干熄焦技改工程项目可行性研究报告.doc

目目 录录 1 项目申报单位及项目概况 1 1 1 项目申报单位概况 1 1 2 项目概况 2 2 发展规划 产业政策及行业准入标准 33 2 1 发展规划分析 33 2 2 产业政策和行业准入标准 33 3 资源开发及综合利用 35 3 1 原料供应 35 3 2 辅助材料的供应 35 3 3 燃料供应 35 3 4 动力供应 35 4 节能方案分析 38 4 1 编制依据 38 4 2 能源构成 38 4 3 能源消耗 38 4 4 节能措施 40 5 建设用地 征地拆迁及移民安置 43 5 1 地理位置 43 5 2 自然条件 43 5 3 外部条件 46 6 环境和生态影响分析 47 6 1 自然环境条件 47 6 2 现有污染物 生态环境 环境容量 47 6 3 排放物类型和排放量分析 48 6 4 生态环境影响分析 50 6 5 地质灾害影响分析 50 6 6 环保治理措施及预期效果 50 6 7 环境管理及监测 53 6 8 清洁生产 54 6 9 绿化设计 61 6 10 结论与建议 61 7 经济影响分析 63 7 1 财务经济评价 63 7 2 财务评价 63 7 3 不确定性分析 65 7 4 结论 66 7 5 社会效益分析 66 8 社会影响分析 67 8 1 社会影响效果分析 67 8 2 社会适应性分析 67 1 1 项项目目申申报报单单位位及及项项目目概概况况 1 1 1 1 项项目目申申报报单单位位概概况况 1 1 1 建设单位基本概况 是以发展煤化工为新兴产业 集科 工 贸为一体的国家大型企业 公司位于 山东省昌乐县朱刘街道办事处驻地 现有职工 2500 名 其中工程技术人员 400 多人 占地 100 万平方米 总资产 15 03 亿元 下辖 4 个分厂 2 个分公司 5 个控股公司 3 个参股 公司 主要产品有焦炭 炭黑油 工业萘 沥青 粗酚 粗苯 纯苯 甲苯 二甲苯 煤 气 食品 工业 碳铵 液氨等十几种 产品不仅畅销国内 还远销日本 韩国 美国 西欧 澳大利亚 印度及东南亚等二十几个国家和地区 2008 年 集团实现销售收入 39 21 亿元 利税 4 61 亿元 其中利润 2 31 亿元 分别比上年增长 39 29 和 25 在 世界经济危机的影响下 2009 年力争实现销售收入 30 31 亿元 实现利税 2 93 亿元 其 中利润 1 44 亿元 已连续四年上缴国家税收超过 1 亿元 被国家税务局授予 全国炼焦行业效益 十佳企业 并排名第六位 已连续四年被国家税务局授予 全国石油加工及炼焦业纳税百 强企业 被 市授予发展民营经济突出贡献奖等二十几个奖项 是 市工业百强企业 山东省民营百强企业 全国民营企业 500 强 之一 十一五 末 山东 集团将初步完成向煤化工产业转轨的战略规划 年销售收入将 达到 100 亿元 利税达到 10 亿元 1 1 2 企业性质 有限公司 1 1 3 主营业务 焦炭 粗苯 煤焦油 煤气 农用碳铵 食品碳铵 液氨 环己铵 硫 酸铵等产品的生产和销售 1 1 4 资产负债 56 1 1 5 主要投资项目 干熄焦技术改造工程 1 1 6 现有生产能力 建设单位现有两套共 80 万 t a 湿熄焦装置 1 2 项项目目概概况况 1 2 1 建设背景 干熄焦项目属于国家 产业结构调整指导目录 2005 年本 第一类鼓励类第七条钢 铁第 4 款干法熄焦 导热油换热技术应用的鼓励类项目 符合国家产业政策 公司决定投 资建设干熄焦项目 焦化厂现有的焦炉之间位置成直角布置 很难进行干熄焦的建设 所 以该厂决定通过这次技改工程将现有其中一座 40 万吨 年 4 3 米焦炉改扩建成一座符合国 家产业政策 节能 环保效果好的 40 万吨 5 5 米捣固焦炉 注 产品为一级铸造焦 改 建的 5 5 米捣固焦炉与原 40 万吨 4 3 米捣固焦炉布置在一条线上 解决了干熄焦工艺布置 问题 因此 4 3 米捣固焦炉与改建的 5 5 米捣固焦炉可配置一套 80 万 t a 干熄焦装置 焦化分厂目前所生产的焦炭全部采用传统湿法熄焦装置 焦炭质量 M 40 为 83 5 M10 为 6 8 硫分为 0 5 灰分 13 5 通过此次建设干熄焦工程 既能提高公司的装备水平 又贯彻了国家可持续发 展战略 既实现节能降耗 又改善了环境 通过提高焦炭质量 深入挖掘高炉生产潜力 使生产成本降低 对提高 整体经济效益 提高产品的市场竞争能力有较大作用 所 以 建设干熄焦工程是非常必要的 1 2 1 1 项目建设的必要性 坐落在山东省昌乐县 湿法熄焦造成很大的能源浪费 每吨红焦的热可产生 9 5MPa 540 的高压蒸汽 0 57t 充分利用这部分能量无疑会降低企业成本 使企业有更 强的竞争力 干熄焦也是在煤源既定的条件下较为有效的提高焦炭质量的方法 采用干法熄焦可使焦 炭的 M40 提高 3 8 M10 改善 0 3 0 8 同时可大大降低焦炭的水份 这不但满足了高 炉对焦炭的强度要求 也保证了高炉能够连续 稳定地运行 该项目的实施 会给企业带来良好的经济效益 环境效益和社会效益 建设干熄焦的必要性如下 1 企业可持续发展战略的需要 坐落在山东省昌乐县 焦炉采用湿熄焦不仅影响环境 而且还造成很大的能源 浪费 不利于企业的生存和发展 建设干熄焦装置是环境保护的要求 也是企业可持续发 展战略的需要 2 节能降耗的需要 出炉红焦的显热约占炼焦能耗的 35 40 这部分能量相当于炼焦煤能量的 5 如果 将这部分能量回收并充分利用 可以降低生产成本 起到节能降耗的作用 采用干法熄焦 可以回收约 80 的红焦显热 日本新日铁对其企业内部的节能项目效果进行过分析 干熄 焦装置的节能占钢铁厂总节能的 50 1 2 1 2 本项目实施的有利条件 1 干熄焦装置布置在焦炉炉区 可充分利用现有公司的部分公辅设施 水 电 风 汽 氮气等动力介质全部引自厂区管网 因此 可以减少工程投资 2 综合实力雄厚 技术水平及管理水平高 为项目实施提供了良好的技术保证 3 领导具有创新意识 干熄焦新技术实施不仅会给企业带来经济效益 同时给 企业带来良好的环境效益和社会效益 为企业的可持续发展奠定了基础 4 国家有关部委对焦化厂上干熄焦项目的政策支持 干熄焦项目已被列为国家 2008 年重点推广支持的环保节能项目名录中 1 2 1 3 建厂条件优越 地理位置优越 交通便利 项目拟建地东距世界风筝之都 市内 12 公里 西接中国蓝宝石之乡一昌乐县城 9 公 里 北距 309 国道 1 公里 距济青高速公路 4 公里 南依胶济铁路危化品专用线 10 公里 并有专用货场 海路运输距 港 80 公里 距莱州港 140 公里 距龙口港 160 公里 距青岛 港 日照港 180 公里 故本项目拟建地地理位置优越 交通运输极为便利 公用工程条件优越 建设单位现有的供水 供电能力等公用工程条件满足本项目建设需求 厂区范围内有 充足的场地可供项目选择使用 建设资金有保障 在资金方面 通过近几年的跨越式发展 其获利能力较强 资金雄厚 在 2008 年实现销售收入达 39 21 亿元 利税 4 61 亿元 其中利润 2 31 亿元 为本项目的建设提 供有力的资金保障 新建的 80 万 t a 干熄焦技术改造工程完全符合国家资源综合利用政策和国家产业政策 同时也符合公司的发展规划 并且还有优越的建厂条件 1 2 2 建设地点 1 2 2 1 建设地址的地理位置 本项目拟建于 焦化厂内 厂址离 市区 25km 离昌乐县城 10km 东距世界风筝 之都 市 12km 西接中国蓝宝石之乡 昌乐县城 9km 北距 309 国道 1 km 距济青高速 公路 4 公里 南依胶济铁路危化品专用线 10 公里 并有专用货场 海路运输距 港 80 公 里 距莱州港 140 公里 距龙口港 160 公里 距青岛港 日照港 180 公里 地理位置优越 交通运输极为便利 1 2 2 2 建设用地 本项目属于技改项目建设地点为 焦化厂内 不另新征土地 1 2 3 建设内容和规模 主要生产装置包括 80 万 t a 干熄焦装置 5 5m 米捣固焦炉 备煤 筛焦 煤气 净化 辅助生产装置及公用工程包括 与干熄焦配套的有 主控楼 辅机室 循环水泵站 除盐水站 焦罐检修站 CDQ 环境 除尘地面站 电站等 与焦炉配套的有 焦炉配电室 焦炉除尘地面站 生活设施 含综合楼 检化验室等 主要生产装置 序号主项名称备注 1 80 万 t a 干熄焦装置 与 5 5 米捣固焦炉和 4 3 米捣固焦炉配 套 2 5 5m 米捣固焦炉 辅助装置及公用工程 序号项目名称备注 1 CDQ 配套的主控楼 2 CDQ 辅机室 3 CDQ 循环水泵站 序号项目名称备注 4 CDQ 除盐水站 5 CDQ 焦罐检修站 与焦炉配套的设施有 6 焦炉配电室 7 焦炉地面除尘站 8 生活设施 含综合楼 检化验室等 9 煤气防护站 1 2 4 产品方案及规格 1 2 4 1 产品方案 序号产品名称 产品规格单位产量 1 焦炉煤气 干 Nm3 a180 4 106 其中 焦炉自用 Nm3 a81 18 106 外送 GB13612 92 Nm3 a99 22 106 2 全焦 干 GB8729 88t a400000 3 焦油 YB T5075 93t a27617 4 硫磺 t a1708 32 5 硫铵 GB535 1995t a5644 8 6 发电 106KW h a94 39 7 焦粉万 t a 1 51 8 蒸汽200 0 98MPa t a248400 1 2 4 2 产品规格 1 电 年发电量 94 39 106 KW h 电压 10KV 通过焦化厂 201 变电所向电网供电 2 蒸汽 年产量 248400t 压力 0 98MPa 温度 200 3 焦炭 年产量 40 万 t a 一级铸造焦和 40 万 t a 一级冶金焦 4 外送煤气 本项目年产煤气为180 4 106Nm3 所产煤气满足GB13612 92 1 2 5 工艺技术方案 1 2 5 1 工艺流程简述 本技改工程的干熄焦装置在工艺方案选择上 吸取国内外先进技术 并结合本公司的 实际情况 采用成熟 可靠 先进的技术 使新建成的干熄焦装置在节能 环保和自动化 控制方面达到国内干熄焦装置的先进水平 根据目前世界上干熄焦技术的发展状况 结合 焦化厂的实际 本工程采用新日 铁公司的干熄焦技术 在保证技术先进的同时 尽可能采用国产设备 降低工程投资 根据技改工程干熄焦的生产能力 配套改建的 5 5 米捣固焦炉 工艺技术方案的选择 是本着满足规范的前提下力求技术水平适度先进合理 稳妥可靠 降低劳动强度 节约投 资 合理布局 减少工程造价 实现环境污染总量控制 做好洁净生产 以减少对环境污 染 按照上述原则 本工程备煤采用先配后粉工艺 配煤仓配煤 电子自动配料秤计量 炼焦采用炭化室高 5 5m 的侧装煤捣固高温炼焦技术 配套相应的除尘地面站 采用干法熄 焦 湿法熄焦作为备用 筛焦系统采用常规的分级方案 煤气净化回收系统设有冷鼓 电 捕 脱硫及硫回收 蒸氨 硫铵 从硫铵出来的煤气送原化产系统洗脱苯工序进行净化 本次改造工程公用工程除化产循环水新建外 其余都依托老厂设施 不新设计 1 2 5 2 工艺流程方案 1 2 5 2 1 干熄焦工艺 1 2 5 2 1 1 干熄焦工程配套焦炉基本技术参数 1 2 4 焦炉 干熄焦计划对象焦炉合 计备 注 形 式4 3m 捣固5 5m 捣固 孔 数 2 321 50 炭化室尺寸 mm 平均宽度 全高 全长 4 3m 焦炉 500 4300 14080 5 5m 焦炉 520 5505 15980 有效容积 m3 36 66 装煤量 t 孔 23 6736 66 焦炭产量 t 孔 17 227 86 结焦时间 22 532 生产能力 万 t a 2 2040 四大车情况 推焦车 2 台 装煤车 2 台 拦焦车 3 台 熄焦车 2 台 推焦车 1 台 装煤车 1 台 拦焦车 1 台 熄焦车 2 台 装 操作周期 min 从推焦到推焦 16约 30 95 焦炭温度 1000 501000 50 炉壁温度 1150 501150 50 干熄焦对象焦炉 公用还是独用 共用 用于厂内还是发电 部分蒸汽供应化产 剩余蒸汽发电 焦炭残余挥发份 1 12 1 22 10 10 2540 焦炭粒度分布 4 52 5786 焦炭平均粒度 mm 55 60 焦炉操作时间 装煤 推焦检修装煤 推焦检修装煤 推焦检修 A 时间 B 时间 C 时间 D 时间 E 时间 F 时间 甲班 早班 乙班 中班 丙班 晚班 A 7 小时 C 7 小时 E 7 小时 B 1 小时 D 1 小时 F 1 小时 B D F 1 小时 1 2 5 2 1 2 工艺方案 与 2 座焦炉配套干熄焦装置建成后 可回收红焦炭的热量 降低能耗 减少污 染 提高焦炭质量 干熄焦装置年修时 湿熄焦系统作为备用 按照技术成熟 可靠 先进的原则 干熄焦装置选择与生产规模相匹配的 1 80 万 t a 干熄焦装置 采用国内先进的干熄焦技术 即新日铁公司的干熄焦技术 其主要技术 特点有 1 干熄槽 冷却段 采用矮胖型 打破传统设计 基本外型炉高 H 与炉径 D 之比为由 1 改为 1 宝钢为 8 30 6 80 1 22 干熄槽 冷却段 高度的降低可减 小干熄炉内循环气体的阻力 降低循环气体量 使设备费 运营费及生产成本降低 又可 使相应配套的吊车钢桁架和一 二次除尘器钢结构的高度降低 节省工程一次投资 2 在炉顶设置料钟式布料器 克服由于装入焦炭粒度偏析以及装入焦炭的料位高差 使干熄 炉内的循环气体流速不均匀 焦炭冷却不均匀等弊端 在不影响冷却效果的前提下 减少 了循环气体量 3 在冷却段与循环风机之间设置给水预热器 使干熄炉入口处的循环气 体温度由 180 降至 130 在同等处理能力的前提下减少循环气体量 本项目循环气体量 设计值为 1250 1350m3 t 焦 宝钢为 1500 1650m3 t 焦 并使排出焦炭温度 200 4 将 1 次除尘器中的撞击隔墙减低 在除尘效率相同的前提下 减小气体循环系统阻力 降低循环风机功率 即有利于设备维修 又节省了占地面积 5 采用连续排料的电磁振 动给料器与旋转密封阀组合的排出装置 设备外型小 维护量小 又可稳定炉内压力 使 焦炭下落均匀 6 余热锅炉采用膜式水冷壁 使热效率有明显提高 采用方案一高温高 压自然循环锅炉 节省强制循环泵的能耗 系统更为简单 减少了循环泵的故障点 锅炉 上部二层管道采用日本的熔融喷涂技术 极大增强了耐磨性能 7 提升机使用 PLC 控制 增强了控制效果 2 台提升机设置连锁 运行中不会发生碰撞事故 8 装入装置漏斗后 部设有尾焦收集装置 防止红焦坠落造成事故 9 装入装置电动缸在保证正常运行前提 下 将推力降到 3t 宝钢为 10t 工艺流程 详见干熄焦工艺流程图 装满红焦炭的焦罐台车由电机车牵引至焦罐提升井架底部 由焦罐提升机将焦罐提升 并送到干熄炉顶 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进行 热交换 焦炭冷却至 200 以下 经排焦装置卸至胶带机上 经炉前焦库送到筛焦系统 冷却焦炭的惰性气体由循环风机通过干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉 与红焦炭进 行换热 出干熄炉的热惰性气体温度约为 900 热的惰性气体经一次除尘器除尘后进入 余热锅炉换热 温度降至 180 200 惰性气体由锅炉出来 再经二次除尘后由循环风机 加压经给水预热器冷却至 130 150 进入干熄炉循环使用 除尘器分离出的焦粉 由专门的输送设备将其收集在贮槽内以备外运 干熄焦的装入 排焦 预存室放散等处的烟尘均进入干熄焦环境除尘系统进行除尘后 排放 干熄焦装置的处理能力 2 座焦炉年产干全焦 80 万 t 每小时最大焦炭产量可达 96 62t 考虑焦炉的强化操作 按照 提供的实际操作数据 设计选用 额定处理能力为 1 80 万 t a 的干熄焦装置 湿熄焦系统作为备用 1 2 5 2 1 3 干熄焦工艺布置 根据焦化厂实际情况干熄焦布置方案如下 将干熄炉布置在 2 32 孔 4 3 米焦炉与 5 5 米焦炉之间的熄焦车轨道中心线上 一次 除尘 余热锅炉等垂直于熄焦车轨道中心线布置在南侧 沿干熄炉左 右熄焦车轨道方向 各布置一台提升机 分别负责两种不同型号焦炉焦罐的提升与装入操作 此方案可不改变 现有及新建焦炉结焦时间及操作串序 两种焦炉的生产互不干扰 2 台提升机共用一座干 熄焦装置 采用 PLC 自动连锁控制 不会发生碰撞事故 4 3 米焦炉的电机车分别拖动两 台焦罐台车直接驶至提升井架下 5 5 米焦炉的电机车拖动一台焦罐台车直接驶至提升井 架下 在各自提升塔下一次可完成接空罐 送满罐工序 当一台提升机在装入区域工作时 另一台提升机在待机位等候 最大程度的节约操作时间 满足两种焦炉中最短的操作时间 要求 1 2 5 2 1 4 干熄焦主要工艺参数 项 目 名 称主 要 工 艺 参 数 焦炉配置2 32 孔 4 3m 焦炉1 50 孔 5 5m 焦炉 每孔炭化室出焦量17 2t 设计 27 86t 设计 焦炉循环检修时间 1h 每孔焦炉操作时间 16min 30 95 min 紧张操作系数 1 07 每小时焦炭产量 max 49t48 3t 干熄站配置1 80 万 t a 干熄前950 1050 焦炭温度 干熄后 200 干熄炉循环气体流量 199000m3 h 进干熄炉 130 循环气 体温度 出干熄炉900 980 干熄焦产汽率高温高压锅炉 0 57t t 焦 0 59t t 中温中压锅炉 干熄炉日操作制度24h 连续 干熄炉年工作天数 345d 工作345d 连续干熄站年工作 制度 检修 20d 1 2 5 2 1 5 运焦系统 干熄焦装置的运焦系统通过 GX 1 GX1 运焦皮带机与新建 1 50 孔 5 5 米捣固焦炉 湿熄焦运焦系统连接 具体位置见总工艺平面图 GX 1 胶带机上设有感温器和超温洒水装置 当排出的焦炭温度超过设定值时 洒水装 置启动 洒水降温 以防烧坏胶带机 胶带机采用耐温 200 的耐热胶带 1 2 5 2 1 6 红焦运输车辆检修设施 红焦运输车辆检修设施主要包括焦罐检修站 设在牵车台附近 当焦罐需要检修时 使用汽车吊将焦罐吊至焦罐检修站进行检修 检修好的焦罐用汽车吊吊回运载台车上 焦 罐运载台车及电机车在牵车台换车线上检修 1 2 5 2 2 配套改建焦炉工艺 1 2 5 2 2 1 备煤工艺方案 本工程备煤系统采用受煤坑受煤 先配煤后粉碎的工艺方案 粉碎后的洗精煤由皮带送 至焦炉煤塔供炼焦使用 1 2 5 2 2 2 炼焦工艺技术方案的选择 目前国内外的机械化炼焦工艺基本相同 仅在炉型选择 工艺参数 布置 机械配置 环保措施等方面有所不同 从焦炉装煤方式上可分为炉顶重力装煤焦炉和侧装煤捣固焦炉 从焦炉加热用煤气种 类可分为单热式焦炉 只用焦炉煤气加热 和复热式焦炉 用焦炉煤气和高炉煤气混合加 热 从空气和加热用煤气的供入方式可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉 从焦炉的加热火道 结构形式上可分为双联火道和二分火道两大类型 焦炉大型化是焦化工业发展的必然之路 国外大型焦炉炭化室高已达 8 43m 以上 我 国也已有炭化室高 7 63m 的大型焦炉在山东兖矿和太原钢铁公司顺利投产 标志着我国焦 炉水平进入大型化的行列 捣固炼焦可供选择的炉型有炭化室高 5 5m 和 4 3m 两种 5 5m 焦炉在焦炉机械的投资 上较 4 3m 高 但在土建 耐火材料 护炉铁件 工艺管道等方面的投资相差不大 对本工 程而言 只在焦炉机械上的投资有所增加 但在占地 环保 节能等方面 4 3m 焦炉与 5 5m 焦炉是不可相比的 5 5m 焦炉阵发性环境污染发生频率减少 20 节能 10 劳动强 度大幅度减低 根据焦化工业的产业政策 结合山东省昌乐县的发展规划状况 本工程拟选用北京众 联胜公司自主开发设计的 ZHJL5552D 型捣固焦炉 该焦炉炭化室高 5 5m 与炭化室高 6m 顶装焦炉相比 在投资和环保方面区别不大 但捣固焦炉的体积密度可以提高到 950 1150kg m3 重量增加 27 煤料体积密度的增大和煤粒之间间隙的减少 均有利于 改善煤料的粘结性 这样炼出的焦炭比顶装焦炉生产的焦炭 M40 提高 1 6 个百分点 M10 降低 2 4 个百分点 反应后强度 CSR 提高 1 6 个百分点 用 60 70 的高挥发份气 煤或 1 3 焦煤 配以适量的焦煤 瘦煤 使其挥发份在 30 左右 粘结指标 Y 值为 11 14mm 这样的煤料捣固效果最好 因此 采用捣固炼焦工艺可以更大限度的使用挥发 份大的气肥煤 1 2 5 2 2 3 熄焦工艺技术方案的选择 目前的熄焦工艺有湿法熄焦和干法熄焦两种 本技改工程采用干熄焦工艺 湿法熄焦 作为备用设施 1 2 5 2 2 4 贮焦工艺 本工程运焦系统是将焦炉生产的焦炭通过运焦栈桥运至贮筛焦楼分级后 运往焦场贮 存 1 2 5 2 2 5 煤气净化工艺 根据焦炉煤气的用途及环保要求 焦炉煤气净化回收系统设有冷鼓 电捕 脱硫及硫 回收 蒸氨 硫铵 洗脱苯 生化处理用原厂系统相应工序 净化后的焦炉煤气一部分作为回炉煤气返回焦炉 多余焦炉煤气用作外送燃料气 1 2 5 2 2 6 冷鼓 电捕 从焦炉来的焦炉煤气的冷凝 冷却和加压输送 焦油 氨水和焦油渣的分离 贮存和 输送 煤气中焦油雾滴及萘的脱除 是在本装置实现的 为减少环境污染 降低初冷器出口煤气温度 本工程煤气的初冷采用间接冷却流程 煤气加压选用离心鼓风机 配套液力偶合器调速 为了最大限度地脱除煤气中的焦油雾滴 及萘 且提高后续工序的开工率 将电捕焦油器设在鼓风机之前 1 2 5 2 2 7 脱硫及硫回收 本工段包括脱硫 硫回收及剩余氨水蒸氨三部分 本工段采用以焦炉煤气中自身含有的氨为碱源 PDS 栲胶为复合催化剂的湿式氧化法 前脱硫工艺 脱硫富液的再生采用塔式空气氧化再生 硫的回收采用连续熔硫釜回收硫磺 剩余氨水蒸氨采用间接蒸汽加热将氨蒸出 并配入 NaOH 分解氨水中的固定氨 蒸氨获得的 浓氨汽经分缩器 冷凝冷却器冷却后制成 10 的浓氨水作脱硫补充液 1 2 5 2 2 8 硫铵 本工段的主要任务是用硫酸作吸收剂 脱除煤气中的氨 生成硫铵并将其干燥后得到 硫铵产品 本工程煤气的脱氨采用喷淋式饱和器新工艺 硫铵干燥采用振动流化床干燥器 具有 干燥效果好 操作弹性大等特点 1 2 5 2 3 自控技术方案 1 2 5 2 3 1 干熄焦本体仪表及自动化系统 1 2 5 2 3 1 1 干熄焦系统构成 为干熄焦配套的除尘系统 运焦系统等采用仪表屏集中显示 仪表屏安装在相应的操 作室内 干熄焦本体 包括锅炉 仪表及自动化系统采用两级计算机控制系统 一级为基础自动 化 由电气和仪表合用的 PLC 系统组成 采用工业以太网与二级的工业微机连接作为人机 接口 完成对整个系统的监控 二级为过程自动化 由工控微机和打印机组成 分别完成 对工艺过程的生产管理 数值设定 信号报警 状态显示 报表打印等任务 1 2 5 2 3 1 2 干熄焦本体 PLC 系统配置及功能 干熄焦本体 PLC 系统由中央机架和外围 I O 站构成 该系统配有各种标准功能块 以实现多种 PID 运算 程序设定 继电器逻辑 计时计 数等综合运算 1 2 5 2 3 1 3 PLC 系统主要功能 a 过程蒸气温度 压力调节 b 锅炉汽包液位 给水流量 蒸气流量三要素的调节 连锁 c 干熄槽预存室压力调节 d 过程蒸气放散压力调节 连锁 e 除氧器压力 液位调节 连锁 f 纯水箱液位连锁 g 循环气体 O2 H2 CO 含量在线检测 h 干熄槽预存室下 上 超高料位检测 连锁及料位运算 i 干熄槽温度检测 连锁 j 排焦速度检测 控制 连锁 料位运算 运输量及积累量 k 排焦温度检测 连锁 l 循环气体流量检测 连锁 m 网络接口及运行状态的数据交换 n 各种日常报表 故障报警及操作历史等表格的打印 1 2 5 2 3 2 电站控制系统 电站仪表及自动化系统也采用两级计算机控制系统 主要功能有 a 发电机及系统故障时的保护与自动报警 b 电能自动记录报表 自动打印 c 发电机电压 转数自动调节 d 准同期自动并网 e 机组故障自动联锁报警式跳闸 f 发电机自动开机 停机 电站电高低压系统除现场及高低压柜 盘留有必要的仪表外 主要运行数据 均可在 主控台 CRT 上显示 打印 并设有事故追忆系统 各现场设备均设有机旁箱 1 2 5 2 4 主要设备选型 1 一次检测元件 压力及差压变送器选用电容式 控制系统调节阀选用气动调节阀 显示仪表选用智能 型数显仪 2 控制系统设备 基础自动化选用 S7 400 系列 CPU 及配套其他模块 I O 站采用 ET 200 系列 过程自 动化采用 PIV 工控微机 工程师站采用笔记本式电脑 2 级控制系统之间连接采用工业以 太网 3 仪表电源及气源 仪表电源采用 220VAC 50Hz 设置 UPS 装置 仪表气源采用 0 6MPa 的纯氮 1 2 5 2 5 配套焦炉本体仪表及自动化系统 1 2 5 2 5 1 自控水平和主要控制方案 根据本项目工艺装置的规模 工艺流程及工艺生产的特点 设计采用先进 可靠 性 价比高的集散型计算机控制系统 简称 DCS 控制系统 对主要装置的生产过程进行监控 对 于辅助装置及过于分散的监控点则采用常规盘装仪表进行就地集中监控 其它参数就地指 示 DCS 系统由中央控制室 操作站 现场变送器及执行机构组成 中央控制室对整个系统具有监视功能 操作站设在炼焦 化产回收和锅炉房的控制室 对需要集中显示和控制的参数 在操作站上进行操作 控制 显示 报警及报表打印 操 作站的设置本着操作方便 节省开支 安全可靠的原则进行 同时 要求主要设备随机成 套仪表具有将重要监控点信号外送至 DCS 的功能 或与 DCS 直接通讯功能 以实现对于全 厂每个装置 特别是重要装置的集中监控 全厂消防系统的重要参数可以通过临近的控制室的 DCS 进行监控 配套的其它装置采用常规仪表 分别设置操作室或只设就地盘进行检测和控制 整个工程的仪修按小修考虑 1 2 5 2 5 2 仪表选型的确定 1 DCS 在选型上考虑技术先进 操作方便 可靠性高 有成功使用经验的产品 2 变送器为智能型 调节阀与执行机构为电动型 3 盘 架 仪表选用国产优质产品 4 仪表选型严格按照防爆区域划分进行 对接触腐蚀 易结晶 易堵塞介质的仪表 按有关设计规范及使用经验采取相应措施 1 2 5 2 6 动力供应 仪表电源 采用双路交流 220V 供电 两路互为备用 DCS 设置在线式不间断供电电源 UPS 蓄电池供电时间为 30 分钟 1 2 6 主要工艺设备 1 2 6 1 红焦运输设备 4 3 米捣固焦炉 1 焦罐台车 低底板型 4 轴台车 3 台 2 用 1 备 装载负荷 56 2t 焦炭 17 2t 焦罐 39t 设备自重 37t 2 焦罐 矩形 3 台 2 用 1 备 有效容积 34 77m3 设备自重 39t 不含焦炭重量 3 干湿两用电机车 1 台 原有湿熄焦用电机车作为备用 牵引重量 190t 5 5 米捣固焦炉 焦罐台车 低底板型 4 轴台车 2 台 1 用 1 备 装载负荷 64 86t 焦炭 27 86t 焦罐 36 5t 设备自重 50t 2 焦罐 圆形 2 台 1 用 1 备 有效容积 57 6m3 设备自重 36 5t 不含焦炭重量 3 干湿两用电机车 2 台 1 用 1 备 牵引重量 210t 走行速度 高 中 低 微 200m min 60m min 25m min 10m min 4 3 米焦炉 1 台电机车拖带 2 台焦罐台车 焦罐台车及焦罐 5 5 米焦炉 1 台电机车 拖带 1 台焦罐台车 电机车的走行速度除满足走行和接焦要求外 尚能满足移动对位在 100mm 范围内的要求 为了确保焦罐台车在干熄站的对位准确及操作安全 在干熄站熄焦 车轨道外侧设置了一套液压强制驱动的对位装置 80 万 t a 干熄焦装置新增 1 台电机车 用于 4 3 米焦炉 5 5 米焦炉用电机车在焦炉 建设时统一考虑 焦罐及焦罐台车由本次技改工程配套 1 2 6 2 焦罐提升机 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炉盖打开并把装入料斗对准炉口后 提升机将焦罐缓 慢放下并自动打开焦罐底门 焦炭经料斗装入干熄炉内 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 将空焦罐置于运载车上 张开吊钩等动作 完成一个工作循环 因 焦化厂 2 32 孔 4 3 米焦炉与改建 1 50 孔 5 5 米焦炉布置同一条线上 干 熄炉布置在中间 为便于操作采用两台提升机作业 每台负责一组焦炉 共用一套干熄槽 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 PLC 与其他设备联动 机上无司机操作 主要技术 规格如下 为方便提升机及装入装置中部分设备的维护与检修 在提升机的机械室外部框架上设 置一台检修用电动葫芦 为方便提升机内各部件的维修与更换 在机器室内也设置了一台 可在两个方向走行的手拉葫芦 以便将部件移至机器室外的平台 再由设置在提升机机械 室外部框架上的维修用电动葫芦将其吊至地面外运检修 1 提升机设备是运送红焦的重要设备 是按照国家起重机械设计标准 GB3811 83 中 的 A8 级的作业条件进行设计的 以确保其强度和性能 2 为了防患于未然 以及便于事故发生时的处理 提升上设有过荷载 偏荷载检测 器 钢丝绳切断检测器等安全设备 走行装置上设有过走行检测器 另外 提升 走行装 置分别设置有主电机和紧急用电机 当主电机故障时切换到紧急用电机 3 根据焦炭处理量来设定满足提升机循环周期的提升速度曲线和走行速度曲线 按 照设定后的速度曲线 用 EI 系统自动控制提升机作业 4 提升装置利用变频器来控制提升速度 5 走行装置利用变频器进行速度控制 并采用电磁制动器制动 以实现停止精度在 20mm 以内 6 焦罐用吊钩的开闭 焦罐底部闸板的开闭全部由提升机的升降动作通过机械联锁 来完成 7 关于提升机提升和走行电机配置的说明 干熄焦提升机提升电机和走行电机的配置方式 提升和走行各有一台主电机和一台紧急状态下使用的电机 正常情况下使用主电机 当主电机系统故障影响主电机工作时 通过提升机上的机械装置手动切换到紧急状态下使 用的电机 低速完成一次工作任务 任务完成后 干熄焦提升机必须停止运行进行故障处 理 提升机配有一个 5t 的电动葫芦 用于装入装置的维修 对位准确度要求达到 20mm 提升机吊具的设计需满足 5 5 米和 4 3 米焦炉两种焦罐的 设计参数 1 2 6 3 干熄槽及供气装置 干熄槽为园形截面筒仓式结构 内衬高强粘土砖 莫来石砖 莫来石碳化硅砖及断热 砖 干熄槽上部为预存室 中间是斜道区 下部为冷却室 预存室外有环形气道 环形气 道与斜道连通 干熄槽预存室有高 低料位检测 连续料位检测仪表 预存室的有效容积 按 1 5h 的装焦量设计 能满足贮存焦炉有计划地中断供焦时间内的焦炭量 干熄槽冷却室 有效容积的设计要满足排焦温度在 200 以下的要求 干熄槽底部设供气装置 供气装置 由中央风帽 供气道及周边风环组成 要求供气装置鼓入的气流在炉内均匀分布 1 2 6 4 装入装置 装入装置安装在干熄槽顶 它包括干熄槽水封盖和移动台车 装入装置由带变频器的 电动缸驱动 装焦时自动打开干熄槽水封盖 同时移动装焦漏斗至干熄槽口 配合提升机 将红焦装入干熄槽 装入装置与集尘管连通 装焦时无粉尘外逸 装入装置设有料钟 使 布料均匀 a 构造 装入装置是由把焦罐内的红焦投入干熄槽内的料斗 投入红焦时对干熄槽投入口进行 气体密封的顶盖 对其进行横移的驱动台车及驱动臂和电动推杆 以及顶盖上的水封槽等 构成的 干熄槽本体 防尘门 装入料钟 装入料斗 顶盖 电动缸 热热焦焦装装入入装装置置 b 设备的特点 1 料斗是将红焦投入干熄槽内用的溜槽 料斗内设有装入料钟 设置此料钟可使干 熄槽内的焦炭粒径均匀分布 改善干熄槽的热交换效率 NSC ENG 实行各种试验 追求最 佳的装入料钟的形状 装入料钟的形状与干熄槽的形状相关 报价方能够选定最佳的装入 料钟的形状 2 考虑焦炭造成的磨损 料斗内设有衬板 3 料斗与除尘管道连接 通过收集投入焦炭中的焦粉 防止粉尘飞散 另外 料斗 上部设有防尘闸板 以防止焦罐吊离漏斗瞬间焦粉的飞散 4 驱动装置采用 个电动推杆同时驱动水封盖和料斗的连杆机构 两种不同焦罐共用一套装入装置料斗 因此装入装置料斗需要特殊设计 以确保两种 焦罐在装入时无烟尘外逸 1 2 6 5 排焦装置 排焦装置安装于干熄槽底部 将冷却后的焦炭排到胶带输送机上 要求该装置自动 连续 均匀地排料 排焦时无循环气体和粉尘外逸 a 构造 排出装置由调节冷焦排出量的振动给料器 实行气体密封的旋转密封阀及排出溜槽构 成 另外 维修排出装置时 为封住干熄槽 设置了滑动插板阀 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 傴 N2 b 设备的特征 1 振动给料器和旋转密封阀组合的排出装置是 NSC ENG 自行开发的技术 该设备特 征是能够连续排出焦炭 排出量的控制简单安全 且焦炭排出时干熄槽内的气体不会泄漏 2 因为排出焦炭的磨损性较高 所以要考虑振动给料器和旋转密封阀的耐磨损设计 NSC ENG 经过多年经验积累 在不同的部位采用了不同材质的衬板 旋转密封阀为旋转式 以恒定的转速将焦炭排出 另外 采用旋转密封阀可以保证系 统的气密性 鼓风装置 旋转密封阀 皮带输送机 插板阀 振动给料器 为便于旋转密封阀的维修 采用移动台车将其拉到外面进行维修 3 振动给料器的振动噪音很高 在外壳设置隔音材料 封闭式 焦炭排出量 80t h 最大 88t h 80 1 1 88 内衬 高铬铸铁 4 插板阀 插板阀在调试及检修时使用 阀板的材质 采用不锈钢 1 2 6 6 循环风机 循环风机风量 160000m3 h 总压头为 11kPa 风机耐温 200 耐磨性好 1 2 6 7 干熄焦余热锅炉系统 1 概述 干熄焦余热锅炉利用回收红焦的显热产生蒸汽 蒸汽全部用于发电 节约了大量能源 不仅具有良好的经济效益 而且有良好的环境效益和社会效益 符合国家产业政策 干熄焦余热锅炉作为干熄焦的配套设施 首先必须保证干熄焦生产的稳定性和安全性 同时 干熄焦的工作制度决定了余热锅炉的运行制度 依据工艺要求 干熄焦年运行时间为 345 天 每年有 20 天的停炉检修 由此决定余热 锅炉的年运行时间和干熄焦装置运行时间相同 干熄焦正常生产时余热锅炉所产生的蒸汽供化产使用 替代厂内现有的蒸汽锅炉 同 时剩余的蒸汽用来发电 2 余热锅炉能力的确定 依据干熄焦工艺设计基本参数 为 80 万 t a 干熄焦装置配套蒸发量为 60t h 高温高压 余热锅炉 1 台 余热锅炉参数 1 蒸发量 G 56 5t h 额定 55 6t h 正常 2 蒸汽压力 P 9 5 0 2MPa 3 蒸汽温度 t 540 5 4 汽包最大工作压力 11 6MPa 5 锅炉入口烟气量 199000Nm3 h 6 锅炉入口烟气温度 最高 980 7 锅炉出口烟气温度 170 8 锅炉入口烟气含尘量 10g m3 3 余热锅炉主要辅机设备 重量 t 序号设备名称单位数量 单重总重 备 注 1 副省煤器台 1 2 除氧器台 1 3 锅炉给水泵台 2 配套电动机台 2 4 除氧水泵台 2 配套电动机台 2 5 除氧循环泵台 1 配套电动机台 1 6 取样冷却器台 1 7 排污扩容器台 1 8 消音器台 1 9 加药装置台 2 10 除盐水罐台 1 1 2 6 8 热电站 1 热电站规模 与 1 套 80 万 t a 干熄焦装置配套 1 套高温高压机组 电站采用抽凝式汽轮发电机组 电站年工作 8280h 2 发电机组的运行方式和设备选型 汽轮发电机组作为干熄焦的配套设施 首先必须保证干熄焦及余热锅炉生产的稳定性 和安全性 同时 发电站的运行制度与干熄焦的工作制度进行有机地衔接 根据工艺要求 干熄焦装置年运行时间为 345 天 8280h 每套干熄焦装置每年有 20 天停产检修 因而确定电站的年运行时间与干熄焦同步进行 当发电机组发生事故时 为 不影响干熄焦装置及余热锅炉生产 同时作为全厂蒸汽的补充汽源 设置减温减压装置作 为备用手段 可临时将高压蒸汽减温减压后并入低压蒸汽管网向焦化厂供汽 3 高温高压汽轮发电机组的主要配置及技术参数 1 抽凝式汽轮机 C15 9 8 0 98 1 台 额定功率 15MW 进汽压力 9 8MPa 进汽温度 535 额定转速 3000 r min 额定进汽量 56 5 t h 2 发电机 1 台 有功功率 15MW 定子电压 10 5kV 冷却方式 空气冷却 3 交流无刷励磁机 1 台 4 空气冷却器 1 台 4 热电站主要辅机设备 重量 t 序 号 设 备 名 称 单 位 数 量单重总重 备 注 汽机部分 1 冷凝器 台 1 2 油站套 1 3 抽气器台 1 4 汽封加热器台 1 5 电液调节系统套 1 6 疏水扩容器台 1 7 胶球清洗装置套 1 8 事故油箱台 1 9 凝结水泵台 2 10 减温减压装置台 1 5 主要热力系统 热电站设置一台 15MW 凝汽式汽轮发电机组 主蒸汽管 给水管及凝结水管道和其余辅 助系统如蒸汽 工业水 压缩空气 除盐水补水等均为单元制 凝结水系统设二台 100 容量的凝结水泵 凝结水经两级射汽抽气器加热后进入除盐 水罐 由除氧水泵送至除氧器 为保证电站安全 在发电站室外设有地下事故排油箱 在凝汽器循环系统中设置胶球清洗系统 6 干熄焦装置余热锅炉及热电站工艺热流程图 1 2 7 标准化 本项目在设计 设备制造 安装 施工验收中所依据的主要标准规范如下 1 2 7 1 工艺规范 化工工厂初步设计文件内容深度规定 HG T20688 2000 化工工艺设计施工图内容和深度统一规定 HG20519 92 化工装置设备布置设计规定 HG20546 92 化工装置管道布置设计规定 HG20546 92 化工装置管道材料设计规定 HG T20646 99 化工企业安全卫生设计规定 HG20571 1995 1 2 7 2 设备设计 安装 施工验收规范 国家质量技术监督局 压力容器安全技术监察规程 1999 钢制压力容器 GB150 1998 钢制管壳式换热器 GB151 1999 钢制化工容器设计基础规定 等五项规定 HG20580 20584 1998 塔器设计技术规定 HG20652 1998 钢制焊接常压容器 JB T4735 1997 压力容器用钢板 GB6654 1996 钢制压力容器焊接工艺规程 JB T4709 2000 压力容器无损检测 JB4730 94 压力容器法兰 JB T4700 4707 2000 压力容器用钢锻件 JB4726 4728 2000 钢制管法兰 垫片 紧固件 HG20592 20635 97 容器支座 JB T4712 92 JB T4713 92 JB T4724 92 JB T4725 92 气焊 电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸 GB985 88 1 2 7 3 自控设计规范 过程测量和控制仪表的功能标志及图形符号 HG T20505 2000 自动化仪表选型设计规定 HG T20507 2000 控制室设计规定 HG T20508 2000 仪表供电设计规定 HG T20509 2000 仪表供气设计规定 HG T20510 2000 信号报警 安全联锁系统设计规定 HG T20511 2000 仪表配管配线设计规定 HG T20512 2000 仪表系统接地设计规定 HG T20513 2000 仪表及管线伴热和绝热保温设计规定 HG T20514 2000 仪表隔离和吹洗设计规定 HG T20515 2000 自动分析器室设计规定 HG T20516 2000 自动设计常用名词术语 HG T20699 2000 1 2 7 4 电气设计规范 建筑照明设计标准 GB50034 2004 建筑物防雷设计规范 2000 年版 GB50057 94 低压配电设计规范 GB50054 95 电力工程电缆设计规范 GB50217 94 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 92 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 供配电系统设计规范 GB50052 95 通用用电设备配电设计规范 GB50055 93 1 2 7 5 消防专业设计规范 建筑设计防火规范 GB50016 2006 火灾自动报警系统设计规范 GB50166 1998 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 石油化工企业设计防火规范 1999 年版 GB50160 92 水喷雾灭火系统设计规范 GB50219 95 干粉灭火系统设计规范 GB50347 2004 固定消防炮灭火系统设计规范 GB50338 2003 自动喷水灭火系统施工及验收规范 GB50261 2005 火灾自动报警系统施工及验收规范 GB50166 1992 1 2 7 6 环境保护 化工建设项目环境保护设计规定 HG T20667 2005 化工废渣填埋场设计规定 HG20504 92 化工建设项目噪声控制设计规定 HG20503 92 石油化工企业环境保护设计规范 SH3024 95 1 2 7 7 工业安全卫生 压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类 HG20660 2000 化工企业安全卫生设计规定 HG20571 95 石油化工企业职业安全卫生设计规范 SH3047 93 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SH3063 99 石油化工有毒 可燃介质管道工程施工及验收规范 SH3501 2002 1 2 8 配套工程 序号项目名称备注 1 CDQ 配套的主控楼 2 CDQ 辅机室 3 CDQ 循环水泵站 4 CDQ 除盐水站 5 CDQ 焦罐检修站 与焦炉配套的设施有 6 焦炉配电室 7 焦炉地面除尘站 序号项目名称备注 8 生活设施 含综合楼 检化验室等 9 煤气防护站 1 2 9 投资规模 本项目拟改建一座 1 50 孔 5 5m 捣固焦炉及配套化产设施 并新建一座能力为 80 万 t a 干熄焦装置及配套设施 新建的 80 万 t a 干熄焦工程与这座 1 50 孔 5 5m 捣固焦炉 及现有的 2 32 孔 4 3m 捣固焦炉配套实现