某钢板有限公司5号、7号烧结余热回收利用工程可行性研究报告.doc

某某钢板有限公司 5 7 烧结 余热回收利用工程可行性研究报告 目目 录录 1 总论总论 1 1 1 项目名称 1 1 2 企业概况 1 1 3 设计依据及原则 1 1 4 项目实施的必要性 2 1 5 设计条件 3 1 6 主要技术指标 3 1 7 主要技术特点 3 1 8 投资估算 4 1 9 投资分析 4 2 总图运输总图运输 6 2 1 概述 6 2 2 总平面布置 6 2 3 竖向布置和场地排水 6 2 4 消防 6 3 热力热力 7 3 1 设计规范和标准 7 3 2 烧结工艺情况 7 3 3 余热回收烟气系统 7 3 4 热力系统主要设施 8 4 给排水给排水 12 4 1 概述 12 4 2 工循环冷却水水供水系统 12 4 3 软化供水系统 12 4 4 排水系统 12 4 5 消防系统 12 5 采暖通风采暖通风 13 5 1 通风设计 13 5 2 空调设计 13 6 供配电供配电 14 6 1 设计依据 14 6 2 范围 14 6 3 供配电 14 6 4 供配电系统 15 6 5 电气传动 15 6 6 主要设备选型 15 6 7 电缆敷设 15 6 8 照明 15 6 9 防雷与接地 16 7 仪表及自动化仪表及自动化 17 7 1 概述 17 7 2 控制水平 17 7 3 主要检测与控制内容 17 7 4 计量 18 7 5 仪表设备的选型 18 7 6 动力消耗 18 7 7 控制系统 18 8 电信电信 20 8 1 无线对讲系统 20 8 2 工业电视系统 20 8 3 电信线路 20 9 建筑与结构建筑与结构 21 9 1 厂区自然条件 21 9 2 建筑设计 21 9 3 结构设计 两套 21 10 环境保护环境保护 22 10 1 设计依据和采用的标准规范 22 10 2 项目主要污染源和污染物 22 10 3 环境保护措施及预期效果 23 10 4 环境管理 监测及绿化 23 10 5 结 论 24 11 劳动安全与工业卫生 劳动安全与工业卫生 25 11 1 设计依据 25 11 2 设计范围 25 11 3 项目涉及的危险 有害因素 25 11 4 主要的安全措施 27 11 5 职业卫生与健康防护 28 11 6 安全与工业卫生预期效果 29 12 能源分析能源分析 30 12 1 概述 30 12 2 编制依据 30 12 3 能源指标计算 31 12 4 工序能耗评价 34 12 5 主要节能措施 34 13 投资估算投资估算 37 13 1 工程概况 37 13 2 投资范围如下 37 13 3 按费用划分 37 13 4 按项目划分 37 13 5 编制依据 37 14 技术经济技术经济 39 14 1 设计依据 39 14 2 项目计算期 39 14 3 项目总投资及资金来源 39 14 4 工作制度 39 14 5 劳动定员 39 14 6 成本估算 39 14 7 财务评价 39 14 8 利润总额及分配 40 14 9 财务盈利能力分析 40 14 10 不确定性分析 40 附件 1 主要设备表 61 附件 2 5 7 烧结余热回收系统平面布置图 65 附件 3 5 7 烧结余热回收烟气系统流程图 67 附件 4 5 7 烧结余热回收汽水系统流程图 68 1 总论 1 1 项目名称 某集团某某钢板有限公司 5 号 7 号烧结余热回收利用工程 1 2 企业概况 某集团是江苏省重点企业集团 国家特大型工业企业 全国最大的民营钢铁 企业 集团总部位于江苏省某市 企业以国际先进技术装备为起点 走短流程 紧凑式现代钢铁工业发展之路 目前是国内最大的电炉钢和优特钢材生产基地 国家特大型工业企业 全国最大的民营钢铁企业 在 2011 年中国企业 500 强中 名列第 42 位 中国制造业 500 强中名列第 15 位 中国民营企业 500 强中名列第 2 位 连续 3 年进入世界 500 强 2011 年 财富 世界 500 强名列第 366 位 排 名较上年递进 49 位 2011 年 某集团充分发挥工艺装备 产品结构 企业品牌 现代物流等综 合优势 优化产品结构 推进技术创新 狠抓降本增效 创新营销机制 全力拓 展市场 积极应对挑战和考验 企业生产经营保持了良好的发展态势 上半年共 完成炼铁 1286 万吨 炼钢 1556 万吨 轧材 1527 万吨 销售收入 1040 亿元 利税 60 57 亿元 多年来 某集团认真贯彻落实科学发展观 坚持经济建设与环境保护齐头并 进 协调发展 依靠科技进步 在搞好环境保护 提升环境质量的过程中 还积 极推行清洁生产 坚持 资源 产品 再生资源 的循环经济理念 搞好余热 余能资源综合利用 通过延长和拓宽生产技术链 将污染物尽可能地在企业内部 进行处理消化 大力减少生产过程的污染物排放 实现 三废 资源化 不断提 高了资源的利用率 实现了经济效益与环境效益的同步提高 走出了一条综合利 用 造福社会的可持续发展之路 1 3 设计依据及原则 1 3 1 编制依据 1 中华人民共和国节约能源法 2 国务院关于印发节能减排综合性工作方案的通知 国发 2007 15 号 2 3 国务院关于加强节能工作的决定 1 3 2 编制原则 1 认真贯彻国家有关节能 消防 环境保护等方面的法律法规 使项目 达到国家有关规定的要求 2 结合工艺操作条件确定项目方案 力争最大限度的利用余热 3 在现状条件下合理利用空间 在满足系统布置的前提下使新上工程量 较少 且尽量不与原生产设施冲突 并尽量利用原有设备 设施 4 新 老设施接口时间最短 尽量减少改造施工对生产的影响 1 4 项目实施的必要性 近几年 我国经济快速增长 各项建设取得巨大成就 但也付出了很大的资 源和环境代价 经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐 群众对环境污染问题反应 强烈 在这个问题上 我们没有任何别的选择 只有坚持节约发展 清洁发展 安全发展 才是实现经济又好又快发展的正确道路 在钢铁企业中 烧结工序能耗仅次于炼铁工序 占总能耗的 9 12 节能潜 力很大 在烧结矿生产过程中 特别是烧结矿由鼓风式环冷机冷却过程中会排出 大量温度为 250 380 的低温烟气 其热能量大约为烧结矿烧成系统热耗量的 30 左右 如果将冷却产生的大量低温烟气余热进行回收 必将提高烧结矿生产 过程的能源利用率 降低工序能耗 烧结余热回收利于技术不产生额外的废气 废渣 粉尘和其他有害气体 能够有效提升烧结工序的能源利用效率 平均每吨 烧结矿产生的烟气余热回收折合吨钢综合能耗可降低 8 千克标准煤 从而促进钢 铁企业实现节能降排目标 某集团某钢板有限公司原料烧结 5 号 7 号均为 360m2的烧结机 每台烧结 机配 1 台 415m2环冷机 每台环冷机配置 5 台风量为 48 4X104m3 h 的鼓风机 上 述各鼓风机的送风经环冷机各段 和高温烧结矿料换热后 分别向大气排放 100 400 左右的 低温废气 废气中还含有一定数量的矿物粉尘 实施余热 回收利用工程 使余热锅炉产生的高压蒸汽全部用于外供 低压蒸汽供烧结厂内 部使用 项目符合国家节能减排的政策 具有良好的经济效益和社会效益 同时 外供蒸汽管道与公司蒸汽总管网相连接 便于全公司蒸汽平衡 时值目前国家能源紧缺 大力提倡生产过程的节能降耗的关键时期 某集团 某某钢板有限公司 以下简称某 决定响应中央号召 建设烧结余热回收项目 以 3 期完成钢铁企业的节能降耗任务 也能为企业解决部分用电负荷 同时也能为公 司创造可观的经济效益 1 5 设计条件 1 5 1 烧结机 烧结机面积 360 年作业时间 335 天 年产烧结矿 380 104t a 1 5 2 环冷机 环冷机面积 415 料层厚度 1500 环冷风机台数 5 台 冷却风机风量 484000 m3 h 入口烧结矿温度 650 最大 700 烟气温度 250 350 1 6 主要技术指标 余热锅炉参数如下 中压蒸汽压力 1 57MPa 中压蒸汽温度 320 中压产汽设计值 45t h 低压蒸汽压力 0 3MPa 低压蒸汽温度 144 低压产汽设计值 8t h 锅炉排烟气温度 155 一段烟气量 30 万 Nm3 h 二段烟气量 30 万 Nm3 h 锅炉阻损 1000Pa 烧结机小时产量 468t h 环冷机入矿量 668t h 1 7 主要技术特点 1 7 1 成熟的密封技术 4 环冷机上部密封采用柔性钢刷密封 由于钢刷部分长期与台车拦板接触 会产生一定的磨损 钢刷整体上部设有调整装置 可随时调整钢刷的高度 烟罩 端部也采用柔性钢刷密封 当烧结料通过钢刷时 钢刷带有柔性 可防止冷风窜 入 下部采用柔性钢刷密封 耐高温橡胶双重密封形式 1 7 2 合理的罩壳形式及吸风口数量 利用数字化模拟优化配风技术 选择合理的罩壳形式及吸风口数量 使流场 分布更合理 阻损更小 从而降低引风机的全压达到节能的效果 1 7 3 烟罩保温技术 烟罩 烟囱及热风管道设置外保温 以减少辐射热损失和对流热损失 1 7 4 动态跟踪技术 引风机采用变频风机 实现动态跟踪达到能量回收最大化 1 8 投资估算 总价 5688 35 万元 其中 建筑工程 723 80 万元 设备工程 3287 84 万元 安装工程 1131 58 万元 其它费用 545 13 万元 1 9 投资分析 1 8 1 销售收入和销售税金及附加 本项目每年可回收中压蒸汽 550000 吨 年 销售单价为 150 元 吨 年平均 销售收入为 8250 00 万元 本项目产品增值税税率为 17 城乡建设维护税按增值税的 7 计征 教育 费附加按增值税的 3 计征 年均销售税金及附加为 104 03 万元 年均增值税为 1040 22 万元 1 8 2 利润总额及分配 本项目年均利润总额为 5358 00 万元 所得税按利润总额的 25 计征 年 均所得税为 1339 50 万元 年均净利润为 4018 50 万元 1 8 3 财务盈利能力分析 1 8 31 投资利润率和投资利税率 5 根据利润和利润分配表和项目总投资使用计划与资金筹措表计算得出本项目 的总投资收益率为 79 07 投资利税率为 95 96 1 8 3 2 财务内部收益率 财务净现值 投资回收期 根据项目投资现金流量表计算以下财务指标 所得税后财务内部收益率为 67 83 财务净现值 ic 10 为 23779 70 万元 所得税前财务内部收益率为 88 30 财务净现值 ic 10 为 32644 91 万元 所得税后的投资回收期为 2 53 年 含建设期 1 年 所得税前的投资回收 期为 2 18 年 含建设期 1 年 6 2 总图运输 2 1 概述 充分开发利用热源 尤其是新型节能环保热源 成为目前钢铁企业工作的 重要组成部分 某集团某某钢板有限公司现对 5 7 烧结机进行余热回收利用 本项目的建设不但会降低建设成本 带来可观的经济效益 同时达到节能降耗 环境友好的企业环保宗旨 2 2 总平面布置 2 2 1 主要车间组成 余热回收锅炉及烟囱等 电气室 2 2 2 总平面布置 余热回收锅炉布置在 5 环冷机 7 环冷机旁 电控室布置靠近主要负荷 2 3 竖向布置和场地排水 室外设计标高为 5 7m 室内设计标高为 6 0m 厂区道路及排雨水利用原有烧结厂区道路及排水系统 2 4 消防 原来烧结区内部及外围设置的厂区道路相互贯通 可到达每一个建构筑物 为消防车辆及消防人员提供了便利的通道 7 3 热力 某 5 7 360 烧结机 各配套 1 台 415 的环冷机 为有效回收能源 对环冷机冷却后的热废气进行余热利用 产生高温蒸汽 3 1 设计规范和标准 小型火力发电厂设计规范 GB50049 94 火力发电厂设计技术规程 DL5000 2000 火力发电厂汽水管道设计规定 DL T5054 1996 电力建设施工及验收技术规范 锅炉机组篇 DL T 5047 95 电力建设施工及验收技术规范 管道篇 DL5031 94 火力发电厂焊接技术规程 DL T 869 2004 火力发电厂保温油漆设计规程 DL T5072 2007 火力发电机组及蒸汽动力设备水汽质量 GB T12145 2008 工业锅炉水质 GB1576 2008 蒸汽锅炉安全技术监察规程 锅炉房设计规范 GB50041 2008 工业锅炉安装工程施工及验收规范 GB50273 98 压力管道规范 工业管道 GB20801 1 6 2006 工业金属管道设计规范 GB50316 2000 2008 年版 其它适用标准 规范等 3 2 烧结工艺情况 目前某5 7 烧结机均为360m2烧结机 环冷机面积均为415m2 配有5台冷 却风机 每台风机风量为48 4m3 h 烧结环冷机处理量620t h热烧结矿 冷却时 间最长80min 料层厚度1500mm 烧结矿平均入料温度600 700 出料温度 120 主抽大烟道风量为2 4万m3 min 风温180 190 现有冷却鼓风机配置情况 环冷机配置风机5台 进风管路连通 风机型号 G4 73 11No25D Q 484000m3 h P 3648Pa 3 3 余热回收烟气系统 余热回收系统由烟气收集系统和烟气利用系统两个子系统构成 余热锅炉排 8 出的烟气经由引风机回送至烟囱排空 3 3 1 烟气收集系统 环冷台车分成 5 个冷却段 第一段 第二段设置封闭式烟罩用于烟气余热回 收 第三区 四 五区段设置开放式烟罩 前二个冷却段上方设置内绝热烟罩 分割成高温烟气段和低温烟气段 每个 区段均设置一座烟囱 烟囱上设置三通管道 配置电动切换蝶阀 正常工作时 切换阀均将烟气导入锅炉烟道 在余热锅炉停止运行时 关闭烟气进入余热锅炉 的通道 环冷机烟气通过机上烟囱排入大气 环冷机风箱相互隔离以免串风 同时根据各个区段的送风量 予以合理分区 3 3 2 烟气利用系统 从环冷机来的两段高温烟气分别引至锅炉烟气进口 经锅炉分段换热后 降 至 155 左右出锅炉 引风机性能参数如下 风机额定流量 66 104Nm3 h 风机全压 2000Pa 配套变频电机 额定功率 800kW 冷却形式 空冷 防护等级 IP54 绝缘等级 F 级 电机防电晕 风机的涂装 风机所有钢板经喷砂处理达到 SSPC SP 10 Sa 2 5 后进行涂漆 风机内外表 面涂防锈漆二度 外表面涂面漆一度 为了确保烧结锅炉蒸汽产量 质量 对烟气温度 烟气流量等进行多因素动 态控制 消除烧结生产不稳定带来的烧结锅炉产汽的影响及波动 3 4 热力系统主要设施 3 4 1 余热锅炉系统 1 余热锅炉 9 5 7 360 烧结机余热回收系统配套建设 2 台自除氧双压自然循环余热 锅炉 余热锅炉采用双通道进气 塔式结构 单跨立式布置形式 余热锅炉参数如下 中压蒸汽压力 1 57MPa 中压蒸汽温度 320 中压产汽设计值 45t h 低压蒸汽压力 0 3MPa 低压蒸汽温度 144 低压产汽设计值 8t h 锅炉排烟气温度 155 一段烟气量 30 万 Nm3 h 二段烟气量 30 万 Nm3 h 锅炉阻损 1000Pa 烧结机小时产量 468t h 环冷机入矿量 668t h 余热锅炉为双压 自除氧 一体化除氧器 立式烟道 水平螺旋翅片管受 热面 自然循环型式 余热锅炉受热面包括 中压过热器 中压蒸发器 中压省煤器 低压蒸发器 一体化除氧器以及给水预热器 受热面前部布置了燃气脉冲吹灰装置 该装置对于本灰尘特性 干松灰 无 粘结 特别适用 运行实践表明该装置是首选设备 余热锅炉采用双压模式 除了提供中压过热蒸汽外 还提供低压饱和蒸汽 实现能量的梯级利用 余热锅炉无需外部蒸汽对给水进行除氧 除氧用蒸汽由余 热锅炉的低压部分自行供给 除氧塔内部结构可采用不锈钢材质 寿命 15 年 乙方对锅炉厂家提出制造 及寿命要求 余热锅炉配置定期排污扩容器一个 余热锅炉使用寿命整体不低于 25 年 但不包括水冷壁管等部件 锅炉采用自然循环方式 为保证循环可靠 将高压锅筒和低压锅筒实行高位 布置 采用了多层布置后 为锅炉的附属设备紧凑布置创造了条件 10 由于载热体为环冷机的热烟气 含有一定浓度的灰尘 传统的余热利用工艺 中 有的会使用炉前除尘设备 但是本技术方案中不采用炉前除尘工艺 主要基 于如下原因 采用除尘设备会造成大量的热损失 增加占地 增加投资 烟气中的灰尘为矿料颗粒 属于干松性质的 无粘结性 颗粒较大 不 会对余热锅炉的运行造成影响 余热锅炉的换热面为螺旋翅片管 具备良好的抗磨蚀能力 余热锅炉配套了脉冲吹灰装置 对本类含尘气流和锅炉结构具备完美的 在线清灰效果 烟气通道中无易受磨蚀的部件 受热面之间的连接弯头均置于烟气通道 之外 不受含尘气流冲刷 过大的颗粒在进入余热锅炉之前已经完成重力沉降 主要由于采用了合 理的气流速度 合理的烟罩形式 合理的引风管高度等手段 2 锅炉辅机系统 每套锅炉辅机包括 一套组取样装置 二台锅炉给水泵 二台补水泵 一台 磷酸盐加药装置 一台 30m3软水箱 余热锅炉底层设置一台定期排污扩容器 余热锅炉 余热锅炉引风机 烟囱集中布置在环冷机南侧 3 4 2 主要热力系统及流程 1 360 环冷机烟气系统 从环冷机过来的一段高温烟气引至锅炉烟气进口 经过中压过热器后与环冷 机二段烟气混合 然后依次通过中压蒸汽发生器段 中压省煤器段 低压蒸发器 段 给加热器段 降至 155 10 后排出锅炉 锅炉出口设锅炉引风机 将与锅炉换热后的环冷废气排出 2 主汽水系统 低压给水流程 通过低压给水泵 2 台 1 用 1 备 将软水箱中的水送至锅炉自除氧器 除 氧完成后进低压汽包 低压给水在泵的出口设有回路 在启动和运行中可通过给水回路控制软水箱 水位及系统的正常运行 11 中压给水流程 除氧后的水通过高压给水泵 2 台 1 用 备 经过省煤器段后送至余热锅 炉的高压汽包 高压给水在泵的出口设有再循环回路 回流至低压汽包 蒸汽流程 锅炉产生的中压过热蒸汽并入甲方中压蒸汽管网 低压饱和蒸汽供烧结使用 3 加药取样系统 锅炉系统采用 1 套加磷酸盐装置 取样系统 余热锅炉汽水取样共设 5 点 4 排污系统 每台锅炉设置 1 台定期排污扩容器 系统排污及紧急放水均排至扩容器 排 污扩容器附近有排污降温池 将排污水冷却后排放 5 补水系统 补水为软化水 补水点 软水箱 6 锅炉充氮保护系统 锅炉长时间停运时需充氮保护 所需氮气压力 0 05MPa 由甲方送至锅炉区 域外 1 米 12 4 给排水 4 1 概述 4 1 1 水源资料 项目所需水源主要为工业新水和软化水 以上两种水源均接至厂区供水管网 管网供水压力 水量和水质均按满足项目要求设计 4 1 2 设计内容 结合项目内容 给水排水对本工程的设计主要包括以下内容 1 工业新水供水系统 2 循环冷却水供水系统 3 排水系统 4 2 工循环冷却水水供水系统 循环冷却水供水系统主要为锅炉给水泵 引风机和取样冷却器提供循环冷却 水 冷却水量为 30m3 h 水泵 取样冷却器的冷却水回水为无压回水 直接排 厂区排水沟 风机的冷却水回水回至原管网 4 3 软化供水系统 考虑到 5 7 烧结余热回收系统补充水量最大为 115m3 h 由厂区软化 水供水管网上接入 4 4 排水系统 排水系统主要为锅炉设备少量的废水 直接排至厂区排水管网 经厂区水处 理设施处理 排放或回用 4 5 消防系统 消防系统 主要为本项目的配电室和控制室配备灭火器 灭火器配置场所危险等级 中危险级 火灾种类 A 类火灾 灭火剂充装量 为 3kg 每具灭火器最小配置灭火级别为 2A 最大保护面积 75m2 A 13 5 采暖通风 5 1 通风设计 5 1 1 设计原则 设计原则车间以自然通风为主 对自然通风达不到室内环境要求的设机械通 风 5 1 2 设计方案 配电室设置轴流风机 以及时排出室内设备散热 保证设备正常运行 轴流 风机兼作事故通风 通风换气次数按每小时 15 次计算 5 2 空调设计 5 2 1 设计原则 对配电室进行工艺性空气调节 确保各电气 仪器 仪表设备及控制元件可 靠运行和环境的舒适性 空调室内设计温度 24 3 5 2 2 设计方案 厂区布置分散的电气室设置风冷热泵型单元式空调机 并采用环保型冷媒 R134a 保证设备的正常运行 14 6 供配电 6 1 设计依据 6 1 1 电气部分设计的主要依据为以下现行设计规范中的有关内容 10kV 及以下变电所设计规范 GB50053 1998 供配电系统设计规范 GB50052 1995 低压配电设计规范 GB50054 1995 电力装置的继电保护和安全自动装置设计规范 GB50062 1992 电力装置的电测量仪表装置设计规范 GB T50063 2008 电力工程电缆设计规范 GB50217 2007 建筑物防雷设计规范 GB50057 1994 建筑照明设计标准 GB50034 2004 6 1 2 工艺 通风等专业所提设计条件 6 1 3 甲方要求 6 2 范围 本工程范围包括 5 7 烧结机余热回收工程内的生产设施及附属系统生产设 施的供配电 传动控制 照明 防雷接地等 6 3 供配电 6 3 1 供电电源 在余热锅炉附近设置电气室为余热回收系统的负荷供电 两路 10kV 电源分别 为两台锅炉的引风机供电 两路 380V 电源分别为余热回收系统的两台低压用电设 备供电 电源引自何处由甲方确定 6 3 2 配电电压 中压系统 10kV AC 低压系统 380 220V AC 控制电压 220V AC 24V DC 照明电压 380 220V AC 6 3 3 用电负荷 本工程的用电负荷属于二 三类负荷 本工程的计算有功功率约 1872 kW 15 其中 10kV 功率 1600kW 380V 有功功率约 272 kW 6 4 供配电系统 两台高压开关柜及变频器控制柜布置在甲方原高配室内 在两台余热锅炉附 近设置低压配电室 设置低压配电柜为余热回收系统的低压负荷供电 低压系统 采用单母线接线的形式 6 5 电气传动 本工程的传动设备大多为常规的交流电动机驱动 通常按下列原则进行设计 交流驱动电动机的电压等级为 380V 10kV 无调速要求的交流电动机一般采用直接起动方式 对于 90kW 以上或直接启动 困难的低压电动机采用软起动方式 锅炉引风机采用变频起动方式 采用 PLC 自动控制与机旁手动操作相结合的方式 正常运行为 PLC 自动控制 方式 机旁操作箱仅做现场调试和单机检修用 机旁手动操作不通过 PLC 6 6 主要设备选型 低压配电柜选用 GGD2 固定式 机旁操作箱根据所在区域采用不锈钢 防雨防尘型 电力电缆及控制电缆均选用铜芯阻燃型 其它电气元器件选用国内知名品牌 6 7 电缆敷设 采用电缆桥架 电缆穿管埋地相结合的方式敷设 至各用电设备的电缆穿 钢管沿墙明敷 埋地的方式敷设 对锅炉等高温 多尘或有腐蚀性气体等环境恶劣场所采用的电缆桥架采用 热浸锌防腐的电缆桥架 电缆采用耐高温电缆 6 8 照明 照明电源采用 AC380 220V 三相四线 灯具电压 AC220V 配电室 控制 室等采用荧光灯照明 在配电室 控制室等重要场合以及人员紧急疏散口设 置应急照明 应急照明通过照明灯具内装的蓄电池供电 工作时间大于 30 分 16 钟 保证在事故停电时能安全疏散工作人员 根据所在区域选用节能型 防 水防尘型 防爆型灯具 照明线路一般采用铜芯导线穿钢管明敷设 配电室 控制室等采用铜芯 导线穿钢管暗敷设 6 9 防雷与接地 电气系统接地分四种 a 工作接地 接地电阻不大于 4 b 保护接地 接地电阻不大于 4 c 雷电保护接地 接地电阻不大于 30 d 计算机接地 共用接地系统 或根据要求确定 接地电阻不大于 1 本工程采用综合接地方式 工作接地 保护接地等共用接地装置 雷电 保护接地 计算机接地单独设置 接地电阻满足最小值的要求 17 7 仪表及自动化 7 1 概述 自动化仪表 重点是监控整个生产工艺流程中所有设备的运行情况 使之能 运行在最佳状态 并保证锅炉机组的正常 安全 经济运行 同时考虑生产计 量手段 主要包括余热锅炉 泵房等辅助生产设施 7 2 控制水平 根据总图布置 本着安全 可靠 经济的原则 在锅炉附近设置相应的控制 室 在此集中采集 管理生产过程中的工艺数据 7 3 主要检测与控制内容 环冷风箱 余热回收部分 压力检测 回收烟气罩壳出压力及温度检测 高低烟道中间设温度检测 锅炉高温烟气入口温度 压力检测 锅炉低温烟气入口温度 压力检测 锅炉出口烟气压力检测 中压蒸发器后烟气温度检测 中压省煤器后烟气温度检测 低压蒸发器后烟气温度检测 低压锅炉给水压力检测 2 点 低压锅炉给水温度检测 2 点 低压锅炉给水压流量检测 除氧器压力检测及调节控制 低压汽包水位检测及调节控制 省煤器后水温检测 中压汽包水位检测及调节控制 高压蒸汽的温度 压力检测 中压锅炉给水压力检测 2 点 中压锅炉给水压流量检测 18 7 4 计量 考虑能源的计量和各工段产品产量的计量 所有的能源介质入口均设置计量 装置 7 5 仪表设备的选型 仪表选型本着安全 可靠 经济 适用的原则进行 流量检测选用喷嘴流量计 压力 差压检测选用 3051 系列变送器 烟气温 度检测为减少备品备件数量 统一采用 K 型电偶 其他选用铂热电阻检测 调节 阀选用 CMW 系列电子式电动调节座阀 设计考虑相关仪表采用电保温 控制室采暖 7 6 动力消耗 电源 220V 50HZ 约 10KVA 7 7 控制系统 每套烧结机的余热回收系统设置自己的 PLC 系统 7 7 1 控制系统组成 根据余热回收工艺生产过程和管理对控制系统的要求 烧结余热回收系统各 设 1 套 PLC 和两台上位机监控系统 上位机放在控制楼 上位机配一套编程软件 和一套监控软件 共计 2 套 PLC 系统 4 台上位机 2 套编程软件 4 套监控软件 PLC 拟采用西门子产品 配备以太网模板 每套 PLC 配置一套 UPS 系统 为 PLC 和上位机进行不间断供电 上位机选用普通商用计算机 要求供货时最新流行配置 配 21 液晶显示器 PLC 和上位机之间 PLC 和 PLC 之间通过工业以太网进行通讯 硬件配置方面 PLC 硬件按 15 I O 余量 10 空槽位的要求配置 所选 I O 模板支持热插拔 CPU 按 50 内存余量选配 编程软件采用 step7 监控软件采用 WINCC 7 0 7 7 2 上位机监控站 采用可靠性高 速度快 容量大的计算机 配 10 100Mbps 自适应以太网卡 完成整个系统的生产工艺画面监控 报表打印及参数报警 实时趋势 历史曲线 19 等功能 7 7 3 供电及接地 PLC 及 HMI 由 UPS 系统供电 提供 220V 交流单相 50Hz 电源 PLC 设置单独的接地系统或接入车间综合接地网 接地电阻小于 4 欧姆 20 8 电信 某集团某某钢板有限公司 5 7 烧结机余热回收工程 配套电讯系统具体 所涉及的内容如下 1 无线对讲通讯系统 2 工业电视系统 8 1 无线对讲系统 为了满足生产及检修的要求 在本次工程中 设置生产检修用手持无线对讲 机 6 部 8 2 工业电视系统 为了满足生产的要求 监视设备的运行情况 在本工程中设置彩色工业电视 系统 以监视生产设备运行的各个过程 摄像机采用固定安装方式 其视频信号 分别送至 5 7 余热锅炉控制室 每套余热回收系统监控点设置如下 1 余热锅炉中低压汽包液位监控 2 点 2 风机环境监测 1 点 3 水泵房环境监控 1 点 4 锅炉区域环境监控 2 点 8 3 电信线路 本工程工业电视系统单独配线 采用其配线电缆穿金属管或封闭式线槽敷设 方式 21 9 建筑与结构 9 1 厂区自然条件 大气压力 年平均气压 101 55KPa 夏季平均气压 100 40KPa 冬季平均气压 102 52KPa 相对湿度 年平均相对湿度 79 夏季月平均相对湿度最高值 90 冬季月平均相对湿度最低值 60 年平均温度 15 3 风速 夏季室外平均风速 2 7m s 冬季室外平均风速 0 5m s 最大土壤冻土深度 110mm 地震烈度 7 度 9 2 建筑设计 建筑设计在满足工艺要求的前提下 力求经济 美观 适用 外墙采用涂料 墙面 内墙采用混合砂浆抹面喷大白浆 主控室地面采用地砖地面 其余楼地面 采用水泥砂浆抹面或细石混凝土随打随抹 屋面采用自防水保温钢屋面 电气室 部分采用现浇钢筋砼屋面 门窗采用塑钢窗 防盗防火门 9 3 结构设计 两套 1 余热锅炉及设备基础采用钢筋砼独立基础 风机一台采用大块式钢筋砼基础 2 40m 高 出口直径 4 2m 的钢烟囱 基础采用大块式钢筋砼基础 3 管道支架及检修平台 均采用钢结构 4 电气室采用采用钢筋砼结构 22 10 环境保护 10 1 设计依据和采用的标准规范 1 环境质量标准 环境空气 执行 环境空气质量标准 GB3095 1996 地表水 执行 地表水环境质量标准 GB3838 2002 地下水 执行 地下水质量标准 GB T14848 93 声环境 执行 声环境质量标准 GB3096 2008 2 污染物排放标准 废气 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 废水 执行 钢铁工业水污染物排放标准 13456 92 噪声 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB12348 2008 固体废物 一般工业固体废物贮存 处置场污染控制标准 GB18599 2001 10 2 项目主要污染源和污染物 10 2 1 废水排放源及污染物 锅炉设备少量的废水 排至现有厂区排水管网 由公司统一考虑调度使用或 排放 本项目锅炉循环冷却水直接从工业新水管网上接入 设备冷却后 直接接至 烧结区循环冷却水回水管 作为烧结区循环冷取水系统补充水 不外排 生活污水主要污染物主要为 COD SS 氨氮 10 2 2 废气排放及主要污染物 由于本工程采用烧结环冷机余热烟气 不需新增燃料 无烟尘 SO2等污染 物排放增加 对余热锅炉换热后的废气进行循环利用 可有效减少了烟气粉尘的排放 10 2 3 固体废物 本工程无工业固体废物产生 10 2 4 噪声 本工程噪声源主要来自炉 泵等的机械运转噪声和风机以及汽水管等道空气 23 动力性噪声 锅炉噪声一般在离设备 1m 处小于 85dB 锅炉安全阀及排汽管短时排汽时会产生刺耳的噪声 10 3 环境保护措施及预期效果 10 3 1 废水治理方案及预期效果 锅炉循环冷却水 作为烧结区循环冷取水系统补充水 串级使用 不外排 锅炉排污进入厂区现有的污水处理站 由公司统一调度回用或排放 生活污水经过化粪池处理后排入厂区现有的排水管网 公司统一处理 10 3 2 废气治理方案及预期效果 本工程充分利用废气余热产生蒸汽 过程中可以有效减少粉尘的排放 废气 中粉尘的排放能满足 大气污染物综合排放标准 GB16297 1996 10 3 3 固体废物处理及预期效果 生活垃圾由环卫部门统一收集 10 3 4 噪声控制及预期效果 噪声按其产生的机理大致可分为空气动力性噪声和机械噪声两大类 各类风 机产生的为空气动力性噪声 泵 锅炉噪声为机械噪声 以上设备噪声大多在 85 110dB A 之间 作为混响噪声的控制性因素 在工程的声环境影响过程中起 主导作用 其它较小的声源 包括水泵 生产操作岗位通风风机等 噪声一般在 85dB A 以下 根据噪声叠加原理 影响已不太明显 针对各类主要声源的特点 采取隔声 消音 吸声等治理措施 对设备产生 的机械噪声 在采取提高安装精度 减小声源噪声的同时 主要利用厂房等建筑 物的隔声 距离衰减等途径进行控制 1 在满足工作性能条件下 尽量选用低噪声 振动小的机械动力设备 2 各种泵设置在泵房内 3 风机入口处安装消声器 噪声治理措施均为目前运行成熟可靠的技术 能有效治理噪声污染 10 4 环境管理 监测及绿化 10 4 1 环境管理机构 环境管理是企业管理中的重要环节之一 加强环保管理工作 对于减少企业 污染物排放 促进资源的合理利用与回收 提高经济效益和环境效益有着重要意 24 义 为加强环境保护工作 公司根据具体情况 已经建立了一套环境保护管理体 制及规章制度 公司设安全环保部门主管全公司环保工作并指导各车间的环保工 作 统计环境年报和开展企业环保应用研究工作 本工程的环境管理 环境监测 工作有集团公司现有的机构负责 10 4 2 绿化 绿化对于控制粉尘 吸收有害气体 降低噪声 美化环境起着积极作用 是 工程主要环保措施之一 厂区现已有部分绿化 本工程在现有基础上完善 确保 厂区绿化系数不低于 15 10 5 结 论 根据 产业结构调整指导目录 2011 年本 该项目不属于限制类和淘汰类 为允许建设项目 拟建项目在确保环保设施与主体工程 三同时 的情况下 能 够做到污染物达标排放 并实现厂界噪声达标 25 11 劳动安全与工业卫生 11 1 设计依据 工业企业总平面设计规范 GB 50187 1993 建筑抗震设计规范 GB 50011 2010 建筑设计防火规范 GB 50016 2006 工业企业场内铁路 道路运输安全规程 GB 4387 2008 建筑物防雷设计规范 GB 50057 2010 年版 建筑照明设计标准 GB 50034 2004 工业企业设计卫生标准 GBZ 1 2010 采暖通风与空气调节设计规范 GB 50019 2003 火灾自动报警系统设计规范 GB 50116 2008 工业企业厂界环境噪声排放标准 GB 12348 2008 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 92 建筑灭火器配置设计规范 GBJ140 90 1997 年版 11 2 设计范围 为 5 7 360 烧结机配套建设 2 台余热锅炉 及与之设施配套的供配电 采暖通风 给排水 土建等公辅设施 11 3 项目涉及的危险 有害因素 项目在生产过程中存在的危险 有害因素包括火灾 爆炸的危害 高温 高 温灼烫及热辐射的危害 特种设备的危害 电气事故的危害 物体打击及坍塌的 危害 噪声及振动的危害 机械伤害 高处坠落的危害 粉尘的危害 其他伤害 事故等 11 3 1 火灾 爆炸 火灾是一种燃烧现象 当燃烧失去控制时 便形成火灾事故 同时引发爆炸 火灾爆炸事故在较大范围内造成人员伤亡及财产损失 车间内有大量电气设施及其电缆系统 一旦发生事故 易引起着火 甚至酿 成巨大火灾与爆炸事故 11 3 2 高温灼烫及热辐射的危害 26 环冷机烟气会引起操作工人中暑 头晕 心慌 恶心等症状 且高温作业引 起呼吸和消化系统疾病 以及风湿性关节炎和眼结膜炎等疾病 同时高温设备 会引起操作工人误接触 存在烫伤 灼伤的危害 11 3 3 电气事故的危害 电气事故分触电事故 雷击事故 电气装置事故等 本项目的供 配 用电 系统的电气设备 线路和正常不带电的金属部件等 在异常情况下均有可能造成 电气事故 11 3 4 特种设备的危害 起重机械的危害 起重设备行车通常出现的故障或事故有 漏电 钢丝绳断开 吊钩断裂 提 升限位装置失灵 大车或小车脱轨等 上述故障都有可能导致人身伤害事故 压力容器 蒸汽包 管道 爆炸的危害 本项目建设蒸汽余热锅炉 由于压力容器内的介质处于压缩状态 它的作用 力不仅仅局限于对容器和管道的底部 而是几乎均匀作用于容器的所有内表面 一旦压力容器发生爆炸 介质将产生降压膨胀 对周围的人和物构成伤害和破坏 11 3 5 物体打击及坍塌的危害 物体打击是指物体在重力或其他外力的作用下产生的运动 打击人体造成人 身伤亡的危险 坍塌是指物体在外力或重力作用下 超过自身强度极限或因结构 稳定性破坏而造成的事故 11 3 6 机械伤害 机械伤害主要是指本项目在在生产过程或设备检修过程中 操作 检修人员 接近机械运动部件的危险区域时 如果危险区域无防护罩 防护屏挡板或强度不 足或失效 设备之间无足够的安全距离 容易引起碰撞 绞 碾等机械伤害 11 3 7 高处坠落的危害 坠落的危害是指在高处作业中如检修 操作等 发生坠落造成的伤亡事故 高处作业或场所 如扶梯 防护栏杆设置不符合规范要求 锈蚀失效 操作 人员注意力不集中 作业现场杂乱等 均有造成人员发生高处坠落事故的可能 11 3 8 噪声及振动的危害 本项目工作场所的噪声由机械噪声和电磁噪声构成 其噪声源主要是冷却风 27 机 辅助设施运行中产生 长期接触高强度噪声会对人体产生听力损伤 神经系统危害和心血管系统危 害 从而引发噪声性疾病 振动对人体各系统均可生产影响 分为全身振动和局 部振动 振动可引起脑电图改变 心血管疾病 骨质疏松 骨关节变形和坏死 听力下降等疾病 11 3 9 粉尘的危害 粉尘中含大量铁粉 煤粉 焦粉 生石灰粉 粒度绝大部分小于 10 微米的 混合粉尘 操作工未佩带防尘口罩有加大造成尘肺病的危险 3 采用的安全设 施和措施 11 4 主要的安全措施 11 4 1 预防自然危害措施 暴雨 洪水 厂区场址标高设计考虑不低于该地区历年最高洪水位 建筑物室内地坪高于 室外地坪 防止暴雨积水漫入室内 厂区设有良好的雨排水管网 雨水排水管网 按当地暴雨公式设计 雷电 工艺管路及工艺厂房高度超过 15m 的建筑物均考虑加设避雷装置 地震 该地区为地震烈度 7 度 本工程主厂房和配套的公辅设施等所有建 构筑物 均按地震烈度 7 度进行设防 大风 根绝当地气象条件 高大建筑物设计考虑抗风压负荷 暑 冻的不利影响 操作室 控制室 计算机室内设空调机组降温 在冬季 地面以上的管道 水池等处设计防冻保温层 地下管道埋藏深度大于当地冻土深度 11 4 2 生产过程中安全措施 总图布置方面采取的安全设施 厂区选址严格执行国家有关法律 法规和标准 满足防火 防爆及工业卫生 的要求 厂区各建筑与厂区围墙之间的距离 厂区内建筑物与厂区外建筑物间的 距离符合 工业企业总平面设计规范 的要求 28 工艺和设备方面采取的安全设施及防范措施 在工艺设备的设计及选型中 应结合实际情况尽可能的采用技术成熟 质 量可靠和高效节能 安全附件齐全的设备 并采用成熟的工艺技术 应选用国家认定的有制造资质的专业生产厂的产品 所有非标设备的制造 安装 未经技术监督部门审查批准 不得擅自加工制造设备 进行工程安装 高温灼烫及热辐射的安全设施及防范措施 使用隔热服等个人防护用品 及时供应清凉饮料 特种设备的安全设施及防范措施 应选用国家认定的有制造资质的专业生产厂的产品 要求安全设施附件齐全 可靠 技术资料全面 压力容器的安全防范措施 按照 特种设备注册登记与使用管理原则 要求 新增特种设备在投入使用 前 使用单位必须到所在地区的地市级以上的特种设备安全监察机构办理注册登 记手续 注册登记后 才能投入使用 企业应到市技术监督局办理特种设备使用 证 方可使用 电气设计方面安全防范措施 在主控室设设置火灾自动报警控制器 配电室 变压器室 电缆夹层等处设 感烟 感温探测器 防机伤 电伤和人员坠落 设备裸露的运转部分设防护罩 防护栏或挡板 并在设备周围设有足够的检 修空间和人行通道 电气设备及电缆的金属保护外壳采取安全保护接地装置 检修照明采用 24V 安全电压 11 5 职业卫生与健康防护 11 5 1 防噪声 在设备采购上 选用低噪声 低振动的设备 在有持续产生噪声各风机室 设计考虑隔声操作室 隔声值班休息室及 其他吸声 消声措施 锅炉启动排汽管道上装设微孔消音器 个人防护 利用个人防护组织或减缓噪声对人体的侵害 保护人耳使其免 受过度刺激 断续产生噪声的岗位工人操作时 配带耳塞 耳罩个人防护 29 11 5 2 防暑 防潮 针对换冷热风系统及其附属设备等的管道和设备 均用优质保温材料与外界 隔开 保温的主要目的不仅仅是防暑降温及生产安全 重要的是防止热量散失 提高热效率 生产操作人员一般在集中控制室或值班室内工作 对重要或生产人员集中的 地方设置空气调节系统 满足 工业企业设计卫生标准 的规定 远离热源可以 达到防暑的目的 对于现场巡回检查或就地操作的人员 除采取车间降温 局部 通风等措施外 对于环境恶劣场所的阀门采用电动控制 以改善操作条件 11 5 3 防毒 防腐蚀 在加药间均采取通风措施 对装有有害物质的容器 采用密闭 吸收等方式 防止有害气体外溢 贮存 输送腐蚀性介质的容器 管道均采取防腐措施 同时 加强个人防护 11 6 安全与工业卫生预期效果 本项工程各专业均考虑了比较完善的安全与工业卫生措施 针对生产过程中 可能发生的触电 中毒窒息 灼伤等职业危险因素均采取了有效的控制和防范措 施 在严格执行操作规程和各种规章制度的情况下 可以保证安全正常生产和生 产工人的身体健康 并充分绿化厂区内空闲地带使各类操作人员和管理干部的工 作环境清洁 适宜 符合安全与工业卫生的各项规定 从而保障了人身安全 健 康 为提高劳动生产率创造条件 提供保证 12 能源分析 12 1 概述 在烧结矿生产过程中 特别是烧结矿由鼓风式环冷机冷却过程中会排出大量 温度为 250 380 的低温烟气 其热能量大约为烧结矿烧成系统热耗量的 30 左右 如果将冷却产生的大量低温烟气余热进行回收进行发电 必将提高烧结矿 生产过程的能源利用率 降低工序能耗 为工厂带来十分可观的经济效益 同时 减少烟气热 尘排放 减轻对大气环境的影响 12 2 编制依据 12 2 1 国家法律法规 中华人民共和国节约能源法 中华人民共和国清洁生产促进法 国务院关于加强节能工作的决定 国发 2006 28 号 国务院关于印发节能减排综合性方案的通知 国发 2007 15 号 国务院关于发布促进产业结构调整暂行规定的通知 国发 2005 40 号 节能中长期专项规划 发改环资 2004 2505 号 华人民共和国国家发展改革委员会 关于印发固定资产投资项目节能评估和 审查指南 2006 的通知 发改环资 2007 21 号 中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年计划纲要 重点用能单位节能管理办法 原国家经贸委令第 7 号 民用建筑节能管理规定 建设部部长令第 76 号 中国节能技术政策大纲 2006 年 产业结构调整指导目录 2005 年本 国家发展和改革委员会 40 号令 钢铁产业发展政策 江苏省节约能源条例 江苏省政府关于加强节能工作的意见 苏政发 2006 152 号 省政府关于印发江苏省节能减排工作实施意见的通知 苏政发 2007 63 号 31 12 2 2 国家及行业标准 规定 规范 工业企业能源管理导则 GB T15587 1995 企业能源审计技术通则 GB T17166 1997 企业能耗计量与测试导则 GB T6422 1986 用能单位能源计量器具配备与管理通则 GB T17167 2006 综合能耗计算通则 GB T2589 1990 评价企业合理用热技术导则 GB T3486 1993 评价企业合理用电技术导则 GB T3485 1998 评价企业合理用水技术导则 GB T7119 1993 工业设备及管道绝热工程质量检验评定标准 GB50185 1993 清水离心水泵能效限定值及节能评价值 GB