷酸铁锂正极材料的主要优势(1)平安性极好，磷酸铁锂正极材料解决了钴酸锂的平安隐患问题，不会因过充、温度过高、短路、撞击而产生爆炸或燃烧。(2)寿命超长，在室温下1C充放电循环2000次，容量保持率80%以上；是铅酸电池8倍，镍氢电池的3倍，是钴酸锂电池4倍，是锰酸锂电池4-5倍。(3)不含任何重金属与稀有金属(镍氢电池需稀有金属)，无毒(SGS认证通过)，无污染，符合欧洲RoHS规定，为绿色环保电池，获得CE认证。磷酸铁锂材料列入了国家产业结构调整指导目录中的鼓励类，成为国家重点支持和鼓励开展的工程。其他优势：(1)电池重量很轻，是铅酸电池的1/3，镍氢电池的63%；(2)电池体积小，商品设计可轻量化。是铅酸电池的2/3，也较镍氢电池体积小；(3)电池单体电压高，为3.2V，串联少，电池组可靠性高；IC充放电循环次数多，3.3~3.0V平台容量到达93%以上；(4)放电平台稳定，可作大电流高功率充放电高倍率放电特性：10C充放电效率到达96%以上，容量保持率90%以上，可实现10C放电；(5)自放电小；无记忆效应。(6)快速充电特性优，2C快充，半小时充足95%；(7)工作温度范围宽广(-20℃~+75磷酸铁锂电池与传统电池性能比较技术参数镍镉电池镍氢电池铅酸电池磷酸铁锂电池工作电压(V)1.21.22.13.2质量比能量(Wh/kg)30~5050~8040120体积比能量(Wh/L命(1C充放电循环次数)5005004002000单位价格(RMB/Wh)363-5单位价格/寿命(1000)612环保有毒略有污染有毒无毒安全性优秀好良好优秀2.3磷酸铁锂正极材料的国际开展状况国际上生产磷酸铁锂电池材料厂商主要有加拿大Phostech、美国A123等。加拿大PhostechLithium公司，获得了创造者Goodenouhg教授的独家许可，首家开始生产和销售磷酸铁锂材料，原生产规模一直不大，但是在2007年到达年产900吨。美国Valence公司较早从事聚合物锂电池的生产，在发现磷酸铁锂材料的潜在市场后，于2001年前后开始磷酸铁锂锂电池的产业化生产和销售，并和中国的局部锂离子电池厂家进行合作，以OEM方式生产18650圆柱电池。Valence在中国苏州建设了两个生产基地(威能和威泰)，生产磷酸铁锂材料和电池组装。美国A123公司是以麻省理工学院专利技术-离子掺杂改性磷酸铁锂技术为背景，在获得了GE和Motorola等投资人超过了一亿美元的投资后建立的。该公司将产品定位在动力高功率电池方面，而受到市场和投资人的追捧，其开展势头比较迅猛。目前正在中国的常州和镇江建设生产基地。从这几家公司的开展可以看出，磷酸铁锂电池材料市场存在巨大的潜力，并且已经浮出水面，但要注意，A123公司与Valence公司，都是以OEM的方式和国内的一些电池厂家进行合作，并不卖磷酸铁锂材料，这制约了国内电池厂商自有技术开展以及巨大的利润空间。因此中国必须研发出自己的磷酸铁锂正极材料，以免又沦为仅是锂电池加工基地的角色。2.4磷酸铁锂正极材料的国内市场现状国内磷酸铁锂的产业化开展与国际根本同步，目前在性能、产能方面差距并不大，并且本钱比国外还低。目前市场上宣称可提供磷酸铁锂材料的厂家超过十家之多，09年3月份统计有26家电池材料厂在生产或有意向生产，其中天津斯特兰、北大先行、苏州恒正、新乡华鑫等几家企业已进入工业化生产。虽然真正具备供货能力的只为寥寥几家，但说明中国企业抓住了此次锂电池开展机遇，使中国锂电池的产业化方面进入了世界锂电池的开展行列。国内磷酸铁锂电池材料主要生产企业新乡华鑫年产200吨：方案扩产到2000吨/年天津斯特兰年产200吨：方案2023年扩产到2000吨/年苏州恒正2023年实现年产500吨北大先行年产60吨苏州威能和威泰(美国valence公司分公司，扩产)镇江高博(美国A123公司分公司，正在建厂扩产)常州高博(美国A123公司分公司，正在建厂扩产)湖南瑞翔中试完成；方案2023年实现100吨/年山西力之源年产30吨2.5磷酸铁锂正极材料的需求与预测随着石油能源日渐趋竭，储存电能的主要媒介——电池的市场需求将越来越庞大，各种电动车辆、储能设备(UPS等)、电开工具等产品的电池需求，将带动第一波磷酸铁锂动力电池的需求。据估计，至2023年，锂离子动力电池总需求量为50.69亿Ah(单体电池式作电压3.6伏)，折算为正极材料其消耗量为36200吨。而以上数据仅仅只包含了国内市场，考虑到国外市场的拓展及电动轿车的潜在开展，对动力型锂离子电池正极材料的需求量要远远超出36200吨。磷酸铁锂作为新型高能锂离子电池的正极活性材料及电子材料产品，随着电池工业及电子工业的开展，具有广阔的市场前景。此外，目前我国自行车的社会拥有量为4亿辆，假设按近三年电动助力自行车的占有量到达10%计，那么为4000万辆；欧美国家对电动自行车的年需求量将在近三年内到达近千万辆。电动摩托车也是电动车开展的过渡交通车，目前摩托车全国保有量达6000万辆，同样，假设按近三年电动摩托车的占有量到达10%计，那么为600万辆，并且大局部城市正在禁止摩托车上牌，无污染、低噪音的电动摩托车预计将会超过600万辆。电动车和混合电动车是世界各国竞相开展的绿色交通工具，必将得到扶持性开展。但是，作为一个产业化形态而言，近三年内不会形成。综上所述，至2023年，我国的锂离子动力电池的需求量可以预测如下：车用动力电池对磷酸铁锂的需求车型年产量(万辆)电源能量(kWh/辆)锂离子电池占用比例锂离子电池需求量(104kWh)所需正极材料(万吨)电动轿车未形成批量生产3615%__电动摩托车6005.525%8251.64助力自行车40000.550%10001.982.6本工程产品市场定位及价格综上所述，本工程方案生产磷酸铁锂正极材料的建设方案合理，并有着日益扩大的市场开展空间，因此，本工程产品的销售市场以国内各大锂电池生产厂家为主。比方比亚迪股份、哈尔滨光宇集团股份、天津力神电池股份等。目前，**已与天津力神电池股份签定供货接收协议。目前该产品市场销售参考价格13~15万元/吨，因此本工程产品售价暂定为13万元/吨。3生产规模和产品方案(1)生产规模和产品方案根据**长期开展规划和国家产业政策及行业特点，结合本地区的资源、技术力量、资金情况，确定年生产磷酸铁锂正极材料3000吨。工作制度：年工作日300天。(2)产品质量标准由于国内外磷酸铁锂材料仍处于研制开发阶段，尚未形成规模生产，因此，目前尚无统一标准，也无行业标准。本工程产品性能指标参照国际上及国内同行业厂家的产品质量，暂定以下技术指标：磷酸铁锂材料的性能如下：化学成分(%)Li4.40Fe35.40P>19.63O>40.57Li/Fe1.00~1.05物理性能电容量(mAh/g)140充放电次数>500平均粒径3~8um振实密度(g/cm3)1.0~1.3比外表积(m2/g)≤304工艺技术方案4.1工艺技术方案的选择工艺技术选择原那么(1)选用本行业的先进、可靠的工艺技术和设备。(2)降低工程投资，减少环境污染。工艺技术的背景本工程磷酸铁锂的生产工艺采用了长沙理工大学物理与电子科学学院材料科学与工程研究所的专利技术。长沙理工大学物理与电子科学学院的陈召勇博士1997年致力于锂离子电池正极材料的研发，屡次参与国家重点根底研究开展方案(973)子课题、国家高技术研究开展方案子课题等。磷酸铁锂正极材料的研究于1999年开始实验室研究，目前实验室工作已经全部完成，各项性能均处于国内领先地位，该工艺的特点是：(1)实现了原材料的国产化，并通过采取原材料预处理的方法，确保了国产化原材料的均匀性和稳定性。(2)确定了最正确配方及最正确工艺流程；采取特种混料技术，实现了原材料的纳米级均匀混合，通过这种混合得到的前驱体有利于后续固相烧结工艺中反响组分的扩散，缩短了反响时间，降低了反响温度，使得产品的均匀性和一致性好，且制造本钱低。(3)采用掺入微量金属元素和少量含碳前驱体的方法，合成了多元掺杂改性的磷酸铁锂正极材料，材料综合性能好，特别是循环性能显著提高。4.2工艺流程本工程工艺流程如下:铁源化合物+锂源化合物+磷源化合物+碳粉或有机碳源等(此外还包括一些掺杂金属的盐类等)混合/球磨混合料的预烧结中间体处理中间体的烧结烧结品处理检验入库。典型的工艺流程为：将原料球磨枯燥后，在推板窑内于惰性气氛中加热，冷却即得到纳米碳磷酸铁锂正极材料。具体工艺流程如下列图所示：锂盐锂盐粒度评价价储料储料原料预处理氧化铁红配料机械液相活化枯燥造粒烧结后续处理分级产品检测成品包装入库根据工艺流程生产过程主要可以分为下述七个工序：配料、混合、枯燥、烧成、破碎分级、检测和封装。球磨机主要用于原料的均匀混合和粉碎，以利于产品在烧成工序中的化学反响，氧化锆球作为球磨介质和球磨机配合使用；枯燥机主要用于对球磨机处理后的浆料进行枯燥和造粒，本设备为真空双锥形，在枯燥过程中有效防止原料的氧化，并且在转动过程中使原料成为均匀大小的毫米级颗粒；推板窑主要用于产品的烧成，提供物料发生化学反响必要的温度、时间和气氛条件，推板窑由不同的温区组成，生产能力大、自动化程度高，易于实现生产工艺，保证产品质量。制氮机采用变压吸附技术得到高纯度的氮气，该氮气输送到推板窑保证产品烧成过程中必要的气氛条件，防止产品氧化，匣钵用于承载物料在推板窑中烧成。气流粉碎机主要用于最终产品的粒度控制。产品的粒度和产品的加工性能以及克容量的发挥有重要影响。检测设备主要用于产品粒度、比外表积、电化学性能和碳含量等性能及含量评价。4.3物料平衡表物料平衡表序号名称入量(t/a)序号名称出量(t/a)1磷酸二氢锂20001磷酸铁锂30002三氧化二铁15302废液5213溶剂(乙醇)6003废渣9094特殊添加剂3007合计44309合计44304.4产品消耗定额产品消耗定额表名称单位每吨磷酸铁锂产品消耗年(最大)备注一、原辅助材料磷酸二氢锂t0.6672000三氧化二铁t0.511530溶剂(乙醇)t0.2600特殊添加剂t0.1300二、燃料及动力循环水t2575000电kWh4360130800004.5主要设备的选择序号设备名称型号单位数量备注1球磨机SM-320，SX-500N=15kW台302震动筛40目N=16.2kW台23鄂式破碎机N=11kW台24对辊破碎机N=7.5kW台15混料机3m3台26气流粉碎分级系统LHC-06N=2.5kW套107干燥机SZG-2000N=7.5kW台408制氮机200m3台59推板窑28mRTD7523-1109ZCN,HXF030-07N(Z)N=90kW个2010螺杆空气压缩机SA08AN=7.5kW台111氧化锆球0.6mm,5mm,8mm,15mm,20mm吨2412匣钵耐热不锈钢,高纯石墨,刚玉个1000013测试仪器Super(1220/750)套114包装机N=1.72kW台215封口机N=0.5kW24.6自控技术方案4.6.1本工程的自控设计范围包括各工艺过程参数检测及车间公用设施计量。根据工程的特点，在设计中采用了常规仪表对生产过程中的压力、流量等参数进行调节检测，以使生产过程平安稳定运行，确保产品质量，节能降耗，改善操作条件，提高劳动生产率。4.本工程自动化设计方面原那么上是在满足工艺生产要求的前提下，将采用一些高新技术的仪表和先进的控制系统，并在采用后能够使生产装置节能降耗，进一步降低产品本钱，并减轻工人劳动强度，改善操作环境。(1)本设计仪表选型原那么是立足于国内生产的先进仪表，并以数字式仪表为主；并且针对工程生产的特性，仪表设计选型对其检测装置均考虑了防腐性能及密封性。(2)对生产过程中有指导作用的工艺参数检测设有声光信号。(3)为进一步加强企业管理，做好工厂本钱核算，以降低能耗为着眼点，因此对生产原料、循环水等装置设置了计量仪表。(4)本设计在生产车间设置了控制室，用以完成对生产过程的集中操作和控制。自动控制说明生产过程中的主要工艺变量引入控制室集中控制进行指示、记录、自控，并设有平安操作必须的信号报警，自动调节系统大多为单参数调节，而高温反响炉的温度采用复杂调节系统。仪表以电动III型仪表为主体，对需计量的流量参数分别选用旋涡流量计和涡轮流量计，调节系统的执行器采用气动薄膜调节阀，就地温度采用双金属温度计、压力表选用弹簧管压力表。重要的温度参数记录选用ER187系列长图记录仪，显示用数字显示仪。开车正常后，一般操作在控制室就能完成，操作工定时巡检各设备运行情况，就可完成整个生产过程。本装置自动控制水平较高，生产效率高，操作简单、平安、可靠。仪表动力供给仪表供电采用集中分散式。所需电源、气源由电气专业、空压系统供给，然后由自控专业送往各自用户。电压：220V、50HZ总容量：8KVA5主要原辅材料、燃料供给5.1主要原料主要原辅材料耗量序号名称单位数量备注1磷酸二氢锂t/a3000国产、汽车2三氧化二铁t/a1530国产、汽车3溶剂(乙醇)t/a600国产、汽车4特殊添加剂t/a300汽车主要原料供给1、磷酸二氢锂上海中锂、四川国理等企业大量生产磷酸二氢锂，本工程可将原料由汽车或火车运至工程所在地。2、三氧化二铁英国洛克伍德和上海国泰颜料等企业大量生产三氧化二铁，因此，本工程可将原料由汽车或火车运送至工程所在地。3、醇类溶剂当地购置。5.2动力供给1、给水厂区最大时用水量5.72m3/h，全天用水量19.7m3/d，全年用新鲜水量6492吨。厂区给水水源为工业园区自来水管网，从工业园区自来水管网引DN102、供电本工程0.4kV常用负荷为3028kW，有功计算负荷2422.2kW，年运行小时为7200小时，年耗电为1308万kWh。本工程电源引自乌兰察布市集宁区高载能工业园区变电站10kV母线段。10kV电源线路由当地供电部门送至本厂总变电所，交接点为工程总变电所10kV进线端，可满足厂内用电负荷的供电需要。3、供热本工程采暖及生活所需热水由常压立式燃煤锅炉提供。燃料煤来自于附近山西大同煤矿，煤的热值约为5500kcal/kg。6厂址概况和建厂条件6.1厂址概况厂址位于乌兰察布市高载能工业园区，208国道支线附近，交通便利，距110国道5公里，铁路公路四通八达。全厂总占地面积为266400平方米，6.2工程地质、地震烈度及水文地质工程地质和地震烈度工程厂址位于乌兰察布市集宁区高载能工业园区内，场地工程地质地层结构主要是古老的麻岩、大理岩变质岩系玄武岩层。土质较好，适于建厂。抗震设防烈度为八度，设计地震根本加速度值0.10场地标准冻土深度2.00m气象条件乌兰察布市集宁区地处**高原南部地带,系阴山山余脉之丘陵区,地势由西向东逐渐降低。平均海拔1417米,是一南西北三面环山的盆地.全境北高南低，西北多系山地。属北温带蒙古高原大陆性气候,风多雨少,枯燥严寒,冷热不均,气候四季清楚年平均降水量384极值最高温度37.8极值最低温度-37.0年平均风速3.3m最大风速20m风频率15.9%海拔高度1417m年主导风向西北风最大冻结深度2.00地震烈度8度6.3社会环境条件乌兰察布市集宁区总面积418.8平方公里，总人口32.6万人，其中非农业人口27.2万人，2023年全区国民生产总值48.52亿元，其中第一产业增加值完成1.55亿元，同比增长10.7%；全部工业增加值完成25.16亿元，同比增长48.5%，规模以上工业完成增加值6.4亿元，同比增长26.7%；第三产业完成增加值25.6亿元，同比增长12%。三次产业结构比为3.2：45：51.8。财政收入4.0068亿元，全社会固定资产投资完成20亿元。城镇居民可支配收入8075元，同比增长12.9%；农民人均纯收入3755元，同比增长25.1%。7公用工程与辅助工程7.1总图运输厂址概述本工程拟建在集宁高载能工业园区。厂区总占地面积266400平方米，其中本工程用地为43000平方米气象条件(见6.3)总平面布置1)总平面布置原那么(1)遵循总图专业布置原那么，执行国家公布的有关标准、规定和标准要求。(2)充分利用工业园区现有土地资源，因地制宜，紧凑布置，节约用地，减少拆迁量。(3)力求工艺流程顺畅，管线短捷，使各规划装置区有机结合，方便生产管理。(4)确保界区外道路及公用工程管线引入顺畅、便捷。(5)总图布置充分考虑规划厂址的风向因素。(6)新建装置尽可能采用联合、露天布置。

(7)厂区道路和场地的布置充分考虑装置的施工、设备安装、检修及消防通道。2)总平面布置本次设计建设工程，依据本工程生产特点、工艺流程综合考虑风向、朝向等将厂区划分为三个功能分区，分别为：生产装置区、公用工程区及厂前区。生产装置区布置在厂区的中间；公用工程区靠近负荷用量大的装置布置；厂前区布置在厂区南角。生产装置区主要由配料车间、搅拌车间、枯燥车间、烧成车间、破碎封装车间等单项组成，布置在厂区中间。公用工程区主要由消防水泵房、配电室、机修、备品备件仓库组成，布置在厂区西侧。锅炉房布置在厂区北角，位于常年主导风向的下风侧。厂前区主要由办公楼、专家楼、倒班宿舍、食堂等组成，布置在厂区西南角。以上布置综合考虑各装置的前后衔接关系，力争做到工艺顺畅、管线短捷。同时为了满足检修、平安、通风、管线敷设以及绿化的要求，厂内主要道路宽9米、6米，次要道路宽4主要技术经济指标表序号项目单位指标备注1全厂区占地面积公顷26.642本工程厂区占地面积公顷4.33建构筑物占地面积m276614道路及硬化地面占地面积m248605建筑系数%366绿化系数%15竖向布置1)竖向设计原那么满足工艺流程对高程的要求。竖向设计结合自然地形、工程地质条件和建构筑物、运输道路的设计标高，与厂外及周围地面协调衔接。适应建构筑物的根底以及管线埋设深度的要求。确定场地最低设计标高，保证排涝的要求。因地制宜，节约土石方工程量。2)本工程所用的场地地势平坦，竖向设计采用连续平坡式布置方案，尽量依地形而设，减少土方量，厂区排水采用场地自然排水与道路有组织排水相结合的方式，将地表水排出厂外。7.1.5工厂运输及道路企业的生产运输以汽车为主，本工程的年总运输量为8656吨/年；其中年总运入为4656吨，运出为4000吨。年主要物料运输量表序号物料名称单位数量运输方式一运入t/a46561磷酸二氢锂t/a2000火车运输2三氧化二铁t/a1530汽车运输3溶剂(乙醇)t/a600汽车运输4特殊添加剂t/a300火车运输5煤t/a226火车运输二运出t/a40001磷酸铁锂t/a3000汽车或铁路运输2废渣t/a909汽车或铁路运输3灰渣t/a91汽车或铁路运输三运输总量t/a8656鉴于上年运输量情况，本次设计为节约投资不考虑增设运输设备，生产运力依托由社会力量协调解决。为方便成品及原料的计量，在厂区货运出入口处设置一台电子地中衡。卡车1辆叉车3辆生活车2辆.电子地中衡(100T)1台厂内道路：厂内主要道路宽9米、6米，次要道路宽4米。厂区内设置环形通道，原材料及成品运输区设置大型回车场，整个厂区道路呈网状布置，满足生产运输及消防疏散的需要工厂绿化本工程绿化系数为15%，主要种一些乔灌相间的树木草坪，重点绿化厂前区，并在厂区内设置绿化隔离带以到达防尘降噪的目的。其它工厂平安防护厂区周边设置铁栅围墙，初步规划对外出入口2处。货运出入口：在工厂东北侧，负责产品及固体(运煤运渣)运输；厂区的主出入口设在厂区西南角处。在工厂的货流出入口设置了电子地中衡，方便物料计量。7.2给水排水设计依据设计依据的标准《建筑给水排水设计标准》GB50015-2003《建筑设计防火标准》GB50016-2006《室外给水设计标准》GB50013-2006《室外排水设计标准》GB50014-2006《建筑灭火器配置设计标准》GB50140-2005给水(1)用水量厂区用水量见下表及水量平衡图。厂区新鲜水用水量表序号用水项目水质标准用水定额(L)用水人数(n)使用时间(h)时变化系数(m3)最大时用水量(m3/h)日用水量(m3/d)备注1工作人员生活饮用水每人每班5018481.51.739.22工作人员洗浴饮用水每人每班409213.73.73锅炉水处理饮用水240.122.9年用水按180天计4循环水补充水饮用水240.24.85未预见水量饮用水占总用水量10%0.092.26合计5.8422.8厂区最大时用水量5.84m3/h，全天用水量22.8m3/(2)水源厂区给水水源为工业园区自来水管网，从工业园区自来水管网引DN100给水管至厂区，上设水表计量。(3)给水方式厂区给水采用工业园区自来水管网直接供水方式，考虑消防用水的特殊性，在厂区设消防水泵房及消防蓄水池。(4)给水管网厂区给水管网采用一套生活供水管网，枝状布置，主管为DN100给水铸铁管，埋地敷设。另设一套消防供水管网，成环状布置，主管为DN150给水铸铁管，埋地敷设。(5)消防给水及其它灭火措施根据标准，厂区火灾危险性属丁类，同一时间内火灾次数为一次，灭火延续时间2小时，建筑物室内消火栓用水量10L/S，室外消火栓用水量15L/S，消防时总用水量厂区消防采用临时高压消防给水系统，消防水泵房蓄水池贮专用消防水量180m3，并设XBZ6.6/25-6型气压消防给水设备一套，内配消防泵Q=90m3/hH=66mN=30kW，配有效容积6立方气压罐一台。厂区室外环状消防给水管网上设双出口地下式消火栓，消火栓间距小于120米。建筑物室内建筑物室内按标准要求设置一定数量的手提式干粉灭火器，以备初期火灾时使用。(6)循环水系统烧成车间设备冷却用水循环使用，该系统由冷却塔(包括塔底集水盘)、循环水给水泵、循环水给水管及回水管道组成。循环水量：11m供水温度：28回水温度：36浓缩倍数：4循环冷却水供水泵为二台，一用一备，单泵参数:Q=12.5m3/hH=32m，N=冷却塔拟选用逆流式冷却塔1座，单塔能力为12m3/h，配套风机，N=0.6k循环冷却水泵安装在烧成车间内，冷却塔就近安装在车间室外。排水(1)排水量及主要污染物厂区排水量见下表序号排水部门时排水量(m3/h)日排水量(m3/d)年排水量(m3)主要污染物备注1工作人员生活1.739.22760粪便、BOD52工作人员洗浴3.73.71110悬浮物3循环水排污0.040.96288含盐量略高4物料带入水0.071.685045未预见水量0.092.2660合计5.6317.745322厂区最大时排水量5.63m3/h，全天排水量17.74m(2)排水方式厂区排水采用合流制，生活含粪便污水经化粪池处理后排入厂区排水管网，厂区排水聚集后排入工业园区污水管网，排水主管为DN200塑料管。(3)雨水排水厂区雨水采用自然排水。主要设备一览表序号名称及规格型号单位数量备注1消防气压给水设备XBD6.6/25-6套套附：消防水泵Q=90m3XBD6/30-100×3台2附：电机N=30kW380V台2附：稳压泵Q=4m3XBD3/5—0.45套1附：电机N=2.2kW380V台2附：气压水罐V=6台12玻璃钢冷却塔Q=12m台1附：电机N=0.6kW380V台13循环水泵Q=12.5m3台2附：电机N=3kW380V台27.3供电设计原那么可行性研究报告编制依据国家有关工矿企业电气标准规程、标准。设计采用目前国内较新的技术和设备，使生产及生活用电平安可靠。负荷计算方式：需要系数法。设计范围新建生产车间及电力照明设计辅助车间的电力、照明设计生活设施的电力及照明全厂区内电力外线的设计全厂的火灾自动报警及联动系统全厂通讯10kV外线不在本次设计范围之内供电电源本工程电源引自乌兰察布市集宁区高载能工业园区变电站10kV母线段。10kV电源线路由当地供电部门送至本厂总变电所，交接点为工程总变电所10kV进线端，可满足厂内用电负荷的供电需要。采用的设计标准及标准本工程电力设计所使用的设计标准为所有国家现行标准，主要标准目录如下：GB50052-95《供配电系统设计标准》GB50053-94《10kV及以下变电所设计标准》GB50059-92《35~110kV变电所设计标准》GB50060-92《3~110kV高压配电装置设计标准》GB50057-94《建筑防雷设计标准》(2000版)GB50058-92《爆炸和火灾危险场所电力装置设计标准》GB50062-92《电力装置的继电保护和自动装置设计标准》GB50054-95《低压配电设计标准》GB50217-94《电力工程电缆设计标准》GBJ65-83《工业与民用电力装置接地设计标准》GB50160-2023《石油化工企业设计防火标准》2023版HG/T20586-96《化工企业照明设计技术规定》HG/T20666-1990《化工企业腐蚀环境电力设计技术规程》HG/T20675-1990《化工企业静电接地设计规程》CD90A8-85《化工企业电缆敷设设计技术规定》GB50169-92《电气装置安装工程母线装置施工及验收标准》GB/T14549-83《电能质量公用电网谐波》GB500277-95《并联电容器装置设计标准》相关的其它标准及规定用电负荷等级及供电要求根据国标GB50052－95“供配电系统设计标准〞及“化工企业供电技术设计标准〞的规定，本工程其用电负荷等级大局部属于三类用电负荷，占总负荷的80%以上，少数重要负荷如消防、仪表电源、事故照明、DCS等负荷属二级负荷，其余属三级负荷，所以供电按三类要求供给。二级用电负荷原那么上不允许停电，本工程将柴油发电机(200kW)作为备用电源，消防负荷约为(50kW)，工艺要求不停电负荷约为(150kW)。DCS采用UPS供电；消防用电设备在最末一级配电装置处设双电源自动切换装置。本次设计，电容补偿采用低压侧集中补偿方式，使高压进线处的功率因数到达0.90以上。生产车间的总计量设在线路进线处进口处，计量CT选择0.2S级，计量PT选择0.2级，计量表计选用智能表。用电负荷本工程0.4kV常用负荷为3028kW，有功计算负荷2422.2kW，年运行小时为7200小时，年耗电为1308万kWh。详细计算见负荷计算表。全厂电负荷表序号用电负荷名称10kV常用容量(kVA)380V常用容量(kW)需用系数(kC)功率因数(COSΦ)tanΦ有功负荷(kW)无功负荷(kVAR)视在功率(kVA)备注1配料车间5602搅拌车间653枯燥车间3004烧成车间19075破碎封装车间166原料库房107成品库房108综合水泵房109锅炉房1010办公楼5011食堂住宿楼401250总计(380kV)30280.80.80.752422.21816.8无功补偿-656补偿后0.92422.21160.82685.98选2台SM11-2000kVA,10/0.4kV变压器，负载率0.67需用系数的选择依据《工业与民用配电设计手册》相关内容供电方案(1)供配电系统根据新增工艺装置、公用工程及辅助设施的负荷情况，本工程需设10kV总变配电室一座，内设10kV配电装置室，变压器室，低压配电室，值班室及控制室等。本工程在配电室设两台2000kVA，10/0.4kV变压器，总变10kV侧母线采用单母线运行供电方式，0.4kV侧采用单母线分段运行方式。各车间配电采用放射式和树干式相结合。动力配电箱电源由变电所低压配电屏采用YJV-1000型电力电缆直接供给，功率较大用电设备由低压屏直接供给。消防用电设备的配电线路在最末一级配电箱处设置自动切换装置。10kV系统为中性点非直接接地方式，考虑本工程10kV侧出线全部为电缆线路，电容电流较大，且每个馈出线回路均装设了零序电流互感器，可以快速切除故障点，所以采用经小电阻接地系统。对系统正常运行时的中性点位移具有抑制作用。新建10/0.4kV配电变压器均采用节能型全封闭户内式电力变压器S11-M型。10kV配电装置选用KYN28A-12户内型金属铠装移开式封闭开关柜，断路器采用高分断能力的真空断路器。电缆根据电压、电流、允许电压损失及环境等条件选择，10kV电缆选用阻燃交联聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，380V电缆选用阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套电力电缆，控制电缆选用阻燃聚氯乙烯绝缘聚氯乙烯护套控制电缆。变电所设集中自动补偿，确保全厂功率因数到达0.90以上。本工程生产装置、辅助生产装置如有属于腐蚀性、和爆炸危险性气体以及爆炸危险性粉尘环境，安装在该区域的电气设备必须选用与使用环境相适应的防腐型、防爆型设备。系统保护和监控采用集中分散式微机综合自动化系统。(2)配电电压选择根据装置的负荷情况，生产装置用电负荷配电电压等级如下：低压电动机 380V检修电源 380/220V照明电源 380/220VDCS及关键仪表220V(来自UPS)微机监控及保护装置在10kV变电站设一套微机监控及保护装置，继电保护按照现行国标《电力装置的继电保护和自动装置设计标准》来设计系统保护和平安自动装置。直流系统本厂变电站的操作、保护电源均采用直流220V。为此，在10kV变电站各选用一套免维护直流蓄电池屏。主要用电设备选型10kV高压用电设备及电缆按短路电流的动、热稳定来选择、校验，380V用电设备按短路电流选择、校验，低压电缆按额定电流来选择，防爆设备按防爆介质的级别和组别来选择，主要设备材料选择如下：主要电气设备表序号名称型号及规格单位数量备注110kV金属铠装中置式高压开关柜KYN28-12面52电力变压器SM11-2000kVA10/0.4kV台23抽出式低压开关柜GCS面204高频开关铅酸免维护电池直流屏100AH套15综合自动化保护装置套16动力柜XL21面207照明配电箱面208柴油发电机200kW台1电缆及其它材料1高压交联电缆YJV-10kV3×240米1002高压交联电缆YJV-10kV3×50米2003低压电力电缆YJV-13×120+1×70米10006低压电力电缆YJV-13×70+1×35米10007低压电力电缆YJV-13×50+1×25米10008低压电力电缆YJV-13×35+1×25米10009低压电力电缆YJV-14×16米200010低压控制电缆KVV-0.57×2.5米100011低压控制电缆KVV-0.510×2.5米100012桥架吨1013路灯2×250套1515调度总机100-DAH-1套116火灾报警系统套1过电压保护对10kV母线及10kV高压柜内真空开关，为防止操作过电压，采用氧化锌避雷器保护。对0.4kV系统，分级采用电涌保护器保护。中性点接地系统及配电电压低压用电设备0.38/0.22kV3PH+N+PE中性点接地系统直流电压直流220V配电线路配电线路采用放射式敷设。厂区内的电缆采用电缆桥架或电缆沟敷设，局部直埋。各车间的电缆采用穿钢管暗配或沿桥架敷设。并根据场所的不同选用普通型、阻燃型、耐火型以及是否带铠装。防爆区域内的电缆采用阻燃型，腐蚀性环境内的电缆选用防腐电缆。防雷及接地所有工艺生产装置及其管线，按工艺及管道要求接地点一般不少于两点。本厂建构筑物按第二类防雷建构筑物设计，局部按第三类防雷建构筑物设计。屋面采用避雷带或避雷针作为防直击雷措施。屋内分级采用电涌保护器作为防感应雷及操作过电压措施。接地系统采用TN-S系统，电气设备的工作接地、保护接地、防静电接地以及防雷接地共用接地极，接地电阻≤4欧姆。仪表DCS的接地单独设置，接地电阻≤1欧姆。10kV总变的接地单独设计，接地电阻≤0.5欧姆如接地电阻达不到要求，那么采用降阻剂降低全厂的接地电阻。低压配电系统采用TN-S或TN-C-S系统接地，所有电气设备外露可导电局部均应可靠接地。变压器中性点的接地电阻小于4欧姆，全厂变压器工作接地、各生产装置和建筑物的保护接地、防雷接地、静电接地等系统相互连接，形成全厂接地网。电修(1)电修任务及规模电修主要承当本工程所有电气设备、厂内线路的检修，电气设备的试验，电气仪表、测量表计的校验、调整、检修等任务；负责供电管理工作，以保证电气设备的正常、可靠、平安运行。为了提高设备的利用率及检修质量，减少检修人员及电修厂房面积，电修工作中应采用以下措施：能在安装地点检修的电动机及变压器尽量就地检修。比较重要的、体积较大的、电压等级较高的高压电气设备、电力变压器和电动机的修理和试验，以及精度要求较高的仪表的校验依靠公司的力量协作解决。电修负责的线路检修工作只限于厂内10kV及以下的电缆线路。比较复杂的铸件和机械加工工作由机修车间承当或外协。(2)电修主要设备起重搬运设备：电动吊车；各种常用电气试验设备及工具。关于消谐措施为防止高次谐波对电网的影响，电气设备选择谐波控制在国家标准要求内的电气设备，并在10kV段装设一套消谐器消谐。提高系统功率因数为保证全厂功率因数到达0.90以上，在变配电室0.4kV母线进行无功功率补偿。0.4kV母线的补偿装置采用自动投切。节能措施设计时，尽量将变电所布置在负荷中心，以减少线路的损耗；所有电气元器件及材料选择低损耗型；变压器选用低损耗SM-11系列变压器；对负荷变动较大的用电设备如风机、水泵采用变频器节能。变压器也可在环境允许时设在负荷集中、单台电动机容量较大的场所；变电所内设置静电电容器补偿，提高功率因素；照明光源选用节能型，如节能荧光灯、金卤灯等；大电流的高压电缆按经济电流密度校核其缆芯截面。照明照明的照度标准值按照国家标准和行业标准选取。照明光源当高度在4米以下时，采用荧光灯、白炽灯。当高度在4米以上时，采用金属卤化物灯。道路照明和室外生产装置选用高压汞灯和高压钠灯。对装置区、装置控制室等主要人行通道采用应急灯照明。电讯.1电讯设施的主要内容为确保全厂平安、可靠、正常的生产及管理现代化的实现，根据其各套装置及配套公用工程设施的规模，以及生产工艺、公用工程的需要，本工程拟设以下电讯设施：行政管理生产调度站计算机信息网呼叫/对讲系统无线通讯火灾自动报警系统.2电讯设施方案(1)行政管理根据本工程的建设规模，拟在整个厂区建一个行政管理站。该站设在中控化验楼内，其程控交换机的初装容量暂按30门考虑，根据后期开展的需要，该交换机可扩容至60门。根据程控交换机的容量及与市话局通话的密切程度，本程控交换机采用全自动直拨中继方式(DOD+DID)。(2)生产调度站根据本工程的生产规模、生产调度组织系统及生产联系的实际情况，本工程生产调度系统暂按一级考虑。全厂总调度站亦设在厂前区中控化验楼内，其程控调度交换机的容量按30门考虑。(3)计算机信息网为了提高现代化管理水平，满足对内对外信息交流的需求，实现办公自动化，拟在本工程中建立一套计算机局域网。该局域网与当地主干数据网采用光纤宽带接入。其网络管理中心设在厂前区综合办公楼内。厂前区综合办公楼、车间办公楼、装置控制楼、变配电站等重要建筑内，对语音()和数据(计算机)线路拟采用综合布线方式布线。本工程约需设30语音点，30个数据点。(4)呼叫/对讲系统为了满足装置控制室与装置现场之间的通讯联络以及紧急情况下报警、人员疏散等需要，拟在全厂设一套呼叫／对讲系统。在各装置区、罐区分别各安装一套呼叫／对讲子系统，满足其内部呼叫通话的需要；在适当位置安装一套多路合并/别离设备，将各子系统联网，形成一套全厂性的呼叫／对讲系统。本方案所采用的是无主机分散放大呼叫/对讲系统，具有群呼、组呼、双工五通道通话等功能。利本套系统在紧急情况下，可进行火灾或事故报警。(5)无线通讯为了满足安装、调试、巡检时对移动通讯的要求，本工程各装置拟增设10对无线对讲。无线对讲机拟使用VHF或UHF频段，可实现点对点及一点对多点的通信。无线对讲机的频率待向当地无线电管理部门申请确定。(6)火灾自动报警系统为了防止火灾，及时进行火灾报警，本工程拟设一套火灾自动报警系统。该系统由火灾报警控制器、火灾重复报警显示器，火灾探测器、手动报警按钮等组成。在装置区及重要通道口安装假设干个手动报警按钮，在中控化验楼、车间办公楼、装置控制楼、变配电站等重要建筑内安装火灾探测器。火灾报警控制器设在全厂消防控制室。当发生火灾时，由火灾探测器或手动报警按钮迅速将火警信号报至全厂消防控制室，并将火灾报警信号就近送到消防队。以便马上采取措施，及时组织扑救。本工程语音信号和数据信号使用PDS非屏蔽双绞线传输，各系统缆线在建筑物之间采用穿钢管保护埋地敷设方式(铠装电缆采用直接埋地敷设方式)或在电缆汇线槽内沿工艺管架敷设方式，所有弱电系统缆线敷设应尽量与交流电力电缆分开敷设，当必须平行敷设时，必须留出足够的平安距离。7.4采暖、通风室外气象资料采暖室外计算干球温度-冬季通风室外计算干球温度-1夏季通风室外计算干球温度2室外风速冬季平均4.2m夏季平均2.9m日平均温度≤5℃的天数180采暖(1)采暖热负荷及热媒厂区采暖热负荷表序号建构物名称采暖面积(m2)室内计算温度(℃)热指标(W/m2)耗热量(kW)备注1配料车间216x2148034.62搅拌车间432x2148069.13枯燥车间432x2148069.14烧成车间21601270151.25破碎封装车间720148057.66办公楼180018701267食堂住宅楼231518701628门卫24181102.69地磅房3618110410锅炉房及浴室10812；251201311消防泵房43141104.712变配电值班30181103.3合计9396697.2采暖热媒为低温热水，供水温度95℃，回水温度70(2)采暖形式建筑物采暖均采用散热器采暖，采暖方式为上供下回水平串联系统，采暖用散热器均采用四柱760铸铁散热器，室内采暖管道用焊接钢管。通风厂区建筑物通风，采用自然通风与机械通风相结合的方式，生产车间以机械通风为主，补风靠门窗缝隙补充，换气次数按6次/时计算。主要设备一览表序号设备名称及规格型号单位数量备注1轴流风机Q=5100m3/hFT35-11No5#台30附：电机N=0.37kW7.5供热7.5厂区供热主要是供冬季采暖用低温热水，职工洗浴用热水。7.5.2全厂用热负荷见下表。全厂热负荷表序号用热项目用水压力(MPa)用水温度(℃)用水量(t/h)备注1职工洗浴用热水0.15403.72采暖用热水0.395247.5新建锅炉房内设锅炉及配套设备，水处理系统。(1)锅炉选型及配套设备采暖用热选用1台CLSG1.0-95/70-AIII型常压立式燃煤锅炉用于全厂供热，主要参数：额定热功率1.0MW，额定供回水温度95/70℃洗浴用热选用1台CLSG0.2-70-AIII型常压立式燃煤锅炉用于洗浴供热，主要参数：额定热功率0.2MW，额定供水温度70℃(2)水处理系统采暖供热锅炉补水采用软化水、锅炉用水水质标准如下表：项目悬浮物(mg/L)总硬度(mmol/L)PH(25℃溶解氧(mg/L)含油量(mg/L)水质标准≤5≤0.03≥7≤0.1≤2锅炉软化水补充水为0.12m3/h，软化水处理选用全自动软化器1套，型号：GA-1T，处理水量17.5室外采暖供热管网，采用直埋敷设，管材为无缝钢管，聚氨酯保温，外做玻璃钢保护层。7.5序号设备名称及规格型号单位数量备注1采暖锅炉Q=1.0MWCLSG1.0-95/70-AIII台12洗浴锅炉Q=0.2MWCLSG0.2-70-AIII台13循环泵Q=25mKQW65/160-2/5.5台2附:电机N=5.5kW台24全自动软水器Q=1mGA-1T套15软水箱V=2台16补水泵Q=3m台1附:电机N=0.37kW台17膨胀水箱V=0.5台17.6土建7.6.1本设计以乌兰察布市集宁高载能工业园区为建设地点进行建筑、结构方案的选型，主要依据国家现行的有关标准和规程，国家提倡的“技术先进、经济合理、平安适用〞的设计原那么，建设单位的指导性意见以及当地的自然条件、建筑材料、建筑构件的生产能力等因素进行设计，其建筑结构平安等级按二级，结构设计使用年限按50年设计。(1)本工程采用的主要设计标准《建筑抗震设计标准》GB50011-2001(2023年版)《混凝土结构设计标准》GB50010-2002《建筑地基根底设计标准》GB50007-2002《建筑结构可靠度设计统一标准》GB50068-2001《建筑结构荷载标准》GB50009-2001(2006年版)《砌体结构设计标准》GB50003-2001《钢结构设计标准》GB50017-2003《建筑设计防火标准》GB50016-2006《建筑内部装修设计防火标准》GB50222-95《工业建筑防腐设计标准》GB50046-95《工业建筑地面设计标准》GB50037-96《石油化工企业设计防火标准》GB50160-2023《化工建筑涂装设计规定》HG/T20587-96《动力机器根底设计标准》GB50040-96《石油化工塔型设备根底设计标准》SH3030-1997《>《石油化工企业钢储罐地基与根底设计标准》SH3068-952)设计根底数据根本风压0.60KN/m2根本雪压0.35KN/m2标准冻深20地震烈度7度7.6.27.(1)建、构筑物的建设设计是按国家现行的有关规定进行的。(2)建筑空间的划分应充分满足工艺生产，操作和检修的要求，并符合化工生产特点，满足防火、防爆、防腐、防尘等要求。(3)积极采用工厂布置一体化，生产装置露天化的原那么。(4)除生产上有特殊要求外，柱网及承重结构的布置应符合建筑模数的要求，构件的种类和类型应尽量统一。(5)建筑材料的选择应尽量做到标准化、系列化、定型化，并积极推广新技术，新材料以取得技术进步和经济效益，并尽量地采用当地的建筑材料。7.(1)内装修：厂房的内墙面及天棚一般为刷白色内墙涂料，办公楼、门卫、住宅楼内墙及天棚刷乳胶涂料，装修标准要求高的房间做吊顶。有气体腐蚀的厂房要求做防腐涂料。(2)外装修：厂房类建筑物外墙刷外墙涂料，办公楼、门卫、住宅楼建筑物贴面砖或喷涂仿石涂料，门卫大门厂标墙贴花岗岩板。7.(1)墙体砌体结构的建筑物墙体材料采用370厚承重普通烧结多孔粘土砖；框架结构的建筑物填充墙材料采用300厚小型混凝土空心砌块墙，建筑内部墙体采用200厚小型混凝土空心砌块分隔；防火墙采用240厚烧结普通砖；防爆墙采用240厚烧结普通砖配筋墙；栈桥墙体采用复合压型钢板墙体；对于住宅楼、办公楼等公共建筑要考虑节能处理，依据<<公共建筑节能设计标准>>DBJ03-27-2007,本工程按严寒地区维护结构。为此，应严格控制建筑物体型系数及窗墙比，外墙采用贴50mm厚聚苯板，外墙做外保温板以到达二步节能要求。(2)门窗门：外门采用塑钢门、钢质门、不锈钢门；内门采用木门、钢防火门、钢卷帘门、钢推拉门、钢上翻门，有特殊要求的应采用钢质门。窗：采用塑钢窗，双层中空玻璃，开启扇带纱扇，有防火要求的做钢质防火窗和防火玻璃。(3)楼地面一般地面采用水泥砂浆楼地面；局部采用地砖楼地面。办公楼、门卫、住宅楼等民用类建筑采用地砖楼地面。有特殊要求的地面如防腐蚀和不发火花地面要根据工艺要求考虑做防腐地面、不发火花地面。根据地质条件及地面荷载，局部地坪采用配筋混凝土地面。(4)屋面钢筋混凝土屋面采用带保护层的SBS改性沥青卷材防水，找坡材料采用1:10水泥珍珠岩找坡2%，保温材料采用100厚水泥膨胀蛭石板。复合压型钢板屋面及单层压型钢板屋面，保温采用岩棉100厚，找坡要求不小于5%，压型钢板挡雨板和墙体的压型钢板厚度不小于0.53mm，屋面的压型钢板厚度不小于0.6mm。7.按本工程的生产特点和贮存物品的种类，按照《建筑设计防火标准》GB50016-2006的分类要求，本工程局部厂房生产类别为甲、丁、戊类，在建筑设计中要严格按建筑防火的有关规定设计，厂房耐火等级按二级设计。工程依据标准合理的布置防火分区和疏散通道，采取相应的防火措施，所有建筑物均应按标准规定配置灭火装置。新建的建筑物按其耐火等级的要求，选用耐火极限符合标准的构件和建筑材料。依据《建筑设计防火标准》GB50016-2006第3.6条，对容易产生火灾和爆炸的工序，采用相应的防爆措施，即保证足够的泄压面积和泄压比值。选用防静电材料，设置平安窗并且双层窗同时向外开，采用单开门但不设门槛，砖墙之间，砖墙与柱采用强拉结,过梁支撑长度大于240毫米等,以保证生产和平安性。7.按本工程个别生产车间存在酸、碱性介质，对建筑物楼地面及梁、柱、墙体会产生腐蚀作用。本设计针对不同部位，不同介质，进行重点设防采取不同防腐措施。(1)酸性介质或酸碱介质腐蚀。地面：采用100厚耐酸、碱地砖，楼面采用10厚耐酸碱瓷砖。(2)碱性介质腐蚀：一律采用耐碱混凝土(3)钢结构防腐及配件防腐一律采用防腐涂料。7.6.37.本工程结构设计的原那么是平安适用、经济合理、技术先进，在确保质量的前提下应方便施工，加快建设速度。因此结构方案应选用结构体系受力明确，能够直接采用标准构件的尺寸，且施工进度快，经济技术指标较好的方案。根据工艺布置要求，选择经济合理的结构方案。建构筑物采用现浇钢筋混凝土框架结构、排架结构、砌体结构、轻钢结构等。详见建构筑物一览表。7.6工程厂址位于乌兰察布市集宁高载能工业园区内，场地工程地质地层结构主要是古老的麻岩、大理岩变质岩系玄武岩层。土质较好，适于建厂。抗震设防烈度为七度，设计地震根本加速度值0.10场地标准冻土深度2.00m7.本工程所处区域按全国地震烈度划分为7度区，为此，本工程按《建筑抗震设计标准》(GB50011-2001)(2023年版)进行抗震设计，抗震设防标准为丙类，地震作用和抗震措施均按7度要求设计。该场地无不良地质现象，无液化土层存在，该地基土承载力较好，无须进行地基处理。轻钢结构及框架结构优先采用钢筋混凝土独立或条型根底,待详细勘探报告出来后复核确定。7.6.4本工程所选常规建材如砂、石、砖等均以当地生产为主，但要选择较为正规的生产厂家，以保证质量。钢材、水泥、木材必须结合当地的交通运输条件选择国家指定的生产厂家的产品，未经有关部门允许不得采用。7.6.5根据工程特点，建议选用施工技术较好，具有相应资质的企业来承当本工程的施工任务。7.(1)原料库房建筑物长：12米，宽9米，层数一层；下檐口标高为6.0米，结构形式采用门式轻钢结构，墙面在标高0.90米以上采用彩涂压型钢板，0.90米以下为370mm厚砖墙。钢柱下根底为钢筋混凝土独立根底，坎墙用钢筋混凝土地基梁托起，内隔墙采用50厚洁净复合板，主钢构采用碳素结构钢Q235-B，所有钢构均需做抛丸除锈处理；主钢构需刷防火涂料：耐火时间为：梁：1.5HRS，柱：2.5HRS；屋面檩条采用“(2)消防水泵房建筑物长：10.80米，宽9.0米，层数一层，结构形式为砖混结构，外墙皆为370厚烧结多孔砖墙，内墙皆为240厚烧结多孔砖墙，屋面采用现浇钢筋混凝土板，墙下采用毛石条形根底，屋面采用水泥膨胀蛭石板保温，1：8水泥膨胀珍珠岩找坡，高聚物改性沥青防水卷材防水，内墙面刮腻子，外墙面贴瓷砖，地面为水磨石地面。门采用铝合金门，窗采用塑钢窗。(3)办公楼建筑物长60米，宽7.5米，层数四层，结构形式为砖混结构，外墙皆为370厚烧结多孔砖墙，内墙皆为240厚烧结多孔砖墙，楼层采用现浇钢筋混凝土板，墙下采用毛石条形根底，屋面采用水泥膨胀蛭石板保温，1：8水泥膨胀珍珠岩找坡，高聚物改性沥青防水卷材防水。内墙面刮腻子，外墙面贴瓷砖，地面及楼层面采用水磨石。门采用铝合金门，窗采用塑钢窗。依据<<公共建筑节能设计标准>>DBJ03-27-2007,本工程按严寒地区维护结构。为此，应严格控制建筑物体型系数及窗墙比，外墙采用贴50mm总建筑面积9025平方米7.6.钢材约700吨木材约300立方米水泥约2500吨附：建构筑物一览表主要建构筑物一览表序号建(构)筑物名称建筑面积(m2)层数结构类型备注1配料车间216一钢筋混凝土排架两座2搅拌车间432一钢筋混凝土排架两座3枯燥车间432二钢筋混凝土排架两座4烧成车间2160一钢筋混凝土排架一座5破碎封装车间720一钢筋混凝土排架一座6办公楼1800四砖混结构7机、电维修间243一钢筋混凝土排架8变配电间225一钢筋混凝土排架9原料库房108一门式刚架结构一座10成品库房108一门式刚架结构一座11门卫24一砖混结构12地磅房36一砖混结构13住宅楼(食堂)2315二砖混结构14消防水泵房98一砖混结构室内地下V=300m３15锅炉房及浴室108一砖混结构7.7机修为了保证生产正常进行,本工程设零配件及机修间(包括电、仪修),主要对生产中的机械设备、电器及仪表进行日常检修维护，并进行小型修理。零配件及机修间建筑面积为243平方米。工程的生产设备由国内制造，并且生产工艺成熟，自动化控制水平高，设备性能先进，大局部材质为钢材，经久耐用，维修量较小。但由于生产过程中各种运转设备较多，还有辅助设施的设备需要定期检修，为了便于维修，维护这些设备，保证生产线的正常运行，本工程需要增设机械修理和电器、仪表保养维修车间，本机修车间的维修能力只考虑一般的小修。中修以上由工业园区或社会外协解决。机修间主要设备一览表序号设备名称及规格单位数量备注1电焊机台2交流一台，直流一台2万用表台23仪修工具套24电修工具套25C16型车床台16台式钻床台17砂轮机台17.8化验室化验室是产品质量的重要保障体系，其目的和任务是对原料和辅助材料及成品进行检查和化验，从而为生产提供可靠数据，以保证产品质量。本工程设置主要对原料、辅助材料及成品进行化验及检验，并协助新产品的开发研制等。化验室要求自然采光良好，本工程中央化验室设在综合办公楼内。化验室设备一览表7.9仓储设施因厂址所在地距主要原材料产地较远，故生产运输主要以汽车或火车为主，产品销售市场重点在东南沿海地区及北方市场，运输主要以铁路为主，附近主要以公路为主。

生产所需主要原料购于上海及四川等地区，运输距离较远，考虑30天贮存期，即可满足工程的生产需求。因此，厂内根据相应成品及原料周转周期新建成品库、原料库。8节能节水8.1设计依据及原那么设计依据(1)国务院公布的《节约能源管理条例》(2)中国国家标准化管理委员会发布的《综合能耗计算通那么》(GB/T2589-2023)(3)中华人民共和国节约能源法(4)工业企业能源管理导那么(GB/T15587-1995)(5)关于工业固定资产投资工程增加节能减排内容的通知(内发改工字【2007】826号)设计原那么(1)执行国家现行的节约能源的政策、法规、指令及有关标准，合理科学利用能源，降低能源消耗，提高经济效益。(2)贯彻国家能源方针和因地制宜的原那么。(3)设计中所选用原材料、设备应尽量采用国家推荐的节能产品，严禁采用国家规定的淘汰的低效能高耗能材料和设备。8.2能耗指标分析节能降耗是提高企业经济效益的指标，尤其是包括原材料消耗在内的能耗，更是衡量同类装置的技术先进性、资源和能源的综合利用水平、管理水平上下、甚至是可以间接反映环境保护水平的重要指标。本工程认真贯彻执行国家和原化工部对新建、改扩建工程的节能要求，采用先进技术，合理利用能源，以最小的能源消耗取得最大的经济效益。磷酸铁锂正极材料的能耗指标，是指从原料的投入到成品检验入库为止的生产过程的全部水、电、汽及公用工程的消耗。任何能源均不得漏项和重复计算。能源消耗品种及年需要量折标表序号能源名称需要年量单位年需要量折标系数单位当量折标煤(吨)1电力万kW·h13080.1229kgce/(kW·h)1607.532燃料煤t2260.7857kgce/kg177.563新鲜水t64920.0857kgce/t0.556小计1785.65由上表可知,年产3000吨磷酸铁锂正极材料，生产综合能耗折标煤1785.65t,即生产单位产品能耗为595.22kgce/t。8.3节能措施工艺节能措施(1)在设计中尽可能做到流程合理，布局紧凑，减少各物料的输送距离，降低能耗。(2)选用国家规定的节能型设备，效率高，电耗低。建筑节能措施在满足生产工艺要求的根底上，结合本地区的材料资源及气象条件资料，合理布局，人工采光与自然采光相结合，创造良好的光环境，做到平安生产，节约能源。本工程外维护墙体采用300MM厚陶粒混凝土砌块，采用塑钢门窗，屋面采用性能较好的保温隔热材料，并采取相应的构造措施，做到经济合理，节约能源。电气节能措施(1)变配电设备的节