新疆伊力特95万吨焦炭生产项目可研(共1篇)
新疆伊力特95万吨焦炭生产项目可研 篇1
1.1 项目名称
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨/年煤焦化及 10 万吨甲醇项目可行性研究报告。
1.2 项目主办单位及负责人
主办单位:新疆伊力特煤化工有限责任公司
负 责 人:徐勇辉
1.3 可行性研究报告编制单位及主要技术负责人
编制单位:中冶焦耐工程技术有限公司。
主要技术负责人:
公司主管经理:戴成武
副 总工程 师:于义林
设 计 经 理:曹建新
1.4 编制依据及范围
1.4.1 编制依据
a)“新疆伊力特煤化工有限责任公司95万吨/年煤焦化及10万吨甲醇项目”可行性研究报告的设计任务书”;
b)“新疆伊力特煤化工有限责任公司95万吨/年煤焦化及10万吨甲醇项目”签订的技术咨询合同;
c)“新疆伊力特煤化工有限责任公司95万吨/年煤焦化及10万吨甲醇项目”签订的可行性研究报告技术协议书;
1.4.2 编制范围
1.4.2.1 编制范围
本项目建设内容包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间等生产设施,以及配套的公用辅助设施。本可行性研究的范围包括本项
目界区内的生产、公用及辅助设施。水、电等外部条件及外接煤气均按厂区边界接点考虑。
统筹考虑年产 10 万吨甲醇工程、洗煤工程的总图用地。
本项目按一次设计及一次建成考虑。
1.4.2.2 设计分工
a)以上述编制范围为界线,界线以内为ACRE 的设计范围,界线以外为新疆伊力特煤化工有限责任公司的设计范围(包括厂外配套工程);
b)新疆伊力特煤化工有限责任公司另行委托的厂外配套工程包括取供水、外部供电、配套道路及 10 万吨甲醇工程、洗煤工程等。费用不包含在本项目的总投资中。
1.4.3 编制原则
根据新疆伊力特煤化工有限责任公司焦化工程的实际情况和发展要求,结合国家经济建设的方针政策,本项目遵循以下设计原则:
a)在总体规划的指导下,焦化工程的发展要统筹安排,合理布局,逐步完善。
b)在设计中采用在国内已广泛应用的先进、成熟、可靠的工艺技术和设备,确保焦化厂能够长期、安全、稳定、连续地运行,生产合格的焦炭、煤气及化工产品。
c)在满足焦炭及煤气质量要求的前提下,选择合适的工艺流程,力求取得较好的经济效益。
d)充分外部条件,结合企业装置特点,努力做到布置合理、紧凑,充分挖掘企业现有公用工程及辅助设施的潜力,力求节省用地和节约投资。
e)满足现代化企业对生产环境的要求,做到源头治理和尾部处理相结合,贯彻治理三废,减少污染的原则。
1.5 可行性研究概况、结论与建议
1.5.1 概况
1.5.1.1 规模及确定规模的依据
根据新疆伊力特煤化工有限责任公司及兵团农四师发展总体战略方针。根据伊犁地区尼勒克县及周边地区煤炭资源情况和发展规模、资金、市场需求情况,并考虑公司的供水、供电及运输等综合条件,结合园区焦化工业发展总体规划,该工程总体规划为年产焦炭 95 万吨,(公称规模,下同);按年产焦炭 95 万吨规模配套的备煤系统、煤气净化系统和公用辅助设施等。
本项目的建设总规模为年产焦炭 95 万吨。焦炉采用 2 ×55 孔JNDK55-05 型捣固焦炉。
本设计的生产规模的确定及产品方案的选择符合国家产业政策和行业发展规划。
1.5.1.2 厂址
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨/年煤焦化项目厂址位
于新疆伊犁地区尼勒克县煤焦化产业基地,该基地位于 S315 线与
S316 线接口处向南 3 公里的木斯乡布布拉克沟内。该区属山间盆地,三面环山、中间地势平坦开阔,水源充足、交通便利,远离居
民区和唐布拉风景区,东距恰特布拉克煤田 12 公里、南距则克台镇公里,环境因素和配套条件良好,适合统一规划建设煤焦化项目
的生产。
1.5.1.3 原料来源及产品销售
1.5.1.3.1 原料来源
本项目所需炼焦煤(干)为 1534202t。全部由七十一团伊犁双新焦化厂新建 60 万吨/年矿井、一矿 9 万吨/年矿井、二矿 15 万吨/年矿井;新疆金正源投资有限公司木斯乡煤矿 15 万吨/年改扩建矿井;新疆金正源投资有限公司木斯乡沙尔布拉克煤矿 60 万吨/年矿井;五洋建设集团实业股份有限公司 30 万吨/年矿井;新疆尼勒克县额盖力巴萨依煤矿 30 万吨/年矿井供给。炼焦所需主焦煤从拜城购买并用汽车运回厂内。
生产所用的洗油、硫酸(93%)、NaOH(40%)、HPH 脱硫剂等
辅助原料由市场采购用汽车运入厂内。
1.5.1.3.2 产品方案及产品销售方向
本项目的主要产品有焦炭、焦油、煤气、硫铵、硫磺、轻苯精
重苯等。
所生产的焦炭主要供应新疆兵团天业集团 120 万吨 PVC 项目,年需
焦炭 150 万吨;农四师南岗集团 40 万吨 PVC 项目,年需焦炭 50 万
吨;伊犁地区中粮四方糖业(由四家糖厂组合),年需焦炭 10 万
吨。同时依托七十一团双新焦化厂(股东)原有的出口配额(年出口
配额 6 万吨)协调兵团扩大出口配额,积极协调增加出口哈萨克斯坦
等周边国家焦炭数量。
煤气用于制甲醇。
所产化工产品焦油为紧俏的化工原料,硫铵是农业生产不可缺
少的肥料,在国内有销售市场。
1.5.1.4 工艺方案比选结论
本项目车间组成包括备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间以及
相应的生产辅助设施和生活福利设施。
1)备煤车间
车间采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先配煤后粉碎工艺流程。
外来原煤从受煤坑通过带式输送机运至原煤场,经洗煤后送入精煤场。外来精煤从受煤坑通过带式输送机直接运至原精场。
通过堆取料机从精煤场取煤经预粉碎、配煤、粉碎后送往焦炉煤塔。
2)炼焦车间
新建一组 2X55 孔 JNDK55-05 型捣固焦炉,年产干全焦 95 万t,日产煤气 161.8 万 m3。采用单集气管,设在机侧,双吸气管。采用新型湿法熄焦系统,并预留干熄焦装置位置。装煤、出焦除尘均采用地面站除尘方式。
筛焦工段由焦台及机械化贮焦场组成,混合焦通过堆料机送到贮焦场,汽车外运。
3)煤气净化车间
与 2 ×55 孔 JNDK55-05 型焦炉相配套,由冷凝鼓风工段、脱硫
工段(HPF 法)、硫铵工段、终冷洗苯工段和粗苯蒸馏工段、油库工段组成。
4)辅助生产设施
主要包括 35/10kV 总降压变配电所、车间变电所、给排水(含各循环水)系统、酚氰废水处理站、溴化锂制冷站、压缩空气站及氮气站、采暖通风除尘、外部管线、综合仓库、耐火材料库、中心化验室、环境监测站、煤气防护站、电信及火灾报警设施、厂区绿化及总图运输(轨道衡)等。
5)行政福利设施
厂前区综合楼(包括办公室、会议室、计算机房、总调度室等)、厂前区浴室、厂前区食堂、厂前区宿舍及招待所、各车间办公楼等。
1.5.1.5 投资估算
工程总投资 97231.58 万元,其中:固定资产投资为 90693.98
万元,铺底流动资金 1886.50 万元,建设期贷款利息 4651.10 万元。详细费用见工程投资组成表、汇总估算表。
工 程 投 资 组 成 表
占固定资产投资
工程费用名称 投资(万元)比例(%)
固定资产投资 90693.98 100
建筑工程 30050.67 33.13
其 安装工程 13165.50 14.52
中 设备购置费 39897.06 43.99
其它费用 2447.13 2.70
预备费 5133.62 5.66 1.5.1.6 建设进度及资金来源
根据建设单位的意见以及本项目工程设计的具体内容,参考本地区的自然条件和类似工程项目的建设进度,初步安排项目建设实施计划如下。
a)2008 年4 月 10 日前完成可行性研究报告;
b)2008 年6 月 15 日开始焦炉基础及化产基础施工图设计;
c)2008 年7 月5 日前完成焦炉基础化产基础施工图设计;
d)2008 年7 月 1 日前开始焦炉基础及化产基础土方开挖;
e)2008 年 8 月 1 日前开始焦炉基础及化产部分基础现浇施工;
f)2009 年4 月开始筑炉;
g)2009 年7 月烘炉;
h)2009 年 8 月试生产;
i)2009 年 10 月正式投产;
1.1.1 主要技术经济指标
主 要 技 术 经 济 指 标 表
序号 指 标 名 称 单 位 指 标
A 规模
1 炼焦新建2 ×55 孔 5.5 米捣固 万t/a 95
焦炉;及配套备煤、煤气净化
及公辅
B 产品产量
焦炭(干基)t/a 962712 3 3
焦炉煤气 10 m /a 590667.88 3 焦油 t/a 76711 4 轻苯 t/a 17122 5 硫铵 t/a 12888 C 原材料消耗量
炼焦用煤(干)t/a 1534202.35 D 动力消耗
3 1 生产用新水 10 m /a 2766.41 3 2 年耗电量 10 kWh 51720 3 蒸汽 t/a 296681 3 3 4 焦炉煤气 10 m /a 239106.83 E 投资
固定资产投资 2 流动资金 3 建设期利息 F 财务预测指标
销售收入 2 原材料费用
序号 指 标 名 称 3 动力费用 4 总成本费用 5 税后利润 6 全投资内部收益率(税后)% 26.45 7 全投资回收期(税后)8 投资利润率 % 31.01 9 资本金利润率 % 92.90 G 其它指标
职工定员 2 工程用地面积 m2 631400 3 绿化用地率 % 20 4 土方 m3 500000 1.5.2 结论
1.5.2.1 工艺技术方案评价
万元 90693.98 万元 1886.50 万元 4651.10 万元/a 118072.13 万元/a 58544.55 单 位 万元/a 5515.28 万元/a 75717.95 万元/a 23431.03 年 5.39 人 584 4
指 标
本项目充分利用农四师及附近的优质煤炭资源,生产优质气煤焦,符合国家的产业政策和能源、循环经济政策,实现了对优质炼焦煤的合理利用,有利于企业提高产品质量、降低能耗,减轻了环境污染,同时为企业带来了很好的经济效益。
本项目在工艺流程选择上采用了国内外的技术先进、成熟、可靠、合理的工艺流程。
为了提高对煤源及煤质的适应性,备煤车间采用带预粉碎的先配煤后分组粉碎的工艺流程。
炼焦车间新建2 ×55孔JNDK55-05型大型捣固焦炉,这是我公司总结国内现有捣固焦炉及其工艺技术和工艺装备的技术发展经验,同时借鉴和吸收国外捣固焦炉及其工艺技术和工艺装备的先进经验,全新设计出JNDK55-05型焦炉,这是目前我国炭化室高度最高,炭化室宽度最宽以及炭化室容积最大的新型捣固焦炉。采用JNDK55-05型捣固焦炉,适合于本地区煤资源特点,技术成熟可靠,工艺装备水平先进,而且增设了改善环境治理的措施
本工程采用新型清洁快速湿法熄焦系统,并设装煤出焦干式除尘地面站;采用高度自动化的地面固定式捣固站、捣固装煤车和推焦机;采用焦炉加热系统自动控制和炉号自动识别及自动对位技术,显著提高焦炉的自动控制水平。预留干熄焦装置的位置。
煤气净化选择对煤气脱氨和脱硫脱氰的工艺方案。选择了合适的脱氨和脱硫脱氰煤气净化工艺方案。其技术先进、产品合理、能耗低、环保水平高等。
本项目建厂条件优越。原料煤供应可靠,所产气煤焦销路好,剩余煤气用来合成甲醇;化工产品市场销路也很广阔,而且交通发达,通讯便利,水电供应充足。
1.5.2.2 项目经济效益
本项目建成投产后,其经济效益较好,全投资内部收益率(税后)为 26.45%,高于基准收益率。全投资回收期(税后)5.39 年;
全投资净现值(税后)182080 万元;在其 20 年的生产经营期内,平均年实现利润总额 31241.37 万元;平均年上缴所得税 7810.34 万元。项目实施后,具有较好的经济效益。
1.5.2.3 项目的环境效益和社会效益
本项目采用的环保措施既考虑了与全厂总体装备水平的适应,也使治理效果达到了国家标准的要求。本工程建成投产后使本地区的大气环境质量得到非常显著改善。
首先从整个地区宏观的大气环境上来看,由于本工程采用先进 的机械化、大规模炼焦技术, 采用新型清洁快速湿法熄焦系统,并设装煤出焦干式除尘地面站;采用高度自动化的地面固定式捣固站、捣固装煤车和推焦机,同落后的土法炼焦或简易炼焦相比,将极大地减少各类污染物的排放量。且焦炉加热产生的烟气是以高架点源的方式排放的,比较容易扩散。本工程对改善当地的大气环境将起到非常大的作用。
就水环境而言,本工程的含酚氰废水经国内先进的方法,A /O生物脱氮处理后 COD、氨氮已达到国家排放标准,其中一部分用于做熄焦补充水,剩余部分送往海南区西来峰工业园区综合污水处理厂再进行处理,因此对地面水体污染影响非常小。
1.5.2.4 结论
综上所述,本项目选用的工艺技术方案成熟可靠,项目的盈利能力及清偿能力均较强,并具有较好的环境效益和社会效益,项目的建设是可行的。
1.5.2.5 建议
建设单位应尽快委托 200kg 小焦炉配煤炼焦实验,提出提高全焦率、保证铁合金焦质量的优化配煤方案,并经过单孔工业性生产验证,同时测定煤气发生量和组成、焦油和粗苯产率、焦油组成以及煤气中氨和硫化氢含量等的设计参数。
项目提出背景
2.1 建厂地区概况
伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨/年焦化及 10 万吨甲醇项目位于尼勒克县木斯乡布布拉克境内,位于尼勒克县煤焦化产业基地,位于 s315 线与 s316 线接口处向南 3 公里的山间盆地,近期规 5 划面积 6000 亩,远期规划 2 万亩。该区三面环山,中间地势平坦开阔,水源充足、交通便利,远离居民区和唐布拉风景区,东距恰特布拉克煤田 12 公里、南距则克镇 24 公里,环境因素和配套条件良好,适合统一规划建设。以列入国家十一五计划。本工程建于该工业园区。
“根据国务院 32 号文件和胡锦涛总书记、温家宝总理视察新疆时的重要讲话精神。以及自治区党委书记王乐泉在兵团检查指导工作时强调要把伊犁地区作为新疆最主要的煤焦化生产基地”。
2.2 承办企业概况
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨/年焦化及 10 万吨甲醇项目是由新疆伊力特实业股份有限公司、新疆金正源投资有限公司、五洋建设集团股份有限公司三家合作出资新建的焦化项目。投资比例分别:61%,29%,10%。
1)新疆伊力特实业股份有限公司
新疆伊力特实业股份有限公司的前身为新疆伊犁酿酒总厂,始建于 1956 年,公司是由新疆伊犁酿酒总厂主发起人,联合四川德阳黄许印刷厂、新疆副食有限责任公司新疆生产建设兵团投资中心,伊犁州糖烟酒有限责任公司、南方证券有限责任公司等五家法人单位以发起方式设立的上市公司。是一个以“伊力”牌系列酒生产为主业,涵盖科研、食品加工、野生困综合加工、生物工程、金融证券、印务、房地产、天燃气供应、宾馆、旅游服务等产品和产业相配套的多元化现代公司制企业。公司拥有员工 1400 多人,资产总额达 10 亿多元,年利税超亿元。
2)新疆金正源资有限公司
新疆金正源资有限公司是由尼勒克县招商局招商引资的一家民营企业,该公司在尼勒克县境内拥有一个年产 60 万吨焦煤的大型煤矿,和一个年产 30 万吨的水泥厂,公司拥有员工 1100 多人,资产总额达3 亿元,年利税近亿元。
3)五洋建设集团股份有限公司
五洋建设集团股份有限公司也是一家由尼勒克县招商局招商引资的民营企业,公司主要经营建筑、房地产开发等项目,公司拥有员工 12000 多人,资产总额达 10 多亿元,年利税超亿元。
2.3 项目由来
随着国际、国内焦炭市场的不断变化扩大,兵团农四师双新焦化的品牌焦炭已走出国门出口俄罗斯、哈萨克斯坦,有着广阔的国外市场前景。
在兵团工业结构中,能源的潜在优势较大,尤其是原煤和焦。因此,从兵团工业的总体布局、经济带辐射范围、资源优势等方面来看,培育新的经济增长点在天山山麓扩大煤焦生产意义重大。此外,项目的建设是实现兵团二次创业的重要一步,这对于开发大西北、提高兵团经济实力、稳定和发展新疆有着深远的历史意义。
公司经过市场调研,并结合资源和资金及供电、供水、交通运输情况,提出了建设 2×55 孔炭化室高 5.5m 捣固单热式焦炉,年产干全焦 95 万t 设计规模的焦炭综合化工项目。
2.4 项目建设的必要性
2.4.1 国家经济发展战略的要求
在世纪之初,各国都在寻求自己的经济增长点,我国亦如此。经济增长点和中心的转移是与资源的状况紧密地联系在一起的。我国自然资源丰富,但人均占有量少,相对而言资源贫困。在建设社会主义市场经济体系中,开发和合理配置资源极端重要。我国东部地区资源经过近百年的开发,已接近最大限度,需要有资源开发接替区,需要有一个能支撑国民经济发展的支点,新疆便是最具有优势的区域之一。国家在继续发展沿海地区经济的同时,提出开发发展中西部经济的战略决策,向中西部实施投资倾斜政策。
2.4.2 贯彻国家产业和能源政策,建设现代焦化工业的要求
土焦生产不仅全部耗用优质的炼焦煤资源,而且能耗高焦炭质量波动很大,是对炼焦煤资源的一种极大浪费,同时还造成了严重的环境污染。
为大力发展机焦生产,取代并逐步消灭土焦,减少环境污染,保护并合理利用优质煤炭资源,国家先后出台了一系列政策和措施,积极鼓励发展和扶持符合国家产业和能源政策的现代化焦化工业。
2.4.3 环境保护的需要
保护环境是我国的基本国策,认真贯彻执行“以防为主、综合治理”的方针及总量控制、清洁生产、以新带老的原则,积极采用技术成熟、经济合理的新工艺和新设备,尽力提高资源和能源的利用率,最大限度地把污染消除在生产过程中,从而减轻对环境的污染,促进社会经济的可持续发展。土焦生产工艺十分落后,而且污染大,严重地影响了环境,因此通过采用先进工艺技术、提高装备水平及保护环境已刻不容缓。
2.4.4 促进兵团工业发展对自治区安定团结及经济发展的重要意义
新疆生产建设兵团是集党、政、军、企为一体,工、农、商、学、兵相结合的,具有完善国民经济和社会发展体系的政治、经
济、军事和社会组织。兵团拥有人口 234 万,辖地 7 万多平方公里,自 1954 年成立以来,在维护边疆安定、反对民族分裂、促进经济发展、促进社会前进和巩固边防等方面做出了巨大贡献。1997 年中共中央在关于新疆生产建设兵团工作指示中进一步明确指出“新疆生产建设兵团是党、政、军、企四位一体的特殊组织”。
新疆工业发展的基础也是兵团奠定的。建国初期,兵团的前身驻疆解放军将其转业费献出创建了八一钢铁厂、七一纺织厂、新疆水泥厂、六道湾煤矿等企业,后来交新疆维吾尔自治区。1975 年兵团撤消时又将和静钢铁厂、天山化工厂等 181 家大中型企业交给新疆维吾尔自治区,这些都为自治区工业和经济发展、民族安定团结起到重要作用。
1981 年兵团恢复建制,在改革开放的20 年以来,兵团工业得到逐步发展。1998 年兵团国民生产总值占新疆维吾尔自治区的 15%。
“根据国务院 32 号文件和胡锦涛总书记、温家宝总理视察新疆时的重要讲话精神。以及自治区党委书记王乐泉在兵团检查指导工作时强调要把伊犁地区作为新疆最主要的煤焦化生产基地”。因此,加速兵团工业发展,开发中西部地区,不仅有重要的政治经济意义,而且还有战略意义。
2.4.5 本项目的实施有利于伊犁地区的经济发展
1、伊犁地区尼勒克县是新疆重要的煤焦化生产基地
2、尼勒克县“十一五”经济发展战略中明确提出了建设自治州乃至全疆重要的煤焦化生产基地。
根据尼勒克县十一五”规划和推进新型工业化发展战略,为把尼勒克建成自治州乃至全疆重要的煤焦化生产基地。尼勒克县县委、县政府、县加快推进工业化进程领导小组联席会议研究,决定将尼勒克县木斯乡布布拉克沟规划建设为尼勒克县煤焦化产业基地。
首先是加快能源基地建设。当前,随着国家、自治区加快伊犁能源产业开发政策的相继出台,尼勒克县建设自治区能源基地的时机已经成熟。
☆ 首先充分利用丰富的煤炭资源,积极推进国投等大企业做好 2
×30 万千瓦火力发电项目前期工作,鼓励企业发展煤电高载能一体化产业项目,发展 2 ×13.5 万千瓦的自备电源,鼓励煤炭企业综合利用煤气、煤矸石、中煤等进行发电。做好龙源公司风力发电项目
前期工作,积极促成装机 5 万千瓦的风力发电项目早日开工建设。我们要力争到 2010 年,使全县形成装机容量 100 万千瓦以上,年发电量超过30 亿度的电力规模,把尼勒克建成自治州乃至全疆重要的电力生产基地。上述项目的建成为煤焦化项目发展所需电力提供了强有力的保证。
其次是加快煤焦化基地建设。尼勒克县煤炭资源十分丰富,且煤种齐全,特别是焦煤资源在全州独有。依托独有的焦煤资源,在木斯乡布布拉克沟的山间盆地,规划建设以煤焦化为主导产业的煤焦化产业基地。抓好伊钢 120 万吨、国投 2 个 90 万吨、新疆金正源、伊力特 3 个 60 万吨煤矿和 260 万吨煤焦化项目,全力支持瑞祥
焦化有限公司 90 万吨/年煤焦化产业项目、伊力特煤化工有限责任
公司 95 万吨/年煤焦化建设,继续做好伊钢、伊力特、国投等企业煤化工项目前期工作,大力支持企业节能减排,发展循环经济,配合自治州建设全疆第二大钢铁基地目标,把尼勒克建成自治州乃至全疆重要的煤焦化生产基地。
2.4.6 本项目的实施符合新疆伊力特实业股份有限公司产业发展的指导思想、发展战略、发展目标及发展措施
1)指导思想
新疆伊力特实业股份有限公司坚持发展是第一要务的观念,严格按照《公司法》、《证券法》等有关法律法规,规范公司的组织与行为,建立现代企业制度,健全科学规范的法人治理结构。紧紧抓住西部大开发的历史机遇,以市场为导向,科技为动力,合理调整与优化公司的资本结构、经济结构和产品结构,做大作强主业,以建材和煤化工为两翼,充分利用技术优势、管理优势、人才优势、资金优势,发展科技含量高、附加值高的建材及煤化工等产业。以提高经济效益为中心,资本运作为手段,实施名牌战略,力创全国名企名品,为股东创造最佳投资回报,为伊犁地区、农四师和尼勒克县经济发展做出贡献。
2)发展战略
利用公司自身优势,围绕食品加工及煤化工产业,运用先进工艺和技术,开发能够满足消费者和各行业需求的、具有广阔市场前景的绿色、保健食品和煤焦化产品,不断培育新的经济增长点,实现公司经济结构和产品结构的战略转移;
利用公司在资本市场的融资能力,进行资产重组、资产置换,不断优化公司资产质量;
引进煤焦化专业人才,加大煤焦化员工培训力度,建设高素质煤焦化行业员工队伍,加大焦煤开发和煤焦化产品转化力度,为公司可持续发展储备动力。
3)发展目标
公司到 2010 年实现 GDP(工业增加值)5 亿元(2000 年不变
价,下同),年均增长 10 %;实现销售收入 10 亿元,实现利润
1.95 亿元,年均增长 10 %;职工收入达3 万元,年均增长 8 %;每股收益 0.30 元,年均增长 7%;净资产收益率达 13 %,白酒生产能力达到2 万吨。
新疆伊力特煤化工有限责任公司年产 95 万吨煤焦化项目 2008
年 5 月一期工程动工建设,到2009 年 7 月试生产,2009 年 10 月可竣工投产,为发展农四师工业,做大做强伊力特产业,走新型工业化道路打下坚实基础。
4)发展措施
以入股(控股)形式,投资新建 95 万吨/年煤焦化项目,进入新疆乃至内地的煤焦化市场,生产高质量的冶金焦和化产品。使其尽快成为公司新的经济增长点。
随着西部大开发的不断深入,2004 年国家重点项目精伊霍铁路工程已正式启动,公司结合自身实际和发展规划,将以铁路为枢纽,充分发挥铁路运输的强大辐射功能和作用,在伊宁县工业园区建立伊力特物资流通铁路专用线,为伊力特煤焦化产品的外运提供了保证。
2.5 项目建设的有利条件
2.5.1 国家发展战略和政策支持
本项目的建设,符合国家开发中西部经济的战略决策和焦炭产业政策的调整,也符合兵团产业结构调整的要求,是发展现代化的焦化工业,消灭土焦生产,合理利用资源,减少环境污染的需要。
2.5.2 焦炭的需求
根据国内外焦炭市场的分析和预测,到 2010 年,随着土焦及小
机焦被取代和逐步消灭,现代化机焦炉生产的焦炭缺口总量为 5000
万 t/a 左右,其中国内部分为 3500 万 t/a,出口国外部分为 1500 万
t/a。预计未来10 ~ 15 年,国内外焦炭供不应求的局面不会有太大的 改观,因此,焦炭市场前景良好,发展现代化焦化工业的空间很
大。
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨焦化项目建设一是为建
设兵团聚氯乙烯项目配套生产提供原料;二是解决周边地区制糖业
和钢铁企业焦炭的需求,国内市场前景广阔,同时还可出口周边国
家。
新疆地区与中亚五国在资源利用方面存在依赖性和互补性,中
亚五国的石油、铁矿石、黄磷等矿产资源非常丰富,而煤、焦资源
比较贫乏,主要靠进口。本项目建成后,焦炭可以出口至周边中亚
五国等地区,不但可以增加和周边地区国家的贸易往来,扩大企业
知名度,还可以赢得外汇,创造良好的经济效益。
2.5.3 原料来源有保证
本项目所需炼焦煤(干)为 1534202t。由七十一团伊犁双新焦化厂新建 60 万吨/年矿井、一矿 9 万吨/年矿井、二矿 15 万吨/年矿井;新疆金正源投资有限公司木斯乡煤矿 15 万吨/年改扩建矿井;新疆金正源投资有限公司木斯乡沙尔布拉克煤矿 60 万吨/年矿井;五洋建设集团实业股份有限公司 30 万吨/年矿井;新疆尼勒克县额盖力巴萨依煤矿 30 万吨/年矿井供给。炼焦所需主焦煤从拜城购买并用汽车运回厂内。
2.5.4 主要产品销路有保证
本项目生产的主要产品是焦炭及化工产品,新疆伊力特煤化工有限责任公司 80 万吨焦化项目建设一是为建设兵团聚氯乙烯项目配套生产提供原料;二是解决周边地区制糖业和钢铁企业焦炭的需求,国内市场前景广阔。
伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州及石河子市石化、电石、钢铁、铸造、制糖业发展迅猛,每年仅伊犁地区和博尔塔拉蒙古自治州焦炭年需求量已由 30 万吨增加到达 80 万吨,石河子地区达 30 万吨
2.5.5 建厂条件优越
本项目厂址选择在新疆维吾尔自治区尼勒克县煤焦化生产基地内,即尼勒克县木斯乡布布拉克沟境内。该厂址地理位置优越,公路运输便利,取供水、供电、周边厂矿协作等外部条件已基本具备,可以满足本项目的建设需求,因此,建厂条件良好。
原燃料和产品的市场供需情况
3.1 原料供应
3.1.1 炼焦用煤
3.1.1.1 炼焦用煤的来源
本工程的炼焦用煤均由本地区并采用汽车运输进厂。
(一)农四师七十一团双新焦化厂60 万吨/年煤矿改扩建矿井
矿区东西长约 6.2KM,南北宽 0.5KM,面积 3.0平方公里,矿井可采储量为 5721 万吨。
煤质分析:
1、本矿区原煤分析基水份于0.4—1.62%,一般为 1%左右。
2、本矿区原煤灰份为4.11—31.33%,A3、A5 煤层灰份一般为
10%,而A4 煤层灰份一般为20%。
3、本矿区 A3、A3、A5 煤层煤质为 32 号弱粘煤(32RN)、45 号气煤(45QM)、36 号肥煤(36FN)、1/3 焦煤(1/3JM),可做炼焦及配焦用煤。
(二)新疆金正源投资有限公司(股东)木斯乡煤矿
1、新疆金正源投资有限公司(股东)尼勒克县木斯乡煤矿 9 万吨/年改扩建矿井
该矿井是煤炭工业“十五”规划矿井,于 2004 年经自治区煤炭工业管理局等部门批准进行矿井建设,目前建设至试生产验收阶
段,设计生产能力为 9 万吨。可开采储量矿井可采储量为 699 万t。
煤质成分分析及资源特点:
矿区内含煤 7 层,该矿煤层具有特低灰—中灰、特低硫、特低磷—低磷,焦油产率为富油—高油煤,高发热量。
其中 A6、A7 煤为长焰煤,A6 煤厚度为 6.36—8.66m,平均为
7.93m,;A7 煤2.7—4.89m,平均3.69m;
A2、A3、A4-
1、A4-
2、A5 为气煤,A2 煤厚 0——3.24m,平
均为 2.18m;A3 煤厚为 2.48—7.43m,平均为 4.02m;A4-1 厚为
0.94—2.46m,平均为 1.65m;A4-2 煤厚为 0.48—1.73m,平均为
1.33m;A5 煤厚为4.69—8.84m,平均为7.15m;
矿区内各煤层的粘结性差别较大,其中A6 和A7 煤层胶质层Y为 5.5mm 和 5.0mm,粘结指数 GR 为 23 和 21,具弱粘结性,而A3、A4-
1、A4-
2、A5 煤层胶质层 Y 为 10、7.5、11 和 9mm,粘结指数 GR 为 79、90、58 和 77,粘结性较好,完全可以做配焦煤利用。适合炼焦气煤可采资源总量:1447 万吨。
井田内可采煤层煤的物理性质基本相同,煤的显微煤岩类型为半暗煤-半亮煤。镜煤最大反射率(R)为 0.64~0.72 ;原煤水分
(Mad)0.09~1.10%,灰份产率(Ad)7.54~22.99%,挥发份产率
(Vdaf)36.83~40.29%,干 基 弹 筒 发 热 量(Qb.d)
26.23~331.79MJ/kg ; 全 硫(St.d)0.42~1.05%, 磷(Pt.d)
0.005~0.015% ; 煤 中 碳(Cdaf)83.56~84.33%, 氢(Hdaf)
5.15~5.52%、氮(Ndaf)1.53~1.25%、氧 加 硫
(Odaf+Sdaf)8.89~10.06%;煤灰软化温度(ST℃)1145℃~1310℃;粘结指数(Gri)为23~79,精煤挥发份产率 36.83~40.29%,胶质层
厚度 5.5~10mm;A6 号煤层煤种为弱粘煤(32N),A5、A3 煤层属于气煤(45QM)。
(2)新疆金正源投资有限公司木斯乡煤矿沙尔布拉克煤矿 60 万吨/年矿井
矿区面积4.66km,东西长3.3 km,南北宽 1.4 km。可开采储量
4422 万吨。
煤质成分分析及资源特点:
该区煤层为特低—低灰—中灰—中高灰,特低硫—低硫,特低磷—高磷,高溶灰分—中高—特高热煤,为工业焦煤、动力煤和民用煤。
各煤层原煤工业分析:水分含量(Mad)1.43-3.99%,灰分产率
(AD)4.81—31.56%,挥发份产率(Vdaf)37.45—39.89%;精煤挥发份产率(Vdaf)36.63—39.20%。
各煤层原煤元素分析:碳含量(Cdaf)81.07—85.37%,氢含量
(Hdaf)5.03 — 5.46%,氮含量(Ndaf)0.78 — 1.39%,氧加硫含量[(O+S)daf]9.7—12.78%。平均全硫含量(St.d)0.24—0.54%,磷含量
(Pd)0.004—0.3%,发热量(Qgr.d)21.96—30.16J/kg。A6、A7 煤层粘
结指数(Gri)13—20.8,胶质层厚度(Y)4.5mm ;A5— A4-1 煤层粘结指数(Gri)48.2—51.17,胶质层厚度(Y)6.75~7.0mm。焦油产率
2.4—14.6%,属于含油煤至富油煤。煤灰软化温度(ST℃)1100℃—
1250℃,属于低—高熔灰分煤。
(三)地方周边煤矿煤炭资源特点、储量、可开采量、已开采量及煤质成分分析
(1)杭州五洋实业有限公司科尔克煤矿西部勘探区。
勘探区面积 6.07平方公里,东西长约 4.537 公里,南北宽约
1.546 公里。该区推断内蕴经济资源储量(332+333)1674 万吨。
查明区内含煤 7 层,其中 1 号煤厚度 1.5—25.15M,平均
13.3M;2 号煤0.8—30M,平均 15.4M;3 号煤 1.93—8.12 煤,平均
5.88;4 号煤 0.73—0.35M,平均 2.89M;5 号煤 1.84—28M,平均
14.92M;6 号煤 2.67—8.4M,7 号煤 2.67—8.4M,沿走向煤层东薄西厚。
煤质主体为低—中灰、高挥发份、特低硫、中—高磷、高发热量,且具有粘结性,灰分粘土质硅质灰分为主,多层交融灰分,可作配焦用煤,也可作为一般民用焦炭的单独炼焦煤。
(2)伊钢科尔克煤矿东部新疆尼勒克县额盖力巴萨依勘探区
勘探区面积 29.87平方公里,东西长约 8.1 公里,南北宽 3.1 公里。资源储量4000 万吨。
查明普查区地层为侏罗系三工河组、西山窑组,由南向北分布,区内的煤种以气煤—气肥煤为主,少量长焰煤,煤层主要为特低灰—中灰、局部富灰—高灰、特低硫、特低磷中等—高发热量的气煤、肥气煤。区内主要煤层可作为配焦用煤。煤层共有 7 层,其中 1、5、6、7 号煤为可采煤层,1、5 号煤层地表露头 11—40M,6、7 号煤7—12.5M。
3.1.1.2 炼焦用煤的需求量
本项目正常生产时,2×55 孔焦炉年需入炉煤(干)为
1534202t。
3.1.2 辅助原材料
生产所用的洗油、硫酸(93%)、NaOH(40%)、HPH 脱硫剂等辅助原料由市场采购用汽车运入厂内。
3.1.3 燃料的来源及需求量
3.1.3.1 燃料的来源
正常生产时,净化处理后的焦炉煤气作为全厂的燃料。2×55 孔
3 焦炉年产净化处理后的焦炉煤气为 590667×10 m。
3.1.4 燃料的需求量
3
2×55 孔焦炉年用焦炉煤气量为 239106.8×10 m ;其中本项目各部分焦炉煤气的用量如下.序号 名 称 单位 数 量 备 注
3
焦炉煤气 10 m /a 239106.8
其中:焦炉加热用气 3 3
1.1 10 m /a 225047
粗苯管式炉 3 3
1.2 10 m /a 14059.8 3.1.5 焦炉煤气的低热值
生产气煤焦的焦炉煤气低热值为 16525kJ/m。
3.2 产品产量及质量指标
3.2.1 产品产量
序号 名 称 单位 数 量 备 注
气煤全焦(干基)t/a 962712 2 沉淀池粉焦(干基)t/a 19177.5 3 3
焦炉煤气 10 m /a 590667.8 4 轻苯 t/a 17122 5 精重苯 552 6 焦油 t/a 76711
3.2.2 主要产品质量指标
3.2.2.1 焦炭
生产的气煤焦可达到铁合金焦优级标准(YB/T-034-92)。
序 级 别
名 称
号 本项目 优 级 一 级 二 级
灰分,Ad % < 9.3 ≤ 10.0 ≤ 13.0 ≤ 16.0 2 氧化铝,Al O % < 2.0 ≤ 2.0 ≤ 3.0 ≤ 5.0 2 3
磷含量,P % < 0.025 ≤ 0.025 ≤ 0.035 4-6
电阻率,10 Ωm > 2200 ≥ 2200 ≥ 2000 5 挥发份,Vdaf % < 4.00 ≤ 4.0 ≤ 4.0 6 d
硫分,S % < 0.35 ≤ 0.8 ≤ 0.9 t
水分,W % < 4.0 ≤ 8.0 ≤ 8.0 t
注:电阻率和水分均不作为质量考核标准。
3.2.2.2 净化后煤气
杂质成分 焦油 NH H S HCN 萘 苯 3 2
含量 50 50 200 500 400 4000 mg/m3
3.2.2.3 焦油——符合YB/T5075-93
密度(20°C)1.15?1.21g/cm3
甲苯不溶物(无水基)3.5?7%
灰分 不大于0.13%
水分 不大于4.0%
粘度(E80)不大于4 3.2.2.4 硫铵——符合GB535-1995
氮(N)含量(以干基计)≥ 21.0%
水分(H2O)含量 ≤ 0.3%
游离酸 H SO 含量 ≤ 0.05% 2 4
3.2.2.5 轻苯---符合YB/T5022-93
外观 黄色透明液体
密度(20°C)0.87?0.88g/ml
馏出 96%(容)温度,℃ 不大于 150
室温(18?25℃)下目测无可见的 水分
不溶解的水
≤ 0.045 ≥ 1100 ≤ 4.0 ≤ 1.3 ≤ 8.0
3.3 产品市场预测 3.3.1 概述
本项目生产焦炭及化工产品,因此焦炭和主要化工产品市场的前景将直接影响本项目的经济效益、投资收益率及还款能力。下面就焦炭和主要化工产品进行市场前景分析和预测。
3.3.2 焦炭产品市场预测
由于本项目可以生产气煤焦和冶金焦两种焦炭,本设计阶段暂时按照生产气煤焦考虑,但实际生产中可以根据市场情况生产冶金焦或两种焦炭并行生产。
新疆焦炭市场较为独立,以满足疆内 PVC 生产的基础上,考虑适量出口。
3.3.2.1 气煤焦
a)农四师南岗建材正在建设并即将投产的 40 万吨 PVC,64 万吨电石。伊犁钢铁厂 150 万吨钢铁、兴源钢铁厂 100 万吨钢铁,中粮四方糖业,哈萨克斯坦卡拉干达钢铁公司每年需从新疆进口冶金焦 50 万吨,“十一五”期间预测新疆治金焦在疆内需求量为 300 万吨。
b)哈萨克斯坦对铁合金专用焦的需求
目前哈萨克斯坦大力发展该国的铁合金工业,根据“冶金经济内参”(14 期)的报道,哈萨克斯坦正致力于铁合金工业的现代化改造,该国铁合金贸易公司高级官员在俄罗斯合金研讨会上指出,哈萨克斯坦锰矿井及合金业的扩建将使锰合金产量翻番,铬铁产量在 2002 年增长 21%。合金总产量将由260 万 t/a 增加到 350 万 t/a,锰产品量由 103 万t/a 增加到203 万t/a。
哈萨克斯坦焦炭产量在缓慢地下降,而俄罗斯能够出口的焦炭也在 100 万 t/a 左右,由于俄罗斯目前尚无铁合金专用焦厂且焦炭质量不高,因此,哈萨克斯坦对建立和寻求稳定的铁合金专用焦的供应厂商十分迫切。
新疆煤矿与俄罗斯焦炭质量的比较
项 目 灰分 硫分 磷 比电阻
俄罗斯的焦炭 14 % 0.50 0.032
新疆煤矿的焦炭 10 % 0.28 0.0093 2200×10-6 Ωm
3.3.2.2 冶金焦
冶金焦炭是钢铁行业的重要的原料,目前市场供不应求。
3.3.2.3 结论
在未来20 ~ 30 年内,焦炭是冶金、机械、化工行业的主要原、燃料。中国仍将是世界上最大的焦炭生产和出口国家。
随着西方工业国家焦炉的日益老化和环境保护法规对焦炭生产的限制日趋严格,将会出现世界范围内的焦炭短缺,并随着时间的推移,供需矛盾将进一步加剧,因此,国内外焦炭市场及价格都将走强是无疑的。
基于以上分析,可以看出本项目所生产的焦炭其销售市场是有保证的,其价格也有较大的盈利空间。
3.3.3 化工产品市场分析
本项目的化工产品主要有焦油、轻苯、硫铵等。
焦油、轻苯送新建和将建相关工厂深加工,目前在国内市场供不应求;硫铵是农业生产不可缺少的肥料。
厂址及建厂条件
4.1 厂址选择
厂址选择的是否合理,不仅影响建厂投资和建厂速度,而且还影响工厂的生产布局和投产后的生产经营成本。拟建厂址的公共设施和生产协作条件等,直接影响着土地费用、建筑工程、厂外工程等建设投资和生产成本,决定着新厂是否要配置自备动力、热力等各种辅助生产设施,原材料来源的便利性,决定着新厂仓储面积的大小以及运输工具的类型和规模等方方面面的内容。因此说,厂址选择是否合理直接影响整个项目建设。
4.1.1 厂址选择的原则
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨焦化项目厂址选择的原则是:必须满足投资风险小、市场区位好、综合竞争能力强,交通运输条件好,符合工业布局规划、技术上可行、经济上合理、环境上允许,必须选择经济效益、社会效益、环境效益相对统一的场址。
4.1.2 厂址选择需考虑的因素
①自然条件适合于项目的特定生产需要和排放要求;②合理地靠近原料和市场;③具有良好的投资环境和公共政策;④运输条件优越;⑤有可供利用的社会基础设施和协作条件;⑥土地使用有优惠,地址条件符合要求;⑦厂址对建设投资和生产成本的影响,包括土地费用、建筑工程、厂外工程等;⑧有利于三废(废水、废渣、废气)处理;⑨项目建成后不要对周围环境造成不可恢复的破坏(指自然资源、水域、地下水、耕地、森林、水产、风景、名胜、自然保护区等);⑩建成投产后排放的污染物不超过环境容量所容许的范围。
4.1.3 厂址方案比选
尼勒克县政府为新疆伊力特煤化工 95 万吨焦化项目推荐了二个待选厂址。
厂址一
厂址一位于农四师七十一团双新焦化厂区内,属低山及河谷平原地带,海拔 1650-1950 米,总用地面积 600 亩。
优点:
1、靠近原料基地,符合自治区和兵团焦化行业发展规划。土地所有权属伊犁双新焦化厂,无征地费用和拆迁,节约征地补偿费用
2000 万元。
2、风向适合焦化厂的废气排放,可有效减少大气污染。现有生产、生活区已使用 50 年,新的焦化投入使用将淘汰现有焦炭生产设施,污染物排放总量得到较大程度消减,完全在环境容量范围内。
3、厂区道路与省 315 线和国道 218 线直接相连,交通运输可利用原焦化厂和煤厂间的运输公路,节约筑路资金 1500 万元。
4、厂址地处富水区, 可采用喀什河河水作为水源,水源充足,即可以满足工程生产、消防、生活用水且有利三废处理。厂区范围内自备有水电站一座和煤气发电机组一套,可作为自备电源。依托现有水、电、暖、电讯等公用设施以及生活福利设施,可节省建设费用6000 万元。
5、地理位置距离煤矿区近,取煤和运输方便,每年将节约运输成本 1000 余万元。
6、管理机构不需单独设置,每年将节约运行管理等费用 500 万元。
缺点:厂界距离喀什河(国家二级水源保护地)较近,约 800
米,且上游是风景秀美的唐布拉旅游景区。建厂条件不符合国家发改委公布的焦化行业准入条件。
厂址二
厂址二地处尼勒克县木斯乡布布拉克沟内,位于316 省道西约3 公里处,距离焦化厂约 19 公里。在该区内已经在建的有伊钢瑞祥
万吨煤焦化项目。且该区已被尼勒克县确定为煤焦化产业基地。
优点:厂址二离生态保护区、自然保护区、风景保护区、文化遗产保护区和国家二级饮用水源保护区较远;对生态环境危害小。
缺点:原煤运输路线较方案一长(近20 公里),工业广场“三通一平”工程量较方案一也大,运费及运行管理成本也较方案一大。
为此根据本项目拟建工程的生产性质、规模、自然条件、工程建设条件、环保、卫生防护要求以及当地工业布点规划等条件,经过多位专家莅临指导,和建设单位对厂址的现场考察,对预选地址进行分析研究后,认为方案二符合当地工业企业规划原则,为最佳方案。
4.1.4 厂址概况
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨/年煤焦化项目厂址位
于新疆伊犁地区尼勒克县煤焦化产业基地,该基地位于 S315 线与
S316 线接口处向南 3 公里的木斯乡布布拉克沟内,该区属山间盆地,三面环山、中间地势平坦开阔,水源充足、交通便利,远离居民区和唐布拉风景区,东距恰特布拉克煤田 12 公里、南距则克台镇公里,环境因素和配套条件良好,适合统一规划建设煤焦化项目的生产。
根据尼国土资字[2007]4 号文“关于新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨/年煤焦化项目的预审意见”中出且的本项目用地 1200
亩,厂址位于 S316 线西侧,地类均为未利用地,土地权属国有,属新增建设用地,符合国家供地政策、建设用地规模和标准可行,投资强度、容积率符合有关规定的要求。
本项目可利用面积 80000m^2。
4.2 建厂条件
4.2.1 给排水
供水:生产用水和生活用水由喀什河河水作为本工程水源提供。生产用水量 315.8m3/h ;生活日用水量 48m3,最大时用水量 24m3。
为节约水资源,本项目采取了行之有效的节水工艺和设备,使水的重复利用率达到98%。
排水:综合排水系统为生产净废水、雨水合流制排水管网。生产排水量 79.8m3/h。
排水外排至厂边界外的自治区重化工生产基地内的总排水管网中。
4.2.2 供电
本项目大部分电力负荷属于一、二级负荷,因此受电电源应为两回路独立电源,且每路电源皆能承担本项目 100%的负荷。
本工程设 35/10kV 总降变电所一座。两路 35kV 电源,一路电源引自农四师电力公司电网,此电源作为本厂的主供电源。另一路电源引自伊犁洲电力公司电网,此电源作为本厂的备用电源。
35/10kV 总降变电所预留干熄焦综合电气室两路 10kV 电源、预留甲醇 10kV 配电所两路 10kV 电源。
本项目用电主要经济技术指标。
35kV 侧计算负荷(不含干熄焦及甲醇负荷)
Pjs=12930kW Qjs=6261kVar Sjs=14366kVA COS Φ=0.9
年耗电量:51720x103kW.h 4.2.3 热力介质供应
本工程热力介质有蒸汽、压缩空气、净化压缩空气、氮气、低温水、凝结水等。
蒸汽:本工程生产、生活用低压蒸汽(0.4~0.6MPa)消耗量考虑
15%的富裕量后,夏季 51.27t/h,冬季 48.98t/h,由本甲醇项目供给。
氮气、压缩空气和净化压缩空气:由本项目的空气压缩氮气站供给。
低温水由本项目自建的制冷站提供;制冷后的蒸汽凝结水送至甲醇工程。
在开工时,蒸汽由本项目自建的开工锅炉供给。
4.2.4 交通运输
厂区道路与省315 线和国道218 线直接相连,交通便利。
4.2.5 其它
为满足环境保护、劳动安全卫生及消防的要求,本项目自建环境管理及劳动安全卫生机构、环境监测站、煤气防护站、消防站、职业病防治及卫生医疗组织机构。
4.2.6 厂址自然条件
自然条件的有关数据如下。
全年平均气温 5-7C
极端最高温度 37.9 °C
极端最低温度-39.9 °C
最热月平均气温 27.9 °C 最冷月平均气温-22 °C 年平均大气压力 956.1 hPa 冬季大气压力 971.04 hPa 夏季大气压力 953.36 hPa 年平均风速 2.5m/s 冬季风速 1.3 m/s 夏季风速 3.4 m/s 全年最多风向 西风
冬季最多风向 C39 %,S15 % 夏季最多风向 S22 %,N13 % 冬季空气调节室外计算相对湿度 38 % 夏季空气调节室外计算相对湿度 78 % 年平均降水量 353.4 mm
日最大降水量 64.0 mm 最大积雪深度 58 cm 最大冻土深度 1.8 m 基本风压 0.60 kN/m2 基本雪压 0.70 kN/m2 冬季空调室外计算温度-29.0 °C 夏季空调室外计算温度 34.1 °C 夏季通风室外计算温度 29.0 °C 冬季采暖室外计算温度-25.0 °C 冬季采暖天数 152 天
抗震设防烈度 8 度(第二组)
设计基本地震加速度值 0.20 g 土壤标准冻土深度 1.5 m 5 工艺流程与设备选择
1.2 备煤车间
1.2.1 概述
本车间是为 2×55 孔 JNDK55-05 型焦炉制备装炉煤,日处理炼
焦煤料约4670t,含水份~10%,年处理煤量~170.46 万t(湿)。
本项目所需炼焦煤(干)为 1534202t。由七十一团伊犁双新焦
化厂新建 60 万吨/年矿井、一矿 9 万吨/年矿井、二矿 15 万吨/年矿井;新疆金正源投资有限公司木斯乡煤矿 15 万吨/年改扩建矿井;新
疆金正源投资有限公司木斯乡沙尔布拉克煤矿 60 万吨/年矿井;五洋
建设集团实业股份有限公司 30 万吨/年矿井;新疆尼勒克县额盖力巴
萨依煤矿 30 万吨/年矿井供给。炼焦所需主焦煤从拜城购买并用汽车运回厂内。~20%为洗精煤,~80%为原煤,经洗选后送精煤场。
1.2.2 工艺流程
根据煤源、煤质情况及捣固炼焦的要求,车间采用工艺过程简
单、设备较少、布置紧凑、操作方便的先单种煤预粉碎后配煤再混
合粉碎工艺流程。整个车间由汽车受煤坑、贮煤场、预粉碎机室、配煤室、粉碎机室、煤塔顶层以及相应的带式输送机通廊和转运站
组成。并设有推土机库、煤制样室等生产辅助设施。
1.2.3 工艺设施及主要设备
5.1.1.1 受煤坑
运煤汽车进入厂区后,正常情况下进入汽车受煤坑卸煤。特殊
情况汽车可直接进入煤场人工卸煤。
汽车受煤坑为四排受煤坑,受煤坑设有 2 个车位,其中两排采
用 2 台跨距为 8m 的桥式螺旋卸车机接受汽车运来的炼焦用煤,每 排设 2 台跨距为 8m 的桥式螺旋卸车机。另两排为自卸车使用。在
受煤坑下部每个斗槽的卸料口处设有电动液压推杆颚式闸门,将斗槽内的煤卸至带式输送机上,将炼焦用煤送入贮煤场。
1.2.3.1 贮煤场
为配合来煤的不同情况及洗煤系统的生产,项目分别设原煤场及精煤场。
☆ 原煤场长~ 510m,宽~ 160m,贮量为~ 16 万 t,相当于焦化厂
天的用煤量。设 2 台 DQL800/600.30 型堆料机,堆煤能力
800t/h,取煤能力 600t/h。原煤经贮存后,送入洗煤厂进行洗煤,洗出的精煤由带式输送机送入精煤场。
精煤场长~ 510m,宽~ 100m,贮量为~7 万t,相当于焦化厂 15
天的用煤量。设 2 台 DQL800/600.30 型堆料机(其中一台可堆取原煤),堆煤能力 800t/h,取煤能力600t/h。精煤经贮存后,由带式输送机送入配煤槽。精煤场带式输送机采用通过式布置。
在贮煤场附近设有推土机库,配有 2 台推土机和 2 台轮式装载机进行堆取煤的辅助作业。
为保护环境,煤场沿堆取料机轨道方向设煤场洒水装置,堆取料机本身也设水喷洒装置,防止在堆取煤过程中煤尘飞扬造成空气污染。
1.2.3.2 预粉碎工段
由于采用捣固炼焦工艺,因此设计中考虑了予粉碎。予粉碎机
室是将气煤等先粉碎一次, 使二次粉碎后配合煤粒度分布更均匀,达到提高焦炭质量的目的。
予粉碎机室设 2 台 PFCK1618 可逆锤式粉碎机,2 台生产,每台粉碎机的生产能力为330t/h。
1.2.3.3 配煤工段
配煤工段是把各种牌号的炼焦用煤,根据配煤试验确定的配比进行配合,使配合后的煤料能够炼制出符合质量要求的焦炭,同时达到合理利用煤炭资源,降低生产成本的目的。
从破碎工段运来的单种煤,经配煤槽顶部的可逆配仓带式输送机分别布入 8 个Φ8m 的双曲线斗嘴配煤槽中。8 个配煤槽为单排布
置,每个槽的贮量为 550t,总贮量为 4400t,可供焦炉~1 昼夜的用煤量。配煤槽采用等截面收缩率型双曲线斗嘴,对含水分高和煤泥量大的煤,有良好的适应性,操作稳定,可防止煤在配煤槽内棚料,提高配煤的准确性。
配煤槽下部设置自动配煤装置,主要园盘给料机、电子秤配料控制系统等组成。生产时按照给定值自动控制各单种煤的配量,确保配煤比连续稳定。采用自动配煤装置可以大大提高配煤的准确性和自动化程度,降低工人的劳动强度,提高劳动效率。
配合后的炼焦用煤,经带式输送机运至粉碎工段。1.2.3.4 粉碎工段
粉碎工段是将配合后的煤料进行粉碎处理,使其细度(粒度
<3mm 的煤)达到炼焦生产的要求,从而保证装炉煤的粒度均匀,满足炼焦生产要求。
由配煤工段运来的配合煤,先经除铁装置将煤料中的铁件吸净
后,进入 PFCK1618 型可逆锤式粉碎机进行粉碎。粉碎机共 2 台,其中 1 台生产,1 台备用。单台生产能力为300t/h。
粉碎后的装炉煤,经带式输送机送入煤塔顶层。
在粉碎机室低层还设有检验粉碎细度的设施,按规定制度进行采样检验,根据检验结果及时更换锤头保证装炉煤的细度达到规定要求。粉碎机室顶层上设有机械除尘装置使粉碎机室内的含尘量达到卫生要求。
1.2.3.5 煤塔顶层
由粉碎工段来的装炉煤送至煤塔顶层后,经电动双侧犁式卸料器布入煤塔中。
1.2.3.6 煤制样室
煤制样室是中心化验室的一个组成部分,由试样破碎和缩分间、试样贮存间、试样烘干间等组成。其任务是负责试样的采集和调制等,包括在煤制样室内测定各单种煤和配合煤的水分及煤的筛分组成;同时将煤样缩分、破碎到 1.5mm 以下,送厂中心化验室进行胶质层测定;缩分、破碎到 0.2mm 以下进行工业分析。
1.2.4 其它
在受煤工段来煤带式输送机上和进入配煤槽的带式输送机上各设置一台计量秤,计量受煤工段来煤、配煤槽的进煤情况。
带式输送机的规格为:从受煤坑至贮煤场带宽为 1200mm,输送能力为 800t/h;从贮煤场至配煤槽带宽为 1200mm,输送能力为
600t/h;配煤槽至煤塔顶带宽为1000mm,输送能力300t/h。
备煤车间采用四班制操作,工艺生产过程采用PLC 自动控制。
5.2 焦处理工段
5.2.1 概述
焦处理工段的任务是将熄焦后的焦炭进行充分冷却,并按要求送贮焦场贮存,然后送往用户。
焦处理工段的运焦设备按 2×55 孔 JNDK55 型焦炉生产能力配套设计。本工段由焦台、贮焦场、焦制样室以及相应的带式输送机通廊和各转运站等设施组成。
5.2.2 设施及主要设备
5.2.2.1 焦台
焦台的作用是将湿熄焦后的混合焦冷却、沥水、蒸发水分,并对剩余红焦补充熄焦。焦台长 72m,倾角 28°,凉焦时间~0.5h。采用刮板放焦机实现远距离机械化放焦。刮板放焦机把从焦台上滑下来的混合焦均匀地刮到焦台地沟内的运焦带式输送机上,送至贮焦场。
5.2.2.2 机械化露天焦场
贮焦场长~ 420m,宽~ 160m,贮量为~ 9 万t,设2 台DL200-30 型堆料机,堆料机堆焦能力 200t/h。焦台运来的焦炭送入焦场贮存
等待外运。贮焦场配备 2 台轮式装载机,进行焦炭堆取的辅助作业。
5.2.2.3 焦制样室
焦制样室主要进行焦炭试样的采集和调制,测定焦炭的冷态强
度和筛分组成,并在此将焦炭试样缩分、破碎、研磨到 80 目以下,送中心化验室做工业分析。
5.2.2.4 其它
在C102 带式输送机上设置一台电子计量秤,计量混合焦量。
带式输送机的规格为:带宽为 1200mm,输送能力为200t/h。
整个系统四班制操作,采用PLC 集中联锁控制
5.3 炼焦车间
5.3.1 概述
本工程炼焦车间新建一组 2X55 孔 JNDK55-05 型捣固焦炉,年
产干全焦 95 万 t,日产煤气 161.8 万 m3。采用单集气管,设在机侧,双吸气管。采用新型湿法熄焦系统,并预留干熄焦装置位置。装煤、出焦除尘均采用地面站除尘方式。
5.3.2 炼焦基本工艺参数
炭化室孔数 2X55 孔
每孔炭化室装煤量(干)40.6 t
焦炉周转时间 25.5 h
焦炉年工作日数 365 d
焦炉紧张操作系数 1.07
装炉煤水分 10 %
煤气产率 385 m3/t干煤
全焦率 64 %
焦炉加热用煤气低发热值:
焦炉煤气 16525kJ/m3
装炉煤水份为7% 时炼焦干煤相当耗热量(计算生产用量)
焦炉煤气加热时 ≤ 2250kJ/kg 5.3.3 炼焦工艺流程
由备煤车间送来的能满足炼焦要求的配合煤装入煤塔。通过摇动给料器将煤装入装煤推焦机的煤箱内(下煤不畅时,采用风力震煤措施),并将煤捣固成煤饼,装煤推焦机按作业计划从机侧炉门送入炭化室内。煤饼在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。
炭化室内的焦炭成熟后,用装煤推焦机推出,经拦焦机导入熄焦车内,由电机车牵引熄焦车至熄焦塔内进行喷水熄焦。熄焦后的焦炭卸至凉焦台上,冷却一定时间后送往焦处理系统。
煤在炭化室干馏过程中产生的荒煤气汇集到炭化室顶部空间,经过上升管,桥管进入集气管,约800℃左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至85℃左右。荒煤气中的焦油等同时被冷凝下来。煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起经吸煤气管道送入煤气净化车间。
焦炉加热用的焦炉煤气由外部管道架空引入。分别进入每座焦炉的焦炉煤气经预热器预热至45℃左右送入地下室,通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道与从废气开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气通过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道,再经过蓄热室,由格子砖把废气的部分显热回收后经过小烟道、废气交换开闭器、分烟道、总烟道和烟囱,排入大气。
上升气流的煤气和空气与下降气流的废气由交换传动装置定时进行换向。
5.3.4 炼焦车间布置
新建一组2 ×55孔JNDK55-05型捣固焦炉组成一个炉组(即由 1、2号焦炉组成)布置在一条中心线上。在炉组机侧设一个双曲线斗槽的煤塔。煤塔端部设捣固机检修站。在1,2号焦炉之间设炉间台。
焦炉端部设炉端台,两侧设机焦侧操作台。煤塔间台主要布置煤气管道、休息室、办公室、配电室、交换机室和集控室等。炉端台顶层设炉顶工人休息室和旋转起重机,中间层设推焦杆、托煤板更换站和炉门修理站以及导焦栅检修站,底层设工具间。
两座焦炉分别设一个高度110m的烟囱,布置在焦炉的焦侧。在
1号炉端台外设一套新型湿法熄焦系统,在2号炉端台外焦侧预留一套干熄焦装置位置。
5.3.5 JNDK55-05 型捣固焦炉的炉体
5.2.2.5 焦炉炉体的主要尺寸
见附表1 5.2.2.6 焦炉炉体结构及特点
a)JNDK55-05 型捣固焦炉为双联火道,废气循环,宽炭化室,焦炉
煤气下喷式焦炉,是在总结焦炉多年生产经验的基础上新设计
的炉型,此焦炉具有使用原料范围宽,多配入高挥发分弱粘结
性煤,生产优质高炉用焦的优点.它在结构上作了许多改进,使
焦炉炉体坚固严密,加热均匀,焦炉的操作环境和劳动条件得
到了较大改善。
b)炉顶导烟孔和上升管孔砌体,用带有沟舌的大块异型砖砌
筑,保证了砌体的整体性,炉顶更加严密,减少了荒煤气的 窜漏,防止横拉条的烧损。
c)在炉顶区采用强度大,隔热效率高的漂珠砖和高强隔热砖,替换原焦炉采用的红砖和硅藻土隔热砖,确保炉顶表面层平
整、严密,降低了炉顶面温度,改善了操作环境。
d)加热水平为 806mm,可使焦饼上下同时成熟,并减少炉顶空
间长石墨。
e)该焦炉炭化室的平均宽度为 554mm,属于宽炭化室。宽炭化
室焦炉具有很大的优越性,不仅推焦容易、改善焦炭质量、延长焦炉寿命,而且还减少了机械磨损、减少了推焦次数,减少了污染。
f)炭化室墙采用了较为先进的“宝塔”形砖,它不仅清除了炭
化室与燃烧室之间的直通缝,使炉体严密,荒煤气不易窜
漏;并便于炉墙剔茬维修。
g)燃烧室盖顶大砖采取在一对火道内设拱顶的结构,使上面负
荷归集在立火道隔墙上,加强了炉体结构强度。
h)燃烧室采用废气循环和加高焦炉煤气灯头结构,保证了沿炭
化室高向加热均匀性。此外,因为有废气循环,可以降低废
气中氮氧化合物含量,减弱了对大气的污染。由于焦炉煤气
采用了高灯头,因此当焦炉延长结焦时间操作时,也不会短
路。
i)结合生产实践,对立火道底部的斜道口断面积进行了理论研
究和计算,新设计的调节砖及其排列,使燃烧室各火道的空
气量和煤气量分配更加合理,焦炉投产后几乎不需要调整即
可使燃烧室的横墙温度分布均匀,大大地减轻了热工人员更
换调节砖的劳动强度。j)异向气流蓄热室主墙厚 270mm,是用带有三条沟舌的异型砖
相互咬合砌筑的,而且,蓄热室主墙上砖煤气道与外层墙面
间无直通缝,保证了砖煤气道的严密性;同向气流蓄热室单
墙厚 200mm,是用带单沟舌的异型砖相互咬合砌筑的,保证
了墙的整体性和严密性。k)为增加蓄热室封墙的严密性,取消了效果不佳的隔热罩装
置,外抹隔热效果好且又不龟裂的新型保温材料 GSY(HCS-23)。
l)小烟道采用扩散型箅子砖,利用扩散型的特性使大小孔径正
反方向所造成的不同阻力来克服小烟道内变量气体所产生的 内外压力差,这种箅子砖和方孔箅子砖相比,提高了格子砖的 冲刷系数,可使废气温度降低200C 左右。
m)为了保证炭化室具有的宽度,又要保证该焦炉具有足够的强
度,我们采用了加大炭化室中心距的措施,炭化室中心距设
计为1350mm。5.2.2.7 焦炉用砖量
见附表2
焦炉主要尺寸及技术指标表
附表1
序号 名称 单位 数量
1 炭化室全长 mm 15980
2 炭化室有效长 mm 15220
3 炭化室全高 mm 5550
4 炭化室有效高 mm 5300
5 炭化室平均宽 mm 554
6 炭化室锥度 mm 20
7 炭化室中心距 mm 1350
8 炭化室有效容积 m ^3 44.7
9 燃烧室立火道中心距 mm 480
10 燃烧室立火道个数 个 32
11 加热水平mm 806
焦炉砖量表
附表2
需用量
序号 耐火材料名称
(t)1 硅砖 8712.5 2 粘土砖 2481.7 3 粘土格子砖 2035.8 4 高铝砖 156 5 缸 砖 144.8 6 漂珠砖 416.9 7 高强隔热砖 259.6 8 炉门衬堇青石砖 184.7 9 烟道衬粘土砖 1234.5 10 膨胀珍珠岩砖 49.1 注:此为 1X55 孔JNDK55-05 型焦炉耐火材料用量(估算)
5.3.6 焦炉机械
5.3.6.1 机械配置如下表
2X55 孔焦炉机械配置表
序 数 量(台)
号 名 称 操 作 备 用
装煤推焦机(左、右型各一 2 0
台)
拦焦机 1 1 3 导烟车 1 1 4 捣固机 2(套)0 5 电机车 1 1
6 熄焦车 1 1 7 液压交换机 2 0 5.3.6.2 焦炉机械的主要性能及特点
焦炉机械的设计吸收了我国6m 焦炉机械的技术优势,并在总结其设计使用经验的基础上进行了完善和提高。从提高机械效率、降低劳动强度和改善操作环境为出发点,又吸收了国内外超大型焦炉用焦炉机械的多项单元技术,以先进、安全、实用、可靠为原则来进行设计和制造的。它的各个单元既可手动操作,又可单元程序控制,配合炉号自动识别、自动对位系统,实现了各车辆的安全联锁。它具有炉门、炉框、炉台的清扫和头尾焦以及余煤收集处理功能。司机室和配电室内壁和顶棚镶有保温板,具有防热、防寒的作用。司机室、配电室设有工业空调,改善了司机的操作环境。
各机械的主要性能及特点如下:
1)装煤推焦机
装煤推焦机分为左、右型。装煤推焦机设置走行、机械化送煤、余煤回收、炉头挡烟、推焦装置、启闭炉门装置以及炉门清扫装置、炉框清扫装置、头尾焦回收处理装置、推焦电流自动显示和记录以及推焦电流过载保护报警等。装煤推焦机可以通过煤塔,实现左右型互为备用。且左右型装煤推焦机可以同时在煤塔下工作。装煤推焦机走行至煤塔下,其煤槽中心与捣固锤杆中心能达到所需要的定位精度要求,并与捣固机设置了联锁。定位后方可开启捣固机;当捣固机工作完后,捣固锤完全提出煤槽且安全钩锁闭后,装煤推焦机方可走行。
在装煤推焦机上设有煤饼顶部表面压实装置,该装置通过一个双槽钢梁,由齿条传动装置,沿着煤饼长向移动,在震动煤饼的同时刮平震动器前的浮煤,使煤饼顶面压平压实。
2)拦焦机
拦焦机采用5-2 串序,一次对位操作。拦焦机设有集尘罩,取、装炉门机构,导焦机构,机械清扫炉门、炉门框机构,设有头尾焦回收装置和炉台清扫装置等。所有上述单元既可手动操作又可采用单元程序控制(PC)。
3)固定式捣固机
固定式捣固机由安全挡装置、导向辊装置、提锤传动装置、停锤装置、捣固锤、机架、集中润滑系统、电控系统等组成。
提锤传动装置采用弹性轮单锤可调式结构,该结构是靠凸轮内部弹性元件的变形来产生作用力将锤杆夹紧,由此产生的摩擦力矩将捣固锤提升至固定的高度。使用的过程中,弹性元件一定的变形随着时间的推移弹力越来越小,而且捣固锤摩擦片不断的磨损变薄。为了保证凸轮机构正常的工作,凸轮机构中每套凸轮组设置了凸轮对中心距单锤可调装置。单锤可调装置通过两个手柄的作用,使弹性轮的中心距对称增大或减小。当有弹性元件弹力变小、摩擦片磨损变薄时,可通过螺旋传动使凸轮组的中心距减小,从而保证了设备的正常运转。
捣固机捣固锤的数量为24个。捣固设备由8组3锤捣固机组成。8
组捣固机之间用水平销轴连接,各自位置具有互换性。采用固定式捣固机,无走行机构,减少维修和故障点。
3(干)以上,捣
捣固一个煤饼时间≯7min,装煤煤饼密度 1.0t/m固煤饼密度均匀,煤饼的稳定性好。
4)导烟车
导烟车揭、关吸尘孔盖采用电磁铁型式。车上设有3个吸尘口来抽吸装煤时产生的烟尘,烟尘进入燃烧室燃烧后形成的废气经冷空气掺混装置,掺入冷风后导入地面除尘站净化处理。导烟车还设有进风口来调节烟尘的温度和流量,通过压力计来观察和调节各个支管的压力的平衡。为确保导烟车的安全使用,设有防爆口。
5)熄焦车(湿法熄焦固定底板式)
该熄焦车为固定斜底,侧开车门,结构简单,趟水快,使熄焦后的焦炭带水量少。主要由转向架、车底板、车箱及开门机构组成。
熄焦车与电机车、拦焦机配合设计。开门机构和制动装置为气动,工作压力600kPa,气源设在电机车上,由电机车司机操作,车门在关闭位置时能自锁。
熄焦车车箱内壁及底板均镶有耐热铸铁板,以适应骤冷骤热的工作环境。熄焦车两端部设有缓冲器及车钩,并与电机车配合设计,使电机车可位于熄焦车的两端。
6)电机车
电机车用于牵引和操纵湿熄焦车。电机车走行采用变频调速。
本电机车主要由车体、走行装置、制动系统、气路系统、牵引缓冲装置及电气系统组成。
在电机车上可通过走台梯子直接登上焦炉焦侧炉台,司机室置于车体偏外侧,视线广阔,空压机电气柜置于机器室内,机器室封闭隔热,内设有冷气机,电控装置置于其内。冷风机用压缩机置于司机室外,在靠炉侧设有风包1台及电源滑线支架,电机车两端设有缓冲器及牵引挂钩。
7)液压交换机
液压交换机设有液压站、电控屏、操作台、行程指示装置。液压站采用双泵、双阀系统,互为备用,配置2个油缸,具有自动、半
自动、手动三种操作功能。在煤气低压时,采用自动报警和切断煤气供应等安全措施,交换机的操作全部采用PC机控制。交换周期为20分钟,交换时间为46秒。
5.3.7 工艺装备
5.3.7.1 集气系统
集气系统包括上升管、桥管及阀体、集气管、吸气弯管、低压氨水喷洒装置、焦油盒和辅助水管、蒸汽管以及相应的操作台等。
①设计采用单集气管,双吸气管,有利于荒煤气的顺利导出,稳定集气管压力。吸气弯管上设手动和自动调节翻板,调节集气管内煤气压力。使其保持规定的压力,不使炭化室出现负压操作现象。
②由于单孔装煤量增加,瞬间荒煤气量大,设计考虑适当加大炉顶空间和上升管直径,使煤气快速导入集气管内,减少装煤时炉门处的烟尘外逸。
③上升管内衬粘土砖,外设隔热罩,降低了上升管外表温度,改善炉顶操作条件。下部用铸铁座与炉体连接,防止烧坏上升管下部结构。
④桥管顶部设有水封盖,防止荒煤气外逸,桥管与阀体的连接,采用水封承插结构,氨水可在内部形成水封,可避免荒煤气的泄露。桥管上装有低压氨水喷洒装置用来冷却荒煤气,使荒煤气温度从800℃冷却至85℃左右。
⑤集气管内设高压氨水分段清扫装置,免去了人工清扫集气管的劳动。
5.3.7.2 护炉铁件
护炉铁件包括炉柱、纵横拉条、弹簧、保护板、炉门及炉门框等。
①设计采用加大H型钢的炉柱,为了保证炉墙稳定性和强度,使得炉体的保护压力比6m顶装焦炉增加42%,沿焦炉高向设置十二线小弹簧。在纵横拉条的端部设有弹簧组,能均匀地对炉体施加一定保护压力,保证了焦炉整体结构的完整和严密。
②大保护板能有效地保护好炉头使之不受损坏。
③采用箱型断面的加厚炉门框,它与“L”形断面的炉门框相比,炉门框内外表面温差小。所以箱形断面炉门框抵抗机械应力和热应力性能好,不易断裂。
④炉门采用弹性刀边,弹簧门栓、悬挂式空冷炉门,炉门对位时,位置的重复性好,弹性刀边能使终保持一定压力,防止炉门冒烟冒火。
⑤炉门、炉框、保护板主要材质选用蠕墨铸铁(RuT340),它具有耐急冷急热性能好,抗拉、抗弯强度高,铸件寿命长的优点。
5.3.7.3 加热交换系统
焦炉采用焦炉煤气加热的单热系统。主管由外部管道架空引进到焦炉地下室,煤气主管道上设有温度、压力和流量的测量和调节装置。各项参数的测量、显示、记录、调节和低压报警都由自动控制仪表来完成。在焦炉煤气主管道上设有煤气预热器,以保证入炉煤气温度的稳定。在废气系统中,焦炉的分烟道设自动调节翻板,总烟道设手动调节翻板,使加热系统的吸力得到适当调节和稳定,保证焦炉在正确的温度压力下工作。焦炉加热系统采用自动加热控制。
焦炉加热用的煤气、空气和燃烧后的废气在加热系统内的流向由液压交换机驱动交换传动装置来控制,每隔20~30分钟换向一次。
5.3.7.4 湿熄焦系统
设计采用新型降污快速湿法熄焦技术,其优点在于⑪熄焦时间短,熄焦时间可控制在70-80s;⑫熄焦后的焦炭水分可控制在2-
4%而且水分稳定;⑬熄焦塔上设有水雾捕集装置并设双层折流式木结构的捕集装置,除尘效果好,每吨焦散发的焦粉量可控制在50g以下。
湿法熄焦系统包括熄焦泵房、熄焦塔、熄焦喷洒管、水雾捕集装置、二层折流板式除尘装置、粉焦沉淀池、清水池、粉焦脱水台和双梁抓斗起重机、一点定位熄焦车、高位槽及自动控制系统等。
湿法熄焦工艺,在整个熄焦过程中下水量是分段进行的。熄焦过程初期,先用小水量熄灭熄焦车厢顶层红焦及稳定了焦炭表面,持续一段时间后,再喷射大水量,水与炽热焦炭接触后产生的蒸气
“由下至上”地熄灭熄焦车内底部、中部及中上部的焦炭。这种熄焦方式用大水流喷射代替了喷洒,改善了熄焦车厢内沿焦炭深度方向上的水份分布,达到了缩短熄焦时间、降低焦炭水份的目的。
5.3.7.5 焦炉除尘设施
本工程对焦炉生产过程中阵发性排放烟尘和连续性排放烟尘治理采取以下措施:考虑捣固焦炉装煤除尘的特殊性,增加了 5.5 米捣固焦炉的煤饼顶部的流通通道的高度,并且吸尘孔的数量增加至 3 个,扩大了吸尘孔和上升管孔的孔径,使荒煤气的逸出压力减小,以达到减少荒煤气外冒的目的。
5.3.7.5.1 阵发性排放烟尘治理
a)装煤除尘:在装煤推焦机上安装有活动的炉门密封框,在装煤过程中,依靠这些可变形的密封设备,保证将煤饼和炉门框之间充分密封。由于引风机的负压作用,炭化室产生的荒煤气及烟尘通过导烟车,燃烧后掺混冷空气,进入除尘地面站处理,这样即防止了大量空气吸入,也减少装煤时荒煤气的外逸。
b)熄焦除尘:在熄焦塔中部设有水雾捕集装置,顶部设有二层折流式木结构的捕集装置,捕集熄焦时产生的大量焦粉和水滴。
c)出焦除尘:在拦焦机上带有大型集尘罩,该集尘罩与地面站除尘设备之间用一条固定于焦侧的水平干管连接,通过集尘干管将抽吸的烟气送到除尘设备净化后排放。在推焦机、拦焦机上分别设有机、焦侧炉头挡烟装置,更有利于出焦时的烟尘治理。
d)自动放散点火装置:在集气管上设自动放散点火装置,可将事故状态下集气管放散的荒煤气焚烧掉。
5.3.7.5.2 连续性排放烟尘治理
a)吸尘孔盖采用球状结构,使吸尘孔盖与座之间为球面接触,大大地增加了吸尘孔盖的严密性。
b)炉门采用弹性刀边,炉门刀边密封靠弹簧顶压,使刀边受力均匀,密封效果好。
c)炉顶上升管盖及桥管与阀体承插均采用水封结构,可以杜绝上升管盖和桥管承插处的冒烟现象。
d)上升管根部采用铸铁座,杜绝了上升管根部的冒烟冒火现象。
5.2.3 辅助设施
在炉端台的中层设有炉门修理站,推焦杆和平煤杆更换站以及导焦栅检修站;在炉端台外侧设有5t旋转起重机,这些设施既方便了生产操作,又减轻了工人的劳动强度。
在煤塔端部设有捣固机检修站。
5.3 煤气净化车间 5.3.1 概述
本煤气净化车间是与 2×55 孔、碳化室宽 550mm、高 5.5m 单
热式捣固焦炉相配套,煤气正常发生量 67428Nm3 /h。其组成为:冷凝鼓风工段、脱硫工段、硫铵工段、蒸氨工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段、油库工段。
5.3.2 设计基础数据
5.3.2.1 净化前煤气中杂质含量
杂质成分 NH H S HCN 苯
2
含量 g/m3 6 6 1.5 38 5.3.2.2 净化后煤气中杂质含量
杂质成分 焦油 NH H S HCN 3 2 含量
200 500 400 4000 mg/m3 5.3.3 产品产率
焦油 5%(硫铵 0.84%(轻苯 1.116%(精重苯 0.036%(对干煤)5.3.4 动力条件
a)循环水
进口温度 32 出口温度 45 压力 0.5Mpa b)低温水
进口温度 16 出口温度 23 压力 0.4Mpa c)工业水
进口温度
压力 0.4Mpa d)电
电压等级 10kV/380V/220V e)低压蒸汽
压力 0.4 温度 饱和状态
f)压缩空气
压力 0.6Mpa 温度 5.3.5 原材料及产品等级
5.3.5.1 焦油——符合YB/T5075-93
密度(20°C)1.15?1.21g/cm3 甲苯不溶物(无水基)3.5?7% 灰分
萘 苯
对干煤)对干煤)对干煤)℃
℃
℃
℃
常温
~0.6Mpa
常温
不大于0.13% 水分 不大于4.0%
粘度(E80)不大于4 5.3.5.2 硫膏:
含硫 ≥60%
5.3.5.3 硫铵——符合 GB535-1995
氮(N)含量(以干基计)≥ 21.0%
水分(H2O)含量 ≤ 0.3%
游离酸 H SO 含量 ≤ 0.05% 2 4 5.3.5.4 轻苯---符合YB/T5022-93
外观 黄色透明液体 密度(20°C)0.87?0.88g/ml 馏出 96%(容)温度,℃ 不大于 150
室温(18?25℃)下目测无可见的水分
不溶解的水
5.3.5.5 液体烧碱(40%)---符合 GB209-93 碳酸钠(Na CO)含量 ≤ 1% 2 3
氯化钠(NaCl)含量 ≤ 5% 三氧化二铁(Fe O)含量 ≤ 0.01% 2 3 5.3.5.6 洗油
密度(20°C)1.03?1.06g/cm3 馏程(大气压 760mmHg)
230℃前馏出量(容)不大于3% 300℃前馏出量(容)不小于90% 酚含量 不大于0.5% 萘含量 不大于 15.0% 水分 不大于 1.0% 粘度(E50)不大于 1.5 15℃结晶物 无
5.3.5.7 硫酸(93%)---符合 GB/T534-2002 灰分的质量分数/% ≤ 0.03 铁(Fe)质量分数/% ≤ 0.01 砷(As)质量分数/% ≤ 0.005 汞(Hg)质量分数/% ≤ 0.01
铅(Pb)质量分数/% ≤ 0.02
透明度/mm ≥ 50
色度/ml ≤ 2.0 i.煤气净化工艺流程及主要设备
5.3.5.8 冷凝鼓风工段
a)工艺流程
☆ 来自焦炉?82°C 的荒煤气,与焦油和氨水沿吸煤气管道至气液分
离器,气液分离后荒煤气由上部出来,首先进入横管初冷器分两段
冷却。上段用循环水,下段用 16°C 制冷水将煤气冷却至?25°C。由
横管初冷器下部排出的煤气,进入电捕焦油器,除掉煤气中夹带的 焦油,进入脱硫工段脱除 H2S,脱硫后的煤气再返回本工段,由煤
气鼓风机压送至硫铵工段。
为了保证初冷器冷却效果,在上段、下段连续喷洒焦油、氨水混
合液,在其顶部用热氨水定期冲洗,以清除管壁上的焦油、萘等杂
质。
由气液分离器分离下来的焦油和氨水首先进入机械化氨水澄清
槽,在此进行氨水、焦油和焦油渣的分离。上部的氨水流入循环氨
水中间槽,再由循环氨水泵送至焦炉集气管喷洒冷却煤气,剩余氨
水自流流入循环氨水事故槽(此时循环氨水事故槽作为剩余氨水中
间槽使用,事故时再作为事故槽使用。),然后用泵经过滤器送入
除焦油器。澄清槽下部的焦油靠静压流入焦油中间槽,再用焦油泵
送往油库工段焦油贮槽。机械化氨水澄清槽底部沉降的焦油渣刮至
焦油渣车,定期送往煤场,掺入炼焦煤中。
剩余氨水送入除焦油器脱除焦油后,自流到剩余氨水槽,再用剩
余氨水泵送至蒸氨工段,脱除的焦油自流到地下放空槽。
b)工艺特点
中的焦油和萘得到脱除,确保后序设备无堵塞之患。
费用。
于50mg/ m。
c)主要设备选择
设 备 名 称 主要材质 台数
横管煤气初冷器 FN4700m2 碳钢 4
电捕焦油器 DN5200 碳钢 2
机械化氨水澄清槽VN=300m3 碳钢 3
煤气鼓风机 Q=1700m3/min 2 5.3.5.9 脱硫工段
a)工艺流程
电捕来的煤气进入填料吸收塔底部,与塔顶喷洒下来的再
生溶液逆流接触,吸收煤气中的 H S 和 HCN(同时吸收煤气
中的 NH,以补充脱硫液中的碱源)。脱硫后煤气含硫化氢不
大于200mg/m3,进入鼓风机室。
吸收了 H S、HCN 的吸收液通过循环泵进入再生塔底的预混
喷嘴,与压缩空气预先混合,形成微小气泡后进入再生塔底,细小气泡与吸收液在沿再生塔上升的过程中,在催化剂的作用下氧化再生。
再生液在再生塔内的气液分离器中分离空气气泡后,用循环泵部分送经循环液冷却器冷却,冷却后的循环液与未被冷却的循环液一起进入吸收塔顶喷嘴用于循环洗涤煤气。冷却再生液以除去吸收和再生过程中放出的热量,降低再生液的温度,使系统的操作稳定。
再生塔内生成的硫用由再生塔底部送入的空气进行浮上分离,在再生塔顶液面附近作为硫泡沫浓缩下来,硫泡沫流入缓冲槽,进入缓冲槽内的含硫液体大部分作为再生塔顶部消泡循环使用,其中部分定量供给离心分离机,经离心分离机脱除水分后的硫膏作为产品装袋外销,离心分离机分离后的滤液用泵送回缓冲槽。
再生塔排出的再生尾气,兑回煤气系统。
为避免脱硫液盐类积累影响脱硫效果,需排出少量脱硫废液。排出的脱硫废液送往浓缩塔经浓缩后送至煤塔,浓缩塔顶排出的含NH3 蒸汽接入吸煤气管道。脱硫塔出口
b)工艺特点
有流程短、不需外加碱、催化剂用量少、脱硫效率高、基建
投资省和运行费用低的特点。
c)主要设备选择
设备名称及规格 主要材质 台数
吸收(脱硫)塔 DN6000 碳钢/ 内涂重防腐 2
填料 轻瓷
再生塔 DN5500 碳钢/ 内涂重防腐 2
缓冲槽 DN7700 碳钢/ 内涂重防腐 1 5.3.5.10 硫铵工段
a)工艺流程
煤气鼓风机送来的煤气进入喷淋式硫铵饱和器。煤气在饱和器的上段分两股进入环形室,与循环母液逆流接触,其中的氨被母液中的硫酸吸收,生成硫酸铵。脱氨后的煤气在饱和器的后室合并成一股,经小母液循环泵连续喷洒洗涤后,沿切线方向进入饱和器内旋风式除酸器,分出煤气中所夹带的酸雾,再经气液分离器进一步除去酸雾后,送至终冷洗苯工段。
饱和器下段上部的母液经大母液循环泵连续抽出送至饱和器上段环形喷洒室循环喷洒,喷洒后的循环母液经中心降液管流至饱和器的下段。在饱和器的下段,晶核通过饱和介质向上运动,使晶体长大,并引起晶粒分级。当饱和器下段硫铵母液中晶比达到 25%-
40%(v%)时,用结晶泵将其底部的浆液抽送至室内结晶槽。饱和器满流口溢出的母液自流至满流槽,再用小母液循环泵连续抽送至饱和器的后室循环喷洒,以进一步脱出煤气中的氨。
饱和器定期加酸加水冲洗时,多余母液经满流槽满流到母液贮槽;加酸加水冲洗完毕后,再用小母液循环泵逐渐抽出,回补到饱和器系统。
设置母液加热器对母液进行加热,可以提高硫铵质量,当饱和器母液系统水不平衡(水分过剩)时,可通过母液加热器对母液进行加热,使多余的水分从煤气系统中带走,以维持系统的水平衡。
室内结晶槽中的硫铵结晶积累到一定程度时,将结晶槽底部的硫铵浆液经视镜控制排放到硫铵离心机,经离心机离心分离后,硫铵结晶从硫铵母液中分离出来。从离心机分出的硫铵结晶经溜槽排放到振动流化床干燥器,经干燥、冷却后进入硫铵贮斗。从硫铵贮斗出来的硫铵结晶经半自动称量、包装后送入成品库。
离心机滤出的母液与结晶槽满流出来的母液一同自流回饱和器的下段。干燥硫铵后的尾气经旋风分离器后由引风机送入尾气洗净塔,经洗涤后排放至大气。
硫铵工段所需的 93%浓硫酸定期由油库工段送至硫铵工段硫酸高置槽,再经流量控制仪表及视镜加到饱和器系统的满流槽。
在脱硫工段检修时,蒸氨工段的氨汽接入饱合器前煤气中。
b)工艺特点
脱氨效率高。
可保证装置长期连续稳定操作,减少维护费用。
c)主要设备选择
设 备 名 称 主要材质 台数
喷淋饱和器 DN5000/3800 00Cr17Ni14Mo2 2
大母液循环泵 0Cr20Ni20Mo5Cu2 2
离心机 00Cr17Ni14Mo2 2
振动流化床干燥器 00Cr18Ni10 1 5.3.5.11 蒸氨工段
a)工艺流程
本装置外排蒸氨废水量,按45 m3/h 考虑。
由冷凝鼓风工段送来的剩余氨水经流量控制调节后进入氨水换热器,经与塔底出来的蒸氨废水换热后,进入蒸氨塔蒸氨。蒸氨塔底的一部分蒸氨废水经蒸汽再沸器用蒸汽加热后流回蒸氨塔并闪蒸产生蒸汽。蒸氨塔顶出来的氨汽经分缩器部分冷凝后,再经过氨汽冷凝冷却器冷凝冷却变成浓氨水进入脱硫工段的脱硫塔底。塔底出来的一部分蒸氨废水由废水泵抽出,经氨水换热器,同原料氨水换热并经废水冷却器冷却后,送酚氰污水处理装置。
为降低蒸氨废水中的全氨含量,需加碱分解原料氨水中的固定铵盐。所用的碱为油库工段送来,经碱计量泵加压后送入系统。
蒸氨塔底产生的焦油、水排入机械化氨水澄清槽。b)工艺特点
蒸氨装置选用钛材分缩器及高效螺旋板换热器,能保证蒸氨装置长期高效稳定运行,节约能源;同时加碱分解固定氨可大大降低废水中全氨含量,为后续废水处理创造了良好的条件。
c)主要设备选择
设 备 名 称 主要材质 台数
蒸氨塔 DN2200 2
分缩器 钛材/碳钢 2 5.3.5.12 终冷洗苯工段
a)工艺流程
从硫铵工段来的?55℃的煤气,首先进入终冷塔分二段冷却。下段的循环冷却水从塔中部进入终冷塔下段,与煤气逆向接触,将煤气冷后进入终冷塔上段。下段的循环冷却水循环冷却水经下段循环喷洒液冷却器,用循环水冷却后进入终冷塔循环使用。终冷塔上段
24℃的循环冷却水从塔顶部进入终冷塔上段,将煤气冷到 26℃后送至洗苯塔。循环冷却水经上段循环喷洒液冷却器,用制冷水冷却到 24℃进入终冷塔循环使用。终冷塔下段排出的冷凝液送至冷凝鼓风工段机械化氨水澄清槽。
从终冷塔出来的煤气进入洗苯塔,经贫油洗涤脱除粗苯后送往用户。由粗苯蒸馏工段送来的贫油从洗苯塔的顶部喷洒,与煤气逆向接触吸收煤气中的苯,塔底富油经富油泵送至粗苯蒸馏工段脱苯后循环使用。
b)工艺特点
轻、投资省。
c)主要设备
设 备 名 称 主要材质 台数
终冷塔 DN5000 碳钢 1
洗苯塔 DN5000 碳钢 1 5.3.5.13 粗苯蒸馏工段
a)工艺流程
从终冷洗苯装置送来的富油送入富油槽,经富油泵加压后依次送经轻苯冷凝冷却器、二段贫富油换热器,一段贫富油换热器,再经管式炉加热至 185℃后进入脱苯塔,在此用再生器来的直接蒸汽进行汽提和 29 蒸馏。塔顶逸出的轻苯蒸汽经轻苯冷凝冷却器冷却后,进入轻苯油水分离器。分出的轻苯流入轻苯回流槽,部分用轻苯回流泵送至塔顶作为回流,其余进入轻苯中间槽,再用轻苯产品泵送至油库工段。
脱苯塔底的热贫油经一段贫富油换热器与富油换热后自流入脱苯塔下贫油槽,然后用热贫油泵抽出经二段贫富油换热器、一段贫油冷却器、二段贫油冷却器冷却至27?29℃后去终冷洗苯工段。
在脱苯塔的顶部设有断塔盘及塔外油水分离器,用以引出塔顶积水,稳定操作。
从脱苯塔侧线引出的精重苯流入精重苯槽,定期用泵送至油库工段的精重苯槽。
从脱苯塔侧线引出萘油馏份(以降低贫油含萘)流入萘溶剂油槽,定期用泵送至冷凝鼓风工段焦油中间槽。
从管式炉后富油管线引出 1?1.5%的热富油,送入再生器内,用经管式炉加热的过热蒸汽蒸吹再生。再生残渣排入残渣槽, 定期用泵送至冷凝鼓风工段焦油中间槽。
系统消耗的洗油定期从洗油槽经富油泵入口补入系统。
各油水分离器排出的分离水,经控制分离器排入分离水槽,再用泵送冷鼓工段剩余氨水槽。
b)工艺特点
小,能耗低等优点。
塔板,防止塔板积水,利于脱苯塔的操作。
c)主要设备
设 备 名 称 主要材质 台数
脱苯塔 DN2400/2600 0Cr18Ni9 1
再生器 DN2000 碳钢 1
管式炉 7MW 碳钢 1
一段贫富油换热器 碳钢 4
二段贫富油换热器 碳钢 4
一段贫油冷却器 碳钢 4
二段贫油冷却器 碳钢 3 5.3.5.14 油库工段
a)工艺流程
本工段设置 4 个焦油贮槽,接受冷凝鼓风工段送来的焦油,并经焦油泵汽车槽车外运;设置 2 个轻苯贮槽、2 个精重苯贮槽,接受粗苯蒸馏工段送来的轻苯、精重苯,并定期装汽车槽车外运。
本工段设置 2 个硫酸贮槽、1 个卸酸槽、、2 个碱贮槽、1 个卸碱槽、。汽车槽车送来的硫酸(93%)和碱液(40%)分别卸到硫酸贮槽和碱贮槽。硫酸定期用泵送至硫铵工段;碱液定期用泵送至蒸氨装置。
本工段设置 2 个新洗油槽,汽车槽车送来的新洗油卸到新洗油槽中,并用泵定期送至粗苯蒸馏工段。b)工艺特点
c)主要设备
设 备 名 称 主要材质 台数
焦油贮槽 DN10500 碳钢 4
轻苯贮槽 DN7700 碳钢 2
精重苯贮槽 DN4400 碳钢 2
新洗油贮槽 DN4400 碳钢 2
硫酸贮槽 DN6000 碳钢 2
碱贮槽 DN4400 碳钢 2 5.3.5.15 外部管道部分
为满足生产的需要,须建设一套外部管道。本外部管道的设计包括如下内容:
b)连接各工段的煤气管道;
c)输送各种物料和产品的工艺管道;
d)部分公共设施管道(仅包括宜于架空敷设的公用设施管道)。
e)设置一套煤气放散装置25000Nm3/h。
管道均采用架空敷设的方式,其结构型式为综合管廊和一
般管架相结合,在管线密集处采用综合管廊结构,在综合管廊
上还为电力专业留有架设电缆的位置,煤气净化车间外部管廊
与车间内部管廊合二为一,其余的地方则采用一般管架。
由于架空外部管道的设计包含了工厂内诸多外部管线的综合设计,因而具有设计合理,结构紧凑,节约占地,方便施工,利于管理的特点。
辅助生产设施和行政福利设施
6.1 总图运输
6.1.1 工程位置及概况
新疆伊力特煤化工有限责任公司 95 万吨焦化及 10 万吨甲醇项
目位于尼勒克县木斯乡布布拉克矿区境内,北临喀什河,南靠阿吾拉勒山,属低山及河谷平原地带,海拔 1650-1950 米,东距乌鲁木齐 880 公里,西距伊宁市 180 公里,北距独山子 230 公里,距博尔塔拉蒙古自治州 400 公里,东南至库尔勒市 495 公里,距新源县 50 公里、厂区道路与省315 线和国道218 线直接相连,交通便利。
所选厂区为南高北低,南北长 1.6 公里左右,东西最宽 0.5 公里最窄 0.13 公里左右的狭长丘陵地带,海拔高程+1604~+1642,最大
相对高差为 38 米,属低山及河谷平原地带。据 1956 年中科院在
《中国地震区划图》上,本区划为6-7 度的地震烈度。本工程抗震设防为 8 度(尼勒克县科技局提供相关文件资料)。
气温及降水量:根据地质报告资料,厂区气候属温带内陆山地气候,气候状况随地形变化十分显着,温暖湿润,年平均气温 3~4
℃,最高气温 30~36℃,最低气温-30~-35℃,年平均降雨量
7500 毫米,气温的日变化较大,降雨主要集中在 6-8 月,在海拔
2000 米以上的森林草原带上降雨量多,夏季多雷阵雨,冬季降雪较多。
厂址位于喀什河南岸,巩乃斯复向斜北翼,受构造运动的影响,发育有规模不等的裂隙构造,地势南高北低,因山高坡陡,虽喀什河流过本区,含水空间甚发育,洪水多急速流过补给有限,哈拉布拉克、卡因德布拉克小溪纵切单斜地层流经本地区煤层,矿井地下水有一定补给。夏季喀什河水流量充沛,流量大,容易形成洪水突发,冬季虽属枯水季节,流量仍很充沛。
根据建设单位提供的资料,厂址区域内无活动断裂带,下部及附近无采区和工作面,不存在采空区及采动塌陷情况,厂址区域是稳定的。
本项目可利用面积 80000m^2。
6.1.2 总平面布置
本项目总平面是以建设 2X55 孔 JNDK55-05 型捣固焦炉为主体进行配套布置的。
6.1.2.1 车间组成
本项目由生产设施、辅助生产设施及行政办公和生活福利设施三部分组成。a)主要生产设施
1)备煤车间:汽车受煤坑、贮煤场、预粉碎机室、配煤室、粉碎机室、煤制样室、转运站及连接其的通廊等组成;
2)炼焦车间:焦炉采用 2 ×55 孔 JNDK55-05 型捣固焦炉、熄焦塔、粉焦沉淀池、焦台、贮焦场、焦制样室、装煤出焦地面站等组成,同时预留了干法熄焦系统;
3)煤气净化车间:冷凝工段、脱硫工段、鼓风机室、蒸氨工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段及油库工段等组成。
4)发电车间:包括热电站主厂房、除盐水站、循环水等组成。b)辅助生产设施
压缩空气站、循环水处理设施、制冷站、10kV 变电所、酚氰废水处理站、中心化验室、防护站、车间变电所、煤气净化车间中控室、炼焦及备煤车间集控室、机修间、综合仓库、耐火材料仓库、汽车衡等组成。c)行政办公和生活福利设施
全厂性办公楼、浴室、食堂、宿舍楼及警卫室等组成。
6.1.2.2 总平面布置
本设计的总平面布置是根据生产工艺、运输、消防、安全、卫生以及预留发展等要求,结合工程用地的地形、工程地质、气象等
自然条件,全面地、因地制宜地对厂区建构筑物、运输线路、管线等进行总体布置,力求工艺路线紧凑合理,节约和合理用地,节省投资,有利生产,方便管理。同时,在设计过程中根据各车间、工段的不同功能进行分区和组合,突出主要工艺流程,全厂共分炼焦制气区、备煤储焦区、煤气净化区、水处理区、甲醇区、洗煤区、热电站区、及厂前区等 8 个区。
考虑到道路、管线用地及消防、卫生、绿化、采光、通风等要求,主要通道宽度约40m,次要通道宽度约30m。
工程用地面积631400m2。详见总平面图。
6.1.3 竖向布置及场地排雨水
6.1.3.1 竖向布置
在满足生产工艺和运输合理的前提下,充分利用场地条件,并考虑到铁路及道路连接的可能,确保场地不受洪水及内涝威胁,使雨水能迅速排除等因素,拟采用水平平坡型布置方式,场地平土标高拟定为 1619.22m。
厂区边缘采用挡土墙或边坡的衔接方式。
3 6.1.3.2 土方工程量为 5000000m,其中挖方为 2400000m,填方为
2600000m。
6.1.3.3 场地排雨水
场地雨水排除采用暗管排水方式,即场地上的雨水通过泾流至道路两侧雨水篦井,汇入全厂排水系统,排出厂外。
场地排雨水坡度:一般采用 5‰ ~ 20‰,在个别困难地段不小于3‰。
6.1.4 道路运输
本项目原料煤、碱、备品备件的运入,焦炭、粉尘、油品及工业垃圾的运出采用道路运输。
考虑到道路运输、消防、设备检修等需要,厂内道路呈环形和尽头式两种布置形式。根据道路用途和车流、人流量的大小,设有主干道、次干道和车间引道。在有物料装卸的仓库、灰仓以及备品备件库等处,设置面积不小于 15m×15m 的回车场。
道路总长 7980m,其中 7.0m 宽道路长 7340m,4.5m 宽道路长
640m。回车场面积:10000m。
为使人,货分流,确保运输安全,厂内道路设有 2 个出入口,与厂外道路相接。
货物运输量为 3728645.5t/a,其中运入 2619975.5t/a,运出
1108670t/a。
本设计不配备运输车辆,由厂方统一考虑。根据生产计量需要配备2 台 100t 汽车衡及相应的计量及检修人员。
在人流较多的出入口处和设备、装置经常检查巡视地段设置人行道。
本设计不配备维修、养护人员及设备,道路的日常维修养护由焦化厂统一考虑,6.1.5 消防
本项目自建消防站。
6.1.6 绿化
为改善工厂生产环境,减少污染,净化空气及美化厂容,设计考虑在工程用地范围内进行绿化,绿化重点为厂前区、道路两侧及厂内零散空地,其绿化用地率拟为 20%,绿化用地面积为
126300m。
工厂设置绿化办公室(在工厂综合楼内)一处和一定的绿化人员,负责本厂绿化和管理工作并配备打药机、洒水器具及树木的剪修工具。
6.1.7 工厂警卫
为保障工厂的正常生产和安全,在厂区四周设置高 2.2m的砖砌
围墙,在主要出入口处设置警卫室 2 处,配备一定的专职警卫人员。
6.1.8 其它
考虑到职工居住分布情况,便于职工停放使用,不防碍工厂瞻观等,自行车棚一般在办公楼、车间控制室附近和人员集中的适当位置设置。
6.1.9 总图运输主要技术经济指标
总图运输主要技术经济指标表
序号 项目名称 单位 数量 备注
工程用地面积 m2 631400
道路总长 7980
厂内道路 4.5m 宽 m 640 2 其中
7.0m 宽 7340
回车场面积 m2 10000
合计 m3 5000000 3 土方工程量 挖方 m3 2400000
其中
填方 m3 2600000 4 绿化用地率 % 20 5 绿化用地面积 m2 126300 6.2 热力
6.2.1 热力介质
本工程热力介质有蒸汽、压缩空气、净化压缩空气、氮
气、低温水、凝结水等,各种热力介质消耗量见下表:
热力介质消耗量汇总表 附表1
序号 参 数 消 耗 量
备
介质名称 压力 温度
单位消耗 年 消 耗 注
(MPa)(℃)
冬
42.59t/h
季
蒸汽 0.4~0.6 饱和 296681t
夏
44.58t/h
季
生产用
3 标态0.6 ≤40 35.7m /min 16276080m
压缩空气
净化压缩空气 3 3 标态0.6 ≤40 46.2m /min 24282720m
氮气 3 3 标态0.6 ≤40 2.5m /min 1384080m
供:16 1250 折合冷量 低温水 0.4 79131GJ 循环量
回:23 t/h 10176kW 凝结水 0.5 85 11.43t/h 24689 t 回收量
6.2.2 热力介质供应
6.2.2.1 蒸汽供应
本工程生产、生活用低压蒸汽(0.4 ~0.6MPa)消耗量:夏季
44.58t/h,冬季 42.59t/h ;考虑 15%的富裕量后,夏季 51.27t/h,冬
季48.98t/h。
上述用汽拟由甲醇工程供应。
6.2.2.2 压缩空气、氮气供应
本工程生产用压缩空气用量:35.7m3/min(标况);净化压缩空
气用量:46.2m3/min(标况),考虑15%的富裕量后,生产用压缩
3
空气用量:41.06m /min(标况);净化压缩空气用量:53.13m /min
(标况)
本工程生产用氮气量:2.5m3/min,考虑 15%的富裕量后,生产
用氮气量:2.88m3/min。
上述用气拟由本工程新建的压缩空气、氮气站供应。
6.2.2.3 生产低温水供应
本工程生产用低温水循环总量: 1250 t/h,供水温度为 16℃;
回水温度为23℃。拟由本工程新建的溴化锂制冷站供应。
6.2.2.4 凝结水回收
除制冷凝结水回收外,由于其它凝结水回收点分散,回收量少,且生产凝结水含有油质,因此本工程不予回收。制冷凝结水回收量为 11.43t/h。
6.2.3 热力设施
6.2.3.1 压缩空气、氮气站
为满足生产的需要,本工程新建压缩空气、氮气站一座。
本工程生产用压缩空气用量:35.7m3/min(标况);净化压缩空
气用量:46.2m3/min(标况),考虑15%的富裕量后,生产用压缩
3 空气用量:41.06m /min(标况);净化压缩空气用量:53.13m /min
(标况), 考虑干燥装置自用气及制氮装置所需净化压缩空气量,净化压缩空气用量:73.11m3/min(标况)。
本工程生产用氮气量:2.5m3/min,考虑 15%的富裕量后,生产用氮气量:2.88m3/min。
由于新疆伊力特地区海拔约 1600m,空气压缩机选型应考虑高原修正,各用量修正后为,压缩空气用量:48.86m3/min ;净化压缩
3 空气用量:87m /min ;氮气量:3.43m /min。
综上所述,站内设置 OGWD 型水冷单螺杆空气压缩机 5 台,4 开 1 备,单机能力为 Q=36m3/min,压力 P=0.8MPa;另配置 ADL-
60/8 型无热再生空气干燥器 3 台,2 台运行,1 台备用,单机能力为Q=60m3/min,压力P=0.8MPa;BXN-300C 型氮气装置 2 台,1 台运行,1 台备用,单机能力为 Q=300m3/h,压力 P=0.6MPa,氮气纯度
为:99% ;并相应设置高效除油器、粉尘精滤器、压缩空气储气罐、氮气缓冲罐、氮气储气罐等辅助设备。
经处理后的净化压缩空气质量为:最大含尘粒径:≤1μm,最大
含尘浓度:≤1mg/m,压力露点:≤-40℃,最大含油量:
3,满足净化压缩空气的需要。≤1mg/m
氮气质量为:纯度为 99%,压力露点:≤-40℃,满足电捕焦油器等用户用气的需要。
为确保供给仪表用净化压缩空气的压力及流量的稳定性,当仪表用净化压缩空气压力低于 0.6MPa 时,自动调节供除尘用净化压缩空气管道上的薄膜调节阀开度;当仪表用净化压缩空气压力达到
0.65MPa 时,恢复薄膜调节阀开度,以保证仪表用净化压缩空气的稳定供给。
本站外供二根压缩空气管道, 分别送至脱硫工段、全厂其它各
生产用户;三根净化压缩空气管道, 分别送至除尘、仪表及热电站等用户;一根氮气管道。每根管道均设计量装置。
6.2.3.2 溴化锂制冷站
为满足化产工艺所需低温水的要求,本工程新建溴化锂制冷站
一座。站内设 4 台 SXZ4-407(23/16)型溴化锂制冷机组,3 台运
行,1 台备用。其单机制冷量 4070kW,供水温度:16℃,回水温度:23℃。并设置凝结水收集器等辅助设备。制冷机组夏季运行,冬季检修、保养。
制冷机组的热源为蒸汽,间接换热后其凝结水量为 11.43 t/h,为此,在站内设置 2 套凝结水回收器,将凝结水回收后,送至甲醇工程锅炉房再利用。
每台制冷机低温水出口管道及低温水出口总管道、每台制冷机循环冷却水的进口管道及循环冷却水进口总管道、每台制冷机蒸汽进口管道及蒸汽进口总管道、压力凝结水的出口管道均设有流量计量装置。
6.3 给水排水
6.3.1 概述
本设计是为新建 2x55 孔 5.5m 捣固型焦炉,年产焦炭 95 万 t/a规模的备煤车间、炼焦车间、煤气净化车间及其配套的生产辅助设施和行政福利设施而进行的给排水设计。本工程所需的生产用水、生活用水均由建设单位提供,其水量、水压及水质均应满足本工程要求。
本工程给排水系统设有给水系统、循环水系统、低温水系统、酚氰废水处理站、排水系统。
6.3.2 水源
本工程生产、生活水源由建设单位负责,生产供水量为
3 3 315.8m /h,生活日用水量为48m,最大时用水量为24m。
生产、生活水源的输水管道由建设单位接至厂区边界,生产水接点处供水压力应不小于 0.30MPa,生活水接点处供水压力应不小于 0.35MPa,其水质应满足国家现行的生产、生活饮用水水质标准。
6.3.3 给水系统
给水系统分为生产消防给水系统和生活给水系统。6.3.3.1 生产消防给水系统
本工程生产用水量为 315.8m3/h。其中循环水系统的补充水为
293m3/h,由水源水管道直接供给,以减少动力消耗。其它水量为
22.8m3/h,主要供备煤、筛焦、炼焦、煤气净化各工段生产用水,由设在综合水泵房内的生产水泵供给。
厂内设环状生产消防给水管网,消防按同时发生一次火灾考虑,室外消防水量为 40L/s,室内消防水量为 25L/s,油库消防水量为 53L/s。室内外按现行《建筑设计防火规范》及《建筑灭火器配置设计规范》要求设置消火栓和灭火器。
厂内设有两个 2500m3 的贮水池,内存有生产调节水 3526m3 和消防用水 702m3。并在综合水泵房内设有专用消防泵保证消防供水的安全。
6.3.3.2 生活给水系统
生活用水主要供浴室、化验室等生活水用户。生活水日用水量
3 约为48m,最大时用水量约为24m。6.3.4 循环水系统
循环水系统分为煤气净化循环水、制冷循环水及热电站循环水系统等三个系统。
6.3.4.1 煤气净化循环水系统
煤气净化车间循环水量为 6365.8m3/h,供水压力为 0.55MPa,供水水温≤32℃,回水温度≤45℃。该系统由煤气净化循环水泵及机械通风冷却塔等组成。循环回水靠余压进入冷却塔进行降温冷却,冷却塔出水流至综合水泵房煤气净化循环水吸水井中,经循环水泵加压后供设备循环使用。
煤气净化循环水系统补充水量为 219m3/h,由水源输水管道直接供给。循环水排污水为 64.3m3/h,其中 47.3 送酚氰废水处理站作为生产用水,剩余17m3/h 排入生产雨水排水管道。
为确保煤气净化循环冷却设备高效稳定地运行,制冷循环水系统设有旁滤和投加水质稳定药剂及杀菌灭藻剂等设施。
6.3.4.2 制冷循环水系统
☆ 制冷站设备冷却用循环水量为 2890m3/h,供水压力为
0.35MPa,供水水温≤32℃,回水温度≤40 ℃。该系统由制冷循环水泵及机械通风冷却塔等组成。循环回水靠余压进入冷却塔进行降温冷却,冷却塔出水流至综合水泵房制冷循环水吸水井中,经制冷循环水泵加压后循环使用。
制冷循环水系统补充水量为 60m3/h,由水源输水管道直接供给。循环水排污水量为 15m3/h,排入生产雨水排水管道。
为确保制冷循环冷却设备高效稳定地运行,循环水系统设有旁滤和投加水质稳定药剂及杀菌灭藻剂等设施。
6.3.5 低温水系统
煤气净化车间设备低温冷却用水,由低温水系统供给。低温水量为 1070m3/h,供水压力为 0.6MPa,供水水温≤16℃,回水温度≤23℃。该系统由低温水泵及制冷机(见热力专业设计)等组成。低温回水流至综合水泵房低温水吸水井中,用低温水泵加压经制冷机制冷后供设备循环使用。
低温水系统补充水为 12m3/h,由生产消防水管网供给。
6.3.6 酚氰废水处理站
3
原废水量为 52.7m /h(其中蒸氨废水45m /h,其它废水
7.7m3/h)。
处理前酚氰废水水质:
CODcr : <3000mg/L
酚: <700mg/L CN-: <12mg/L
油: <50mg/L NH3-N: <200mg/L 6.3.6.1 酚氰废水处理站工艺选择
国内外对焦化污水脱氮工艺的研究表明,以硝化与反硝化反应
为主体的 A/O 缺氧、好氧系列是行之有效的。根据缺氧、好氧先后
顺序不同及回流形式的区别,A/O 生物脱氮系列主要可分为如下几个流程:
1、厌氧段、缺氧段、好氧段(A2/O)的工艺流程
该流程的特点是缺氧段在前,好氧段在后,其优点是原污水中的COD 值可为反硝化提供大量的有机碳源,而不必再向缺氧段投加碳源。该流程在实际中得到了应用,运行效果较好。在运行的过程中,经过研究人员不断的发现与改进,在缺氧段前再上一个厌氧段,使原废水在厌氧段将难以生化的有机物进行水解和酸化,改善废水的可生化性。这样,该流程就成为了一种厌氧段、缺氧段、好氧段(A2/O)的工艺流程。
2、缺氧段、好氧段、好氧段(A/O2)的工艺流程
该工艺是缺氧/好氧流程的改进技术。缺氧/好氧工艺废水中的氨氮在好氧段首先被氧化成亚硝态氮。继而进一步被氧化成硝态氮。污水中氮以硝态氮的形式回流到缺氧段进行反硝化,在缺氧段硝态氮被还原为亚硝态氮后再还原成氮气。而亚硝化脱氮时,氨氮在好氧段只被氧化到亚硝态氮后就回流到缺氧段进行反硝化,这将大大降低好氧段的负荷与运行费用,但该工艺必须在好氧段后再增加一段曝气,而且亚硝化池中NO2—N 不稳定,难以控制,对污泥
活性的影响也很大,现运行的A/O 工艺实际上仍为NO-N 脱氮。
本工程酚氰废水处理站设计采用厌氧-缺氧-好氧(A2/O)的内循环工艺流程。
6.3.6.2 酚氰废水处理站工艺设计
酚氰废水处理站由预处理、生化处理、后混凝沉淀处理及污泥处理等组成。
预处理部分由预处理泵房、除油池、浮选池、调节池等组成。经蒸氨处理后的焦化废水、其它废水进入重力除油池除重油,再进入浮选系统进行气浮除乳化油。当事故时除油池出水进入调节池,调节池的事故水自流至其它酚水吸水井,由提升泵再送入除油池进行处理。
生化处理由缺氧池、好氧池、二次沉淀池、鼓风机室等组成。经预处理后的废水与二沉池回流水经泵提升送至缺氧池。在缺氧池
中通过反硝化反应将污水中的NO2-和 NO3。还原为 N2 气逸出,达到脱氮目的。缺氧池出水靠重力自流入好氧池,并在好氧池中加入回流污泥。在好氧池中,通过微生物的降解作用去除废水中的酚、氰
及其它有害物质,并通过硝化反应使废水中的 NH4+ 氧化为 NO2-和NO3-。好氧池出水靠重力自流进入二次沉淀池进行泥水分离,其出水一部分进入回流污水井,由回流污水泵提升送至缺氧池,其余自流进入后混凝进行处理;沉于池底的污泥进入回流污泥井,通过回流污泥泵送回好氧池,剩余污泥进入污泥浓缩池,进行浓缩处理。
后混凝沉淀处理由混合池、絮凝反应池及混凝沉淀池等组成。主要是通过物理化学方法对二次沉淀池的出水进行处理,目的是进一步降低二次沉淀池出水中的悬浮物和 COD。二沉池出水首先进入混合池,在池内与加入的混凝药剂和助凝药剂充分混合后进入絮凝反应池,在池内生成易沉淀的絮状体,出水进入混 37 凝沉淀池进行沉淀处理。经混凝沉淀池处理后的出水自流进入吸水井,出水送炼焦车间作为熄焦补充水用水,多余水外排。
污泥处理部分由污泥浓缩池、污泥脱水装置组成。剩余污泥
(平均排泥量Q=1m3/h,含水率为 99.2 %)和混凝沉淀池排出的污泥(Q=3m3/h,含水率为 99.2 %)由污泥泵送入污泥浓缩池进行处理,浓缩后的污泥(含水率~98 %)由污泥泵送污泥脱水装置进行处理,泥饼装车外运。污泥浓缩池上清液流回废水处理系统进行处理。
为保证处理系统正常运行,在系统中设置了必要的流量、压力、温度、溶解氧等检测仪表,并设化验室对水质进行定期化验分析。
6.3.6.3 废水排放指标
焦化厂外排废水水质达到国家《污水综合排放标准》GB8978-1996 的二级标准,具体指标如下:
CODcr : ≤150mgL
酚: ≤0.5mg/L
CN-: ≤0.5mg/L
油: ≤10mg/L
NH3-N: ≤15mg/L
6.3.7 排水系统
排水系统采用分流制,为生产生活污水排水系统和生产雨水排水系统。
含酚氰的排水、循环水系统排污水及生活污水排入生产生活污水排水系统,送酚氰废水处理站。生产污水量为6m3/h,生活污水量最大小时约为 24m3/h,卫生间排出的粪便水经化粪池处理后,送酚氰废水处理站进行处理。
不含酚氰的生产净废水、雨水排入生产雨水排水系统。生产净废水量为 62.3m3/h。雨水排水按当地暴雨强度公式计算,暴雨重现期按 1 年取。
厂内化工工艺装置区内的初期雨水经收集送酚氰废水处理站进行处理。
6.4 采暖通风
6.4.1 概述
6.4.1.1 设计依据
a)《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003 b)《大气污染物综合排放标准》 GB16297—1996 c)《工业企业噪声控制设计规范》 GBJ87—85 d)《焦化安全规程》 GB12710—91 e)《炼焦炉大气污染物排放标准》 GB16171-1996 6.4.1.2 主要粉尘及有害物
煤在粉碎过程中所产生的煤尘;焦炉在生产过程中产生的大量含尘烟气;焦炭在转运、筛分、储存过程中散发出大量的焦尘、水蒸汽;煤气净化过程中产生的苯、碳氢化合物等有害气体,严重污染环境,影响人体健康。
6.4.1.3 粉尘及主要有害物的治理
为消除车间内的各种有害气体和粉尘,设计采用自然通风、机械通风和机械除尘等措施。经通风换气,降低了室内有害气体浓度,改善了操作区的环境,使操作区的有害物浓度低于国家规定的允许值。对产尘点进行机械除尘,使操作区粉尘浓度不超过国家卫生标准,经除尘器净化后排出气体的含尘浓度符合国家排放标准。
6.4.2 气象资料
a)冬季大气压力 971.04hPa b)夏季大气压力 953.36hPa
c)冬季室外平均风速 1.3m/s d)夏季室外平均风速 3.4m/s e)冬季空调室外计算温度-29℃
f)夏季空调室外计算温度 34.1℃
g)冬季通风室外计算温度-10℃
h)夏季通风室外计算温度 29℃
i)冬季采暖室外计算温度-25℃
j)室外计算最热月月平均相对湿度 78% k)冬季采暖天数 152天
6.4.3 设计主要数据及规定
6.4.3.1 采暖
a)各车间、办公室均设置散热器集中采暖。
b)采暖热媒:各车间及厂房采用0.2MPa蒸汽采暖。采暖凝结水
回送外部管网统一回收。各车间办公楼、厂前区综合楼、消
防站、食堂等采用95/70℃热水采暖。
c)散热器选型:
各车间及厂房采用 GGB 散热器采暖;各车间办公楼、厂前区
综合楼等采用柱型散热器采暖。
6.4.3.2 通风、空调
a)备煤车间转运站﹑配煤室﹑煤塔、熄焦泵房、焦转运站及水
泵房等处设置筒型风帽,充分利用有组织的自然通风来排除
余热、余湿,改善工作区的劳动卫生条件。
b)汽车受煤坑、地下转运站及通廊设置高效低噪轴流风机或屋
顶风机进行有组织全面排风及送风,用于降低有害物浓度。
c)焦炉炉门修理站﹑炉顶端台及间台﹑设置高效低噪移动轴流
风机,用于局部通风,方便设备维护及检修。
d)焦炉地下室设置高效低噪防爆移动轴流风机,用于局部通
风,方便设备维护及检修。
e)煤气净化车间脱硫工段的硫磺倒运间、硫铵工段的结晶槽
室、离心机室、干燥机室等处按工艺要求进行机械通风;煤
气净化车间的鼓风机室设机械排风兼事故通风。
f)酚氰废水处理站的鼓风机室、泵房、布水器室、化验室、药
剂库等处设轴流风机进行机械通风以排除有害气体。
g)对于设置化验柜的化验室,设置高效低噪玻璃钢屋顶轴流风
机进行有组织局部排风,用于排出实验操作时散发出的有害
气体。
h)焦炉炉顶工人休息室﹑焦炉仪表室、煤气鼓风机室操作室、中控室、除尘地面站机柜间及操作室﹑筛焦楼机柜间及操作
室﹑配煤室机柜间及操作室等处,设置空调机,以满足房间
温度的要求。
i)各车间办公室、操作室、休息室均设置空调或吊扇用于防暑
降温。
j)各车间属于防爆区的场所均采用防爆型通风设备。
6.4.3.3 除尘
a)备煤预粉碎及粉碎机室除尘
为消除煤在预粉碎及粉碎过程中产生的大量煤粉尘,共设 2套除尘系统。净化设备选用大型高效低阻防爆型脉冲袋式除尘器,除尘器滤料采用防静电材质,除尘系统设防静电接地,风机采用防爆型。除尘器收集的煤尘返回煤工艺系统中。净化后的气体经风机及消声器排至室外。经过除尘,操作区粉尘浓度满足国家卫生标准要求, 经除尘器净化后的排出气体粉尘浓度符合国家排放标准。
b)_焦炉装煤除尘
本设计装煤除尘采用干式除尘地面站工艺,1#、2#焦炉上一套装煤除尘地面站。
根据捣固炼焦装煤烟气的特点,即炼焦用煤挥发份高、烟气中焦油含量高、含湿量大、露点温度高,且烟尘呈絮状,漂浮性很好等,如采用炉顶烟尘净化车进行湿法除尘,经过除尘后的烟气含尘浓度很难满足国家现行排放标准,且造成了水的二次污染。因此,采用干法除尘地面站除尘技术对焦炉装煤烟尘进行治理是目前能满足排放达标要求的唯一途径,而要使干法除尘地面站能长期稳定地运行,就必须对焦油烟进行处理并对除尘器的滤袋加以保护,防止焦油及碳黑灰粘结滤袋以延长其使用寿命,并保证除尘器滤袋清灰及灰斗排灰顺畅。
在焦油烟的处理方面,本设计采用燃烧结合吸附法,具体方法是在消烟车上首先对装煤烟气进行燃烧以减少烟气中焦油烟及可燃成分,然后在进入除尘器前将烟气先导入烟气吸附净化装置,对焦油烟进行强制吸附净化,除去未燃烧尽的焦油,吸附填料采用活性块状焦炭(焦炭粒径≤20mm),并定期对填料进行自动更换。
在除尘器滤袋的保护方面,本设计采用滤袋喷涂保护法,喷涂料是出焦除尘过程中所收集的焦粉,由预喷涂装置及单向溢流回喷装置喷至除尘器滤袋表面上,避免装煤烟气中经燃烧及吸附净化处理后所剩余的少量焦油等粘性物质与滤袋直接接触,可确保滤袋长期使用而不被粘结堵塞。除尘器采用离线清灰方式,除尘器整体结构进行保温加热处理。
装煤除尘系统由移动和固定装置两部分组成。移动装置设在导烟车上,属导烟车设计范围。固定装置内容包括:装于焦侧炉顶的带吸风翻板的烟气转换阀、地面连接管道等。
导烟车走行到待装煤的炭化室定位后,使导烟车上的排烟活动对接套筒与设在焦侧炉顶的烟气转换阀接通,同时向地面除尘系统发出电讯号,通风机由液力偶合器控制开始由低速向高速运行。然后打开吸尘孔盖,装煤时烟气自吸气罩吸入,经烟气转换阀进入脉冲袋式除尘器净化后,由通风机经烟囱排至大气。装煤结束后,导烟车上的排烟活动对接套筒收回,地面除尘系统接受电讯号,通风机转入低速运行。
干式装煤除尘系统主要设计参数及指标如下:
除尘系统烟气量: 180000m3/h
风机全压: 8000Pa
主电机装机容量: 710KW
烟气入口浓度: 10g/m3(max)
烟气出口浓度: ≤50mg/m装煤时间: 3min c)_出焦除尘:
装入焦炉炭化室的煤经高温干馏炼成焦炭后,赤热的红焦被推焦机按顺序从炭化室推出,焦炭通过导焦栅落入熄焦车内。赤热的焦炭从炭化室被推出后,发生破裂,并在空气中燃烧,产生大量阵发性烟气,严重污染环境。本设计出焦除尘采用干式除尘地面站工艺,一期工程上一套出焦除尘地面站。
出焦除尘系统由三部分组成:
第一部分是固定在拦焦车上并随拦焦车一起移动的大型吸气罩,以及将烟气送入焦侧集尘干管的转换设备。该套装置设置在拦焦车上,属于拦焦车设计范围。
第二部分是设在焦台上方的集尘烟气转换阀。
第三部分是设置于地面将烟气进行熄火、净化的最终设备
拦焦机二次对位后,将拦焦机上的排烟两个方形对接套筒与设在焦侧炉顶的烟气转换阀接通,并于推焦杆动做前 30 秒钟向地面除尘系统发出电讯号,通风机由液力偶合器控制开始由低速向高速运行。然后推焦杆进行推焦,出焦时产生的大量阵发性烟尘在烟尘热浮力及风机的作用下收入设置在拦焦机上的大型吸气罩,通过接口翻板阀等特殊的转换设备,使烟尘进入集尘干管,送入阵发性高温烟尘冷却分离阻火器冷却并粗分离,再经袋式除尘器最终净化后排入大气。出焦结束后,地面除尘系统接受电讯号,通风机转入低速运行。
除尘器收集的粉尘部分进入预喷涂装置,其余由由链式输送机﹑运至贮灰仓,贮灰仓中的粉尘先经加湿处理后用汽车外运。
干式出焦除尘系统主要设计参数及指标如下:
除尘系统烟气量: 360000m3/h
风机全压: 5500Pa
主电机装机容量: 900KW
烟气入口浓度: ~12g/m3(max)
烟气出口浓度: ≤50mg/m3
出焦时间: ~1min
本设计采用的装煤、出焦干式除尘地面站工艺,除尘效率高,系统全部采用 PLC 自动化控制,操作简单。除尘器配带捡漏装置,通风机采用液力偶合器调速,可节省能源,降低运行费用。
d)焦转运站的除尘:
为防止湿法熄焦后的焦炭在转运过程中产生的焦尘和水蒸汽外
逸,在焦转运站共设置了 5 套除尘系统。净化设备选用泡沫除尘器,风机及管道均采用玻璃钢材质。经除尘器净化后的气体由通风机经消声器排至大气中。含尘废水由给排水专业处理。
f)煤制样室的除尘:
为消除在 制 过程中产生的粉尘,设计1套除尘系统。净化设
煤 样备选用高效低阻防爆型脉冲袋式除尘器,除尘器滤料采用防静电材质,除尘系统设防静电接地,风机采用防爆型。除尘器收集的煤尘装袋外运。净化后的气体经风机及消声器排至室外。经过除尘,操作区粉尘浓度满足国家卫生标准要求, 经除尘器净化后的排出气体粉尘浓度低于 50mg/m3。
6.4.3.4 消声与隔振:
备煤粉碎机室、预粉碎机室、焦转运站、煤制样室、锅炉房上煤系统等各除尘系统的离心通风机设置隔振装置;焦炉装煤、出焦除尘系统的风机外壳及前后管道设隔声装置,所有除尘风机的进出口均设软连接、风机出口均设消声器,将噪声控制在规范规定的标准以内。
6.4.3.5 防火防爆措施
袋式除尘器采用连续排灰;滤袋采用防静电滤料;除尘系统设防静电接地装置;袋式除尘器均设安全泄爆装置。
6.4.3.6 各除尘系统维修由厂机修车间统一负责。
6.5 电力
6.5.1 概述
本工程大部分负荷属于一、二级负荷,根据负荷容量及分布情况,本工程拟设置一个 35kV 总降变电所。本工程需要两路 35kV 独立电源, 由上一级电力部门变电所不同母线段分别引来,且每路电源皆能承担100%的负荷。
以上电源线路,设计及投资不包括在本工程内,由业主另外委托。中冶焦耐工程公司将提供焦化厂区内电源线路长度及路由。线路为电缆敷设方式。
6.5.2 电气工程范围
本工程界区所有电气工程。
6.5.3 供配电系统
本工程新建 35/10kV 总降变电所一座,由上一级变电站提供两
路 35kV 电源,电源为电缆进线。35kV 总降变电所内设两台
31500kVA 35/10kV 主变压器。本所 35kV 侧主接线为内桥接线,10kV 侧主接线为单母线分段接线,操作电源为直流 220V, 由免维护直流电池屏提供。本所供电范围包括本工程焦化 10/0.4kV 车间变电所、焦化 10kV 高压电机,并且预留干熄焦综合电气室两路 10kV 电源、预留甲醇 10kV 配电所两路 10kV 电源。
为改善功率因数,采用两级补偿措施,在车间变电所采用低压
(0.4kV)分散静电电容器自动无功补偿装置来实现,补偿后低压功
率因数可达 0.85 以上。在 35kV 总降变电所 10kV 侧进行高压无功补偿,补偿后功率因数 10kV 侧达0.9 以上。
本工程在 35kV 总降变电所进线处考虑电能计量。
全厂的高压配电方式为放射式,其线路采用高压电缆在电缆桥架内敷设和直埋敷设两种方式。
本工程拟设 7 个车间变电所,每个车间变电所均为两路受电并选用 2 台 10/0.4kV 节能型变压器,每台变压器的容量均能承担该变电所全部负荷的 100%容量选择,两台变压器正常分列运行,各担负约 50%负荷,当其中一台变压器故障或检修时,由另一台变压器担负 100%的负荷。
本工程在 35kV 总降变电所设置微机综合自动化系统一套,负责其高压设备的测量、控制、保护。
本工程 35kV 总降变电所的主要设备有:35/10kV 主变压器、中置式 35kV 及 10kV 高压开关柜、免维护直流电源屏、微机保护监控装置等。
6.5.4 电气传动
6.5.4.1 低压配电方式
低压配电采用 380/220V 电压,配电方式以放射式为主,若个别采用链式供电时,一般链三个用电设备。由设在车间变电所及低压配电室内的低压配电屏向各用电设备送电。对移动设备通过滑触线或软电缆的方式供电。采用低压断路器作为短路保护设备,采用热继电器作为过负荷保护设备。
高压氨水泵、刮板放焦机等根据工艺要求采用变频调速控制。容量为90kW 及以上的风机或水泵类低压电动机采用软起动方式。
连续生产系统采用中控室集中操作和机旁单机操作两种操作方式;单独运转设备一般仅采用机旁单独操作方式。
对火灾和爆炸危险场所将根据其危险级别选择相适应的防爆设
备,以保证安全生产。
6.5.4.2 线路敷设及其它
线路以电缆为主;动力电缆及控制电缆采用铜芯电缆;计算
机电缆采用铜芯屏蔽电缆。
电缆敷设以电缆桥架为主。而部分户内线路考虑沿墙、梁等
明敷以及在吊棚、电缆沟或静电地板内敷设的方式,部分户外电
缆考虑采用铠装电缆直埋敷设方式。
6.5.5 电气照明
鉴于本工程的低压配电为 380/220V 中性点直接接地系统,且负荷较为平稳,故照明与动力共用一台变压器。各照明电源引
自就近的低压配电屏或动力配电箱。照明网络电压采用
380/220V,检修用的照明电压为 36V,但在特别潮湿的场所为
12V。
在主要生产车间和规范规定的场所中,除设置工作照明外,42 还应设置保证安全及供人员疏散用的应急照明;并在工艺要求场
所设置局部照明和检修照明。厂区道路设道路照明。烟囱根据规
范设障碍照明。
根据环境情况选择相应的灯器型式。对一般生产车间和场
所,以采用新光源的节能型灯为主。对有爆炸危险的场所选择与
环境条件相适应的防爆型灯。道路照明考虑采用钠灯。
6.5.6 防雷及接地
根据规范规定,对第二类工业防雷建、构筑物设计将考虑防
直击雷和感应雷的措施。对第三类工业防雷建、构筑物将考虑防
直击雷的措施。
本工程高压供电系统为中性点不接地,其配电装置及电气设
备外露可导电部分均应保护接地,接地电阻值不大于 10?。低压
0.4kV 配电系统为中性点直接接地,其配电装置及电气设备外露
导电部分均应按 TN-C 系统或 TN-C-S 系统通过 PEN 线或 PE 线
保护接地,接地电阻值不应大于 3?。对高低压共存的变电所,采用共用的接地装置,接地电阻值小于 1?。每个车间或建筑物
应在电源入口处装设重复接地。
对爆炸危险场所根据工艺要求设备作防静电接地。
6.5.7 主要技术指标
35kV 侧计算负荷(不含干熄焦及甲醇负荷)
Pjs=12930kW Qjs=6261kVar Sjs=14366kVA COSΦ=0.9
年耗电量:51720x103kW.h 6.6 电信
6.6.1 概述
设计依据:工程规模、工艺生产要求;国标 GB50116-98 《火灾自动报警系统设计规范》;SH3063-1999 《石油化工企业可燃气体
和有毒气体检测报警设计规范》;行标 YB9063-2000 《钢铁企业电信设计规范》。
设计范围:生产车间为备煤车间、炼焦系统(包括 2x55 孔捣固式焦炉、干熄焦、焦处理、除尘地面站)、煤气净化车间等工段及相关设施等。公辅设施为中央配电所、车间变电所、给排水系统、制冷站、空压站、化验中心、中控室、车间办公室、机修、耐火材料库等。
设计内容:电话系统、火灾自动报警系统、可燃气体及毒性气体泄漏检测系统、工业对讲扩音系统、工业电视监视系统、视频网络系统、电信外部线路。
6.6.2 电话系统
电话系统包括厂区电话、综合布线系统。
设置厂区电话(市话)用户约 70 点。电话用户分别设于主要管理人员办公室、生产车间集控室及与外部有业务联系的各主要岗位。
为了满足网络化管理组网需求,在车间办公室、检化验楼等集中办公场所设置增强型综合布线系统。
6.6.3 火灾自动报警系统
焦化厂为集中火灾自动报警系统。系统由一台集中火灾报警控制器、约 7 台区域火灾报警控制器及相应的火灾探测点组成。
集中火灾报警控制器负责巡视焦化厂内火灾情况。现场以开关
量形式与 DCS,PLC 控制级相接, 系统经串口与专用服务器通讯,通过网络报警监控平台软件实现网上报警监控。
6.6.4 可燃气体及有毒气体报警系统
在 2x55 孔 5.5m 捣固式焦炉、干熄焦、煤气净化车间煤气易泄漏场所设置可燃气体和有毒气体检测装置,在就近的操作室(控制室)内设置气体报警控制器,并纳入火灾自动报警系统。
6.6.5 工业对讲扩音系统
为满足生产上统一指挥调度,在各操作室、控制室及环境噪音较大的车间和气候恶劣的室外,且需要迅速、频繁联络的生产岗位设置工业对讲扩音系统(包括自动语音广播装置),并通过接口与电话系统、无线广播、报警系统或其他通讯相连,各个子系统可相互通信。
系统规模:煤焦(备煤、炼焦、干熄焦、筛焦)系统设 1 套,110 个话站;煤气净化(制冷站、循环水、空压站)系统 1 套,40 个话站。
6.6.6 工业电视监视系统
为了便于管理和厂区安防及监视危险场所的主要生产设备、操作环境安全性,分别在备煤系统、炼焦系统、干熄焦系统、筛焦系统、煤气净化系统等设置工业电视摄像头 80 点,显示画面为系统选用 24x20”液晶监视器及 8x60”大屏幕显示(显示主画面、可进行视频、数据等信号的画面切换)系统。
6.6.7 视频网络系统
控制操作室设置监控平台服务器并建立视频网络专用服务器、报警监控应用软件操作平台及相应的文件库,实现网络应用及资源共享。管理者通过网络视频系统实时地监视生产现场主要设备运行、操作情况。
系统主要结构: P4 3.0G 服务器、80G 硬盘;RJ45 /100BaseT网卡;独立IP 地址视频编码器、RS232 串口或485 /422 接口(报警通讯);DSVR 监控平台系统软件、专用报警监控平台软件等设施。
6.6.8 电信外部线路
本工程通信系统采用交接配线方式。
电信线路以沿管廊或支架的电缆桥架敷设为主,局部采用管道敷设。
需要自本地电话局引至焦化厂本设计范围内电话电缆 100 对。
6.7 仪表自动化
6.7.1 概述
本设计的自动化检测项目和控制方案是以工艺专业“设计委托任务书”为依据并结合“设计实施计划”及“设计技术协议”确定的。
本设计包括:
1)炼焦车间: 2x55 孔 JNDK55-05F 型捣固焦炉、单集气管,双吸气
管;出焦除尘地面站及新法熄焦。
2)煤气净化车间: 鼓冷工段、脱硫工段、硫铵工段(含剩余氨水蒸
氨)、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段及油库工段。
3)公辅设施: 溴化锂制冷站、压缩空气站、凝结水泵站及给水系
统。
本工程在焦炉车间、煤气净化车间(包括公用辅助设施)分别采用一套集散控制系统(DCS 控制系统),将工艺操作所需要的各种生产过程参数引至相应 DCS 控制系统上,并视其重要程度分别进行指示、记录、报警、联锁及调节等,参与经济核算的参数进行累积。各类泵(电机)的状态在中控室 DCS 控制系统上显示。
有关DCS 控制系统的论述详见系统部分。
焦炉采用集气管自动放散点火装置,当集气管压力超出范围时,自动进行煤气放散。
6.7.2 主要仪表设备选型
6.7.2.1 一次仪表选型
采用国外进口产品、国内合资厂产品和国内知名厂家产品。选用产品具有技术先进成熟、可靠性高、维护方便的特点,且在焦化工程中有广泛的成功使用经验。
仪表选型原则:
变送器选用智能变送器,HART 协议,并且带现场显示。
优先选用两线制供电仪表。
温度测量
按温度范围选用热电阻、热电偶。
就地温度指示选用双金属温度计。
根据工艺介质情况选配相应材质保护套管。
压力测量
根据压力范围选用智能(微)差压变送器、智能压力变送器。
就地压力指示选用不锈钢材质的压力表、膜盒压力表和隔膜压力表,接液部分材质根据介质的工艺特点选择。
流量测量
根据介质情况及管径大小及精度要求等选用流量仪表。气
体、蒸汽等流量测量采用节流装置,需要进行流量积算时,均
考虑温压补偿。导电液体流量测量优先选电磁流量计;非导电
液体流量测量采用节流装置、转子流量计等;焦油、上下段冷
凝液等粘度大的液体流量采用楔形流量计。
液位测量
根据介质情况及精度要求等选用液位测量仪表。各地下放
空槽液位测量选用导波雷达液位计;无压贮槽(罐)的液位测
量采用单法兰液位变送器;有压塔、反应器等液位测量采用双
法兰液位变送器;循环水各水池(槽)的液位测量选用超声波
或雷达液位计
执行机构及调节阀
焦炉工段调节采用气动执行机构;煤气净化车间调节采用气动调节阀。
分析仪表
焦炉车间采用热值仪分别对加热用焦炉煤气、恩德炉煤气进行热值分析。焦炉烟气含氧量测量采用氧化锆分析仪;电捕后煤气含氧量测量采用顺磁氧分析仪。
6.7.2.2 仪表设备在特殊环境及测量特殊介质时采取下述措施:
a)本工程的仪表设备大都处于易燃、易爆场所,设计中严格
按照工艺划分的防爆区域选用与危险场所等级相应的仪表。以隔
爆型仪表为首选。
b)对于直接接触强腐蚀介质的仪表,在选型时考虑其材质的 抗腐蚀性。
c)所有暴露在室外的变送器均采用保护箱进行防护。
6.7.3 仪表电源和仪表气源
仪表电源(详见系统部分论述)
仪表气源
仪表用净化压缩空气由压缩空气站提供,具体要求如下:
除油、除水及除尘;
压力:0.6MPa 以上;
露点:低于当地最低气温 10℃;
气量:焦炉车间 3m3/min;煤气净化车间2.5 m3/min;6.7.4 关于仪表维修
本设计不考虑仪表维修,由业主自行统筹解决。
6.8 生产过程控制
6.8.1 概述
6.8.1.1 设计依据
生产过程控制的设计是根据工艺委托任务要求,充分考虑了“设计委托书”、“技术协议、会议纪要”、“技术咨询合同”的要求,同时结合焦化生产管理模式等实际情况进行设计的。
6.8.1.2 设计范围及系统构成
为了确保生产过程安全稳定进行,提高生产控制与管理水平,发挥各装置的最大经济效益,提高劳动生产率,考虑到建设单位的具体情况,控制系统分为:炼焦区域控制系统、煤气净化区域控制系统、备煤区域控制系统。
主控装置采用 DCS/PLC 系统进行控制,对于工艺操作所需要的各种操作参数均引至计算机控制系统,并视其重要程度分别进行指示、调节、记录、积算、报警及联锁等,实现过程调节、顺序控制和逻辑控制。
各个区域控制系统的构成如下:
统、筛焦控制系统;
系统等系统;
6.8.2 生产过程控制系统 6.8.2.1 控制系统的设计原则:
控制模式:采用集中控制和分散控制相结合的模式。
☆ 管理模式:采用分区域集中监控的模式,控制室尽量集中。
配电设计模式:集中配电,统一由UPS 进行配电。
隔离设计模式:DCS 采用卡件隔离,PLC 按系统需要,部分采用专用的隔离配电器进行隔离。
6.8.2.2 生产过程控制系统技术装备水平
控制系统采用技术先进、成熟的品牌产品,同时在焦化行业具有良好的使用业绩,并能提供完善的售后服务的产品。
6.8.2.3 控制系统层次划分及分配方式
1、控制系统按控制层次分分为:
包括现场控制器、IO 采集卡、通讯卡等;
用于进行过程数据的采集、控制和通讯等。
包括控制系统的工程师站、操作员站、数据库 SERVER、WEBSERVER、打印机和交换机等;另外还包括车辆走行管理系统和全厂基础级控制网部分。
用于进行生产流程监控、人机界面、软件组态、通讯、报表输出和信息存储和发布等。
主要由计算机生产管理系统组成。
用于实现工厂调度管理和生产管理。管理人员通过管理计算机能及时监视生产过程,掌握各工段的生产情况,实现全厂统一的生产监视、指挥和管理。另外,计算机管理系统还用于与上级网络通讯,形成生产综合报表等功能。
具体详见“计算机管理系统”一章。
2、控制系统的分配:
1)炼焦区域:
焦炉控制系统:采用由一套冗余控制器构成的DCS 系统。
装煤出焦除尘控制系统:采用一套非冗余的 PLC 控制系统进行控制。
筛焦控制系统:采用一套冗余的PLC 控制系统进行控制。
上述系统均采用集中监控的模式。
2)煤气净化区域:
煤气净化控制系统采用由二套冗余控制器构成的DCS 系统,控制器分别用于煤气主流程的控制和其它辅助处理流程的控制。监控采用统一监控的模式。鼓风机分机组采用专用控制系统,信号同时进煤气净化控制室进行监控。
3)备煤区域:
备煤控制系统采用一套冗余的PLC 控制器进行控制。
6.8.2.4 网络构成:
1)控制系统网络:设计中的控制级除尘地面站采用非套冗余的 控制网络,其他均由冗余的控制网络组成。
2)基础级主控网:将全厂所有的控制系统在基础级进行互联的 网络。网络结构采用冗余的控制以太网络组成,通讯采用标
准的 TCP/IP 协议。网络分区域进行设置支持环网的交换机,各个区域内的计算机通过交换机与全厂主控网相联接,以实
现基础级数据共享。在基础控制级的冗余网络上还提供计算
机网关接口和 WEB 发布接口,采用 OPC 通讯接口实现系统
与厂级计算机管理系统的联接。基础级网络交换机采用支持
环网协议的工业型交换,交换机要求预留一定数量的备用接
口。
3)计算机管理网:由核心交换机、网关设备和分布在各控制室
和管理办公室内的分支交换机组成,网络采用星型连接的以
太网,通讯采用标准的 TCP/IP 协议。通过网关与基础级主控
网连接。每个控制室设置分支交换机,连接到中心机房的主
交换机,为 iTV 和上位机管理预留。各管理办公室内的分支
交换机用于连接管理计算机。具体功能详见“计算机生产管
理”一章。
6.8.2.5 系统接口
1)OPC 通讯:每套控制系统提供一个 OPC 开放式数据接口,可
用于EXCEL 动态数据表格的设计应用、或与第 3 方数据进行
通讯,如:实现系统与全厂 MIS 系统或 MES 系统的联接,使工厂高级管理人员能及时了解各部门的生产情况,进行宏
观调控;
2)控制系统接口:控制系统接提供要求具有开放的网络结构,可以实现控制总线通讯,例如:controlnet、Profibus、modbus
等各种总线接口。
3)网关接口:采用标准的网关软件实现控制系统与管理数据库
之间的通讯。
4)焦炉控制系统与焦炉交换机控制系统和熄焦控制系统的连接
方式:
统中,实现焦炉控制系统对交换机的监控。
接,实现DCS 系统对熄焦过程的实时监控。5)通讯网络及软件要求:
据,不能直接与控制器通讯。如果厂方存在能源网络或其它
网络系统需要从控制系统获取数据,必须采用通过网关方式
或I/O 方式及总线方式。
用只读方式进行浏览。
关计算机并安装防火墙软件。
6.8.3 控制系统硬件基本配置
6.8.3.1 控制系统构成
1)系统构成:控制系统由现场控制站、工程师站、操作员站和
附属设备等构成。
2)系统硬件要求:根据工艺需要决定是否采用冗余容错功能的 控制器,中央管理层要求具有良好的开放性,生产控制层安
全可靠,系统具有自诊断功能,所配置 I/O 卡件具有自己的 处理器,不需要控制器介入就可以直接完成工程单位
转换和报警处理。I/O 的扫描速度完全独立于 I/O 的数量,控制器的负载大小等因素。
3)功能及配置:
有系统自诊断功能和远程诊断功能;丰富的功能块以完成计
算和特殊功能;为满足过程控制要求而设计的专用软件包;
从操作站接收不同的命令完成相应的功能;当需更换或维修
时, 系统所有 I/O 卡件均可带电插拔:通过控制单元所连接的 检测和控制设备对生产过程进行控制,并通过系统总线与操
作站相连,接受操作管理信息并传递实时数据,各个分系统
的控制器在基础控制级连成一套控制系统。
序;可以完成程序的方便查找与修改,并在不停机情况下即
可选择控制模块进行在线修改,下装;工程师站软件应提供
种类丰富全面的功能块库,使功能块编程方便、简洁直观;
具备对整个系统的硬件进行监视和故障自诊断的功能;工程
师站属性与操作员站属性可凭登录密码随时切换。工程师站
可兼做操作员站。
程画面监控整个生产流程;操作员软件应具有趋势曲线,历
史曲线记录功能;具有生产报告(按每天,每周打印各种数据
和图表)、事件报告、报警报告功能;操作员站应能显示工艺
设备的运行状态、流程图参数、趋势图参数、历史数据和事
件记录;打印过程控制网络参数设定点,打印出错报告、班
报表、月报表等;优先级报警,任何报警都可在当前显示屏
中显示。
6.8.3.2 系统监控级配置:
1、炼焦区域:
焦炉监控系统设 1 台工程师站,3 台操作员站,1 台打印机。
筛焦系统设 1 台工程师站,1 台操作员站,1 台打印机。
装煤出焦除尘系统设 1 台工程师站,1 操作员站,1 台打印机。
2、煤气净化区域:
主流程设 1 台工程师站,1 操作员站,2 台打印机。
辅流程设3 操作员站。
在鼓风机操作室以鼓风机为单位,每个鼓风机一套独立的控制站,同时将现场信号送至煤气净化系统。
3、备煤区域:
在备煤中控室设 1 台工程师站,1 台操作员站,1 台打印机。
6.8.4 基础控制级应用软件基本功能
6.8.4.1 信号采集及处理
1)控制系统的 I/O 卡件可以处理以下各种类型的输入和输出信
号。
流信号和DC 电压信号;
2)信号处理功能:包括 I/O 功能运算(滤波、零位漂移调整、断偶保护等)、控制回路功能(PID 运算功能等辅助控制功
能等)、信号选择功能(高选/低选、无扰动切换等)、计算
功能(比较、求绝对值、开平方根、累加功能等)、逻辑功
能:(AND,OR,XOR 等)、计数器功能等功能。
6.8.4.2 功能描述
基础控制级应用软件包括数据采集,调节控制,工艺流程显示,各种泵及电机的运行、故障状态显示,瞬时显示,历史趋势显示,报警及记录,历史数据存储,报表打印,运算等功能。
控制系统具体功能描述如下: 1 控制功能
系统能够完成连续调节控制、联锁逻辑控制、手动操作控制和由标准算法或用户程序组合而成的自动顺序控制。
程、选择及前馈等控制和运算功能。系统具备 PID 参数自整
定。
梯形逻辑。
和判断,完成过程顺序控制,可以执行启动/停止顺序、批量
处理或任何预先定义的程序步骤。
监视功能
系统每个操作员站都可以综合显示字符和图像信息,维护人员通过 LCD 实现对整个系统运行过程的操作和监视。每幅画面都能显示过程变量的实时数据和运行设备的状态,数据和状态按照固定周期进行更新。显示的颜色或图形随过程状态而变化。显示系统内所有的过程点,包括模拟量输入、模拟量输出、数字量输入、数字量输出、中间变量和计算值。对显示的每一个过程点,显示其标志号
(通常为TAG)、中文说明、数值、性质、工程单位、高低限值等。
操作功能
1)功能组操作
功能组显示可观察某一指定功能组的所有相关信息,采用棒状图形式,或采用模拟 M/A 面板的画面,面板上有带工程单位的所有相关参数,并用数字显示出来。
功能组显示能将数以百计的常规仪表压缩为一幅幅画面。便于操作人员从熟悉的仪表盘面的操作方式过渡到以操作站为基础的过程接口方式。
功能组显示包括含过程输入变量、报警条件、输出值、设定值、回路标号、缩写的文字标题、控制方式、报警值等。
2)细节操作
细节显示可观察以某一回路为基础的所有信息,以便运行人员能据以进行正确的操作。对于调节回路,显示出设定值、过程变量、输出值、运行方式、高/低限值、报警状态、工程单位、回路组态数据等调节参数。对于断续控制的回路,显示出回路组态数据和设备状态。
3)标准画面操作
系统提供报警显示、趋势显示、成组显示、棒状显示等标准画面显示。生产装置的图片,工艺流程图、设备简图、单线图等都可以在操作画面上显示出来,每个画面都括字母数字字符和图形符号,通常采用可 49 变化的颜色、图形、闪烁表示过程变量的不同状态,所有过程变量的数值和状态按周期动态刷新,操作员在此画面对有关过程变量实施操作和调整。
4)成组操作
系统把技术上、工艺上相关联的模拟量和数字量信号,组合成成组显示画面,并保存在存储器内,便于运行人员调用。成组显示能便于运行人员按需要进行组合,并且根据需要存入存储器或从存储器中删除。成组显示有色彩增亮显示和棒状图形显示。
5)趋势操作
趋势显示将用整幅画面显示,也可在任何其他画面的某一部位,用任意尺寸显示。所有模拟量信号及计算值都可设置为趋势显示。在一幅趋势显示画面中,运行人员可重新设置趋势变量、趋势显示数目、时间标度、时间基准及趋势显示的颜色。趋势显示画面还同时用数字显示出变量的数值。系统具有显示网络上任何数据点趋势的能力,并在同一坐标轴上显示至少四个变量的趋势记录曲线,有可供用户自由选择的参数变量,不同颜色和不同的时间间隔,也可以对数据轴进行任意放大显示。
6)棒状图操作
运行人员可以调阅动态,棒状图画面即以动态棒状图的外形尺寸反映各种过程变量的变化。棒状图可在任何一幅画面中进行组态和显示,每一棒状图的标尺可设置成任何比例。进入系统的任何一点模拟量信号,都可以设置成为棒状图形式,并显示出来。系统在某一棒状图其数值越过报警限值时,越限部份将用红色显示出来。
7)流程图操作
用图形、颜色、数据的组合显示装置的运行状态和重要变量的信息值。
8)报警操作
报警分别采用不同声响和颜色区分。过程存在的所有报警都同时显示。
报警功能
系统具有下列报警功能:
系统能通过节点状态的变化,或者参照预先存储的参考值,对模拟量输入、计算点平均值、变化速率、其他变换值进行扫描比较,分辨出状态的异常,正常或状态的变化。若确认某一点越过预先设置的限值,LCD 屏幕应显示报警画面,并发出声响信号。
报警显示按时间顺序排列,最新发生的报警优先显在报警画面的顶部,每一个报警点可有不同的优先级,并用不同的颜色显示该点Tag 加以区分。
报警可一次击键进行确认,在某一站上对某一点发生的报警进行确认后,则所有其它站上该点发出的报警也应同时被确认。某一点发出的报警确认后,该报警点显示的背景颜色发生变化并消去音响信号。
系统采用闪光、颜色变化等手段,区分出未经确认的报警和已经确认的报警。
在操作员站,通过一次击键就能调用多页的报警一览。报警一览的信息将以表格形式显示,并包括如下内容:点的标志号、点的描述、带工程单位的当前值、带工程单位的报警状态(高或低)及报警发生的时间。
报警内容包括:报警时间、过程变量名、过程变量说明、过程变量的当前值、报警设定值、过程变量的工程单位和报警优先级别等信息。
报表功能
所有记录使用可编辑的标题,记录功能可由程序指令或运行人员指令控制,数据库中所具有的所有过程点均可以记录。
定期报表:定期记录包括交接班记录、日报和月报。
运行人员操作报表:系统将记录运行人员在集控室进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。通过对运行人员操作行为的准确记录,可全面分析运行人员的操作意图,分析事故的原因。
操作员报表:操作员记录将按要求进行。可预先选择记录打印的时间间隔或立即由打印机打印出来。所有具有地址的点均可设置到操作员记录中。
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