硅酸钠(泡花碱)的建设可行性研究报告

新疆沙湾县东湾镇卡子湾村建有二座直立式半焦炉，年立炭化炉基本技术性能，该规格直立炭化炉日用煤260t，每焦焦油低N低低不但浪费宝贵的优质能源还会造成环境污染。两座兰炭炉产企业地处农六师中心团场二分场的河滩中。居民居住区3km以远地方，当地居民居住分散，目前将富裕的这一部分煤气用于民用不太现实，因此本厂打算充分利用富裕煤气，灰或生产电石用的化工石灰。由于使用焦化炉煤气作为燃料生产石灰，具有生产炼钢用冶金石灰或生产电石用的化工石灰，其质量标准应符合《YB2404-79》及冶金石灰质量标准。冶金石灰及化工石灰表2-2化工电石石灰的质量标准23要在矿山进行破碎筛分。粉度在20—100范围内，用汽车运合格程度的石灰石经汽车卸入受料槽。再经原-1胶带机送人称量计(或人工推车、人工过磅)。称量好的石灰石，放入料车提升机的1m3料车内；当料车升至窑顶时，窑顶料卸自动打开，料车内的石灰石随即倾入窑内，即完成一次上料过程。整个上料过程均采用连锁控制。进入炉内上部的石灰石随着石灰的排出而下降。经上的主要成分碳酸钙受热分解，得到成品石灰。成品石灰下移的过程中，经过窑下部冷却带，受到从窑底鼓入的冷风的冷窑内热量来自于从身侧已进入的煤气的燃烧。进入窑内窑内各工作带均设有温度检测和气流压差检测，并设有经冷却的成品石灰，经螺锥出灰机和星型出灰机排至链板输送机，送至斗式提升机至单层振动筛进行分级。大于储存；小于10mm的筛下物作为普通石灰进入普通灰仓，从为了保证进入灰仓的石灰质量，需石链板机尾捡选废2.4主要工艺设备及布置窑，外径4.546m，有效高度为22.0m，有效容积为155m3。上部和下部的窑内衬采用粘土质耐火砖，煅烧带采用高铝质耐火砖，外层为硅藻土隔热砖。内衬与窑钢壳间采用高炉水2.4.2辅助设备2.5主要生产技术指标3昼夜全灰0.64t/m3昼夜3/t冶金灰年班时返回原料堆场序1234567序号89进入原料堆场石3.1竖窑结构参数4.546m其中预热带煅烧带冷却带(5)高径比7：33：13.2竖窑热工参数(每座窑)(1)石灰平均耗热5400KJ/kg灰(2)煤气低发热值8268KJ/标m33/kg灰3/kg灰3/h3/h14000-18000Pa39-4500标m3/h（15）烟气量3.3.燃烧计算3.3.1理论空气计算2600-3000标m3/h6：414000-15700Pa400-1000℃1000-1150℃1000-100℃0-500Pa300-600℃每m3煤气理论干气量V千V千=0.875K底/1000X1/4.18=0.875X8268/1000X1/4.18=1.731标m3/标m3气V35=V千X1.039=1.731X1.039=1.80标m3/标m3气3.3.2实际空气量计算取空气过剩系数d=1.1,则实际空气量V实为V实=1.8X1.1=1.98标m3/标m3气平均Q风均=3225X1.98=6386标m3/h最大Q风大=4268X1.98=8450标m3/h3.3.3烟气量计算煤气燃烧所产生的烟气量V煤烟为：V烟煤=0.725XX低/1000X1/4.18+10=0.725X8268/1000X1/4.18+10=1.434标m3/标m3气VCO=1.947X1000/100X0.02242=0.436标m3/kg平均Q烟为=1.434X3225+0.436X3875=6314标m3/h最大Q烟大=1.434X4268+0.436X133=7922标m3/h窑内径3000mm,外径4546mm，内衬厚度761mm。其中工转的规格为TZ-3和TK-81;标高13.5m—21.5m部分砌LZ-65高铝砖，以延长窑衬寿命。砖的规格为TZ-3和TK-81。保温层厚230mm,用GG-0.4硅藻土硅，规格为TZ-3和TK-81。硅窑衬用材(一座炉)90.0t4.1、总图运输平面布置石灰窑占地50X50=2500m2,具体平面待到现场进行考察后再定。场地排水采用自然排水。4.2、工厂运输每座石灰窑年运入石灰石8.0X104t,全部汽车运输，运出石灰3.5x104t,汽车外运。所有气运全部组织社会车辆运输。在场内需配置装载机一台，用于经受料槽转运石灰石。一座石灰窑用电设备装机容量约400KW。按满负荷考虑，由焦化厂统一考虑电源，用电设备全部是低压。用电设用电设备一律实行手动操作。各生产工段照明采用白炽灯，配电操作室采用茨光灯。根据要求在有利位置设置安全电压照明插座。车间电气外线采用变压器中性点直接接入地运行方式，正常时外表面带的用电设备均采用保护接零方式。窑炉及厂房需防雷防雷接地与电气接地供用一套接地外线，其接地电阻值≤4Ω6.1.1、水源供水在水源地由管道输送经计量后流入厂内贮水池，经水泵加压后送至厂内环状给水管网供给用户使用，6.1.2、车间用水要求表6-1车间用水要求见表6.1.3、给水系统6.1.3.1、石灰窑窑顶水箱直流给水系统LXBXH=4500X3500X4000mm;水泵吸水井尺寸为：LXBXH=6000X2000X500mm.窑顶冷却水箱供水，根据工艺要求，采用自动控制，当水位达到正常高度时，水泵停止工作，自控部分见电器和计为节约能源和水资源，窑顶冷却水箱用水为间接冷却用水，用后水，只是水温度升高至80℃左右，未受任何其他污染；可排入浴室，作为浴室补充水，不直接外排。6.1.3.3、生活给水生活给水全部入焦化厂统一考虑，本设计不增加内容。6.1.3.4、消防给水考虑，消防总水量20L/s，内部消防水量15L/s，火灾延续厂内给水管网上消防栓或贮水池取水加压灭火。6.2.1、生产排水窑顶冷却水箱的热水，排至浴室，做浴室补充水。其他生产排水，就近排入室外排水管道。单斗提升基地坑积水和车间内低洼处积水，本设计选用WQ-6型作业潜水电泵一台，Q=8.5m3.h,H地坑内的积水抽至室外明沟。6.2.2、生活排水生活污水由焦化厂统一考虑。仍就近排入室外下水道。6.2.3、雨水车间及场地的雨水排出由焦化厂统一考虑。车间的通风除尘根据《建设项目环境保护设计规范(GB9078-1996)》等标准和规范进行设计。达到车间内空气3中粉尘的最高容许浓度6mg/m和通风除尘系统排气筒的排放3浓度不大于150mg/m3的目的。设计所用气象条件按国家对新疆沙湾县的有关气象参数确定。7.2、主要设计决定7.2.1、竖窑烟净化系统石灰竖窑烟净化，目前国内仍无十分可靠的方法。本设计根据和舞阳钢铁厂等单位的生产实践，结合其他窑炉烟80—110℃窑顶烟气—→机力空冷器——————横扁袋除尘野风阀器——→锅炉引风机。实践证明，只要烟气能降低到合适的温度，采用袋式收尘器处理石灰竖窑烟气是成功的。因此关键在于选择好设计选用机力空冷器的目的在于，降低空冷器的重量、提高冷却能力，而且便于通过调节冷风量来达到控制烟气温度(80-110℃)的目的。要尽量避免使用野风，以节生除尘器过滤面积和风机能耗，降低造价，设计不考虑用于防止烟气，结露而采用的加热措施，烟气结露情况在正常生产中应该很少出现，当其出现时，言气中含尘浓度不高，可采取短暂的直排方式以防除尘器虑袋粘堵。每座竖窑设一个烟气净化系统、其主要设备是（1）风机Y5-48No10C,风量25982m3/h,风压4450Pa，功过滤风速m/min。除尘端阻力小于1300Pa，除尘效率大于99%，装机容量3.16kw，该除尘器结构紧凑。维修工作量小、换袋极为方便，除尘器运行更为稳定可靠。（3）机力空冷器为并联二通道式，冷却面积450m2，空冷7.2.2、环境粉尘除尘系统C—1系统，两台星形出灰机向链板输送机卸料时产生大量粉尘，此处设置抽风罩抽尘。本系统总处理风量除尘器一台，过滤面积180m2。C—2系统，本系统处理链板机卸料，电振机给料，斗提机（上、下）抽风等处粉尘。处理风量10400m3/h。风机C—3系统，本系统处理振动筛，胶带机受料，三个料仓抽风等处粉尘，处理风量9900m3/h，风机、除尘器选型CC—4系统，本系统处理三个料仓给汽车卸料所产生的粉尘。因三个仓卸料不同时进行，故考虑用电蝶阀控制其抽风点。系统总处理风量9600m3/h。风机、除尘器选型同CC—1系统除尘器及风机设置在竖窑9.5m平台上，所收集的粉尘定期排至运行中的链板机上。C—2—C—4的除尘器机设置在成品料仓顶层、他们所收集的粉尘定期子流至粉料为防止C—1系统个别红粒料进入布袋除尘器而烧毁布袋、设计决定在布袋除尘器前设置粒颗沉降箱。7.3车间通风及空调（1）为排出竖窑机房的余热，风机房墙上安装2台（2）竖窑操作室和除尘操作室各安装一台LFD—6分体式空调器，制冷制热量均为700W.(3)竖窑平台等处设置移动式轴流风机LF038NO6共48.1、竖窑鼓风根据工艺专业的计算、每窑要求供风量为800—1000m3/h，按6：4的比例分为一次、二次风分别送入窑内。为便于这两次风的风压控制，设计决定这两次风自成系统，即每窑各用两台风机、两路风管单独供风。由于一、二次风一个经校核计算，二者可用同种型号风机。该风机为H10—13—11NO7.5A,风量4865—6980m3/h，全压14945—14131Pa,功为减轻鼓风机房的噪音的影响，设计决定由土建对风机房做吸声墙等隔音设施，同时在一次风的风机进出口处装阀，由竖窑操作室根据炉况进行点动控制。8.2蒸汽和压缩空气8.2.1汽源及设计范围蒸汽和压缩空气均由焦化厂现有的锅炉和压缩空气站供给。本设计只考虑了车间内部的煤气管理的清用蒸汽管8.2.2压缩空气序序号数1闸伐32闸伐331次闸伐8.2.3蒸汽消耗量压力为0.6Mpa,用气制度为间断用汽；气源由已有焦化厂锅每座竖窑平均耗焦炉煤气为3225标m3/h,最大耗量为4268标m3/h,煤气入窑压力为14000～16000Pa。2、煤气加压站石灰车间内部增设煤气切断和排水设施,及入窑煤气压力和流量检测手段,选两台D100～1,2363/1,05668型加压机一台备用煤气管道￠426x6,从焦炉煤气总管送至煤气加压站,煤气经过加压后再送往石灰窑。第十章工业自动化本工程设计为一座155m3煤气燃烧竖窑之热工控制。其设计内容包括以下系统的热工检测及自动控制;（1）为防止6煤气进入操作室而引起事故发生，有关煤气压力测量和流量测量，均采用压力或差压变送器配相应二次仪表指示或记录，且将变送器装于现场。（2）由于现有煤气热值波动较大，故本设计中煤气—空气配比自动调节，而采用了遥控操作，远方手动调节煤气与空（3）对部分温度测点，采用巡回检测仪。（4）对原料、成品、燃料设有必要的计量器，并累计、指（5）为确保生产安全，设置必要报警的联锁系统。（1）单元组合仪表均采用为DDZ—Ⅲ型电动单元仪表。（2）各项煤气压力检测均采用微压力变压器一、二风压及窑顶压力测量，采用YSD—3型电感式微压变压器。（3)温度就地指示，采用双金属温度计。（4）测温一次部件采用普通热电阻或热电偶，流量测量节（5）指示仪表采用数字显示仪，记录仪表采用ER记录仪。（6）进窑石灰石和成品石灰称量采用电子秤显示，机械累10.4.1、竖窑、风机系统（1）该系统检测控制项目包括烟气、预热带、煅烧带、冷（2）本系统煤气空气配比采用DFQ—1000型操作器配伺服放大和2AJW6电动蝶阀组成软手操作系统，可根据窑温手动操作进炉煤气、空气流量。（3）窑顶水箱设有高低水温报警。（4）进窑煤气设有低压发讯，并参与电器联锁，自动关闭煤气阀，同时打开放散阀。（5）石灰石称量设有空、满料发讯，参与电器联锁。10.4.2、除尘器系统两除尘系统皆设有进除尘器烟气温度检测报警联锁。通风机前温度检测，除尘器前后差压检测、记录及报警联锁。10.4.3、仪表室及盘箱（1）竖窑及风机系统之仪表设在操作平台，要求采光，防尘良好，层高4.5m，面积36m2,水磨实地面，油漆墙裙，内本工程系新建一座155m3气烧石灰竖炉，并配套新建成品库及相应的辅助设施。绝对最高温度35℃~37℃绝对最低温度-35℃~-42℃平均最高温度22℃(7—8月)平均最低温度-18℃（12—2月）夏季主导风向：东南风冬季主导风向：西风最大积雪深度:85cm（6）特殊情况地震烈度：五度（7）土建设计资料基本积雪:60kg/m22石灰车间扩建部分主要由下列工程组成：（2）石灰培烧工段（3）成品贮运工段（包括链板输送机部分通廊）（4）煤气加压站11.4、车间建筑结构选择：竖炉基础为现浇砼基础（1）上料平台、料斗、矿仓及低坑等构筑一般为先捣钢筋(3)配电室、鼓风机房，水泵房等为砖混结构（4）维护结构，砖墙，木门、钢窗。屋面为预制钢筋砼屋面板和现浇钢筋砼平板屋面。混结构房屋一般采用砼及砖基墙带形基础；工形柱采用现浇钢筋砼宝杯型基础；现浇矩形钢筋砼柱采用现浇钢筋砼阶梯形基础；竖窑基础暂按平板式桩基考虑。（6）设备基础为砼或钢筋砼基础。本工程为新建155m3石灰窑一座，年产冶金石灰3.21X104t,普通灰0.25X104t,共计3.415X104t。本工程的能源消耗主要包括培烧石灰所需燃料和成品筛分工序及煤气输送，通风除尘，热力设备等设施的动力消耗。不包括石灰石破碎工序及车间外部管网消耗的能源。其能耗统计如下表5产品单耗kg标煤m3/t灰根据上述计算，本工程年能源消耗总量为：焦炉煤气:44标m3,总计折合标准煤8584.6t。13.1、污染源、污染物简述13.2、污染治理方案13.2.1、烟气治理方案竖窑烟气含尘浓度较大，采用负压反吹布袋除尘器除尘，除尘效率可达99%，排放气体含尘浓度降至150mg/标m3以下，能满足钢铁行业污染物排放标注要求。13.2.2、粉尘治理方案链板输送机、斗式提升机、振动筛、皮带输送机、石灰料仓卸料口等处在生产中产生粉尘，分别设置4个除尘系统，采用回转反吹扁袋除尘方式除尘，效率可达99%，排放气体含尘浓度可降至100mg/标m3左右，符合国家排放标13.2.3、噪音治理方案设置风机房，将噪音源集中并采取消、隔音措施、即将竖窑鼓风机，除尘抽风机、煤气加压风机集中在风机房内，竖窑鼓风机进出口装消声器，机房内设控制室，机房现控室在结构上采取隔音措施，使操作岗位噪声值达到噪声控本工程生产用水为间接冷却水，水质不受污染，串流作为其他用水，少量地坪冲洗水和生活污水外排，水质符13.4、环境影响分析石灰车间对坏境的影响主要是粉尘，本设计对生产中的各扬尘点，竖窑烟气分采取了高效除尘措施，控制粉尘做好环保与主体工程的“三同时”并在生产中加强对除尘设施的将粉尘对环境的影响控制在最低限度。14.1、设计原则与规范钢铁企业总图运输设计规范。14.2、生产工艺流程与主要生产设备14.2.1、生产工艺流程详见第二章14.2.2、主要生产设备有起重设备，运输设备，提升、筛分设备，包括上料、鼓风、电控、仪表、竖窑本体及窑体及烟气除尘，成品除尘设施等。14.2.3、车间性质与特点作坏境较差的高温车间，产品为炼钢辅助材料—冶金石灰。14.3、房屋结构与耐火等级捣钢筋砼。配电室、鼓风机房、水泵房等为砖混结构，屋面为预制钢筋砼大型屋面板和现烧钢筋砼平板屋面。按GBJ16—87规范附录三“生产的火灾危险性分类举例”其生产类别为“丁”类。本建筑物按耐火等级为“一级”设计，满足生产车间对房屋的安全距离建一座155m3竖窑,其四邻无易燃易爆危险品,满足防火规范关于防火安全距离要求。14.5.2车间消防措施生产工艺布置充分考虑了防火距离和疏散通道门,生产区有关地面没有安全拦杆,石灰竖窑焙烧工段合理设置有出车间配电室、鼓风机房、水泵房等设施均按防火要求设计了防火防爆等安全保护设施并设有醒目标志。车间照明除生产检修外还设计了事故照明,厂房按三类建筑设防雷接地系统,以防雷击和伤人.车间内部,特别在电器设施、操作室等出口附近设置有提式干粉灭火器,用于灭油、电类等引起的火灾.车间内主公路路面由3.5米扩宽至6.5米沿道路配置消火,可进消防车,消防用水按151/s设计,可满足一次两个小时用水量.其它消防设施由工厂统一考虑.丶15.1劳动定员及劳动生产率15.1.1车间新增劳动定员本工程的车间劳动定员为50人,其中管理人员3人劳动定员11114111141114111141111411114111141111114111142114111111111111311生产工人实物劳动生产率711/人.年全员实物劳动生产率683/人.年15.2、项目实施进度及资金筹措本项目从设计到施工、建设周期为半年.15.3.1成本计算依据(3)、电价为0.38元/kwh,焦炉煤气价为0.1元/标m3(1978kca/标m3),补充新水价为0.13元/m3。(4)原料及燃、动力消耗指标由工艺等专设计提