化肥厂余热回收综合利用改造工程可行性研究报告.doc

1 总 论1.1概述1.1.1 项目名称、承办单位及法人代表项目名称：化肥有限责任公司余热回收综合利用改造工程承办单位：法人代表： 1.1.2可行性研究报告编制的依据和原则1.1.2.1可行性研究报告编制的依据（1）国务院关于加强节能工作的决定（国发2006 28号）（2）国家发改委要求加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知（发改投资20062787号）（3）关于发布项目申请报告通用文本的通知国家发改委发改投资20071169号（4）关于上报2008年国家节能技术改造奖励项目的通知国家发改委2007371号（5）化工建设项目可行性研究报告内容和深度的规定（修订本） 化学工业部文件，化计发（ 1997）426 号（6）化肥有限责任公司与河北省石油化工设计院有限公司签订的工程咨询合同，合同号2008Z018（7）化肥有限责任公司提供的工程基础资料。1.1.2.2可行性研究报告编制的原则（1）执行国家有关方针、政策、法令法规, 坚持实事求是的原则, 认真进行调查研究, 力求报告科学、可靠。（2）为了真正实现能源的综合利用，保障经济社会可持续性发展，按照新时期的能源方针和基本原则，制定科学合理的节能计划，提出符合实际的节能措施，达到预期的节能效果。（3）采用先进、成熟、可靠的生产工艺技术,保证安全生产和产品质量。（4）环境保护：对生产排出的污染物进行有效的治理，符合国家规定的排放标准。（5）根据规划部门和建设单位对厂区总体规划的意见, 做好总平面布置，使其既符合环境卫生,又节约用地、方便生产管理。（6）严格执行国家环保法，作好“三废”治理和职业安全卫生工作, 使排放的“三废”达到国家规定的标准。1.1.3项目提出的背景、投资必要性和经济意义1.1.3.1企业概况化肥有限责任公司是于2003年在原化肥总厂的基础上经改制重组的股份制企业，现有员工1100人，其中各类专业技术人员380人。固定资产3.2亿元，主要装置的生产能力为醇氨18万t/a（其中甲醇7万t/a）、尿素15万t/a，新建20万t/a尿素项目即将投产，公司占地面积260亩。企业内部管理扎实、主要产品质量优秀，多次被省、市评为先进企业。2007年完成销售收入4.0亿元，完成工业总产值4.0亿元，利润总额4300万元，上缴税金2700万元，完成工业增加值4500万元。自改制以来，银海化肥有限责任公司弘扬“诚信、务实、发展”的企业理念，外拓市场，内抓管理，生产日趋稳定，经营紧跟市场，发展紧锣密鼓。“金鸡城”牌尿素、复混肥、甲醇深受广大用户欢迎，企业发展速度逐步加快，企业实力大大增强。在抓好经济建设的同时，银海化肥有限公司不断强化节能环保意识，加大节能环保投入，力争实现经济和环境双效益的同步增长。化肥有限责任公司现有主要设备为2610煤气发生炉18台，50吨三废混燃炉装置1套，10000m3气柜1座，5000、3600脱硫塔各1台，M16-73/314A型氮氢气压缩机4台、MH25-92/320型氮氢气压缩机2台，4M40-148/320型氮氢气压缩机1台，M-180/314-A型氮氢气压缩机3台；3800、3400和2800全低变换系统，80000Nm3/h、60000 Nm3/h变压吸附，1000系列铜洗设备1套，年产6万吨甲醇装置1套，1200、1600系列氨合成设备各1套，年产15万尿素装置1套，6.5T沸腾炉1台， SHL20-25-A型锅炉2台，能力为4000m3/h造气循环水系统1套，能力为1000m3/h脱硫循环水系统1套能力为8000 m3/h化工循环水系统1套，能力为7000 m3/h尿素循环水1套。1.1.3.2项目提出的背景化肥有限责任公司始建于1975年，生产能力由1977年投产时的3000t/a合成氨提高到目前18万t/a醇氨。同全国的其他化肥企业一样，经历了化肥行业的风风雨雨，几起几落，也为中国的农业发展做出了巨大贡献。该企业在二十世纪80年代创立了全国第一家“农业化学服务中心”，指导农民科学施肥，提高农业经济效益，被誉为“小氮肥发展的方向”、“农民的掌上明珠”。化肥有限责任公司在不断发展的同时，进行节能环保技术的应用与改造，五年来进行了污水零排放、系统能量优化的改造；厂内建有废渣废气回收装置三废锅炉，在回收余热的同时，减少CO的排放量；设置造气循环水系统，既提高了水的重复使用率，也减少含氰废水的排放；全低变改造，变压吸附脱碳，醇烃化，变频节电，无动力氨回收装置回收氨合成驰放气中的氨等节能措施。但由于当时的资金条件，以及生产装置能力的不断提高，部分余热未能回收利用，有43000Nm3/h造气吹风气、110t/d造气炉渣、100Nm3/h合成放空气，50t/h110oC热水。造成了这部分余热白白浪费。针对存在的问题，为树立和落实科学发展观，使企业走上可持续发展的健康之路，银海公司通过考察和调研，决定回收这部分预热并综合利用，大力提高资源和能源的利用率，最大限度的减少废物排放，全面推行“清洁生产”，实施能量进一步优化，达到节能目标。即对现有生产装置潜热显热进行节能技术改造，主要改造内容如下：a、产汽量50t/h三废混燃炉：该项目是将生产过程中产生的造气吹风气、造气炉渣、除尘器细灰、合成弛放气、变压吸附逆放气等再掺入部分煤末在三废混燃炉进行硫化燃烧，达到制取高位热能的目的。效果：三废混燃炉运行过程中，可充分利用造气炉渣、吹风气、合成驰放气、变压吸附逆放气的热能，保护了环境，停掉能耗高的锅炉，节约能源，提高效率。b、汽轮机：汽轮机是热功联产一个装置系统中，将一次能源连续同时地转换成动力和热两种二次能源的能源转换技术，热功联产由于合理地实现能源梯级利用，它的能源利用率达到80%以上，背压式汽轮机排汽全部供热用户使用。效果：据计算，如果这部分能量能够充分利用，则50t/h蒸汽从3.3MPa通过热功汽轮机作功后降至1.2MPa可以获得1700kW的有效电功率；而50t/h减压后的蒸汽中28t蒸汽共尿素使用，剩余的22t蒸汽中的的12t/h蒸汽从1.2MPa通过热功汽轮机作功后再降至0.4MPa(供造气使用)，可以获得400kW的有效电功率；其余10t/h蒸汽从1.2MPa通过热功汽轮机作功后再降至0.2MPa(供甲醇使用)，还可以获得450kW的有效电功率；因此全厂可以减少电负荷2550kW左右。加上新上三废锅炉的蒸汽全厂可减少电负荷5100kW左右。c、溴化锂：该项目利用尿素一吸塔和变换板冷产生105-115oC热水为热源，通过溴化锂制冷机组制取冷媒水用于系统冷却，减少冰机负荷、降低压缩机进口气体温度，提高单机打气量。效果：溴化锂投运后压缩机进口气体温度可降低10oC左右，但节能量难以测量故不计节能量，氨合成氨冷进口温度可由现在的40oC降到25oC节约冷量，（参考合成氨工艺计算吨氨需冷负荷669416.58kJ则：669416.5813=8702415.54J/h，温降是45oC）8702415.543=2900805.18 kJ/h。1.1.3.3项目的必要性和经济意义能源是人类生存和经济社会发展的根本，随着社会经济的发展，对能源的需求量不断增长。节约能源和能源的综合利用已成为企业生存和可持续性发展重要课题。另一方面，我国是世界上单位GDP能耗较高的国家之一，万元GDP总能耗是世界平均水平的三倍，资源利用率还很低，节约能源的空间还很大。为了实现能源的综合利用保障经济社会可持续性发展，必须按照“十一五”十大重点节能工程实施意见，进行节能改造，以达到预期的节能效果。目前，化肥责任有限公司正在进行产品调整和系统能力平衡，按照减量化、再利用、资源化的原则，大力推广节能新工艺，形成低消耗、低成本、高产出、高效率的节约型企业。公司改制五年来，先后投入2.5亿元，采用氮肥行业推广的20项先进工艺技术中的17项，进行能量优化改造、三废综合治理的改造。2007年企业合成氨总能耗由改制前2002年的1.7吨标煤降到了1.124吨标煤，单位能耗降幅达34%，为企业带来可观的经济效益。但是，我们还有大部分余热未得到利用，这些能源被白白浪费。公司现有能力合成氨18万t/a,尿素15万t/a，由于在制造合成氨原料气时，要产生大量的炉渣和废气，而这些炉渣和废气又含有很高的潜热，这些潜热一部分得到了回收利用，但还有大部分没有得到回收利用，采用现在氮肥行业先进的三废混燃锅炉技术回收这部分潜热。采用汽轮机来利用蒸汽较高压力拖动水泵、风机等。尿素岗位每小时有50t100115的热水，这些热能被循环水带走，不仅浪费热能还造成循环水电耗的增加，采用运行费用相对较低的溴化锂制冷设备，回收热量，制取冷媒水用于系统冷却。银海公司是全国千家企业节能行动单位，尽管近两年在节能改造方面投入了大量资金，也取得了可观的效果，单要完成“十一五”节能目标还有一定难度，因此，对生产系统余热回收，实现节能降耗，是落实千家企业节能行动实施方案的重要前提。 项目生产规模改造前后不变，醇氨18万t/a，尿素15万t/a。2 工艺技术方案21工艺技术比较2.1.1老系统工艺技术现状锅炉岗位现有3台小锅炉（产汽量50t/h三废混燃炉一台，产汽量20t/h、6.5t/h各一台），能耗高，且供汽量不足。造气岗位现有造气炉18台，每天产生炉渣240吨，回收利用了130吨，还有110t/d没回收利用，造成了能源的浪费。现有50t/h三废混燃锅炉一台产生3.8Mpa的蒸汽通过减温减压器，得到1.3Mpa、0.5 Mpa、0.2 Mpa的蒸汽供使用单位使用，大量的蒸汽压力能没能得到很好的利用。尿素、变换岗位有一部分地位能的热，产生100115的热水每小时有50吨，没有回收利用，靠循环水将热量带走。2.1.2工艺技术改造方案本次改造的重点是对合成氨系统的造气工段、锅炉工段进行热能回收并加以利用,产生蒸汽驱动罗茨风机及锅炉给水泵。2.1.2.1.锅炉新上50t/h三废混燃炉，将生产过程中产生的造气吹风气、造气炉渣、除尘器细灰，合成弛放气等废渣废气全部回收掺入部分煤末，在三废流化混燃炉进行流化燃烧，制取高位热能。（1）、吹风气成分 经银海化肥有限责任公司化验，吹风气成份如下。 煤气成份分析项 目CO（%）02（%）CO2（%）热值（kJ/Nm3）吹风气90.5151200吹风气量平衡公司现有气量99000Nm3/h，现有三废混燃炉消耗吹风气量56000 Nm3/h，富裕量43000Nm3/h，再上一台50t/h三废混燃炉可全部回收。（2）、合成放空气中CH4含量15%左右，合成放空气、驰放气经除氨提氢（氢回收率85%）后，CH4含量一般能达到30%左右，低位发热值14000kJ/Nm3左右，属相对高热值气体。合成驰放气量银海公司现有气量4500 Nm3/h。（3）、50t/h三废混燃炉设计燃料煤热值3500kal/kg。 50t/h三废混燃炉设计每小时能消耗6.7吨炉渣，现有18台造气炉每天产生的240吨炉渣能全部消耗，不需另购进炉渣(每吨氨产生450公斤左右的炉渣)，每吨炉渣有2300-2600大卡的热能，掺烧的煤末热能为29260kJ；煤末、炉渣按照1：12配比掺烧（三废混燃炉的燃料要求热能大于14630kJ），能满足三废混燃炉的燃料要求。2.1.2.2汽轮机采用背压式汽轮机锅炉出口蒸汽压力为3.5MPa左右，采用4台880kW特种工业汽轮机拖动罗茨风机、锅炉引风机，2台400kW特种工业汽轮机拖动锅炉给水泵， 4台400kW特种工业汽轮机拖动造气鼓风机，实现功热联产，达到节电的目的。罗茨风机汽轮机进汽压力为3.5MPa，排汽压力为1.2MPa; 锅炉给水泵汽轮机进汽压力为1.2MPa，排汽压力为0.5Mpa；造气鼓风机汽轮机进汽压力为0.5MPa，排汽压力为0.2Mpa。工业汽轮机技术参数（）、880kW工业汽轮机技术参数：1、汽轮机进汽压力： 3.5MPa（表压）2、汽轮机进汽温度： 4003、汽轮机排汽压力： 1.2MPa（表压）4、汽轮机排汽温度： 3065、汽轮机额定转速：3000转/分6、汽轮机额定功率：880kW7、汽轮机额定耗汽量：22.8t/h（2）、350kW工业汽轮机技术参数：1、汽轮机进汽压力： 1.2MPa（表压）2、汽轮机进汽温度： 3063、汽轮机排汽压力： 0.5MPa（表压）4、汽轮机排汽温度： 2395、汽轮机额定转速：3000转/分6、汽轮机额定功率：350kW7、汽轮机额定耗汽量：10t/h（）、400kW工业汽轮机技术参数：1、汽轮机进汽压力： 0.5MPa（表压）2、汽轮机进汽温度： 2393、汽轮机排汽压力： 0.2MPa（表压）4、汽轮机排汽温度： 1805、汽轮机额定转速：3000转/分6、汽轮机额定功率：400kW7、汽轮机额定耗汽量：10t/h 汽轮机流程图：分汽包主汽包汽轮机汽轮机汽轮机汽轮机2.1.2.3溴化锂采用两段式溴化锂制冷机组溴化锂吸收式制冷机组是一种以热能为驱动能源、以水为制冷剂、以溴化锂溶液为吸收剂的吸收式制冷装置。它利用溴化锂溶液吸收和发生制冷剂蒸汽的特性，通过循环流程来完成机组的制冷。因其运行费用相对其它制冷设备低而得到广泛采用。溴化锂系统流程图：尿素换热器合成冷却器压缩段间冷却压缩换热器溴化锂制冷机组新上设备一览表见附表。2.2自控技术方案2.2.1 自动化水平2.2.1.1 总原则：在改建工程中应用较高的自动化水平，较完善的控制系统、先进的仪表，做到技术先进，经济合理，满足工艺技术要求。2.2.1.2 自动化水平：根据项目对控制系统的要求，采用当前主流先进可靠的DCS系统进行监控，设置中央控制室，利用原有控制室进行布置。根据各生产装置的操作情况，分别设置装置控制室、现场控制盘和常规仪表。三废混燃炉和汽轮机等的控制参数集中在控制室内DCS系统进行指示、打印、报警和控制和操作。其他与安全生产操作相关的工艺参数和公用工程的消耗量也输入DCS系统，以达到声光报警或安全联锁的目的。2.2.1.3 控制方案：除采用常规控制系统对流量、温度、液位、压力等工艺变量进行单回路闭环控制外，还对重要的工艺变量采用复杂回路控制，如锅炉汽包水位的控制，从而确保生产连续、稳定、安全、优质，并改善工人的操作条件，从而达到增产节能的目的。2.2.2 仪表类型的确定选型原则：仪表的选用以质量可靠、技术先进、经济合理、性能稳定、有完善的技术支持和良好的售后服务为原则，满足该项目对自动化仪表的需要。温度仪表：选用铂热电阻、热电偶，就地温度指示采用双金属温度计。压力仪表：用于远传指示、报警或调节的压力仪表采用压力变送器，就地 压力指示采用不锈钢压力表等。流量仪表：转子流量计、水表、涡街流量计，均速管流量计，节流装置选用法兰取压标准孔板。物位仪表：选用浮球液位计、电容料位计等。称量仪表：电子皮带称和称重传感器。盘装仪表：选用智能数字显示仪、控制仪。气动调节阀、柜式仪表盘等。2.2.3关键仪表选型 锅炉汽包水位、汽轮机进汽的温度、压力以及进汽量是生产过程的关键参数，必须选用先进可靠，精度高，操作方便，控制功能齐全的现场仪表，其外壳防护等级和防爆等级应符合现场环境的要求，实现生产安全稳定的进行。3 建厂条件和厂址方案3.建厂条件和厂址方案3.1 建厂条件3.1.1 厂址的地理位置、地形、地貌概况衡水湖历史悠久，人杰地灵，从古至今已有两千多年的建制历史，素有“华夏第一州”之称。地理位置在东经115O09/5/-115O41/07/，北纬37O18/40/-37O44/25/之间，南与南宫市接壤，北与衡水市、深州市为邻，东与枣强县交界，西与辛集市、新河县、宁晋县相连。境内南北长47.6公里，东西宽46.5公里。市域原属海河流域子牙河水系，现为滏东地区黑龙港流域。地形地貌受古黄河、漳河、滹沱河等河道历代迁徙的影响，地势平坦，但微地貌较复杂。地势东南部和西北部偏高，东北部偏低。自西南向东北倾斜。海拔高度一般为2227米。本工程拟建在原厂区，交通便利。本工程拟建厂址为厂区空地，地形西高东低，地势相对比较平坦，适宜工程建设。3.1.2工程地质、地震烈度、水文地质概况和有关的江、湖、海、河水文资料根据有关水文地质资料，地处近山前河流冲洪积区和平原河流冲洪积区交错地带，水文地质条件较复杂，境内浅层淡水、咸水和深层淡水皆有分布。目前局部浅层淡水已开发利用，咸水尚未利用，深层淡水主要在咸水层以下，单井出水量大、水质好，是本地区主要水源。根据资料提供，建国后地震对本地区造成危害的年份是1966年，此后还没有较大的地震。根据国家1990年颁布的地震烈度图， 50年超越概率10%的地震烈度为7度。属子牙河水系和黑龙港流域。子牙河水系境内有滏阳河和滏阳新河。黑龙港流域域境内有滏东排河和索芦河，滏东排河为人工开挖的排沥河道，并有西沙河、盐河古道汇入。3.1.3 当地气象条件地处温暖带，属大陆半干旱气候，干燥度为1.57。总的气候特征是：四季分明，雨热共季，寒旱同期，光热充足。年平均气温12.7 OC，极端最低气温-22.6OC，极端最高气温42.3 OC。最大冻土深度0.53m。年平均降水量510.3mm，年平均蒸发量1878.1mm，年平均风速3.4m/s，主导风向为南风。3.1.4 公用工程条件3.1.4 .1水源本项目对现有生产装置进行能量优化改造，项目建成后将起到节能降耗的作用，工厂现有深井4眼，出水量400m3/h,能够项目改造满足要求。3.1.4 .2电源公司目前用电接自市内两座110kV变电站35kV侧，通过385、386两条线路送来。3.1.4 .3汽源本工程拟建50t/h“三废”混燃锅炉一台，加上原有产汽量50t/h三废混燃炉的锅炉，可保证本工程供汽要求。3.1.5交通运输条件和运输量的现状及发展规划此次设计利用原厂区空地，利用厂区原有道路与厂外道路连接。厂区北面和东面均有已修好道路连接市区。 3.1.6 拟选厂址目前土地使用现状、厂区拟占地面积、需征土地情况等 利用原有厂区空地，此次项目占地698，无须新征土地。3.2 厂址方案 本设计利用原有厂区空地，满足生产所必需的水、电需求，厂区的基础设施能满足本设计的建设要求，利用原有场地，节约土地资源。厂区道路与周边主要交通线路相连，交通运输条件便利。综合以上几点，此处选址较为合适。4 公用工程和辅助设施方案4.1 总图运输4.1.1 总平面布置4.1.1.1 总平面布置的原则（1）满足工艺生产流程的要求，使工艺路线便捷、顺畅。（2）符合有关防火规范的要求，合理确定通道宽度。（3）在满足消防、防火等规范要求下，尽可能布置紧凑，节约用地。（4）合理组织人流物流，使人流、物流分开，并尽可能使运输线路便捷通畅。（5）合理的综合布置地上、地下各种工程技术管线。4.1.1.2 总平面布置的方案此次设计仅包括三废混燃炉和溴化锂制冷站。其中三废混燃炉位于厂区20t 锅炉的北面（间距10米），溴化锂制冷站位于交换的东面（间距16.78米），道路利用厂区原有道路。4.1.1.3总图布置主要技术经济指标主要经济技术指标序号项目单位数量备注1厂区占地面积1733332新建建构筑物占地面积698 3道路占地面积871504绿化面积242664.1.1.4绿化仅进行局部绿化修复，保持厂区原有绿化。4.1.2竖向布置原则（1）满足建构筑物的功能布置要求；（2）充分利用自然地形，节约土石方工程量；（3）满足技术规程、规范要求，保证工程建设与使用期间的稳定和安全；（4）解决场地排水问题；（5）满足工程建设与使用的地质、水文等要求；（6）满足建筑基础埋深、工程管线敷设的要求。厂区采用平坡式竖向布置，维持厂区原有标高设计。4.2 给排水4.2.1工厂给水4.2.1.1水源本工程新鲜水水源为厂区内深井水，厂区内现有自备水井4眼，总供水能力为400m3/h。4.2.1.2厂区给水系统及水量给水系统包括：循环水系统、脱盐水系统。用水量情况见下表 生产用水量一览表序号用水部门脱盐水循环水（m3/h）（m3/h）1锅炉382溴化锂机组10003合计381000 （1）循环水系统a.工艺循环冷却水的规模及参数本工程溴化锂机组循环水系统总用水量为1000m3/h，该循环水量由厂区原有循环水系统供给，且满足本工程循环水系统的各项要求，循环水系统技术参数如下：冷却水量： 1000 m3/h进水温度： 38出水温度： 32温差: 6供水压力: 0.4MPa回水压力: 0.2MPab.冷却循环水流程溴化锂机组使用后的循环回水，靠余压进入冷却塔进行冷却处理，冷却后流入循环水池中，再由循环水泵加压送至溴化锂机组，进入下一轮循环冷却过程。 冷却塔 循环水池 循环水泵 溴化锂机组（2）脱盐水系统：本工程脱盐水用水量为38m3/h，脱盐水由厂区内脱盐水站直接供给。流程为：脱盐水箱 加压泵 供水管网 锅炉4.2.2 工厂排水1、厂区排水系统：厂区排水实行雨污分流制，雨水经厂区内雨水口收集由雨水管道直接排出厂外，锅炉与循环冷却系统排放的污水经由污水管道进厂区污水处理站处理。2、该项目排放的废水量见下表 厂区排水量一览表 序号排水部门排水量（m3/h）去向1循环水排污5进厂区污水处理站2锅炉排污28进厂区污水处理站3合计334.3 供电4.3.1编制依据n 建筑设计防火规范（GB50016-2006）n 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB50058-1992）n 建筑物防雷设计规范（GB50057-94）（2000年版）n 供配电系统设计规范GB50052-95n 建筑照明设计标准（GB50034-2004）n 低压配电设计规范（GB50054-95）n 10kV及以下变电所设计规范（GB5005394）n 化工企业静电接地设计规程（HG/T20675-1990）n 低压配电设计规范GB50054-1995n 3110kV高压配电装置设计规范GB50060-19924.3.2供电及电讯 4.3.2.1 设计范围 产汽量50t/h三废混燃炉一台，2.8台汽轮机，溴化锂系统的动力、控制、照明、接地。4.3.2.2供电电源：公司目前用电接自杨村110kV变电站35kV侧，通过385、386两条线路送来。厂内现有35kV变电所一座，内有35kV/6kV-20000kVA变压器2台，35kV/6kV-10000kVA变压器1台，35kV/6kV-5000kVA变压器3台，35kV/0.4kV-1600kVA变压器3台，变压器全部为S9型。4.3.2.3负荷计算及负荷等级： 根据工艺生产特点，本工程新上工艺用电负荷为二级负荷；仪表系统自备小型UPS。 本工程6kV总装机容量1065kW，计算有功负荷1065kW，计算视在容量1224.1kVA。 本工程0.4kV总装机容量368.4kW，计算有功负荷353.4kW，计算视在容量353.4kVA。电力负荷计算表 序号名称装机容量 (kW)运行容量 (kW)需要容量备注有功(kW)无功(kvar)视在(kVA)1三废锅炉106510651065603.61224.16kV2三废锅炉218.4203.4162.7122.040.4kV3溴化锂150150120900.4kV4368.4353.4282.7212.04353.40.4kV改造后装置用电减少，原有供电系统能满足改造后的要求。4.3.2.4配电电压及功率因数补偿本工程整流变压器高压侧电压为35kV，生产用电设备电压等级为6kV及380/220V。低压供电负荷采用变压器低压侧电容补偿，高压负荷在厂内原35kV总变电所内进行集中补偿，功率因数达到0.90以上。4.3.2.5供电方案高压配电室负责向三废锅炉生产装置区高压用电设备的供电，厂区低压配电室向三废锅炉、溴化锂生产装置区各用电设备以放射式方式配电。三废锅炉、溴化锂生产装置区内电动机为现场控制。电动机保护采用断路器进行短路保护，热继电器作为过负荷及断相保护。4.3.2.6配线方式：1、动力、控制电缆选用阻燃交联聚乙烯绝缘铜芯电缆。2、动力和控制电缆的敷设；采用电缆沟敷设为主,局部采用穿管埋地敷设。4.3.2.7 照明1、正常照明:三废锅炉、溴化锂生产装置区根据环境特征采用防水防尘型或防爆型灯具,各辅助设施装设一般照明灯具。生产装置一般为集中控制或光电及时钟自动控制,其他辅助设施为分散控制。2、事故照明:三废锅炉、溴化锂生产装置区的操作区和出口等地点安装带蓄电池的应急型照明灯具。3、照明线路:照明支线敷设采用导线穿镀锌钢管保护，根据建筑物特征采用暗敷或明敷。4、光源选择:三废锅炉、溴化锂生产装置区以金属卤化物灯为主，辅助区以荧光灯为主。4.3.3防雷接地防雷：三废锅炉、溴化锂生产装置区的建、构筑物严格按照建筑物防雷设计规范（GB50057-94）(2000年版)的规定设置避雷系统。下列设备须可靠接地:所有正常不带电的电气设备外壳避雷设施：生产中产生静电介质的设备,管道等避雷装置的设置根据建筑物和设备的不同外观、结构采用相应的避雷装置：避雷带、避雷针和直接接地等。所有避雷设施必须可靠接地 所有涉及危险工艺介质的金属工艺设备，管线，构架等均应就近与接地装置相连接,钢平台、钢构架两端接地。钢平台上的设备如采用焊接或螺栓连接方式与钢平台固定时，可不再另做接地，否则应用-25X4镀锌扁钢与钢平台钢梁两端焊接。本工程内金属管道系统的接地点应不少于两处,平行敷设其净距小于100mm的管线,采用6mm2多股金属线跨接,跨接点间距不大于30米，交叉敷设的管线其净距小于100mm时,在交叉点采用6mm2多股金属线跨接。法兰,阀门，弯头处,采用6mm2多股金属线跨接。距离建筑100m内的架空管道，每隔25米接地一次。所有钢爬梯均用-40X4镀锌扁钢就近接地。三废锅炉、溴化锂生产装置区采用联合接地,工作接地,保护接地,防雷接地，防静电接地等共用一套接地装置,接地电阻4。接地系统主要采用镀锌钢质材料和铜芯多股塑料绝缘软线（黄绿线）。截面根据不同设备确定。配电系统接地型式采用TN-S系统。4.3.4非线性负荷谐波防治在本工程高压配电柜内设消除谐波装置。4.3.5电讯在三废锅炉、溴化锂生产装置区操作室设内线电话，接入厂内现有通讯系统，在三废锅炉、溴化锂生产装置区的值班室内设消防报警专用电话。4.4 采暖、供热4.4.1采暖 本次余热回收综合利用改造工程项目不涉及采暖问题，新建装置为露天框架结构。 4.4.2供热 根据供热负荷平衡情况，本次改造项目新上蒸发量为50t/h的三废混燃锅炉一台，为流化床蒸汽锅炉。全厂蒸汽凝结水回收：车间蒸汽冷凝水全部回收，回收率约95。凝结水回水进入锅炉房凝结水箱。锅炉上煤拟采用斗式提升机和水平皮带机联合上煤。造气炉渣用铲车运输到三废混燃锅炉前处理段，破碎混合后堆放料仓待用。锅炉房上煤拟采用如下流程：铲车斗式提升机水平皮带机炉前煤仓流煤管炉前给煤机炉膛。锅炉炉灰由加湿机加湿后，由埋刮板输灰机输送，在灰渣场暂存后，用做水泥厂的原料。锅炉房内污水排放流程：连续排污管口扩容器降温池排水管网。间断排污管口降温池排水管网。锅炉给水除氧拟采用MDRY-100旋膜式热力除氧器，额定出水量60t/h，出水溶解氧0.01mg/L。锅炉给水流程：纯水冷凝水水箱除氧水泵除氧器锅炉给水泵锅炉省煤器锅炉上锅筒。锅炉烟气脱硫、除尘：烟气脱硫拟采用干法脱硫，石灰石为固硫剂。在上煤过程中加入石灰石，并充分混合。石灰石和煤中杂质硫组分在炉膛内反应生成亚硫酸钙和硫酸钙，达到脱硫的效果，使烟气含硫量符合排放标准。锅炉房内蒸汽管道以及锅炉给水管道拟采用热轧无缝钢管，焊接或法兰连接。蒸汽管道拟采用离心玻璃棉管壳保温。锅炉给水拟采用三冲量控制，连续给水。锅炉房内锅炉拟采用露天布置（加遮雨棚）、水处理间拟采用多层布置。管道的热膨胀一般通过自然补偿来吸收。对于不能采用自然补偿的直管段采用方形管补偿器吸收管道的热膨胀量。4.5土建工程4.5.1建筑设计4.5.1.1概述该项目土建工程主要包括：溴化锂装置、三废锅炉房等。1.设计依据建筑设计防火规范 GB50016-2006建筑采光设计标准 GB/T50033-2001 建筑模数协调统一标准 GBJ2-86厂房建筑模数协调标准 GBJ6-86建筑内部装修设计防火规范 GB50222-95(2001年局部修订)建筑地面设计规范 GB50037-96建筑地面施工及验收规范 GB50209-2002屋面工程技术规范 GB50345-20042.工程做法1)墙面：一般厂房的墙面采用混合砂浆抹面，内墙面喷(刷)内墙涂料，外墙面喷(刷)外墙涂料。2)楼、地面：一般楼、地面采用水泥砂浆，装置的操作室等面层要求较高的建筑，房间采用水磨石或镶贴地面砖。3)门窗：各装置建筑物、辅助、服务性设施之门窗采用塑钢窗、钢木大门、木门。门窗的设置尽量满足自然采光和自然通风的要求。4)防火、防爆：本工程建、构筑物耐火等级均达到二级以上。水平、垂直通道及安全出入口的设置均应符合建筑设计防火规范GB50016-2006的要求。有防爆要求的工段敞开式布置或门窗的面积满足泄压要求。防爆厂房地面为不发火地面。5)建筑排水、防水：厂房屋面坡度满足排水要求，平屋面排水坡度不小于150。排架结构的屋面排水坡度为110。屋面防水层采用SBS复合卷材。为提高防水可靠度，室内外建筑排水和工业污水分别排放。6)通风设计：生产中有毒液体和气雾,应加强通风设计。根据生产特点，为防止有毒物质、易燃物质积聚，厂房设置大面积开启窗，加强自然通风，辅之机械通风。 4.5.2 结构设计4.5.2.l 概述本项目结构设计使用年限50年，结构计算及构造措施均按7度抗震设防烈度考虑, 设计基本地震加速度值为0.10g, 地震分组为第一组,建筑抗震设防类别为乙、丙类,结构安全等级为二级。框架抗震等级为三级。在设计中,力求做到荷载传力明确、简捷,结构安全可靠。本厂区地势平坦，地貌简单，地质构造为第四纪新近沉积层，地表下为冲积的轻亚粘土，新近沉积的粘性土一般呈可塑状态，未发现不良地质现象，可做为建筑物的天然地基。地基承载力特征值fak=120kPa。本地区标准冻土深度为0.53m。1、设计依据建筑抗震设计规范 GB50011-2001 石油化工企业设计防火规范 GB50160-92(99年修订板)建筑抗震设防分类标准 GB50223-2004化工建、构筑物抗震设防分类标准 HG/T20665-1999工业企业卫生设计标准 GBZ1-2002建筑结构可靠度设计统一标准 GB50068-2001建筑结构荷载规范 GB50009-2001(2006年版)建筑地基基础设计规范 GB50007-2002建筑地基处理技术规范 JGJ79-2002、J2202002混凝土结构设计规范 GB50010-2002砌体结构设计规范 GB50003-2001化工设备基础设计规定 HG/T20643-982、结构布置建筑结构平面布置规则对称,柱网对称均匀,结构的侧向刚度均匀变化。3、基础基础采用柱下独立基础和墙下条形基础, 地基基础的设计等级为丙级, 满足抗震要求，基础混凝土标号C30，钢筋16-22,垫层混凝土标号C15。4、结构体系车间采用钢筋混凝土框架结构；以上建筑基础、梁、柱布置合理、设计方案合理, 具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径。4.5.2.2 建筑材料和施工技术要求本项目所在厂址外部条件较好,公路、铁路交通运输便捷,建设所需各种构配件及砖石、水泥、钢材等一般性建材, 都可以满足要求。该项目钢筋混凝土框架结构较多, 要求具备相应资质和较高建筑施工技术水平及设备安装能力的施工单位来承建。本项目的主要建构筑物见下表： 序号名称结构形式耐火等级结构尺寸(长X宽)高度（深度）M建筑面积M2(M3)生产的火灾危险类别层数备注01溴化锂装置混凝土框架二级10915180丁202三废锅炉房混凝土框架一级38x163.6608丁1露天合计7885 节 能5.1能耗分析本工程能耗主要是：燃料煤、电： 改造后年节约烟煤33996吨,改造后年节约标煤24283吨。5.1主要节能措施5.1.1锅炉新上50t/h三废混燃炉，将造气生产过程中产生的吹风气、合成弛放气、造气炉渣、除尘器细灰，掺入部分煤末在三废混燃炉进行流化燃烧，制取高位热能。因现有的小氮肥造气方式为固定床间歇式造气，在制造合格的半水煤气的同时产生了大量的烟气，而这些烟气的成分中还有大量的潜热，CO含量达8-11%，这些潜热不回收利用，不仅是能源的浪费，而且对环境造成很大的污染。将这些烟气、炉渣送往三废混燃炉燃烧，产生的蒸汽成本非常低，不烧烟煤，只烧废气和造气炉渣及部分煤末，是一个既减少污染，又增加效益的好项目。三废混燃炉运行过程中，可少用或不用合成气点火，对造气炉渣全部回收利用保护了环境，节约能源。三废流化混燃炉燃料、原料消耗见下表：小时耗量（t）日耗量（t）年耗量（t）热值kJ/kg其中造气灰渣4.096320008288.87煤矸石0.716.855446480.09煤末2.0481584027007.97其中吹风气60000Nm34.8108978 kJ/Nm3放空气2510Nm32.00810716249 kJ/Nm3弛放气4500Nm33.61076590 kJ/Nm3折标煤6.99石灰石0.122.65871钙/硫2.5：1基础数据：公司现有造气炉渣110吨/天 ，吹风气43000Nm3/小时，合成放空气100Nm3/小时，其中造气炉渣每天可回收96吨，合成放空气、吹风气可全部回收利用，锅炉按热效率75%算。节煤量：吹风气430008000978/4.18/7000/1000=11498吨标煤，造气炉渣320008288.87/4.18/7000/1000=9065吨标煤，合成放空气100800016249/4.18/7000/1000=9996吨标煤。年节标准煤合计（11498+9065+9996）75%=3055975%=22919吨。5.1.2汽轮机 新上汽轮机将现有三废混燃炉及新上三废混燃炉所生产的中压蒸汽，通过汽轮机来利用压力能做功，三废锅炉生产中温中压蒸汽，其额定压力为3.8MPa、温度为400、两台锅炉流量为100t/h左右。这部分蒸汽有60t/h降压至1.2MPa供尿素使用、其余部分降至0.5MPa左右供甲醇和造气使用。新上汽轮机蒸汽来自三废混燃炉，三废混燃炉已经计算节能量，在此不再重复计算汽轮机节能量。5.1.3溴化锂 尿素岗位和变换岗位每小时有50t100-110的热水，溴化锂吸收式制冷机组是一种以热能为驱动能源、以水为制冷剂、以溴化锂溶液为吸收剂的吸收式制冷装置。它利用溴化锂溶液吸收和发生制冷剂蒸汽的特性，通过循环流程来完成机组的制冷。因其运行费用相对其它制冷设备低而得到广泛采用。这部分热水利用溴化锂制冷机组，回收低位热能。基础数据：热水进口温度110，出口68，溴化锂机组效率75%，110热水焓461.34kJ/kg,68热水焓284.62kJ/kg。(461.34-284.62)508000/4.18/700075%=1812吨标煤。溴化锂制冷机组自耗电最大160kWh80000.35/1000=448吨标煤。溴化锂制冷机组年节约标煤1812-448=1364吨标煤。以上两项（三废混燃炉、溴化锂制冷机组）节能改造折标煤数量见下22919+1364=24283吨标煤。改造后年节约标煤24283吨标煤。注： 生产规模氨醇18万吨/年产品方案为：尿素15万吨/年（折合成氨9万吨/年），甲醇6万吨/年，液氨3万吨/年。5.1.4机电设备选型本装置中机电设备的选型对节能降耗也具有十分重要的意义。本装置中所选用的机电设备一律不用国家已颁布淘汰的机电产品。选用技术先进，材料优良，结构合理，机械强度高，使用寿命长的节能型机电产品。装置设备、仪表等的选型与规模相配套，而且尽可能选用通用、标准型的设备。5.1.5绝热措施本项目除蒸汽管道外一些物料管道需根据其输送物料的特性进行保温处理，水系统和物料管道为了冬季防冻也需进行保温处理。水和物料管道保温拟采用复合硅酸盐保温管壳。6 环境保护6.1采用的环境保护标准6.1.1环境质量标准建设项目环境保护管理条例（国务院253号令）地表水环境质量标准(GB3838-2002)表1中类标准环境空气质量标准（GB3095-96）中二级标准城市区域环境噪声标准(GB3096-93)中3类标准6.1.2排放标准合成氨工业水污染物排放标准(GB13458-2001)表2（中型）标准大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）表2二级标准锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中表1表2时段标准工业企业厂界噪声标准（GB12348-90）四类标准一般工业固体废物贮存、处置场污染控制标准(GB8599-2001)6.3主要污染源、污染物及防治措施6.3.1主要污染源、污染物 本项目余热回收综合利用技术对锅炉、冷冻工段进行技术改造。本项目实施后，主要污染源及污染物情况如下：（1）废水改造工程产生的废水主要包括：三废锅炉洗尘污水、生活污水及车间地面冲洗水等。车间地面冲洗水：各车间地面冲洗水含有悬浮物、油类及有机物等，通过厂区排水管网汇入厂区废水处理站统一处理。其中压缩车间排放的少量含油废水经压缩车间内设置的隔油设施处理后再进入厂内的生化法废水终端处理站。造气循环水系统废水：造气循环水系统主要供应造气工段洗气塔、脱硫工段洗气塔和锅炉烟气净化的循环用水，循环水量为4000m3/h。经自然沉淀和喷淋冷却处理后全部闭路循环利用，不外排。 脱盐水站废水、锅炉排污废水：脱盐水站产生的浓水和锅炉炉体排污水的主要污染物是盐分和SS，不含其它有毒有害成分，直接排放。生活污水：生活污水经化粪池处理后入厂废水处理站。全厂生产废水处理：厂区现有生化法废水终端处理站1座，处理能力为1200 m3/d （50 m3/h），采用“格栅调节水解酸化二级生物接触氧化混凝沉淀”的组合工艺，处理后的废水与其它低污染废水混合后排入厂西的冀午渠。 企业现有工程废水排放总口水质情况项 目排放情况标准值排放浓度排放量折标排放量浓度限值排放量水量2016m3/d3.02 m3/t50m3/tpH8.669SS84mg/L169.3kg/d0.25 kg/t100 mg/L5.0kg/tCOD78 mg/L157.2kg/d0.24kg/t150 mg/L7.5kg/t硫化物未检出/0.5 mg/L0.025 kg/t氰化物未检出/1.0 mg/L0.05 kg/t氨氮36mg/L72.5kg/d0.11 kg/t70mg/L3.5