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焦炉干熄焦可行性研究报告.docx

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可行性研究报告 某钢铁(集团)有限公司焦化厂 一区X 孔、二区X 孔焦炉干熄焦 工程可行性研究报告 - 81 - 目 录 .概述 1.1 项目名称 1.2 项目主办单位及负责人... 1.3 项目概况 .项目提出背景 2.1 企业现状 2.2 项目的由来 2.3 项目建设的必要性 2.4 项目建设的有利条件 .原料产品及建设规模 3.1 原料 3.2 产品 3.3 建设规模 .厂址及建厂条件 4.1 厂区自然条件 4.2 设计的主要数据 4.3 建厂条件 .生产装置工艺流程与设备选择.. 5.1 干熄焦工艺 5.2 干熄焦锅炉系统 5.3 运焦系统 .公用及辅助设施 6.1 总图运输 6.2 热力介质 6.3 电力及电信 6.4 仪表自动化 6.5 给水排水 6.6 通风除尘 6.7 工业建筑及公辅设施 6.8 仓库及检化验 .环境保护 7.1 编制依据及采用标准 7.2 建设地区环境现状 7.3 工程概述 7.4 工程污染源、污染物及其控制方案 7.5 绿化 7.6 环境管理及监测 7.7 环保投资估算 7.8 工程环保措施的效果分析 .劳动安全卫生 8.1 编制依据及采用标准 8.2 建设地区存在的主要危险因素及主要防范措施 8.3 对劳动条件的初步分析与评价 8.4 存在的问题及建议 .消防 9.1 编制依据 9.2 采用标准、规范 9.3 建设地区的消防现状及本项目的消防站 9.4 火灾危险特征及可能性分析 9.5 消防设计的初步方案 9.6 防火及消防措施效果预测 .节能 10.1 编制依据 10.2 能耗分析 10.3 节能措施及节能效果 1投.资估算 11.1 工程内容及规模 11.2 编制依据 11.3 3制结果 11.4 4资组成 2职.工定员 编制依据及范围.. 组织机构及管理体制 职工定员 人员培训 .项目实施计划及资金来源与使用 13.1 项目事实计划 13.2 资金来源与使用 .财务计算及评价 14.1 计算条件 14.2 干熄焦的延伸效益... 14.3 财务计算 14.4 不确定性分析 14.5 财务评价结论 .概述 .项1目名称 某公司焦化厂一区X 、二区X 孔焦炉干熄焦工程 1.项2目负责单位及负责人 项目负责单位:某某钢铁(集团)有限公司 项目 负 责人: 1.项3目概况 1.3规.模1及依据 某钢铁(集团)有限公司焦化厂(以下简称“某焦化”)一区现 有X 孔、炭化室高 的 焦炉,二区现有X 孔、 炭化室高 的 型焦炉。六座焦炉小时产焦 0年产 焦炭 万,干熄焦装置的强化操作系数 ,因此确定干熄焦 装置的工程处理能力一区X 、二区X ,原湿熄焦系 统作为备用熄焦系统。 1.3厂.址2 某焦炉及配套设施厂址位于某市平山区某镇,东距某市 , 西距辽阳市 ,铁路、公路运输方便,厂区地势平坦。 一区X 孔焦炉干熄焦装置位于厂区东部;二区X 孔焦 炉干熄焦装置位于高家堡子;该工程用地在建设焦化厂时已做平整, 无不良地质现象,可满足工程建设要求。 2、项目提出背景 2.企1业现状 某某钢铁(集团)有限公司(以下简称某公司)成立于200年2 4月份,现注册资本15亿元,在岗员工2.万3人,生产单位15家, 属大型钢铁企业。公司主导产品为生铁、连铸方坯、板坯、矩型坯、 螺纹钢、线材、中宽带钢、冶金焦炭、化工产品等。经过多年来的发 展,公司现具备了年产生铁75万0吨、钢坯75万0吨、钢材65万0吨 的生产能力。200年6实现销售收入146亿.元9、利税16.亿7元,在 国内钢铁企业排序中位列前20位。 某公司在资源利用上,充分利用二次能源发展钢铁工业。干熄焦 项目的投产可大大缓解蒸汽紧张及蒸汽利用现状,一方面,干熄焦项 目产生的蒸汽将满足钢铁生产对蒸汽的需求;另一方面,用多余的蒸 汽进行发电,以实现资源有效利用,降低能源消耗及生产成本,提高 产品市场竞争能力。 某公司位于辽宁省某市平山区某镇,厂区占地约 ,南临辽 溪铁路,背靠太子河,辽溪铁路、公路经过厂区,厂区距沈丹高速公 路仅 ,距鲅鱼圈港口 0距丹东大东港 0地理位置和 交通条件比较优越,厂区水源充足、供电可靠。 2.项2目的由来 某钢铁(集团)有限公司作为一个大型钢铁联合企业,长期以 来工厂生产产生的烟尘、废气(汽)等有害物质严重影响周围的环境, 并危害居民的身心健康。尤其是焦化厂湿熄焦产生的烟、汽中夹带着 大量的酚、氰、硫化物等有害物质,污染非常严重。 目前冶金行业的工作重点是深挖企业内部潜力、节能降耗、减 轻污染。从降低能耗来实现增长的方式的转变已成为关系到冶金企业 生死忧关的问题。湿熄焦在污染环境的同时也造成了巨大的能源浪 费。而采用干熄焦可回收红焦显热,吨焦显热可产生 的中压 蒸汽 -充分利用这部分能量无疑会大大降低企业成本,使 产品有更强的竞争力。 干法熄焦是在煤源不变的条件下较为有效的提高焦炭产量的一 种方法。采用干熄焦可使焦炭提高〜,改善〜 。与 此同时也大大降低了焦炭的水份。这不但满足了高炉对焦炭强度的要 求,也保证了高炉能够连续、稳定的运行。 目前,干熄焦技术与设备国产化已列为国家重大引进、消化吸 收一条龙项目,并相继出台了一系列的优惠政策,为在我国推广应用 干熄焦技术创造了有利条件。 由此看来,从环境保护、节能降耗、提高焦炭质量、增强企业 竞争力等方面,都迫切需要尽快建设干熄焦装置,同时建设干熄焦也 符合国家的产业政策。为此,某公司进行了充分的调研,决定为一区 X 孔 型焦炉及二区X 孔 型焦炉配套建 设干熄焦装置。 2.项3目建设的必要性 2.3干.熄1焦势在必行 钢铁工业在国民经济中是能耗大户,随着国家能源价格的调整, 能源消耗已占钢铁生产成本的30左%右。由于我国钢铁工业能耗较高, 严重影响了我国钢铁工业的竞争力。为此,深挖企业内部潜力、节能 降耗已成为冶金全行业的工作重点。 在钢铁联合企业中,炼铁系统(包括铁、烧、焦)占总能耗的 50以%上,污染也是最严重的。因此,炼铁系统一直是冶金企业节能 和环保的重点,而在炼铁系统中,较为显著的节能/环保技术措施就 是干熄焦技术。 早在六十年代末期,前苏联就已规定新建焦化厂必须配备干熄 焦装置。我国近年来也开始行政干预,规定新建大型焦化厂需要采用 干熄焦技术。随着我国综合国力的提高和人民群众环保意识的加强, 加上能源价格的逐步理顺,使得应用干熄焦技术所带来的效益更加明 显。因此,在我国采用干熄焦技术是大势所趋,势在必行。 2.3环.保2和节约能源的双重效益 干熄焦具有三大优点:避免湿熄焦对环境的污染;提高焦炭质 量;回收红焦显热。 炼焦车间采用湿熄焦,每熄 红焦就要将 含有大量酚、 氰、硫化物及粉尘的蒸汽抛向天空,严重地污染了大气及周围的环境。 这部分污染占炼焦对环境污染的三分之一,且很难找到比较好的治理 方法。炼焦是钢铁企业环境污染最严重的工序,由于污染难以治理, 环保在炼焦投资中所占比例越来越大,已使工业发达国家决定不再新 建和改造焦炉,炼焦的环保问题已成为炼焦行业生死忧关的问题。因 此,治理湿熄焦的环境污染问题意义十分重大。干法熄焦利用惰性气 体,在密闭系统中将红焦熄灭,并配备良好的除尘设施,不污染环境。 同时由于干熄焦能够产生蒸汽,并可用于发电,可避免相同规模的锅 炉对大气的污染,尤其减少了 、 向大气的排放。 22 干熄焦与湿熄焦相比,干熄焦提高了焦炭质量,国际上概略估 算表明,采用干熄焦使 提高〜,改善〜 ;提高了块 度均匀性;降低了焦炭的反应性。这对降低炼铁成本,提高生铁产量 极为有利,尤其对采用喷煤技术的高炉效果更加。国际上公认:干熄 焦焦炭可使高炉焦比降低 〜;使其生产能力提高。止匕外,如果 利用干熄焦,保持原焦炭质量不变,则可以降低强粘结性的焦、肥煤 配比,有利于保护资源,降低炼焦成本。 出炉红焦的显热约占焦炉能耗的 〜 0这部分能量相当于 炼焦能量的5。%如果将这部分能量回收并充分利用,可以大大降低 冶金产品成本,起到节能降耗的作用,采用干熄焦可回收约80的%红 焦显热。日本新日铁株式会社曾对企业内部包括干熄焦、高炉炉顶煤 气差压发电等所有节能项目效果进行分析,结果干熄焦装置节能占总 节能的50。% 2.3有.利3于缓解蒸汽紧张局面 根据某公司蒸汽整体规划,当年产80万0吨钢规划建成后,从 焦炉、高炉、转炉三种煤气资源中大约拿出20用%于发展化工,而且 钢铁系统的供热取消了燃煤锅炉,因此冬季蒸汽供应紧张,干熄焦装 置将产生大量蒸汽,有利于缓解某冬季生产蒸汽需求的不足。 项4目建设的有利条件 )某公司一区X 及二区X 焦炉设计时预留了干熄焦装 置位置。 )干熄焦装置布置厂区内部,不需拆迁,场地已平整。厂区供 水、电、汽及交通运输基础好,具有较好的外部条件。 )宝钢三期干熄焦装置和济钢、武钢干熄焦装置的投产为干熄 焦技术的国产化提供了宝贵经验,在他们的基础上,本项目立足于干 熄焦“一条龙”项目中的消化吸收创新工程,进一步消化、吸收国外 先进技术,提高干熄焦装置的国产化率,这样可以大幅度降低建设投 资,同时也成为我国干熄焦装置的大型化创出新路。 )某公司综合实力雄厚,综合竞争力强。近年来经济效益较好, 具有较强的经济实力。 、原料产品及建设规模 .原1料 本装置处理的原料为某焦化厂一区X 、二区X 孔焦炉 炼焦产生的赤热焦炭,年处理总量为 万,小时处理量 , 温度约100℃0。 3.产2品 蒸汽 一区 (3.82)5M9P.a18t 二区 (0.5)MPa80t/h 电 二区 X 130kw.1h3/4a680 ℃焦碳 万 所有产品供某公司内部使用。 3.建3设规模 根据一区、二区焦炉的生产能力,年产干全焦271万.吨4,小 时产焦 ,考虑到干熄焦装置的强化操作系数 ,强化操作时小 时处理焦炭为 ,因此,一区配置公称处理能力为 的干熄 焦装置一套,二区配置公称处理能力为 的干熄焦装置二套, 并配X 发电机组,原湿熄焦系统作为备用。 、厂址及建厂条件 .厂1区自然条件 4.1建.筑1气候特征、气候区划 本工程场址位于辽宁省某市,某市属第 建筑气候区的 区, 该区冬季漫长严寒,夏季短促凉爽;气温年较差很大;冰冻期长,冻 土深,积雪厚;太阳辐射量大,日照丰富;冬半年多大风。 该区建筑的基本要求应符合下列规定: 建筑物必须充分满足冬季防寒、保温、防冻等要求,夏季可不 考虑防热; 总体规划、单体设计和构造处理应使建筑物满足冬季日照和防 御寒风的要求,建筑物应采取减少外露面积,加强冬季密闭性,合理 利用太阳能等节能措施;结构上应考虑气温年较差大及大风的不利影 响;屋面构造应考虑积雪及冻融危害:施工应考虑冬季漫长严寒的特 点,采取相应的措施。 4.1气.候2参数 1)极端最高气温 ℃ 2)极端最低气温 ℃ 3)年平均气温 ℃ 4)最热月平均气温 ℃ 5)最冷月平均气温 ℃ - 6)年平均大气压力 9 7)夏季平均大气压力 98 8)冬季平均大气压力 10 9)年平均降水量 1)0日最大降水量 2 1)1最大积雪深度 3 1)2最热月月平均相对湿度 7 1)3最冷月月平均相对湿度 % 65 1)4全年平均风速 1)5夏季平均风速 1)6冬季平均风速 2 1)730年一遇最大风速 25. 1)8全年最多风向及其频率 , 2%0 E 1)9夏季最多风向及其频率 , 22%, 1C5E% 2)0冬季最多风向及其频率 , 29% E 2)1最大冻土深度 1 4.1工.程3地质及水文条件 根据辽宁地质海上工程勘察院200年35月提供的《某钢铁集团 双四百工程岩土工程勘察报告》(详细勘察阶段),地层自上而下为: 粉质粘土 (f=150);kPa k 中砂 (f=120);kPa k 卵石 (f=330);kPa k 强风化砂岩 (f=210);kPa );k 强风化云母变粒岩 中风化砂岩 (f=120)0;kPa k 地下水埋深在 一 左右,对混凝土结构无腐蚀性,对钢 结构具弱腐蚀性。 4.设2计的主要数据 1)基本风压 /m2 2)基本雪压 /m2 3)冬季采暖室外计算温度 ℃ 4)夏季通风室外计算温度 ℃ 5)冬季空调室外计算温度 ℃ 6)夏季空调室外计算温度 ℃ 7)抗震设防烈度 度 8)设计基本地震加速度值 4.建3厂条件 整个干熄焦装置布置在本埠厂区内,具有十分优越的建厂条件。 干熄焦排焦系统与现有筛焦系统衔接方便,建设过程中不影响焦炉正 常生产。场地平整,且自然位置较好,便于外部工程如:水、电、汽 (气)的输送及场地排水、工厂运输的衔接和全厂生产的统一管理。 干熄焦自建变配电所所需两路独立 电源均引自某新建的焦 化中央变电所。 干熄焦工程用现有供水管网供水,就近接入。排水排入现有排水 系统。 干熄焦生产用氮气从某现有氮气管网接出。 焦炉煤气由现有焦炉煤气管网接出。 生产、除尘和仪表用压缩空气由某新建焦炉现有空压站解决。 5、生产装置工艺流程与设备选择 5.干1熄焦工艺 5.1概.述1 某焦化厂一区、二区焦炉,年产焦炭 万,小时焦炭产 量 0 为回收红焦的显热,降低能耗,减少污染,提高焦炭质量,某 公司决定在焦化厂一区、二区焦炉配套建干法熄焦装置,当干熄焦装 置年修或出现故障时,使用现有的湿法熄焦系统。 5.1干.熄2焦工艺流程 装满红焦的焦罐车由电机车牵引至横移牵引装置处,再由横移 牵引装置将焦罐台车牵引至提升架底部。由提升机将焦罐提升并送到 干熄炉炉顶,通过炉顶装入装置将焦炭装入干熄炉。在干熄炉中焦炭 与惰性气体直接进行热交换,焦炭冷却至20℃5以下,经排焦装置卸 到带式输送机上,然后送到筛焦系统。 冷却焦炭用的惰性气体由循环风机通过干熄炉底的供气装置鼓 入干熄炉,与红焦进行换热,出干熄炉的热惰性气体温度约为90℃0 -9℃8。0热的惰性气体经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热,温 度降至20℃0以下。冷惰性气体由锅炉出来进二次除尘器除尘,再由 循环风机加压,经换热器冷却至15℃0后进入干熄炉循环使用。 一、二次除尘器分离出的焦粉由专门的输送设备收集在贮槽内, 等待外运。 干熄焦的装入、排焦、预存室放散及风机后放散等处的烟尘均 进入干熄焦地面站除尘系统,进行除尘后放散。 干熄焦工艺流程见附图。 5.1干.熄3焦处理能力的选择 万,小时 干熄焦装置。 X 65孔焦炉 干熄焦装置与焦炉配套,焦炉年熄焦能力为 焦炭产量为 ,配套建设X X 5.1干.熄4焦主要工艺参数 焦炉配置 X 110 连续 连续工作 0检修 X 孔焦炉 约 15 每孔炭化室出焦量 焦炉周转时间 焦炉循环检修时间 每孔焦炉操作时间 焦炉紧张操作系数 小时焦炭产量 干熄站配置 干熄炉日历操作制度 干熄炉年工作天数 干熄站年工作制度 焦炉 每孔炭化室出焦量 焦炉周转时间 每孔焦炉操作时间 焦炉紧张操作系数 小时焦炭产量 允许最长装焦间隔时间 次1 正常生产时焦炉检修制度 干熄站配置 型6干-2熄1焦装置干熄炉 入干熄炉焦炭温度 干熄后焦炭平均温度 干熄焦装置最大处理能力 干熄焦装置正常生产时装入的焦炭量 焦烧损率 (设计值) 入干熄炉的吨焦气料比 进干熄炉循环气体温度 出干熄炉循环气体温度 干熄时间 日历操作制度 连续 干熄站年工作制度 连续工作 0检修 发.电5机组主要工艺参数 根据产生的蒸汽量,选择两台 冷凝机组,夏季 天 两台机组全冷凝发电 ;冬季 天0两台机组进汽 抽汽 ,发电 主.要6工艺设备选择 本项目设置三套干熄站装置,主要工艺设备选择如下: 5.1.运6载.红1焦设备 红焦输送系统将炭化室中推出的红热焦炭运送至干熄炉炉顶, 并与装置配合,将焦碳装入干熄炉内。设备主要包括电机车和焦罐车 及对位装置,为缩短电机车的操作周期,一台电机车拖带二台焦罐车。 其中电机车是牵引机车,既能满足干熄焦的作业要求,又能满足湿法 熄焦的作业要求。具有运行速度快,调速性能好,对位准确且行车安 全的特性。为确保焦罐车在干熄站对位准确及操作安全,在干熄站的 熄焦车轨道外设置了一套液压驱动对位装置。 当干熄焦装置年修或出现事故时,电机车牵引和草丛备用的湿 熄焦塔湿发熄焦。 5.1.提6升.机2 运行于提升井架及干熄炉构架两侧轨道上的提升机,负责提升 和搬运焦罐。提升机按设定的提升和横移速度曲线图在提升井架下顺 序完成合拢吊钩、吊起满焦罐、盖上焦罐盖等动作,并将它提升到井 架顶部,然后横移将满焦罐搬运到干熄炉的炉口上方。与此同时,设 在干熄炉顶部的装入装置将干熄炉盖打开并把装入料斗对准炉口后, 提升机将焦罐缓慢防下并自动打开焦罐底门,焦炭经料斗装图干熄炉 内。装焦动作完成后,提升机提起空焦罐并横移到提升井架处,将空 焦罐放下,顺序完成脱开焦罐盖、将空焦罐至于运载车上、张开钓钩 等动作,完成一个工作循环。 提升机主要由提升装置、走行装置、安全装置、吊具、焦罐盖、 钢结构主框架、提升导轨、机械室及平台、走梯等组成。提升机由 与其它设备联动,车上无司机操作。 此外,为方便提升机及装入装置中部分设备维护与检修,在提 升机的机械室外部框架上设置一台维修用电动葫芦。为方便提升机内 各部件的维修与更换,以变将部件移至机械室外平台,再由设置在提 升机机械室外部框架上的电动葫芦将其吊至地面外运检修。 干熄炉及供气装置 干熄炉为圆形截面的竖式槽体,外壳用钢板制做,内衬耐磨粘土 砖及断热砖等。干熄炉上部为预存室,中间是斜道区,下部为冷却室。 在预存室外有环形气道,环形气道与斜道连通。预存室的容积可根据 焦炉中断供焦的时间,设计经济合理的容积。预存室设有上、下料位 检测装置,设有压力测量装置及自动放散装置;环形气道设有自动导 入空气装置;冷却室设有温度、压力测量及人孔,烘炉孔等。 在干熄炉底部装有供气装置,将冷循环气体均匀地供入冷却室 内,并可使炉内焦碳均匀下落。它主要由锥体、风帽、气道及周边风 环组成。中央风帽为伞型结构,风帽的供气道由十字气道组成。在干 熄炉炉底锥段出口处设置了挡棒装置,可调节焦炭的下落,使排出焦 炭均匀。 5.1.装6入.装4置 装入装置安装在干熄炉炉顶的操作平台上,它主要由炉盖台车 和带布料器的装入料斗台车组成,两个台车连在一起,由一台电动缸 驱动。装焦时能自动打开干熄炉水封盖,同时移动装入溜槽至干熄炉 口,配合提升机将红焦装入干熄炉,装完焦后复位。在装入溜槽的底 口设置了一个布料料钟,以解决干熄炉内布料偏析现象。装入装置上 设有集尘管,装焦时无粉尘外逸。 5.1.排6焦.设5备 排焦装置安装于干熄炉底部,将冷却后的焦炭排到带式输送机 上。它由平板闸门、电磁振动给料器、补偿器、中间连接溜槽、格式 密封阀和排焦溜槽等设备组成。 冷却后的焦炭由电磁振动给料器定量排出,送入格式密封阀, 通过格式密封阀门的旋转,在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄露的 情况下,把焦炭连续的排出。连续定量排出的焦炭通过排焦溜槽送到 带式输送机上。排焦装置采用连续排料,排焦时粉尘不外逸。 5.1. 气6体.循6环设备 气体循环系统布置在干熄炉中部环行气道出口与干熄炉下部供 气装置入口之间。从干熄炉环形气道排出的900-℃9循8环0气体经一 次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉和焦块后,进入干熄锅炉换热,温度 降低至160-℃1。8由0干熄锅炉出来的冷循环气体,经二次除尘出去 粒度更小的粉尘后,由循环风机送入干熄炉内循环使用。在循环风机 与干熄炉供气装置间设置热管换热器,由锅炉给水将进入干熄炉的循 环气体温度降至125-℃1左3右5。 在惰性气体循环系统中,主要设备有循环风机、一次除尘器及 二次除尘器及给水换热器等。 )循环风机 循环风机把闭路循环的气体加压后源源不断地送入干熄炉内循 环使用。每套干熄装置设置一台循环风机,风量分别为: 万 ( 干熄焦装置), 万 ( 干熄焦装置)(其中进干 熄炉的吨焦气料比约为 m),总压头约 ( 干熄 焦装置), ( 干熄焦装置)。风机耐温、耐磨。为方便生 产操作,循环风机采用变频系统实现调速。 )一次除尘器 一次除尘器采用重力沉降槽式除尘,用于除去高温惰性气体中 所含的粗粒焦粉。 一次除尘器主要由壳体、金属支撑构架及砌体组成,工作在负 压状态。外壳由钢板焊制,内衬耐磨耐火砖。为提高一次除尘器的除 尘效率,在除尘器中设有挡墙。一次除尘器的底锥部出口分隔成漏斗 状,下面连接两叉溜槽以将焦粉排出。一次除尘器上设有人孔,还有 温度测量装置、压力测量装置。一次除尘器下部设排焦粉口,通过排 焦粉冷却套管、旋转密封阀,能自动均匀地排放焦粉。 )二次除尘器 安装于气体循环系统中锅炉之后、循环风机之前的二次除尘器, 采用了适合于干熄焦工艺的专用除尘器(多管旋风分离式),以将循 环气体中的细粒焦粉进一步分离出来,使进入循环风机的气体中粉尘 含量小于 ,且小于 的粉尘占 以上,以降低焦粉对循 环风机叶片的磨损,从而延长循环风机的使用寿命。 )热管换热器 热管换热器安装在循环风机出口至干熄炉入口间的循环气体管 路上,用锅炉给水与循环气体进行换热,从而降低进入干熄炉的循环 气体的温度并强化干熄炉的换热效果。从循环气体中回收的热量用来 加热锅炉给水,节约了除氧器蒸汽耗量从而节约整个干熄焦装置的能 耗。 为避免换热器内换热管的外壁发生腐蚀,影响换热器的使用寿 命,本工程采用了国内自主开发的高高效换热管换热器。换热管换热 器是由多个换热管及上、下气室组成的。热管穿热的原理是:热管的 一端为蒸发段,置于高温侧—流动的循环气体中;另一端为冷凝段, 置于低温侧—流动锅炉给水中。当热管的蒸发段从循环气体中吸热 时,热量经管壁传到管内工质中,工质变迅速汽化、蒸发。在借助压 力差,使工质蒸汽经热管的中心通道迅速到冷凝段,在此蒸汽凝缩成 液体,释放出潜热,并通过管壁将热量传递给外部的锅炉给水。在重 力作用下,液态工质变回到蒸发段。通 过这种“蒸发—传输—回流” 的反复循环,将热量从循环气体中传输至锅炉给水。 5.干2熄焦锅炉系统 5.2概.述1 干熄焦锅炉是整个干熄焦工艺系统中的一个重要组成部分,作 用是降低干熄焦系统用循环冷却气体的温度,同时吸收其热量加以有 效利用。 干熄焦锅炉按其循环方式分为自然循环、强制循环以及自然循 环与强制循环相结合的循环方式,本设计拟采用自然循环方式与强制 循环想相结合的循环方式;相对而言,此循环方式具有适应热负荷变 化强,锅炉结构尺寸较小的优点。本体结构有全悬吊结构和支撑结构 两种方式,本设计采用全悬吊结构,这种结构有利于热膨胀。 5.2干.熄2焦锅炉 干熄焦锅炉入口的循环气休参数如下: 循环气体量 3/h 循环气体温度 〜 ℃ 循环气体压力 〜 循环气体含尘浓度 〜 循环气体成份: N 其余 2 干熄焦锅炉出口循环气体温度: 〜 ℃。 为了与干熄槽相匹配,有效利用所回收的能源,并且降低一次 性投资,在干熄焦装置旁配置了如下参数的干熄焦锅炉: , ℃,给水温度 1,根据计算,选用额定蒸发量为 的干熄焦锅炉。蒸汽管道采用单母管制系统,干熄焦锅炉生产出的蒸 汽(产汽量 ,参数为 8 ℃)送至公司第二 热电厂发电使用。干熄焦锅炉技术特性见下表: 序号 名称 单位 数据 备注 额定蒸发量 额定工作压力 蒸汽温度 ℃ 给水温度 ℃ 锅炉入口循环气体温度 ℃ 土 锅炉出口循环气体温度 ℃ 土 排污率 设计效率 运转层标高 厂房布置 露天 金属重量 ~ 外形尺寸 ~ 2 X 长X宽X高 X 干熄焦锅炉入口的循环气休参数如下: 循环气体量 循环气体温度 (正常、标态) (正常、标态) ℃0 循环气体入口压力 循环气体出口压力 循环气体含尘浓度 循环气体成份: 其余 干熄焦锅炉出口循环气体温度: 〜 ℃,按 ℃ (计算) 为了与干熄槽相匹配,有效利用所回收的能源,并且降低一次 性投资,在二区焦炉的两套干熄焦系统中各配置了1台干熄焦锅炉, 共两台。干熄焦装置锅炉的参数定为: 1 ℃,给水温 度 ℃,根据计算,额定蒸发量为 ,最大蒸发量为 6干熄焦锅炉技术特性见下表: 序号 名称 单位 数据 备注 额定蒸发量 额定工作压力 蒸汽温度 ℃ 给水温度 ℃ 锅炉入口循环气体温度 ℃ 锅炉出口循环气体温度 ℃ 土 排污率 设计效率 运转层标高 布置方式 紧身封闭 露天 负荷调节范围 ( ) 金属重量 ~ 外形尺寸 ~ X X 长X宽X高 每台干熄焦锅炉产生参数为 , ℃蒸汽通过单母 管制系统,送至汽轮发电站进行发电和供热。 5.2除.氧3水给水泵房 为了保证干熄焦锅炉正常、安全运行,拟建3座除氧给水泵房, 内设除氧器、给水泵、磷酸盐加药装置、连续排污膨胀器等设备。除 盐水首先送到站内除盐水箱,再通过除氧水泵加压,经换热器换热送 至除氧器除氧,经除氧后的水温为10℃4,再由给水泵送至干熄焦锅 炉。 除氧给水泵站主要设备选择如下: 大)气式热力喷雾除氧器 单台能力为:X X 锅)炉给水泵 X II型 单台能力为: 型 水箱容积 5 干熄炉使用) 水箱容积 5 千熄炉使用) 台( 干熄炉使用) H=7.9IMPa 台( 干熄炉使用) 单台能力为: 附电动机: 除)氧给水泵:4台 型号: 流量: 扬程: 附电动机: 干熄炉使用) 炉内加药装置:套( 干熄炉使用) 附计量泵4台 型号: 流量: 扬程: 附电动机: 加联氨装置:套( 干熄炉使用) 附计量泵4台 型号: 流量: 扬程: 附电动机: 除盐给水箱:台( 干熄炉使用) 水箱容积: 5.2汽.轮4发电站 为兼顾本埠厂区的汽、电平衡之所需,并提高热能的利用率, 本设计 X 干熄焦系统拟和建设一座汽轮发电站,内设二台 型抽汽冷凝汽式汽轮机,二台 型发电机;另 设一套 0 0 ℃的减温减压装 12 12 置,做为汽轮机的备用。由于某公司热负荷波动较小,而且干熄焦装 置运行比较稳定,因此,对汽轮机的运行十分有利。本站供出的抽汽 并入集团公司的 蒸汽管网,供某公司使用。为了使汽轮 发电机的运行更加灵活,站内还设有主蒸汽分汽缸,分别来自两台干 熄焦锅炉的主蒸汽管道进入分汽缸后,由分汽缸分别进入两台汽轮机 和减温减压装置。汽轮机、发电机技术特性见下表: 型4汽3轮/机0技.术4特9性 序号 名称 单位 数据 备注 额定功率 转速(额定临界) 进汽压力 绝 进汽温度 ℃ 进汽量(额定) — 排汽压力 (绝) 抽汽压力 绝 抽汽温度 ℃ — 抽汽量(额定) 运转层高度 布置形式 室内双层 外型尺寸(长X宽X高) X 6 汽机重量(含辅机) —2-发1电2机技术特性 序号 名称 单位 数据 备注 功率 电压 电流 转速 效率 频率 励磁机形式 无刷励磁 励磁机功率 励磁机电压 励磁机电流 转子重量 定子重量 外型尺寸(长X宽X高) X X 每台汽轮机发电机组与对应的干熄焦锅炉、干熄槽同时检修。 检修期为25天。 每台汽轮机的额定抽汽量 0若按此抽汽量,则汽轮机 的负荷率约为58,%比较低,对汽轮机的运行十分不利,因此每台汽 轮机的抽汽量按 计算,整个汽轮发电站运行时主要技术经济 指标如下: 小时发电量: 小时供热量: X0 年发电量: X. 年供热量: 年节标煤量: 干熄焦装置热力工艺流程详见干熄焦装置原则性热力系统图。 5.2化.学5除盐水站 干熄焦锅炉蒸汽压力为 ,温度 ℃。给水水质标准按 《火力发电厂汽、水质量标准》和锅炉制造厂的要求设计,拟建一座 独立的化学除盐水站,以供应2套干熄焦锅炉系统用水。水处理设计 能力为 5 化学除盐水质要求如下: 硬度:丝 铁:W (J 铜:W J 值: (Cl 二氧化硅:< 0J 电导率:< J (℃) 本设计按反渗透加混床除盐水处理工艺考虑。即工业水依次经 过全自动过滤器、换热器、反渗透装置、混合离子交换器,再用除盐 水泵外送。 5.2干.熄6焦区域热力管廊 干熄焦区域热力管廊是由干熄焦锅炉、除氧给水泵房、汽轮发 电站除盐水站之间的管道以及为干熄焦服务的其它公用介质管道组 成,主要包括除氧给水管道、主给水管道、取样管道、磷酸盐加药管 道、低压蒸汽管道、中压蒸汽管道、主蒸汽管道、除盐水管道、凝结 水管道、减温水管道、压缩空气管道、仪表用净化压缩空气管道、氮 气管道、烘炉煤气管道及电缆桥架等。其中主蒸汽管道、主蒸汽取样 管道的保温层采用微孔硅酸钙;中、低压蒸汽管道、主给水管道、除 氧给水管道、磷酸盐加药管道、除盐水管道、凝结水管道、减温水管 道等采用岩棉管壳。保护层均采用厚度为 的镀锌铁皮。 5.运3焦系统 5.3概.述1 干熄焦运焦系统分别针对一区X 、二区X 干 熄焦装置而设计。干熄焦运焦系统将干熄焦装置处理后的焦炭运至现 有的筛焦系统,同时解决干熄焦装置连续生产和筛贮系统间断生产的 矛盾。该系统由炉前焦库、带式输送机及相应的转运站等设施组成。 一区X 干熄焦运焦系统的能力为:炉前焦库前 、炉 前焦库后 、二区X 干熄焦装置运焦系统炉前焦库后 380。、/区 5.3其.它2 由于干熄焦装置排出的交炭灰尘较大,为减少环境污染,在 干熄槽内放焦处设置降尘加湿装置。 在皮带输送机上设电子秤,用以计量焦炭量。 系统采用 控制。 本系统四班制操作。 .公用及辅助设施 .总1图运输 6.1厂.址1及概况 某焦化一区、二区焦炉及配套设施厂址位于某市平山区某镇本埠 厂区内,东距某市 ,西距辽阳市 ,铁路、道路运输较为方 便。厂址地势平坦,标高为 。 工程用地范围内场地已整平,无不良地质现象,可满足工程建设 要求。 公司现已形成完整的生产、生产管理和铁路、道路运输系统。交 通运输条件十分方便。 场地可利用面积约45420。0西 该地区主导风为东南风。 6.1竖.向2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,考虑 到道路连接的可能,为使本工程场地标高与相邻场地相协调,场地标 高定为 m,与现有场地标高一致。 场地雨水的排除采用暗管排水方式,排至焦化厂排水系统。 6.1道.路3运输 本工程备品备件运入及除尘粉尘的运输均采用道路运输方式。 根据生产需要设计配备汽车及人员。 6.1其.它4 消4防. 鉴于本工程在现有焦化厂内建设,消防事宜由焦化厂统一考虑。 .绿4化.2. 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,其绿化用地率拟为 6.1总.图5运输主要技术经济指标 表 总图主要技术经济指标表 序号 指标名称 单位 数量 备注 工程用地面积 宽道路长度 回车场面积 绿化用地率 绿化用地面积 热力介质 干熄焦装置运行所需的热力介质有:蒸汽、氮气、生产用压缩空 气、仪表用净化压缩空气、除尘用净化压缩空气。详见下表: 一区X 干熄焦装置消耗表 表 热力介质消耗量汇总表 序号 介质名称 温度 参数 压力 流量 年阵 备注 蒸汽 饱和 加热除氧水用 饱和 开工或年修用 氮气 常温 压缩空气 0 仪表压缩空气 0 除尘压缩空气 ℃ 化学除盐水 常温 二区X 干熄焦装置消耗表 表6-3 热力介质消耗量汇总表 序号 介质名称 参数 年阵 备注 温度 压力 流量 蒸汽 饱和 夏 加热除氧水用 冬 饱和 开工或年修用 氮气 ℃ 事故状态最大 压缩空气 0 仪表压缩空气 0 除尘压缩空气 0 以上热力介质均由某公司现有设施按参数供应 所需热力介质除应满足上述要求外,仪表除尘用净化压缩空气还 应符合下述质量标准: 供)应的仪表用净化压缩空气应符合下列指标: 最大含尘粒径 W 最大含尘浓度 W 压力露点 W ℃ 最大含油量 W )供应的除尘用净化压缩空气应符合下列指标: 最大含尘粒径 W 最大含尘浓度 W 压力露点 W ℃ 最大含油量 W .电3气及电信 .3概.1述 本工程焦罐提升机和锅炉给水泵为一级负荷,其余大部分为二 级负荷。因此,受电电源应为两回路独立电源。 6.3电.气2 本工程每套各设干熄焦电气室一座,干熄焦电气室 电源由 上级电力系统供给两个回路,每个回路承担10%0的负荷。干熄焦电 气室负责对高压电机和各系统供电。 低压配电采用 电压,低压配电以放射式为主,由设在 电气室的变压器向各工段控制站低压配电,再由各控制站内的低压配 电屏或动力配电箱向各用电设备送电。 为了改善功率因数,在车间变电低压配电采用低压静电电容器进 行无功补偿,补偿后低压功率因素可达到 以上。在 配电所 侧进行高压无功补偿,补偿后功率因素可达 以上。 在干熄焦配电所、汽轮发电站各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。 在干熄焦电气室、除尘站设置带有“三电一体化”功能的工业控 制计算机系统( 系统),并带有操作站和网络通讯功能,以实现 干熄焦本体、干熄焦除尘地面站生产过程的集中控制、监视和管理的 自动化。 工业控制计算机系统()可实现下列功能: 信号处理功能; )监视功能; )控制功能; )操作功能; 报警功能; 打印功能; 系统自诊及维护功能; 通)讯功能; 所有 模块应具备带电热插拔功能; 热备功能(干熄焦本体 ): 控制网总线;控制单元的 。电源等重要模块 系统具有开放性和安全性; 所扩充性能。 可通过工控机的丰富功能,在操
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