《直接还原铁项目可研报告》

可编辑★250万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告XX省冶金设计院2012年7月1.1.1项目名称250万吨/年直接还原铁项目1.1.2项目负责人(1)以循环经济理念来指导项目建设，认真贯彻国家和地方有关法规及行业政策。特别是环保、节能、安全、卫生、消防等方面的政策和法(2)坚持高起点、高效益、低消耗的设计原则，采用当今国内外先进的技术及装备，建成国内外先进的环保型企业。本项目依托XXXX自治县的铁矿资源。该县隶属于XX市，1987年5月成立XX自治县，2001年被列为国家扶贫开发重点县，辖25个乡镇，396个行政村。全县总面积3510平方公里，总人口52.9万，有满、汉、苗、回等11个民族，XX人口占68.6%。境内区域广阔，资源丰富，有铁、金、石等多种矿产资源，其中铁矿资源尤为丰富，铁矿资源储量达15亿吨以为实现县域经济的跨越发展，不断培育县域经济发展的后劲和支撑，XX县委、县政府依托本县丰富的铁矿资源势的我国最大的钢铁企业河北钢铁集团公司(原唐山钢铁集团)、北京XX★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式热能技术有限公司合作，建设山XX经济示范园区，实施工业入园，园区带动的发展战略，落实工业生产项目，促进企业合作、规模化生产，实现优势互补、良性互动。唐钢负责整合本县主要铁矿资源，并在园区建设260万吨/年规模的氧化球团厂，XX公司以氧化球团为原料，建设竖炉年产250万吨直接还原铁作为铁浴炉的原料，铁浴炉生产88万吨融熔还原铁水。铁水供唐钢作为炼钢原料。唐钢气体公司提供氧气氮气等工业气体。目前，竖炉年产250万吨直接还原铁项目已获河北省发展改革委批准，氧化球团厂已经开始建1.3.2项目建设的必要性1.4.1研究范围★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式1.4.2研究结论“气基直接还原铁+铁浴炉”工艺技术先进，设备运行安全可靠，产品质量优良。作为高品质优质钢种生产所必不可少的原料。本项目的建设投资197085万元，所得税后内部收益率26.09%,投资回收期为5.5年(含建设期1.5年),项目的盈利能力满足行业要求。项目各项效益指标及敏感性分析结果表明，项目具有较强的抗风险能力和贷款清偿能力。序号数量装置规模融熔还原铁水万吨/年公称能力煤气万Nm³/年副产品水渣万吨/年副产品硫磺吨/年~2000副产品二年操作时间小时三主要原料1煤万吨/年2氧气3氧化球团万吨/年竖炉原料四公用工程1新鲜水万吨/年2电万kWh/年可编辑★3脱盐水万吨/年4氮气5仪表空气6蒸汽万吨/年五三废1废气达标排放2废水3废渣万t/a作为副产品外售六年总运输量万吨/年1运入万吨/年2运出万吨/年七占地面积公顷八总定员人2产品市场预测表2-1,走势图见图1。由表1和图1可知，2001~2007年增速最快，平均年增2006年只生产了20万吨，进口277万吨。年份产量5比上年%年份产量比上年%年份产量比上年%表2-2世界各国直接还原铁厂产量统计单位：百万吨增加%增加%增加%增加%增加%增加%印度委内瑞拉伊朗5墨西哥沙特阿拉伯6俄罗斯6埃及特立尼达和多巴哥阿根廷2南非3利比亚3印度尼西亚马来西亚新西兰卡塔尔加拿大012德国1巴西中国美国1秘鲁澳大利亚2.2.1价格现状年铁矿石涨价65%,唐山地区铁精矿粉价格去年12月份已超过1500元/t。参见表2-3,图2。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★表2-32007年1-12月国内主要地区铁精粉价格2007年1-12月国内主要地区铁精粉价格地区辽宁朝阳山西代县湖北大冶河北唐山山东淄博安徽繁昌单位：元/t湿基不含税干基含税10月11月12月2.2.2废钢价格情况约在13~15亿吨，还未进入废钢铁高产期。废钢铁的供应量的增长远远跟不上★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式全世界平均吨粗钢耗用废钢400~500kg,我国由于缺乏废钢资源，2000年废钢单耗水平为228kg/t,是世界平均水平的50%,2007年我国废钢单耗按160kg/t测算，全年废钢需求量为7840万吨。据测算，2007年社会废钢产生量4200万吨，钢铁企业自产废钢3000万吨左右，加上铸造、设备制造小五金吨。2007年1~9月废钢生铁平均价格走势见表2-4和图3。月份废钢价格生铁价格0图32007年1~9月废钢生铁平均价格走势图2007年1~8月进口普通废钢202万吨，与上年同比降了51.28%,8月进口普通废钢价格上升到491美元/t,创历史新高。进口废钢市场继续处于低迷状2.2.3价格预测厂的直接还原铁出厂价高达4000元/吨，未来几年也将维持在高位运行。2.3市场竞争力分析市场竞争力，主要取决于市场容量和生产要素的优化重组。2007年全球粗钢产量约13.5亿吨，我国粗钢产量约5亿吨，占全球产量的37%;全球直接还原铁产量约6500万吨，我国只有50万吨，只占0.77%。如果按全球的直接还原铁所占粗钢产量的平均比例计算，我国直接还原铁的缺口为2350万吨。党的十六届三中全会《决定》提出，“抓住新一轮全球生产要素优化重组和产业转移的重大机遇”。全球生产要素优化重组和产业转移，本质上说的是一种产业结构调整现象。对于现代化大工业生产，资源、技术、管理、资金、信息都是非常重要的生产要素。XX山XX经济园区的“250万吨直接还原铁+铁浴炉”项目，依托当地铁矿资源优势，通过北京XX公司把先进的气基直接还原技术引进到本园区，填补了我国的技术空白和产品空白。依托区位优势，生产的优质融熔还原铁水产品可满足环渤海经济圈装备制造业和钢铁业急需的高品质炼钢铁料，以促进其加工贸易和产业的转型升级。该项目原料和产品均在工业园区内，可以减少原料和产品的库存量，减少生产和管理成本，有利于发展循环经济。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式3产品方案及产品规格3.1产品方案融熔还原铁水：88万吨/年或直接还原铁：250万吨/年硫磺：～2000吨/年年操作时间：7200小时操作制度：四班三运转3.2产品规格日常生产热装铁水，铁浴炉检修时，生产热压块HBI直接还原铁HBI质量指标为：序号指标(wt)1金属化率23全铁(TFe)4金属铁(MFe)58.1%6脉石总量融熔铁水成份序号数值1碳2硅03锰4磷5硫6温度★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式4工艺技术方案本装置采用目前先进的水煤浆气化工艺制还原气，还原气氢碳比可通过变换灵活调整，能为还原铁生产提供优质的还原气；还原铁生产采用Midrex工艺，技术先进可靠。还原铁直接进入铁浴炉，工艺流程图如还原气制备系统竖炉系统水煤浆制备炉顶气压缩加热炉氧化球团竖炉铁浴炉系统降温进煤气管网热旋风风机房炉前水渣铁浴炉4.1.1.1煤气化灰熔聚流化床粉煤气化技术为中科院山西煤化学研究所与秦晋科技公有水煤浆气化技术、荷兰谢尔(Shell)粉煤加压气化技术和德国索克(GSP)水煤浆气化技术是在煤中加入添加剂、助熔剂(视煤的灰熔点)和水，度1300～1400℃,气化炉无转动部件，对于生产合成气的气化炉，大多采用★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式惰性气体含量很少，对还原气生产来说，不需脱甲烷和氮。氧、蒸汽气化，干粉进料，气化温度达1400～1700℃,碳转化率99%,有效气用废锅流程，可副产高压蒸汽。采用干粉气化，氧耗量较德士古低(~15%)。但气化炉(带废锅)结构复杂、设备庞大、设备费及专利费均较高。主要设备需炉的工艺特点，又有Shell气化工艺的特点。上世纪70年代开始研究，1979年序号水煤浆炉气化炉形式加压气流床加压气流床加压气流床2气化剂氧气氧气氧气3气化压力/Mpa可编辑★序号水煤浆炉4气化温度/℃5能量回收形式水激冷或废锅废锅激冷、水冷壁6炉体保护装置耐火材料水冷壁锅炉水冷壁锅炉7适用原料烟煤褐煤+烟煤褐煤+烟煤8使用原料粒度水煤浆占70%干粉煤<250目碎煤干法加料90%<250目9有效组分CO+H₂<0.100氧耗Nm³/(1KNm³CO+H₂)煤耗kg/(1KNm³CO+H₂)碳转化率对环境影响洁净煤气化洁净煤气化洁净煤气化工程投资较多大I²1较多技术难度技术较复杂技术复杂[3技术较复杂送料系统较复杂复杂141复杂|4]国产化程度全部国产化主要部件目前全部依赖进口主要部件依赖进口运行情况自93年引进及国产化的多套均正常运行目前尚在试运行中目前尚无工业化运行装置[2]按年产20万吨氨计，Shell(无备用炉)投资较Texaco(有备用炉)多15~20%;综合以上比较，本项目采用国内的非熔渣-熔渣的水煤浆气化技术制炼由于气化压力降低，每增加1台炉子，投资要增加30%。根据还原气用量低温甲醇洗工艺是采用冷甲醇作为溶剂脱除酸性气体的物理吸收方化和浙江大学的协助下1999年该项研究通过了中石化的鉴定，2000年获技术采用六塔流程，与林德工艺相似，设备投资比林德工艺低~10★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式吸收能力，但对COS的吸收能力较弱。NHD净化可将CO₂脱至0.两种工艺的比较见表4-2。序号低温甲醇洗1吸收环境2溶剂循环量小大3净化度4制冷消耗高低5溶剂热稳定性好好6价格与来源市场供应多，价格低市场供应多，价格较高7其他说明粘度小、吸收易达到平衡粘度大、传质差8工艺技术的成熟性成熟成熟9影响投资因素设备多、部分材料、机泵需引进软、硬件费低操作与投资操作费用少、投资高操作费用高(10%),投资低(40%)典型的克劳斯装置通常由一个燃烧段和随后的二个或三个催化转化段组成，燃烧段由带有燃烧室的燃烧炉和废热锅炉组成，在燃烧段，克劳斯原料气中1/3的硫化氢按照下面的化学反应式燃烧生成二氧化硫，根据★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★克劳斯平衡反应，二氧化硫与剩余的硫化氢反应生成单质硫： 在燃烧室典型的1200℃温度条件下，硫的转化率为60~70%,由于原料气中含有CO₂、NH₃和烃类等杂质，因此在燃烧段可产生许多副反应，反应后的气体离开燃烧室，进入废热锅炉冷却至160℃左右，回收热量产生蒸汽，以冷凝分离液硫，工艺气再经加热后，将在有克劳斯催化剂的反应器里利用催化剂使克劳斯平衡反应向生成硫的方向进行，以进一步提高硫的转化率。克劳斯反应段由工艺气加热器、催化反应器和硫磺冷凝器组成。硫磺在克劳斯反应器后冷凝分离，未反应的气体进入下一个催化反应段继续反应和生成硫，其反应过程如下：对于硫化氢含量高的富酸性气，设有二个反应段的克劳斯装置理论上的回收率为96%,设有三个反应段的克劳斯反应段的克劳斯装置理论的上的硫回收率为98%,但在实际上，由于受到各种条件的限制，硫的回收率只能达到94~97%。而硫化氢含量低于25%V左右的酸性气，硫回率将更低。对于硫化氢含量低的富酸性气，可采用络合铁法。其溶液的活性及稳定性好，正常情况下无Fe(OH)₃沉淀，没有堵塔危险。溶液极易再生，生成硫的颗粒大，易于分离。另外，脱硫溶液无毒，对环境污染少；溶液配置简单，原料价廉易得；溶液中付反应生成物增长速度慢。由于络合铁法流程简单、设备少、占地少、投资省，该法也是较普遍采用的氧化脱硫方法，国外应用较普遍，我国兰州化肥厂、腾县化肥厂等用此法脱硫，并进行硫回收。综合以上，本项目采用络合铁法脱硫。4.1.2直接还原铁方案直接还原工艺用于将球团矿或块矿形式的铁氧化物转换成适于炼钢的高度还原产品。为实现这种转换，还原工艺利用连续流动的还原气体用化学方法从铁★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★十33炉产量大(最高达180万t/年)等优点。目前，MIDREX和HYL竖炉生产技术Midrex法法。据统计，其生产量2001年为2684万t,占直接还原法产量的66%以上。气Midrex法的一次能源是天然气，通过天然气蒸汽转化反应将其转化成CO和H₂。炉料从炉顶通过布料器(或多个加料管)合理地布入炉中，在还原区与CO和★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式和H₂(约70%),通过洗涤器重新返回到重整炉，重整后进入竖炉循环使用。Midrex竖炉法是1968年由美国提出，1969年第一次建厂，而后迅缩写。20世纪70年代墨西哥在固定床HYLI法基础上发展为HYLⅢ式竖炉，应用相当广泛，约占世界直接还原铁产量的17%。HYL法工艺炉料(铁矿石球团)自反应器顶部加入，还原气由中部还原区4.1.3铁浴炉铁水方案4.1.3.1铁浴炉工艺方案炉渣射流从顶部喷入，从热风炉送过来的1200℃的热空气通过水冷喷枪从顶部HBI也可在生产时少量配比加入铁浴炉，但配比不能超过4%,料仓中的★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式为耐热不锈钢0Cr18Ni9,内腔通煤粉，外腔通热旋风外部为钢壳，材质Q235A,内衬钢玉砖耐高温荒煤气冲刷，壳体内喷FN130涂料，砌50mm厚硅酸铝纤维砖，壳体温度在工作在80℃设热风炉及管线使鼓入铁浴炉内的风温加热到1200℃,同时利用铁浴4.1.3.3年产88万吨铁水，铁浴炉与高炉对比分析高炉铁浴炉备注成本(元/吨)随着目前焦碳价格上扬，两者的差价会进一步扩大投资总额(亿)(包括焦炉、烧结)建设周期2年1.8年SO₂年排放量413吨120吨CO₂年排放量138万吨41万吨粉尘年排放量64吨18吨生产组织高炉停炉、开炉周期长，长期休风后的复风生产困高炉不能配吃粉状含铁原料，焦碳质量低于二级冶金焦影响高炉顺行，导致成本大幅度上升。焦化、烧结、炼铁之间的生产调度定员287人(包括焦炉、烧结)242人占地大少(省去了焦化、烧结可编辑★占地)固废处理产生瓦斯灰、除尘污泥，要另设处理装置可消化含铁粉尘，循环使用。产业政策限制类鼓励类4.3.1备煤原料煤经汽车运输进厂，贮煤场由桥式抓斗起重机和推土机承担原料煤的倒运。原料煤被送入受料槽中，由受料槽下地皮带运走，通过胶带输磨机前贮仓中原料煤和石灰石粉(低灰熔点煤不加),按配比经计量4.3.2气化制浆用水由制浆水泵将水由制浆水槽经计量后送入磨机。制浆用水为来自灰水处理单元，其余部分根据需要，用原水补充。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式煤浆由煤浆槽经煤浆加压泵加压后连同空分送来的高压氧通过烧咀进CmHnSr—→(n/4-r/2)CH₄+(m-n/4+r/2)C+rH₂S反应在4.0MPa(G)、1350～1400℃下进行。来自气化工段被蒸汽充分饱和的原料气(3.74MPaG,216℃),经气液分离器分离液体后，与净化后的还原气换热(还原气升温至～190℃并减压至～0.6MPaG送直接还原铁系统加热炉)和副产蒸汽降温，调整煤气中的水碳比，以达到适宜的变换率。然后煤气与变换气换热升温后，依次进入预变换炉和变换炉，预变换炉的作用是除去煤气中灰尘和会使催化剂中毒的有毒物质，煤气在变换炉内发生如下化学反应：由于一氧化碳变换反应是放热过程，出变换炉的气体温度升高，首先脱盐水预热器、净化还原气预热器进行热量回收。最后经水冷器进一步降★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式闪蒸槽闪蒸，该闪蒸气与脱碳工段的高压闪蒸气合并一起进入脱碳闪压经浓缩塔分离器分离出夹带的NHD溶液后高空排放。量CO₂和少量H₂的闪蒸气，闪蒸气经冷却去闪蒸气分离器，闪蒸液又与量的CO₂闪蒸出来，经闪蒸气水冷器冷却到40℃,也进入闪蒸气分离器分从脱硫低压闪蒸槽出来的富液与来自再生塔底的NHD贫液换热，使NHD将此贫液分成两股，一股去脱硫贫液泵I升压后进入脱硫塔上部，另一股★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式气中含有H₂S、CO₂等，经脱硫闪压机压缩后去浓缩塔，被NHD溶液吸收来自脱硫工段的脱硫气和来自炉顶气压缩机压缩的炉顶气混合后进入脱碳塔，气体自下而上与从塔顶来的NHD溶剂逆流接触，塔内有5层碳钢扁环散堆填料，气体中的CO₂被溶剂吸收，部分H₂S、COS被吸收。从塔顶出来的净化气经净化气分离器除去少量雾沫夹带的NHD后，净化气送变换工段经过多级换热后送加热炉加热。进脱碳塔塔顶的NHD贫液在塔内吸收的CO₂工程中，由于CO₂的溶解热使溶液温度升高，进入水力透平回收静压能后，分两路分别进入脱碳高压闪蒸槽，脱碳高压闪蒸槽设备为板式塔，部分溶解的CO₂和大部分H₂在此解吸塔内解吸出来。此气体即为高压闪蒸气，和脱硫工段来的脱硫闪蒸气混合后进入脱碳闪压机，闪蒸气升压、冷却后与变换气混合后，经气-气换热器降温后再去脱硫工段循环吸收。从高压闪蒸槽底部出来的溶液先和脱硫贫液换热，然后减压进入低压闪蒸槽，在此塔内大部分溶解的CO₂气体解吸出来，此气体CO₂纯度≥99.5%,即为CO₂气可作为副产品出售。低压闪蒸槽底部出来的富液自流进入汽提塔，塔内有5层碳钢扁环散堆填料，溶液与汽提氮气在填料塔内逆流接触，此时溶液中溶解的CO₂被汽提出来，排入大气。从汽提塔底出来的贫液经脱碳贫液泵提压进入脱碳系统中各排液、导淋回收的NHD溶液，经排液总管进入溶剂系统贮4.3.2.6硫回收酸性气体经气液分离后，被络合铁脱硫液自吸进入吸收塔上部，在喷气相分离液滴后，进入填料吸收塔，经喷淋段、填料段吸收硫化氢后，尾络合铁脱硫液富液自喷射吸收塔、填料吸收塔底部汇集进入富液槽，经富液泵打入再生塔顶部的喷射器，与自吸进入喷射器的空气充分混合，★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式经反应后进入再生塔，在再生塔内进一步氧化再生，再生后的贫液从再生塔上部溢流进入贫液槽，由贫液泵升压送入喷射吸收塔、填料吸收塔循环再生塔内析出的元素硫悬浮于再生塔顶部的环形槽内，并溢流进入泡沫槽，再由硫泡沫泵送入硫泡沫槽，经过滤，进熔硫釜回收硫磺。4.3.3直接还原铁系统本系统包括风机房、热风炉系统、加料系统、出铁场、除尘系统。风机房把冷风送入热风炉，冷风被加热到1200℃,从炉顶吹入铁浴炉。热风炉三座，两座烧炉，一座送风，所烧介质煤气来源为铁浴炉清洗干净后煤气。部分氧气通过热风炉富氧鼓风，大部份氧气通过喷枪射入炉内，以平衡顶吹和侧吹的温度。富氧为了增加铁浴炉内燃烧温度，其次能减少煤气中氮气的含量。炉身侧吹枪是一种特殊双腔结构枪，内层走煤粉、氧化钙粉、氧化镁粉，靠氮气输送。外层走氧气，在枪的前端形成旋流，快速燃★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式通过增减煤粉来调节煤气量的大小，通过增减焦粉来调节炉膛温度的高在出铁场，铁水进入铁水罐，作为炼钢的原料。渣通过炉前水淬，送4.3.5消耗定额序号名称规格单位吨铁消耗备注原辅材料消耗1氧化球团t2神府烟煤t3氧气4催化剂及化学品络合铁煤浆添加剂耐硫变换催化剂Ts系列絮凝剂分散剂5焦碳三级冶金焦6氧化钙粉剂57氧化镁粉剂4副产品硫磺2煤气水渣三公用工程及动力消耗1新鲜水t2蒸汽t3电4仪表空气56脱盐水t4.4.1概述直接还原铁系统、铁浴炉系统、公用工程等几部分组成。气化系统包括煤统包括还原气升温、竖炉、炉顶气降温除尘，炉顶气压缩等。铁浴炉系统程包括循环水系统、煤气洗涤水系统、通风除尘系统等。对操作安全要求严格，装置介质具有易燃易爆等特点，这些都要求自动控制系统具有高精度、高可靠性和高可用性。4.4.2设计范围北京XX公司作为本项目的总体设计院。自控专业负责备煤系统、气化系统、直接还原铁系统中的还原气升温及炉顶气压缩部分及中央控制室尘降温及污水处理部分的设计。司和XX冶金设计院完成相关的设计。4.4.3自控水平艺装置的生产规模、流程特点、产品质量、工艺操作要求，分别设置了集★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式散控制系统(DCS),安全仪表系统SIS,可燃/有毒气体检测报警系统(FGDS),及成套设备可编程逻辑控制器(PLC)等。集散控制系统(DCS)对工艺装置实施过程控制、数据处理、监视及安全仪表系统(SIS)为故障安全型并取得安全认证，用于本装置安全联锁保护。SIS系统至DCS系统之间采用通讯传输。随设备或装置成套提供的控制系统(PLC)和仪表，应具有与控制室DCS通讯的能力。成套提供的控制系统原则上就近设置在现场机柜间。可燃/有毒气体检测报警系统为独立的系统，用于装置内的可燃/有毒气体的检测和报警，该系统具有与DCS通以上各套系统的设置保证全装置在安全可靠前提下自动控制和有效管理，保证产品质量。4.4.4全厂控制系统根据工厂生产流程及厂区布置，设置一个中央控制室，所有装置的工艺参数都在该中央控制室集中操作、集中管理；设置气化现场机柜间，负责煤浆制备、气化部分、灰水处理等的信号检测与控制；设置硫回收现场机柜间，负责硫回收的信号检测与控制；设置竖炉现场机柜间，负责炉顶气降温除尘、竖炉、加热炉等的信号检测与控制；设置竖炉污水处理现场机柜间，负责竖炉污水处理的信号检测与控制。气化、硫回收、竖炉和竖炉污水处理等现场机柜间的信息通过冗余的通讯方式将信号送到中心控制室。设置公用工程控制室，负责循环水场、还原气污水处理场等的信号检测与控制。公用工程控制室设置在还原气污水处理场；循环水场设置现场机柜间，其信息通过冗余的通讯方式将信号送到公用工程控制室。备煤系统、炉顶气压缩等随机成套供应的控制盘安装在现场操作间，★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式4.4.4.1DCS系统通讯系统、电源系统和控制器均为1:1冗余配置；控制回路的I/0卡件均采用1:1冗余配置。DCS的通信系统除满足系统内部的通信要求4.4.4.2安全仪表系统(SIS)安全仪表系统(SIS)是一套独立于集散控制系统(DCS)的系统，用安全仪表系统基于故障一安全的原则执行紧急停车，安全联锁等功该系统设4台操作站和1台工程师站，安装在中央控制室内。配高分表4-4SISI/0点数★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式序号信号类型用途冗余方式数量备注1检测冗余2控制冗余3检测冗余4检测冗余可燃/有毒气体报警系统独立于DCS系统和SIS系统。装置界区内存在大量煤气、氢气、一氧化碳等可燃、有毒气体。设置一套可燃/有毒气体报警系统，置于中央控制室内，对装置界区内可燃、有毒气体浓度进行检测并报警指示。该系统设2台操作站，安装在中央控制室内。配高分辨率直角平面彩色CRT或LCD,带球标和操作员键盘。4.4.6主要控制方案本装置生产过程对自动化控制要求高，主要工艺过程为连续生产，竖炉等部分工序为批量生产，在自动化控制方面可分为两部分，即顺序控制和连续控制。所有过程控制均由DCS功能实现。为保证装置安全，本装置(1)复杂控制本方案采用的控制方案以P.I.D单参数控制为主，辅之以少量的串级控制，流量比值控制和逻辑控制。(2)紧急停车和安全联锁具体的紧急停车和安全联锁方案于详细工程设计阶段确定。(3)信号报警本设计装置工艺参数越限报警由DCS实现。所有的过程报警、系统报警可在DCS操作站上实现声光报警，并通过打印机输出。有关联锁的重要信号可同时在辅助操作台上实现声光报警。(4)通讯网络本设计范围内的生产装置采用的DCS具有与上位机通讯的能力。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式4.4.7控制室设2台专用工程师站，1台用于DCS日常系统维护及组态、调试、修改；另1台用于开车前仪表调试及外来人员了解过程生产信息等。表4-5DCS操作站分组表装置名称操作站数量操作站组编号备注1煤浆制备、气化、灰水处理32硫回收13变换、脱硫、脱碳24*加热炉1表4-6DCSI/0点数序号信号类型用途冗余方式数量备注1检测非冗余2控制冗余★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式3检测非冗余4控制冗余5检测非冗余6控制非冗余公用工程控制室建筑面积约为120m2,设操作室、机柜室、工程师站设4台操作站，分组监控管理，操作站之间互相备用。控制站相互独设1台专用工程师站，用于DCS日常系统维护及组态、调试、修改。公用工程控制室DCS操作站分组见表4-7序号装置名称操作站数量操作站组编号备注1循环水场22污水处理场2公用工程DCSI/0点数见表4-8表4-8DCSI/0点数序号信号类型用途式数量备注1检测非冗余2控制冗余3检测非冗余4控制冗余★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式5检测非冗余6控制非冗余4.4.6.3建筑结构要求控制室建筑是集操作和管理于一体的建筑，是全厂重要的自控和系统管理中心，以自控系统为主体结合网络信息通讯、现代管理，通过控制级网络和管理级网络的联网，工厂管理和生产调度系统的生产指令可直接到控制室。因此从控制管理来说，控制室是全厂实时信息、历史信息、相关信息高度密集的中心。(1)机柜室与操作室顶部采用轻质材料吊顶，室内净高不低于3.3m;机柜室高于地面400mm敷设活动抗静电地板，以便DCS系统的安全操作和电缆敷设；操作室采用耐磨防滑地砖。室内以人工照明为主，机柜室与操作室用铝合金玻璃隔断隔开，以保证室内安静且防尘。(2)本着以人为本的原则，采取有效措施，减少噪音干扰，房间采用简洁明快的色调，营造安静、优美的工作环境，适宜操作人员在封闭环境4.4.6.4供电、照明在照明设计中要求照度分布合理，光色宜人，没有眩光干扰，在操作室等人员集中的场合设置接近自然的光照。使人视觉舒适，不宜疲劳。控4.4.6.5空调系统操作室内空气基本恒温、恒湿；对空气进行过滤、除尘及净化，保持较高的新风置换率。设置空气质量监控系统，对室内空气质量进行监控。营造安全、健康的工作环境。4.4.8仪表选型原则仪表选用技术先进、性能可靠、价格适中的产品，同等条件一般选用国产设备，国产设备不能满足要求时选用进口设备。现场一次仪表以电动仪表为主，除脉冲信号、开关信号，RTD/TC等信号外，均采用4~★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式的防爆标准，并取得国家有关防爆检验机构的相应防爆等级的防爆许可(1)温度仪表现场温度仪表刻度应采用直读式，正常使用温度应为量程的50%~70%,最高测量值不应超过量程的90%。围为-80℃~500℃,刻度盘直径一般选用250毫米。集中检测温度仪表，-200℃~600℃和无振动场合采用Pt250铂热电阻，精度0.5级，热电阻特性应符合IEC60751-1983。0℃~2500℃时可选用K型热电偶，600℃~1600℃时可选用B型热电偶。(2)压力仪表测量稳定压力时，正常操作压力应为量程的1/3～2/3;测量脉冲压力时，正常操作压力应为量程的1/3~1/2;测量压力高于4.0MPa时，正常操作压力应为量程的1/3~3/5。压检测部件均选用不锈钢材质，精度1.5级，表盘直径选用250毫米。(3)流量仪表最大流量的刻度读数不应超过90%。正常流量的刻度读数应为50%~70%。最小流量的刻度读数不应小于10%。a差压式流量计★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式比不大于10:1,需要就地或远处指示时，采用金属转子流量计。大管道水流量测量选用电磁流量计或超声波流量计。根据不同的工(4)物位仪表b界位远传测量，选用智能电动外浮筒液(界)位变送器；液位远传测量，一般选用差压变送器或双法兰差压变送器；双法兰差压变送器根(5)控制阀★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式操作温度为-20～200℃时选用普通型操作温度高于200℃时选用散热型b组件材料的选择操作温度低于230℃时选用聚四氟乙烯填料；超过230℃时选用柔性该项目工艺介质多为固体颗粒，因此部分阀门采用进口耐磨的控制(6)分析仪表(7)环境安全仪表有毒气体探头。探头的防护等级不低于IP65,仪表采用4～20mA输出的一(8)现场仪表清单见表4-9可编辑★序号设备名称单位备注1智能压力变送器台2智能差压变送器台3智能双法兰差压变送器台4智能单法兰差压变送器台5压力表个6双金属温度计支7热电偶温度计(B型)支8热电阻温度计(Pt250)台9文丘里台节流装置台电磁流量计台转子流量计台CO分析仪台6台4H2分析仪台4气动调节阀台气动开关阀台可燃/有毒气体检测台分析小屋个3CH4分析仪台2C02分析仪台3台1磁翻板液位计台玻璃板液位计台涡街流量计台音叉液位开关台插入式流量计台可编辑★序号设备名称单位备注PH分析仪台8氧化还原电位(0RP)分析仪台4溶解氧(DO)分析仪台6化学需氧(COD)分析仪台4氨-氮(NH3-N2)分析仪台4电导率分析仪台84.4.9.1仪表的防爆爆炸危险区域安装的电子仪表应满足危险气体特性及防爆区域划分4.4.9.2安全栅4.4.9.3仪表的防护4.4.10.1仪表用电源4.4.10.2仪表用风为净化风仪表用风为净化风，仪表气源进装置压力不低于0.6MPa(G),质量满★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式压力为0.6MPa(G),露点低于-40℃。用风量约为1600Nm³/h。4.4.11仪表安装及材料仪表电缆(1)仪表信号电缆至少应采用阻燃型对绞总屏蔽软电缆，多芯电缆芯线的面积应为1.5mm²;仪表供电及引至现场电磁阀的电缆的芯线截面积应满足对线路压降的限制。仪表接地电缆的芯线截面积应满足对接地电阻的要求。(2)多芯仪表电缆宜为19×2×1.5mm²、12×2×1.5mm²。(3)从控制室至接线箱之间的电缆采用电缆桥架沿管廊架空敷设；从接线箱至现场仪表信号之间的电缆采用穿电线管保护。4.4.12仪表设计、施工及验收标准和规范 GB50160-92(1999年版) 《流量测量节流装置用孔板、喷嘴和文丘里管测量充满圆管的流体流量》(附加1996年第01号修改单) ★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★ 4.5装置设备4.5.1静设备管壳式换热器37台，反应釜1台，塔式容器10台。4.5.1.1设备选材原则考虑还原铁项目介质大多为煤气，含有硫化氢成份，针对设备的不同操作工(1)对于介质主要含硫化氢成份的煤气，主材选用碳素钢，板材：20R;锻件：20。(3)对于空气、水等一般介质成份的设备，主材选用Q235-B。还原铁项目的设备材料应在合格厂商中选择，材料应符合国家、行业及有关(1)材料的选取必须考虑设备的操作条件(如设计温度、设计压力、介质特性及工艺要求等)、材料的焊接性能、冷热加工性能、热处理及容器的结构★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式(2)常压设备或压力容器上非受压元件一般选用Q235-A,垫板材料与设备4.5.1.2主要设备说明(1)气化炉渣机、表面温度计及渣阀等附属部分。压力壳体分上下两部分，上部为燃烧室，

压力壳体：是一个由中间锥体分为两部分的压力容器，操作压力为4.OMPa,操作温度燃烧室为1300～1450℃,激冷室为230～260℃。壳体主材料选用Cr-Mo耐热高强钢。激冷室介质有较强腐蚀性，壳体内表面要求堆焊耐腐蚀衬层。

耐火衬里：其主要作用是隔热和抵御高温熔渣的冲蚀，技术关键是解决炉衬向火面所需要的高铬耐火材料。经过多年研制攻关，国产耐火材料已经达到国际同类产品先进水平，并已有多项工程成功使用的业绩。

激冷环：安装在气化炉燃烧室和激冷室相连接的喉部。该部件操作条件极为苛刻，是气化炉中关键的易损部件，材料

破渣机：是一台置于气化炉下部出口的炉渣破碎机械，其作用是防止大块炉渣堵塞系统。该设备结构复杂设计制造难度大。国内航天部11所有《压力容器安全技术监察规程》99版；《鞍式支座》《腿式支座》JB/T4746-2002《钢制压力容器用封头》JB4726～4728-2000《压力容器用钢锻件》★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★JB/T4711-2003《压力容器波形膨胀节》《管壳式换热器用缠绕垫片》《管壳式换热器用金属包垫片》《压力容器公称直径》《塔顶吊柱》《丝网除沫器》石油化工塔器设计规范4.5.2动设备台，压缩机10台，鼓风机2台，机械类设备61台。机械类设备包括振动筛2台，破碎机4台，给料机6台，抓斗机1台，带式输送机14台，搅拌机12台，磨煤机组2套，电动葫芦6台，过滤机1台，货梯1套，皮带称1台，抽引器2台，电磁除铁器1台及电动桥式起重机5套。具体情况详见下表4-10《装置设备汇总表》。表4-10装置设备汇总表设备类型国内供货数量(台/套)国外供货数量(台/套)合计泵0可编辑★压缩机0鼓风机202机械类振动筛404破碎机404给料机606抓斗机101输送机0搅拌机0磨煤机组202电动葫芦606过滤机202货梯11皮带称11抽引器202电磁除铁器11桥式起重机55小计0合计01)本装置机泵类设备输送的物料绝大部分为煤、工业水、油、栲胶离心清水泵；输送油的泵选用转子泵(齿轮泵);输送栲胶N★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式5)泵本体，驱动机，调速装置，润滑油系统(如果有的话),密封辅6)大型压缩机组应由制造厂家制定供货方案，确定供货范围、水站7)机械类设备的选择应在满足处理量的前提下，尽量降低用电消耗。原则，尽量采用国内知名的并且有在类似工况下成功运行业绩的厂家供9)装置选用的所有机泵设备，其设计和制造均符合相关标准的规定。(1)炉顶气循环压缩机CO,C02,H2,N2,H20等);入口温度为40℃;入口压力为0.02MPa(G),出口 (0.1013MPa(G),0℃下)。本压缩机组流量很大，压缩比较高，故选用离封结构采用干气密封，确保介质无泄漏。冷却水系统压力为0.4MPa(G),进水温度为32℃,出水温度为40℃。润滑油系统采用主、辅油泵输油，★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式件GB50270-1998GB50278-1998GB50276-1998GB3836.1-2000“d”离心泵技术条件(Ⅲ类)回转动力泵水力性能验收试验1级和2级爆炸性气体环境用电气设备第1部分：通用要求爆炸性气体环境用电气设备第2部分：隔爆型机械安全防护装置固定式和活动式防护装置JB/T8941.1-1999一般用途罗茨鼓风机第1部分：技术条件JB/T8941.2-1999一般用途罗茨鼓风统及辅助设备输油齿轮泵带式输送机包装技术条件螺旋给料机技术条件振动筛制造通用技术条件煤用锤式破碎机钢丝绳电动葫芦斗轮堆取料机安全规程臂式斗轮堆取料机技术条件斗轮堆取料机验收技术规范悬挂式电磁除铁器石油、化工和气体工业用特殊用途齿轮装置石油、化工和气体工业用润滑，轴封和控制油系炼油厂机械设备噪声控制石油、化工和气体工业用轴流、离心压缩机和膨石油、化工和气体工业用往复式压缩机振动、轴向位置和轴承的监测系统炼油厂专用的联轴器石油、化工和天然气工业用的整体封装的齿轮式离心空气压缩机压缩机和排气机性能试验规程石油化工工程起重施工规范石油化工中轻载荷离心泵工程技术规定石油化工往复压缩机工程技术规定HG20592-635-1997钢制管法兰、GB/T10893.2-2006压缩空气干燥机第2部分：性能参数GB/T14405-1993通用桥式起重机GB/T6067-1985起重机械安GB/T6974.12-1986起重机械名词术语桥式起重机★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★5原料、辅助材料及燃料供应5.1原料供应(1)原料煤原料煤暂定采用神华煤，原料煤分析数据见表5-1。表5-1原料煤质量指标表工业分析(wt%)元素分析(wt%)灰熔点(℃)发热量内水灰挥发分固定碳CHONS用量：供应方式：通过汽车运输进厂规格：三级冶金焦供应方式：通过汽车运输进厂(3)原料氧气规格：0₂纯度≥99.6%压力：6.0MPa(G)温度：40℃用量：供应方式：园区管道供应(4)原料铁矿石化学成分球团lg(烧损)冶金性能块矿球团a)膨胀指数(%)c)低温还原粉化率(%)注：还原度检测按如下公式计算★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式时间(分)物理及机械性能块矿球团a)筛分后粒级%%b)孔隙度c)机械强度转鼓指数(>6.3mm)抗压强度(N/个，10-16mm)161万吨/年(球团或块矿)序号名称及规格单位年用量来源备注1煤浆添加剂t外购汽车运输2Ts系列絮凝剂t7外购汽车运输3分散剂t外购汽车运输430%NaOH溶液t外购汽车运输5t外购汽车运输6工业级Na₂C0t外购汽车运输7络合铁t外购汽车运输8变换催化剂t外胸汽车运输9氧化镁t外购汽车运输氧化钙t外购汽车运输(1)液化石油气6建厂条件和厂址方案6.1.1地形地貌南，河谷最宽处2500余米，最窄处250余米。该区东南部位石河流域，面积工业园位于中低山区，最高峰为祖山，海拔1424m。区内有起河、石河两大河流，起河流域面积711.3km,地表径流5274万m³/a,石河流域面积618km²,地表径流1334万m/a;该河在下游建有中型水库，总库容7000万m³,设计调洪库容2863万m³,是市区的主要水源地。另外，本区地下水天然补给量为76423m³/d,可开采量22926.9m³/d。综合上述，该区总地表径流量6608万m/a,地下水可开采量22926.9m³/d,水源供应丰富。6.1.3气象资料风速为1.5米/秒，十分钟最大风速2.3米/秒，10分钟最大平均风速14.3米/6.2.1厂址位置6.2.2防洪要求起河支流镇区段防洪等级按20年一遇设防，其余河段按10年一遇设防，起河防洪等级按10年一遇设防。规划修整堤坝，加强管理，使洪水起河支流镇区段97年劈山改河，山口处河道较窄，安全隐患较大。防山洪标准按5～10年一遇设防。设较成熟城镇进行考察，学习先进经验。根据考察结果绘制效果图(分楼房及平房效果图),并发放到拆迁居民手中收集意见，最后确定建设方案。本项目涉及拆迁300余户，安置工作主要与祖山镇小城镇建设相结合，与距京沈高速公路35km,距明年开工修建的秦承高速50km,紧靠秦承出海7.1.3.1布置原则(1)厂区内地形变化较大，大面积自然标高在210.0m～175.0m187.0m,局部标高192.00米(图中标明),场地平整采用平坡式。(3)厂区内排水采取城市型道路方式。7.1.3.3土石方估算始地形标高为210.00m～175.0m,计标高为187.0m,地面平均填方7.1.4工厂运输t/a;其中运进量为222.2万t/a,运出量为114.57万t/a,详见工厂运输货物名称运输量及运输方式形态(液粉，块)包装方式备注公路胶带1铁矿石球团2煤3焦炭4催化剂及化学品小计1铁水(或生铁)2水渣34灰渣湿渣5废催化剂小计合计其中：运进运出本专业承担界区内的生产装置、辅助生产装置区、行政服务区等室7.2.1.2设计分工7.2.1.3设计依据(1)各专业提供的设计条件(2)有关的标准规范《室外给水设计规范》(GB50013-2006)7.2.1.4设计原则(1)根据国家有关标准、规范进行给排水系统设计。(2)生产装置冷却用水尽量采用循环水，减少直流水用水量。(3)生产装置排出的污水尽量重复使用和一水多用，减少有毒有害物质(4)装置排水必须做到清污分流，为后续污水处理创造条件。(5)相关的给排水建、构筑物尽可能集中布置，有利于生产管理和节省★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★(6)提高浓缩倍数，减少循环水的补充水量和排污量。(7)积极选用新技术、新设备、新材料，创导“节流优先，治污为本”,提高用水效率。7.2.2制气和竖炉区给排水系统7.2.2.1给水水质界区内生活、生产给水从交接点引入，作为生产用水和生活用水。7.2.2.2给水水量生产用水量及生活用水量表如下：序号装置或单元名称新鲜水压力循环水量备注系统A系统B1气化2火炬23循环水场45生活给水6未预见7合计注：循环水设计能力28800m⁸/h压力：0.7MPa(G)温度：30℃用量：700m³/h供应方式：园区管道供应7.2.2.3生活给水系统：生活与生产用水来自同一水源，水质也无差别，根据规范要求生活饮外1米引入。生活饮用水和卫生用水50升/人/班淋浴用水60升/人/班根据规范要求小时变化系数为1.5～2.5,取2.0,最大小时供水量为7.2.2.5循环水系统(1)气象条件5日平均干球温度5日平均湿球温度(2)设计参数竖炉竖炉(3)循环水处理流程旁滤系统加药系统排污(间断开启)旁滤系统加药系统反冲洗焦炉气沉砂池沉渣污泥处理系统一泥饼外运给水管网送至装置各用水点，供换热设备使用。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★分H.D.G.S热浸镀锌钢构件、FRP维护结枸、能量回收型风筒。冷却塔风机设油温、油位、振动自动控制。单台冷却塔设计水量4000m³/h,冷却塔6台，单排布置；塔底水池与吸水池合建，两池的隔墙上安装有双层格栅和起吊设备，池体为钢筋混凝土的地上结枸，吸水池加盖，池顶高出地面3.0m,吸水池两端水面设有溢流口、池底设有集水坑。表7-3冷却塔设计参数塔体结构逆流冷却塔塔型号气象参数大气压PkPa相对湿度ψ湿空气密度Yakg/m³空气密度Y0kg/m³水温出塔水温T2℃性能參数总处理水量m³/h单塔处理水量m³/hq气水比入淋水段风速Vm/s③循环水泵选用卧式双吸离心泵，流量5000m³/h、扬程66mH₂0,数量6台(5用1备),设在泵房内，地面安装布置、灌入式启动，冷却塔塔底水池建于地面上，吸水池为半地下式。④循环水系统浓缩倍数为3,补充水通过生产给水管道供给。系统排污水，通过吸水池内的潜水排污泵，打入循环水系统B的吸水池，作为B系统的补充水⑤为保证循环水水质和系统浓缩倍数，设有旁滤系统，其目的在于去旁滤设备选用全自动无阀过滤器(重力无阀过滤器)。可全自动运行。具设施(可现场进行滤池强制反洗操作)。A系统4台重力无阀过滤器，B系统2台重力无阀过滤器，单台处理水量为180m³/h,主体结构为CS结构，表7-4旁滤设计参数设计水量m³/h进水压力MPa工作压力常压工作温度℃进水浊度mg/L本20出水浊度mg/L3冲洗水量m³/min冲洗时间min4滤料上层：石英砂滤料：m³中层：石英砂滤料：m³运行重量T⑥为防止循环水质对管道、设备的腐蚀结垢及菌藻类的滋生，保证工B循环水系统B①本系统主要用于烟气洗涤，除升温外，排水中还夹杂大量的粉尘。②本系统冷却水温差42℃-32℃=10℃,冷却塔外形尺寸为11×11×表7-5冷却塔设计参数塔体结构逆流冷却塔塔型号气象参数湿球温度T℃大气压PkPa相对湿度ψ湿空气密度Y空气密度Y0kg/m³水温出塔水温T2℃性能参数总处理水量m²/h单塔处理水量m³/h单塔平面基础尺寸m×mq可编辑★气水比入淋水段风速Vm/s塔总阻力PqPa设计交换数N飘滴损失率(按循环水量计)风机及电机风机类别玻璃钢轴流设计风量Gm²/h风叶片数片6叶片安装角度℃可调风机轴功率N*kW③中间水泵设在中间水池内，选用潜水离心泵，流量1250m²/h、扬程8mH₂O,数量3台(2用1备)。20mH₂O,数量3台(2用1备)。3台(2用1备),水泵设在泵房内，地面安装布置、灌入式启动，冷却水质(除离子浓度外)与A系统基本相同。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式达到回用水标准。7.2.2.5生产污水系统7.2.2.6雨水系统设计重现期取P=2年，降雨强度4.49L/(s·250m²),排雨量约250L/s。给排水系统设计原则是确保铁浴炉安全正常运行的前提下充分利用(1)铁浴炉区域给排水系统包括：铁浴炉净循环水系统、铁浴炉水(2)铁浴炉区域设计生产用水量为5730m³h。其中铁浴炉净循环水2900m³/h,渣处理浊循环水900m³/h,煤气洗涤浊循环水1600m³h,循环补充水300m³/h,生产直流水30m³/h。生产用水循环率94.2%。(3)铁浴炉区域设计生活用水量为10m³/h。(4)铁浴炉区域室外消防用水量25L/S,室内消防用水量25L/S。同生产用水量表(二座炉)表7-6用户名称用水量水压给水温度℃温升℃水质用水制度备注1铁浴炉本体冷却净环水连续循环2热风炉冷却净环水连续循环3铁浴炉鼓风机冷却净环水连续循环4其它设备冷却水净环水连续循环5铁浴炉渣处理用水浊环水间断循环6煤气洗涤用水浊环水间断循环7生产直流水间断8循环水补充水净水间断9生活用水生活水间断(1)生产总用水量(2)总循环水量(3)生产新水用量(4)生产用水循环率(5)生活用水量7.2.3.4区域给排水系统5400m³/h2900m³/h 94.2% 为2900m³/h,用水压力为0.4MPa,用水温度≤35℃,循环补充水量为(6)排水系统(1)给排水系统用电设备采用二路独立电源，二路电源之间能自动(2)各组水泵均设有备用泵，事故状态时，备用泵能自动投入运行。(3)净环水系统中设V=2500m³,H=40m安全水塔一座，保证在停电时供30min铁浴炉本体、热风炉的安全用水量。(4)对系统中水流量、压力、水池水位进行检测并远传显示，并设7.2.3.6水质稳定7.2.3.7操作要求7.2.4.1总说明(1)概述污水处理采用好氧生化处理IMC法(SBR法)+适度深度处理的技(2)污水处理站设计规模、产品规格c副产品：含水率不大于85%的污泥。7.2.4.2工艺技术方案(1)工艺选择(2)工艺流程★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★污泥贮池工艺装置高效纤维过滤器污泥脱水回用水池气化生产污水经格栅去除杂质后，进入废水均质调节池，污水在均质池内进行水量、水质均质后用自流进入生化池进行生化处理，生化池分两格，每格按进水、曝气、沉淀、水四个阶段进行周期性运行。生化池的进水、曝气、沉淀、汽水采用DCS或PLC系统进行控制，每格生化池运行分进水、曝气、沉淀、汽水四个周期，每一周期及每一阶段的运行时间可根据来水的水质和出水水质情况进行调整。生化池水器笔出的达标废水自流进入中间水池，然后经过深度处理后回用。由于污水中的NH3-N硝化要消耗碱度，需向污中投加Na₂CO₃。另外C/N比较低，需投加甲醇。生化池内多余的污泥用污泥泵排入入污泥贮池，然后用污泥泵送带式浓缩一体化脱水机进行污泥脱水，滤液回到生活污水提升泵间，重新进入污水处理系统进行处理，泥饼外运。污水处理站设置了机械过滤和活性碳过滤器作为把关措施，以便在生化处理不稳定时去除超标的CODcr。在污水处理装置出水处设有流量计量和pH、CODcr、NH3-N在线监测仪表，当污水不达标时可以切换至事故池，以满足环保的要求。7.2.5管材、基础、接口、防腐室外生产给水管、循环水管均选用焊接碳钢管，接口为焊接连接。室外生活污水采用双壁波纹管，承插连接。★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★室外生活给水管选用PP或PE管，接口为热熔连接。所有给水管基础均为原土或者回填土夯实土层上。埋地钢管均采用环氧煤沥青特加强级外防腐。室内生活给水地上部分采用热镀锌钢管，丝扣连接。7.2.6阀门井、检查井7.2.6.1给水系统中设置的阀门井、仪表井、消火栓井均采用钢筋混凝土结构。7.2.6.2排水系统中选用的污水检查井，化粪池等均采用钢筋混凝土结7.2.6.3位于道路及铺砌地面上的仪表井、阀门井、检查井、消火栓井等，井盖顶面与设计道路面或铺砌地面平，配重型铸铁井盖及盖座：其它地方的井，井盖顶面均高出地面250毫米，高出部分用水泥沙浆抹边，配重型井盖及盖座。7.2.7计量设施7.2.7.1生产、生活给水在界区内入口管道附近设检修阀门及阀门井、压力表、流量计及流量计井。7.2.7.2循环给水在界区内入口管道附近设检修阀门、温度计、压力表、流量计。7.2.7.3循环回水在界区内出口管道附近设检修阀门、温度计、压力表7.3供电及电信7,3.1供电项目建设地点位于XXXX县。厂区由贮运、气化、脱硫、脱碳、硫回收、变换、竖炉、铁浴炉以及厂前区构成。本工程由XX公司与XX冶金院共同完成，XX冶金院负责竖炉系统部分和铁浴炉部分。装置所需的10kV动力电源由园区提供。7.3.1.1设计范围以及设计分工界面7.3.1.2设计采用的主要标准、规范、规定供配电系统设计规范10kV及以下变电所设计规范低压配电设计规范通用用电设备配电设计规范爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范建筑照明设计标准GB50160-1992(1999年版)石油化工企业设计防火规范GB50057-1994(2000年版)建筑物防雷设计规范GB14050-1993系统接地的型式及安全技术要求SH3038-2000石油化工企业生产装置电力设计技术规范HG/T20586-1996化工企业照明设计技术规定HG/T20666-1999化工企业腐蚀环境电力设计7.3.1.3供电电源★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★额定电压：10kV±7%或10.5kV±7%待定7.3.1.4用电负荷情况界区内用电设备电压等级为10kV和380V。运行台数备用台数总安装台数低压用电设备高压用电设备9合计10kV用电设备单台容量为220kW-2800kW:380V用电设备单台最大容量为200kW;所有电机均为交流异步电动机。按照需用系数法，电气负荷计算结果见下表。合计水煤浆一级负荷二级负荷三级负荷小计竖炉二级负荷合计7.3.1.5供配电系统按照变电所深入负荷中心的原则，结合装置区总体布置以及负荷分布情况，共设两座变电所，组成完整的供配电系统。其中一座位于厂前区内，a中心变电所(2)大电机启动(3)系统接地型式(4)供电电压选择10kV:10kV电动机电源、10kV降压变压器电源。380V/220VAC:低压动力及照明配电系统电源。200kW以上容量的电动机采用10kV供电。(6)功率因数补偿保护7.3.1.6变电所的型式中心变电所为二层结构。一层为电缆夹层，二层为高、低压配电室，四台变压器户内安装。变电所为无人值守制。变电所平面见附图。7.3.1.7动力配电7.3.1.8照明7.3.1.9检修电源7.3.1.10防雷与接地系统7.3.1.11主要电气设备选择原则序号名称型号与规格数量单位备注11台2全密封电力变压器4台3中置式高压开关柜配真空断路器、保护器台4高压电机软启动器装置2套5高压电容器组4套6低压开关柜2台7组84组94台直流电源2组低压变频器1台低压变频器1台仪电端子交接柜1台变电所综合自动化系统4套可编辑★序号名称型号与规格数量单位备注操作柱(防爆/非防爆)1套防爆/普通照明箱个7.3.1.12.铁浴炉电力系统(1)电力负荷约为22500kW,计算负荷15300kW,功率因数COSφ=0.83。(2)高压供配电(3)保安负荷(4)低压配电(1)铁浴炉系统(2)公辅设施(3)系统的网络化380V负荷11020kW10kV负荷27130kW7.3.2电信本说明仅适用于XX融熔还原铁水项目电信基础设计的原则和基本要7.3.2.1标准、规范石油化工企业设计防火规范(附加1999年局部修改)GB50160-92(197.3.2.2设计范围根据厂区的总体布置和实际情况出发，本着可靠、实用、先进、经济的原则，整个设计应统一规划，依托当地现有条件(消防自动报警系统及火灾自动报警系统、行政管理电话及生产调度电话系统、扩音对讲系7.3.2.3电信系统根据消防要求，设置火灾自动报警系统。厂区的烟温感探测器及其它为了保障厂区内各个岗位之间紧密联系的需要在厂区的综合楼及机电仪修部门等设置行政电话分机，约需63门；本项目厂区内的有关生产指约需25门，以保证统一指挥调度，集中管理。各类电话的安装地点详见附《电信用户表》,本项目依托园区调度总机及程控交换主机。由于本装置为钢架构露天环境并且大多数岗位为非固定值守岗位，且工作环境地处高噪音场所、为生产的需要设置一套扩音对讲系统。系统由设在本装置综合办公楼控制室内的主话站和设在现场的各话站(14台)a综合办公楼控制室内的话站可通过系统的扬声器网络呼叫流动的操b设在现场的话站也能通过扬声器网络呼叫其它操作人员，并与其通d系统备有5个通话，的通道可进行选呼或全呼以保证各种★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式可编辑★e系统采用终端设备的保护安全措施均能满足环境的要求：f系统不需中断运行即可根据需要扩容；g系统供电电源为220V、50Hz,并接自仪表UPS。扩音对讲系统主要设备包括：a室内、室外台式或墙挂式话站；b防爆型话站；c室内、室外墙挂式扬声器：d防爆型扬声器；e电源转换器和线路均衡器；f专用多芯电缆。(4)工业电视监控系统根据有关安全法规的要求，及工艺装置安全运行的需要在界区内设置1套工业电视监控系统，在装置的控制室内设LCD高清晰度显示器和硬盘录像机便于控制室及时进行现场的安全监控。工业电视监控系统的电缆选用专用电缆，敷设方式与电话电缆线路相同。(5)网络通讯根据生产管理的需要，本项目配置网络通讯系统。在界区内的办公室及控制、管理等房间及其它必要位置设置网络通讯插座，约需107个，数据信息采用CAT5E电缆传输。综合办公楼内设置交换设备及配线架，并纳入全厂信息管理系统。(6)界区电信线路界区内各种通信电缆采用镀锌管地下埋设，进入装置区内，则借用仪表电缆桥架敷设或沿工艺管架穿管架设。对于界区外通信，结合厂区的规划条件考虑，尽量利用可依托的资源。250万吨/年直接还原铁项目北京华福工程有限公司可行性研究第1页共1页序号装置或工项名称行政电话调度电话无线对讲电话火灾报警工业电视计算机局域网信息点备注复合式感温感烟探測器紫外火焰探测器线型感温探测器(线)手动报警按钮火灾报警控制器声光火灾器电话扬声器摄像机监视器1工艺主装置区3348622公用工程、辅助装置及其它86661349合计8依托园区主机61给水温度40℃总硬度0(2)蒸汽~20t/h(气化炉开停车用)★优秀甲级资质可研报告★专业设计院设计★word格式~24t/h(气化炉开停车用)(4)压缩空气~2500Nm³/h(系统吹扫用，间断)(5)氮气4587Nm³/h(连续用)规格II:(5)遵守国家现行的技术规范和规定，结合厂区生产特点，建、构筑(6)根据当地气象特点，建筑物应满足冬季防寒、保温、防冻、防冻(7)建、构筑物的结构选型和构造处理应采用可靠的先进技术，满足生(8)建筑材料的选用优先考虑就地取材，力求使厂区建筑设计与当地建7.5.3设计依据7.5.3.1地形地貌区内峰高坡陡，相对高差达1224m,山脊多尖顶或锯齿状，坡度一般为30-50度，最高可达70度，基岩主要有花岗岩和片麻岩组成，沟谷多“v”字形，呈树枝状展布。河床纵坡降约7.1-27.2%,因此河床具有坡降7.5.3.2场地地下水工业园位于中低山区，最高峰为祖山，海拔1424m。区内有起河、石河两大河流，起河流域面积711.3km2,地表径流5274万m³/a,石河流域面积618km²,地表径流1334万m³/a;该河在下游建有中型水库，总库容7000万m³,设计调洪库容2863万m³,是市区的主要水源地。另外，本区地下水天然补给量为76423m³/d,可开采量22926.9m³/d。综合上述，该区总地表径流量6608万m³/a,地下水可开采量22926.9m³/d,水源供应丰富。7.5.3.3气象条件7.5.3.4建厂地区抗震设防该区地震烈度为6度。 元及辅助生产设施分别采用如下结构形式(详见附表7-8建、构筑物一览表):表7-8建构筑物一览表建筑物名称火灾危险性分类耐火等级占地面积建筑面积建筑尺寸长×宽总高建构筑物特征备注结构形式基础围护结构楼地面屋面门窗1循环气压缩厂房甲二二土排架结构多孔砖土楼板板板门窗台2磨煤厂房二五土框架多孔砖同上钢混土面筋凝屋同上3变配电室丙二二同上同上同上门窗4综合办公楼二三同上多孔砖同上同上门窗5原料铁矿石球团输送栈桥二钢结构单层彩钢板板窗6化学品库甲二土排架结构多孔砖水泥砂浆地面板板门窗7综合仓库戊二同上同上同上同上同上8硫磺库存乙二一同上同上同上同上同上9硫回收压缩机棚二7现浇钢筋混凝土排架结构半开敞多孔砖水泥砂浆地面钢板门窗熔硫回收车间、控制室二四土框架多孔砖土楼板钢混土面筋凝屋同上建筑物名称火灾危险性分类耐火等级占地面积建筑面积建筑尺寸长×宽总高建构筑物特征备注结构形式基础围护结构楼地面屋面门窗破碎楼二五同上同上同上同上同上泵房二7土框架多孔砖水泥砂浆地面同上同上循环A加药间二5同上同上同上同上同上腐泵房二7同上同上同上同上同上机房二6同上同上同上同上同上污水脱水机房二土框架多孔砖水泥砂浆地面同上同上吊污水加药间二同上同上同上同上同上葫芦腐污水过滤器问二9同上同上同上同上同上吊HFEC100万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告(本工程采用)国标及河北省标准图(1)主要设计规范及选用建筑模数协调统一标准厂房建筑模数协调标准工业建筑防腐蚀设计规范建筑设计防火规范建筑物防雷设计规范(2000年版)建筑采光设计标准建筑抗震设计规范石油化工企业设计防火规范(1999年版)民用建筑设计通则石油化工生产建筑设计规范建筑地基处理技术规范湿陷性黄土地区建筑规范建筑结构荷载规范建筑抗震设计规范构筑物抗震设计规范建筑地基基础设计规范砌体结构设计规范HFEC100万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告钢结构设计规范混凝土结构设计规范动力机械基础设计规范石油化工塔基础设备基础设计规范石油化工企业球罐基础设计规范石油化工企业钢储罐地基与基础设计规范石油化工企业储罐地基处理技术规范石油化工企业排气筒和火炬塔架设计规范石油化工企业管架设计规范石油化工压缩机基础设计规范石油