2013年环境科学鞍钢实习报告最终版.doc

1. 生产实习目的与任务生产实习是重要的教学环节,是理论与实际相结合的途径之一。通过实习使学生全面了解钢铁冶金联合企业的生产工艺流程、冶金生产基本原理和主要设备；了解钢铁生产过程产生的环境污染问题，钢铁企业中资源综合利用和“三废”治理的工艺和主要设备；了解清洁生产、循环经济和产业生态学理论在钢铁冶金工业中的具体应用实践；使学生主动接触实际，接触现场工作人员，积极参加生产实践和环境保护实践活动，在生产和环保技术及管理方面学得较多的实际知识和技能；联系生产实际，运用已学过的理论知识分析实际问题，巩固已学知识，为环境科学专业基础课和专业课的进一步学习奠定基础。2、实习单位简介鞍山钢铁集团公司总部坐落在辽宁省鞍山市，始建于 1916 年，前身是日伪时期的鞍山制铁所和昭和制钢所。 1948 年鞍山钢铁公司成立，翌年 7 月 9 日 在废墟上开工，迅速恢复了生产，并进行了大规模技术改造和基本建设。 目前鞍钢己形成从采矿、选矿、炼铁、炼钢到轧钢综合配套，以及焦化、耐火、动力、运输、冶金机械、建设、技术研发、设计、自动化、综合利用等辅助单位组成的大型钢铁企业集团。能够生产 700 多个品种、 25000 多个规格的钢铁产品。形成年生产铁 1600 万吨，钢 1600 万吨，钢材 1500 万吨的综合生产能力。 （一） 冷轧厂1.1冷轧厂简介冷轧产品鞍钢股份冷轧厂是中国冷轧板生产的摇篮和诞生地，于1960 年建成投产，为当时中国第一家冷轧薄板生产厂。1997 年鞍钢股份有限公司成立后，经过不断的技术改造和管理升级，鞍钢股份冷轧厂已经能够生产热轧酸洗板、冷轧板、热镀锌钢板、彩色涂成板等多元化优质终端产品，以及代表冷轧工艺高水平的 05 级家电板和轿车板。冷轧厂针对汽车行业、家电行业、门业、搪瓷业、建筑业、制造业等行业的特点，已经成功地开发了德国标准 St 系列、日本标准 SP 系列、超低碳、超深冲 IF 钢系列、链条用钢系列、低碳低硅冷板系列、搪瓷钢系列、自行车用钢板系列、烘烤硬化钢系列、含磷钢系列、客车车厢用钢板系列、家用电器钢板系列、低合金系列等具有高附加值的冷轧钢板产品.2003年4月，鞍钢建成了2#冷轧生产线，设计生产能力为150万吨/年，产品定位于汽车板、家电板及面向海外市场的专用材。这是我国第一次依靠自己的技术力量，通过自士研发、系统集成建成的大型宽带钢冷轧生产线，其主要设备包括酸轧联合机组、罩式退火炉、平整机组、精整机组和2条镀锌机组等。2#冷轧生产线采用了世界先进的酸轧联机技术，板型、板厚控制技术，全流程实现了四级计算机管理。它的生产工艺和技术设备以及产品实物质量指标和技术经济指标都达到了国际先进水平。与同类项目相比，节约投资近30%. 2#冷轧生产线的建成标致着我国具备了自主集成和建设具有国际先进水平的大型宽带钢冷轧生产线的能力。1.2 冷轧带钢板生产工艺流程冷轧板带钢生产的工序和工艺流程于产品紧密相连，随产品的要求不同工艺流程也有所不同。冷轧板带钢产品以热轧带钢作为原料，因其表面有氧化铁皮，所以在冷轧前要把氧化铁皮清除掉，故酸洗时冷轧生产的第一工序。酸洗后即可轧制，轧制到一定厚度，由于带钢的加工硬化，需进行中间退火，使带钢软化。退火之前由于带钢表面有润滑油，必须把油脂清洗干净，否则在退火中带钢表面形成油斑，造成表面缺陷。经过脱脂的带钢，在代有保护性气体的炉中进行退火。退火之后的带钢表面是光亮的，所以在进一步的轧制和平整时，就不需酸洗。带钢轧至所需尺寸和精度后，通常进行最终退火，为获得平整光洁的表面及均匀的厚度和调节机械性能要经过平整。带钢在平整之后，根据订货要求进行剪切。成张交货要横切，成卷交货必要时要纵切。综上所述，一般用途冷轧板带钢的生产工序是：酸洗、冷轧、退火、平整、剪切、检查缺陷、分类分级以及成品包装。鞍钢冷轧工区主要包括冷轧检修、硅钢检修、液压维修中心和仓储检修四个作业区，主要承担冷轧1#线、2#线、3#线、4#线，镀锌1#线、3#线、4#线、5#线和冷轧无取向硅钢生产线的检修和维护的任务。1.3 冷轧过程产生的乳化液处理工艺1.3.1 废乳化液冷轧机组在生产过程中会产生废乳化液和含油废水。其中乳化液主要由轧制油、乳化剂、添加剂和除盐水配制而成, 乳化液在循环使用过程中, 由于高温高压的作用下会逐渐老化, 如分子结构破坏、添加剂失效、外来油混入严重、腐败变质等。含油废水主要是地下稀油站卫生清扫水和泄漏的机械油。该废水成分复杂, 处理难度较大, 一直是困扰我国钢铁行业的重要环保难题。1.3.2 无极陶瓷膜超滤技术超滤技术是膜分离技术的一种, 其工作原理如下: 在压力的作用下, 原料液在膜管内流动, 分子量小的水、盐和可溶性物质等可以通过半渗透薄膜; 而分子量较大的油类、胶体和悬浮固体则滞留并浓缩。超滤技术采用的是错流过滤方式, 即进料液的流动方向与膜的压力方向垂直。与一般的终端过滤方式不同, 错流过滤方式中含有渗透液和循环流体两股液体, 通过选择不同的膜孔径, 可以使渗透液含油量低于国家排放标准, 从而达到处理的目的。两种过滤方式示意图见图1。目前应用于冷轧废水的无机膜超滤技术采用的陶瓷膜是以无机陶瓷材料经特殊工艺制备而成的非对称膜。无机膜超滤技术虽然起步较晚, 但因其清洗周期短、使用寿命长以及具有很高的热稳定性等优点, 而得到了迅猛发展, 并已取代有机膜超滤技术, 迅速占领了钢铁企业冷轧含油废水处理的市场。1.3.3 废乳化液处理工艺从轧机各机组连续排放及从平整机、磨床等设备间断排出的含油乳化液废水以12m3/h的流量进入废水处理站两个平行布置的乳化液调节池(约500m3/座),在此池中进行静沉油水分离,比水轻的浮油上浮到调节池表面,比水重的残渣沉到池底。这样可以利用刮油刮渣机将游离的浮油和油脂去除,直接送至浓乳化液分解箱;将池底部的污泥刮至池底的污泥坑,并定期加以清理。用提升泵将含油乳化液废水送到纸带过滤机,去除杂质后进入循环箱(100m3),废水循环超滤,渗透出的水达标后排放,浓缩后的乳化液回到循环箱继续循环超滤。循环槽上的浮油用带式除油机去除,送到浓乳化液分解箱,分解箱内设蒸汽盘管,废油被加热至8090后分层,下部含油废水用泵抽至调节池,上部浮油用废油泵输送至废油收集箱。由于该废油是采用物理方法分离的,因此具有回收利用价值。调节池、乳化液循环箱、浓乳化液分解箱、废油罐均设加热蒸汽盘管,间接加热温度为70,以防止乳化油凝固,影响处理效果。超滤技术处理含油废水工艺流程图见图2。1.3.4反冲洗系统超滤装置运行一段时间后,油、污垢等会堵塞膜管,导致膜通量大幅衰减,因此要定期进行反冲洗。由于无机膜具有优异的化学稳定性和较高的机械强度,因此可以采用的反冲洗方法很多。针对不同的污染物,可以采用不同的清洗剂。通常情况下,采用强酸、强碱交替清洗膜管,并可加入次氯酸钠等氧化剂与表面活性剂。在清洗过程中,常采用高速低压的操作方法,以最大限度地恢复膜通量。化学清洗结束后,用清水漂洗至中性。视原料液的体系,通过实验确定选择何种化学清洗剂和清洗方法。反冲洗的时间和效果对整套超滤系统能否正常运行有直接影响。1.4 冷轧过程产生的含酸废水的酸洗酸再生机组工艺1.4.1再生原理从酸洗来的废酸经除硅过滤后，进入预浓缩器内。预浓缩器底部设有两组泵：一组将废酸在预浓缩器内循环，于焙烧炉产生的气体充分交换；另一组泵则将浓缩后的废酸在预浓缩器内循环，于焙烧炉产生的气体充分交换；另一组泵则将浓缩后的废酸（此时酸浓度约100克/升左右）送到喷雾焙烧炉内，使燃气于酸液成逆流，并在425的温度下进行如下反应：反应后废酸分解成为HCl气体与空心球状的氧化铁颗粒。氧化铁粉从焙烧炉的底部，经破碎机和旋转阀进入风送装置，再输送到氧化铁贮仓。反应炉中的气体则从反应炉的顶部逸出，经双旋风分离器除去气体中剩余的氧化铁粉末，然后再进入预浓缩器。双旋风分离器所收集的氧化铁粉则经过旋转阀自动返回焙烧炉。从预热器经过降温和洗涤后的气体，进入吸收塔底部，自下而上的经过吸收层。酸洗冲洗水经泵送入洗涤塔底部贮水罐，再用泵送到吸收塔顶部进行喷淋，吸收气体中的HCl，从而形成浓度约为18%的再生酸。再生酸流入再生酸贮罐。从吸收塔顶出来的废气，通过排烟风机，由烟囱排入大气。1.4.3除硅系统在浸溶塔中被铁富化了的废酸自流到氨罐中，在此用25%氨水将PH值控制在4-5，然后再流到不断鼓入空气的氧化罐中，使部分二价铁离子被氧化为三价铁离子，所生成的沉淀物将废酸中的二氧化硅吸附，再在沉降罐中加入絮凝剂，使沉淀物迅速沉降。沉积罐中上部的清夜即为除去二氧化硅的废酸，被送往废酸罐储存，底部的沉淀物送到板框压滤机进行压滤，滤液送往废酸罐，滤饼装车外送。流程如下：（2） 炼铁总厂2.1、炼铁厂简介鞍钢股份炼铁总厂是由始建于 1917 年的原鞍钢烧结总厂和炼钢厂于 2000 年 7 月组建而成，是鞍钢股份下属的主体生产厂之一，占地面积尽 240 万平方米，主体设备有烧结机 9 台、总面积 1906 平方米，带式焙烧机，面积为 321.6 平方米，大、中型高炉九座，高炉有效容积 20191 立方米 ; 在建一座 2580 立方米高炉。 主要产品是人造富矿和制钢生铁，人造富矿生产能力达 2100 万吨，生铁生产能力达 1500 万吨。随着鞍钢股份改造东部、开发西部整体战略的推进，炼铁总厂也发生了翻天复地的变化。西部新区 2 座 3200 立方米的现代化高炉、配套新建的 2 台 328 平方米现代化烧结机己于 2005 年底陆续投入生产。到 2007 年，炼铁总厂将形成 3 座 3200 立方米和 5 座 2580 立方米高炉，年产生铁能力将达到 1600 万吨。 2.2、炼铁的基本原理：炼铁是利用高炉的高温将铁矿石融化，同时利用炉内的还原氛围将铁还原出来，汇聚形成铁水。高炉生产是连续进行的。一代高炉能连续生产几年到十几年。生产时，从炉顶（一般炉顶是由料种与料斗组成，现代化高炉是钟阀炉顶和无料钟炉顶）不断地装入铁矿石、焦炭、熔剂，从高炉下部的风口吹进热风（10001300摄氏度），喷入油、煤或天然气等燃料。装入高炉中的铁矿石，主要是铁和氧的化合物。在高温下，焦炭中和喷吹物中的碳及碳燃烧生成的一氧化碳将铁矿石中的氧夺取出来，得到铁，这个过程叫做还原。铁矿石通过还原反应炼出生铁，铁水从出铁口放出。铁矿石中的脉石、焦炭及喷吹物中的灰分与加入炉内的石灰石等熔剂结合生成炉渣，从出铁口和出渣口分别排出。煤气从炉顶导出，经除尘后，作为工业用煤气。现代化高炉还可以利用炉顶的高压，用导出的部分煤气发电。这一过程即为炼铁过程。2.3、生产工艺流程2.3.1鞍山钢铁公司炼铁厂炼铁工艺工成流程大致如下图： 2.3.2炼铁的工艺流程： 高炉冶炼是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程。铁矿石、焦炭和熔剂等固体原料按规定配料比由炉顶装料装置分批送入高炉，并使炉喉料面保持一定的高度。焦炭和矿石在炉内形成交替分层结构。矿石料在下降过程中逐步被还原、熔化成铁和渣，聚集在炉缸中，定期从铁口、渣口放出。 2.4炼铁的主要设备：高炉 ： 横断面为圆形的炼铁竖炉。用钢板作炉壳，壳内砌耐火砖内衬。高炉本体自上而下分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹 、炉缸5部分。由于高炉炼铁技 术经济指标良好，工艺 简单 ，生产量大，劳动生产效率高，能耗低等优点，故这种方法生产的铁占世界铁总产量的绝大部分。高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从位于炉子下部沿炉周的风口吹入经预热的空气。在高温下焦炭（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料）中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶排出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。高炉冶炼主要产品是生铁 ，还有副产高炉渣和高炉煤气。 高炉热风炉：热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。铁水罐车: 铁水罐车用于运送铁水，实现铁水在脱硫跨与加料跨之间的转移或放置在混铁炉下，用于高炉或混铁炉等出铁。 2.5高炉顶余压发电（TRT）的原理、工艺流程与装置。 2.5.1余压发电原理：TRT(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称TRT) 高炉煤气余压透平发电装置(即TRT)是利用高炉冶炼的副产品高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能. 2.5.2.TRT工艺流程： 高炉产生的煤气，经重力除尘器，两级文氏管，进入TRT装置。经入口电动碟阀，入口插板阀，调速阀，快切阀，经透平机膨胀作功，带动发电机发电，自透平机出来的煤气，进入低压管网，与煤气系统中减压阀组并联。 发电机出线断路器，接于10KV系统母线上，经当地变电所与电网相连，当TRT运行时，发电机向电网送电，当高炉短期休风时，发电机不解列作电动运行。 TRT装置由透平主机，大型阀门系统，润滑油系统，液压伺服系统，给排水系统，氮气密封系统，高，低发配电系统，自动控制系统八大系统部分组成。2. 高炉冶炼设备 高炉简图如下： 高炉壁有两层，冷却层时时对炉壁进行冷却。上部为进料口，由于高炉内部味甘温高压的状态，在进料口有一个钟形的密闭器。 冶炼时，矿料由上部进料口经过螺旋的放料区域，将矿料充分展开后，密封。从下部向炉内吹入，煤粉与高温空气，高温空气温度高达10001300，矿料在高温下被还原成铁，铁呈熔融状，铁水与矿渣一起落入炉子下部，由于密度不同，他们会在炉体下部自动分层，当铁水高度达到一定数值时，打开下部出口，铁水与矿渣被分层导出。(3) 化工总厂3.1化工厂简介 化工总厂是鞍钢股份有限公司下属的重要主体厂。化工总厂始建于 1919年，经过80余年的发展壮大，已成为中国最大的、 具有领先地位的炼焦及煤化工产品生产企业。厂区占地150万平方米，并拥有一个负责自主研发的鞍钢焦化技术中心，技术力量雄厚。 化工总厂年生产焦炭600万吨，煤化工产品30余万吨。拥有一批装备精良、工艺先进的生产线。特别是经过近几年技术改造，国内先进水平的6米焦炉、140万吨干熄焦、制冷、生物脱氮、大回收已经陆续投入运行。 生产的产品有焦炭、煤气、苯系列、萘系列、洗油系列、酚系列、吡啶系列、沥青系列等60余种，其中大宗产品40多种，小吨位及新产品20余种。产品畅销全国各地，硬质沥青、硫酸铵等远销海外。我们的产品以其技术新、质量优、服务好而深得用户信赖。 3.2化工厂的主要工艺流程 化工厂用来生产煤气与焦炭。其中最重要的两个设备就是炼焦炉与干法熄焦系统。炼焦炉是由110个小的炼焦炉组成，其工艺流程为通过对煤炭的干馏产生煤气与焦炭。煤炭的干馏过程是这样，利用煤气点燃产生的1300度高温利用耐火材料将 热量传递到煤区，使煤炭发生化学反应。焦炭出炉后有很高的温度，这样不能进行冶炼的，首先要对其进行进行冷却。一般工业上采用的是湿法冷却，即在焦炭上喷洒冷却水，但这样，会使焦炭质量变差同时产生大量粉尘等污染物。鞍钢在工艺上采用了先进的干法熄焦系统，通过氮气使焦炭熄灭并冷却，对敢问气体进行回收利用。 其具体工作原理是：出炉焦炭运送到干熄炉，被调入一个圆柱形容器，缓慢向路子下方运动，同时丛炉子下方通入氮气，利用氮气熄灭燃烧的焦炭同时对焦炭进行冷却。产生的高温蒸气通入冷却器，利用水循环进行热交换，产生的高温高压水蒸气通入汽包，从到发电厂发电。余下水蒸气通入冷却塔进行回收利用。高温焦炭在氮气的冷却下送入冶炼车间。整个冷却过程要两个小时。 整个工艺可以分为几个部分：1. 提升下降。 提升下降是指将待冷却的焦炭送入干熄炉。出炉焦炭温度在1000度左右，要提升到40m左右的高度，再送入干熄炉除了对机械要求外，要加装相应的位置检测环节，控制提升高度与速度。此外还要加入相应的安全系统防止发生故障产生事故。 2. 炉内冷却。 冷却采用的是氮气，氮气在风机带动下从路子下部打入，同时，会产生很大风压，在炉中，对风压有严格要求，太小冷却效果小，太大，易把焦炭吹起，严重堵塞上面的氮气管道，发生事故。通过风速与流量检测系统，精确控制风压。 3. 炉中干熄。 在干熄中要注意焦炭在炉中下降速度。在熄焦炉上部，有一个水封装置，防止炉中气体泄漏。 4. 热氮气的冷却。 氮气的冷却要注意冷却水流量与蒸汽的流量压力。 在炼焦与熄焦过程中，会产生一些有毒气体，像煤气，在车间中，建有煤气检测装置当煤气超过标准时，便会报警。 3.3炼焦：1. 目的与意义 炼焦是将煤炼成焦炭的过程。炼焦煤在隔绝空气条件下加热到1000左右（高温干馏），通过热分解和结焦产生焦炭、焦炉煤气和炼焦化学产品。冶金焦炭含碳量高,气孔率高,强度大（特别是高温强度），是高炉炼铁的重要燃料和还原剂，也是整个高炉料柱的支撑剂和疏松剂。由高温炼焦得到的焦炭可供高炉冶炼、铸造、气化和化工等工业部门作为燃料和原料；炼焦过程中得到的干馏煤气经回收、精制可得到各种芳香烃和杂环混合物，供合成纤维、医药、染料、涂料和国防等工业做原料；经净化后的焦炉煤气既是高热值燃料，也是合成氨、合成燃料和一系列有机合成工业的原料。因此，高温炼焦不仅是煤综合利用的重要途径，也是冶金工业的重要组成成分。同时高效能的炼焦在工业生产和可持续发展等方面也具有深刻地意义。2. 生产基本原理： 炼焦的基本原理即在隔绝空气高温的情况下使煤焦化形成焦煤，同时生成副产物焦炉煤气等。炼焦生产，基本原料是炼焦煤。将炼焦煤在密闭的焦炉内隔绝空气高温加热放出水分和吸附气体，随后分解产生煤气和焦油等，剩下以碳为主体的焦炭。煤的干馏分为低温干馏，中温干馏和高温干馏三种。它们的主要区别在于干馏的最终温度不同， 低温干馏在500-600，中温干馏在700-800，高温干馏在900-1000。目前的炼焦炉绝大多数属于高温炼焦炉，主要生产冶金焦，炼焦煤气和炼焦化学产品。这种高温炼焦过程，就是高温干馏。我们所看到的鞍山钢铁集团的焦化也是高温干馏。 3.生产工艺流程 鞍山钢铁集团的焦化炉的主要工艺过程是将煤粉从顶部送入炉膛，炉膛采用6米110孔，焦化最高温度1620摄氏度。出炉不超过1350摄氏度。每九分钟出炉一次，19小时一次循环。其具体参数和流程如下：由备煤车间送来的配合煤装入煤塔，装煤车按作业计划从煤塔取煤，经计量后装入炭化室内。煤料在炭化室内经过一个结焦周期的高温干馏制成焦炭并产生荒煤气。炭化室内的焦炭成熟后，用推焦车推出，经拦焦车导入熄焦车内，并由电机车牵引熄焦车到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筛焦工段，经筛分按级别贮存待运。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700左右的荒煤气在桥管内被氨水喷洒冷却至90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等同氨水一起经过吸煤气管送入煤气净化车间。焦炉加热用的焦炉煤气，由外部管道架空引入。焦炉煤气经预热后送到焦炉地下室，通过下喷管把煤气送入燃烧室立火道底部与由废气交换开闭器进入的空气汇合燃烧。燃烧后的废气经过立火道顶部跨越孔进入下降气流的立火道，再经蓄热室，又格子赚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、烟囱排入大气。4. 生产设备：1.焦炉2.推焦车3.拦焦车4.凉焦台等3.4初步了解干熄焦的基本原理、工艺流程与装备。 1.（CDQ）干熄焦的基本原理： 干熄焦即在空气冷却过程中，应用氮气等惰性气体将热的焦炭冷却下来大约在180摄氏度左右，并利用余热进行发电。冷却后的焦炭经过传送机送出炉。就是将红焦用提升机装入干熄炉中，在炉中用氮气将其窒息，（此时氮气温度能达到800左右）熄灭后的焦炭经排出装置排泄到皮带。氮气则经过一、二次换热器产生蒸汽，蒸汽用来发电或者取暖。而温度降低的氮气在重新循环到干熄炉内。 2.干熄焦的工艺流程： 装满红焦的焦罐车由电机车牵引至提升井架底部。提升机将焦罐提升并送至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。在干熄炉中焦炭与惰性气体直接进行热交换，焦炭被冷却至200以下，经排焦装置卸到带式输送机上，然后送往焦处理系统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的供气装置鼓入干熄炉内，与红热焦炭逆流换热。自干熄炉排出的热循环气体的温度约为，经一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，温度降至250270。由锅炉出来的冷循环气体经二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经锅炉给水预热器冷却至约130后进入干熄炉循环使用。次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。干熄焦装置的装料、排料、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。3.干熄焦的主要设备：1：圆型干熄炉：干熄炉为圆形截面竖式槽体，外壳用钢板及型钢制作，内衬隔热耐磨材料，干熄炉顶设置环形水封槽。干熄炉上部为预存段，中间是斜道区，下部为冷却段。预存段的外围是汇集36个斜道气流的环形气道，它沿圆周方向分两半汇合通向一次除尘器。预存段设有料位计、压力测量装置、测温装置及放散装置。环形气道设有空气导入装置、循环气体旁通装置、气流调整装置。冷却段设有温度测量孔、干燥时的排水汽孔、人孔及烘炉孔。冷却段下部壳体上有两个进气口，冷却段底部安装有供气装置。鞍钢所采用的干熄炉为煤容量：28.5t 产焦：21.5t 年产量：110万吨的干熄炉。A.预存段：预存段用于接受间歇装入的红焦，具有缓冲功能，可补偿生产的波动；在冷却段，红焦与低温循环气体进行热交换，经降温冷却后排出 B.斜道区斜道区位于预存段与冷却段之间，从干熄炉底部供气装置进入的低温循环气体吸收红焦的显热后经斜道及环形气道排出，并流经干熄焦锅炉进行热交换。C.冷却段 顾名思义是最后的冷却阶段，将焦炭冷却至常温。 （四）热电厂实习时间：实习车间：锅炉车间和控制室主要设备：锅炉（包括水冷壁、下降管和汽包）、汽轮机、磨煤机、除尘器和冷却塔等51 、了解鞍钢发电在鞍钢的特殊地位，了解火力发电的生产工艺流程和主要蒸汽动力装置。（1）：鞍钢发电厂在鞍钢的特殊地位：鞍钢发电厂建厂久远，在起初时对整个东北的电力供应有着极大影响，现有两台发电机组，鞍钢发电厂位于鞍钢能源动力总厂内，共有五个分厂。由于鞍钢是钢厂的特殊因素，其发电厂的地位不同于其他厂矿的发电厂或是纯粹的热力发电厂。由于鞍钢用电量巨大，且其发电厂的装机容量不大，故而能源动力总厂发出的电力不作为钢厂使用的主要电源，其发出的电力主要作为安保电力或备用电力已被突发情况时使用。同时由于其处于钢厂的特殊位置，其还肩负着对输运往来的蒸汽进行调压，合理调度分配的作用，所以说能源动力总厂不能单纯的视为发电之用，其在鞍钢地位十分特殊，不可或缺。当钢厂出现外网电源供应出现问题时将会满足必要的电力需求。从而可以最大限度的减少经济损失。目前，发电厂内有锅炉13台，新建4台220吨高炉，内部蒸汽温度535,压力9.8MPa ，由老式锅炉改造4台，130t，蒸汽温度410压力3.2mpa，改进后高炉煤气燃烧量由22万m/h提升到44万m/h。混烧炉内燃料构成是70%燃煤+30%高炉煤气。（2）火力发电的生产工艺流程鞍钢发电厂以煤及煤气或少量的柴油为燃料，燃料在锅炉内燃烧，将锅炉里的水加热生成蒸汽，然后将来自锅炉的具有一定温度、压力的蒸汽经主汽阀和调节汽阀进入汽轮机内，依次流过一系列环形安装的喷嘴栅和动叶栅而膨胀做功，将其热能转换成推动汽轮机转子旋转的机械能，通过联轴器驱动发电机发电。膨胀做功后的蒸汽由汽轮机排汽部分排出，排汽至凝汽器凝结成水，再送至加热器、经给水送往锅炉加热成蒸汽，如此循环。也就是蒸汽的热能在喷嘴栅中首先转变为动能，然后在动叶栅中再使这部分动能转变为机械能。 工作原理就是一个能量转换过程，即热能-动能-机械能-电能。最终将电发送出去。鞍钢发电厂的另一个重要的作用是为高炉的鼓风机提供动力，其中一部分动力是直接由蒸汽机直接带动鼓风机，从中大大减少了能量转化过程中的损失。4.2、主要蒸汽动力装置：1锅炉锅炉机组的组成部件分为两部分，即本体设备和辅机设备，本体设备包括：炉膛、燃烧器、空气预热器、省煤器、水冷壁、锅筒或启动用汽水分离器、过热器、再热器等；辅机设备包括：设备给煤机、磨煤机、送风机、吸风机、给水泵、吹灰器、碎渣机、除尘器、灰浆泵。锅炉机组由制粉系统、燃烧系统、汽水系统、除渣、除灰和清灰系统以及烟气排放系统构成。1）制粉系统原煤输送系统将破碎后的原煤送入原煤仓给煤机磨煤机煤粉分离合格的煤粉由空气送入炉内燃烧。2）燃烧系统燃烧器二次风喷口燃烧室空气 送风机 空气预热器热风管道煤粉燃烧器一次风喷口燃烧室3）汽水系统给水(凝结水和少量补给水) 水处理设备除去大部分杂质汽轮机低压蒸汽抽汽加热并经除氧器去除给水中的氧和不溶解性气体由给水泵提高给水压力汽轮机高压蒸汽抽汽加热锅炉省煤器加热水冷壁蒸发过热器升温至汽机要求的进汽温度。4）除渣、除灰和清灰系统燃烧产生的大块熔渣（约占总灰量的510%），经水冷壁冷却形成固态渣由炉底排放经碎渣机破碎；烟气中携带的细灰粒（约占总灰量的9095%），经除尘器将细灰从烟气中分离出来，由除灰系统送往灰场；锅炉运行中沉积到受热面上的细灰由吹灰器清除进入除灰系统。5）烟气排放系统燃烧产生的烟气由锅炉尾部的空气预热器出口排出后，经过除尘器，将烟气中的大部分细灰分离出来，排往除灰系统，以防止粉尘粒子对大气产生污染。2汽轮机汽轮机是以水蒸气为工质，将蒸汽热能转换成转子旋转的机械能的动力机械。在热力发电厂中作原动机。在以煤、石油和天然气为燃料的火力发电厂、核电站和地热电厂中，都采用以汽轮机为原动机的汽轮发电机组，其发电量约占总发电量的80左右。汽轮机的排汽或中间抽汽还可以用来满足生产和生活的供热需要，这种既供热、又供电的汽轮机称为热电合供汽轮机。3冷水塔冷水塔式利用自然或极限通风，用空气将热水进行冷却降温的装置。1）分类：按照循环水在塔内是否与空气直接接触，分为干、湿式。干式：循环水流经塔内的换热器，再与空气进行热交换。湿式：水与空气直接接触。干式用于水源紧张之处，不允许水分散失；或循环水有污染；湿式用于水源充足之处，水分有蒸发，要间断排出“盐”水，补充新水。2）类型：a开放式冷水塔 b风筒式冷水塔 c鼓风逆流式冷水塔 d抽风逆流式冷水塔 而按照热质交换区段水和空气两者流动方向的不同，方向相反的为逆流塔，方向垂直交叉的为横流塔。3）构造：淋水装置作用：即填料，将进入塔内的热水尽可能分成细小水滴或水膜，以增加水和空气的接触面积，延长接触时间，增加水气之间的热质交换。要求：提供较大的接触面积并具有良好的亲水性，制造简单经久耐用，经济性好。配水系统 作用：将热水均匀分配到整个淋水面积上，从而使得淋水装置发挥到最大程度。 4）工作原理：冷水塔内水的降温主要是由于水的蒸发散热和气水之间的接触传热。因为冷水塔多为封闭形式，且水温与周围构件的温度都不很高，故辐射传热量可不予考虑。4.3、NID脱硫法1、NID 脱硫技术的工艺原理： 是利用干CaO粉或Ca(OH)2粉作吸收剂,粉体表面经潮解后吸收烟气中的SO2,反应式为:CaO+H2O Ca(OH)2Ca(OH)2+SO2CaSO31/2H2O+1/2H2OCa(OH)2+2HCl+2H2O CaCl24H2OC a S O 31 / 2 H 2O + 3 / 2 H 2O + 1 / 2 O 2CaSO42H2ONID脱硫工艺常用的脱硫剂为生石灰CaO,生石灰在一个ALSTOM专利设计的消化器中加消化水消化成Ca(OH)2粉,这种新鲜消化不经仓储停留的消石灰具有极好的脱硫反应活性。然后这些Ca(OH)2粉与从除尘器及沉降室除下的大量的循环灰相混合进入增湿器,在此加水增湿使混合灰的水份含量从1%增湿到5%左右,然后以流化风为动力借助导向板进入直烟道反应器。由于在反应器内具有很大的蒸发表面,水份蒸发很快,烟气相对湿度很快增加,而烟气温度也从160左右冷却到70左右,形成较好的脱硫工况, 从而除去烟气中的SOX等酸性气体分子。最终产物脱硫灰则由气力输送装置送至灰库存储,再用罐装车运走。NID脱硫法工艺流程图首先是电除尘，除掉85%,然后是除尘反应器，鞍钢采用的是布袋除尘法2、优 点(1)布置紧凑,没有体积庞大的喷淋吸收反应塔,而是将除尘器的入口烟道作为脱硫反应器,吸收剂CaO通过变频螺旋给料机送至干式消化器消化成Ca(OH)2,再和除尘器捕集的循环灰一起经变频给料机注入混合器进行加水调温、混合,然后注入除尘器入口烟道,在烟道内完成脱硫反应。紧凑的反应器设计使其可安放在除尘器下边,占地面积小。(2)本技术采用生石灰消化及灰循环增湿的一体化设计,能保证新鲜消化的高质量消石灰Ca(OH)2立刻投入循环脱硫反应,对提高脱硫效率十分有利,且降低了消化系统的投资。(3)利用循环灰携带水分,当水与大量的粉尘接触时,不再呈现水滴的形式,而是在粉尘颗粒的表面形成水膜。粉尘颗粒表面的薄层水膜在进入反应器的一瞬间蒸发在烟气流中,烟气温度瞬间得到降低,同时湿度大大增加,在短时间内形成温度和湿度适合的理想反应环境。同时也克服了传统半干法脱硫反应器中可能出现的粘壁问题。(4)由于建立理想反应环境的时间减少,使得总反应时间大大降低。NID系统中烟气在反应器内停留时间仅1秒左右,有效地降低了脱硫反应器高度。(5)不产生废水,无需污水处理,不需对脱硫副产物进行干燥和烟气再加热,工艺系统简单,设备少,投资成本低,维修量小。(6)对烧结生产工艺无影响,烧结工艺负荷变化或烧结生产不稳定对脱硫工艺影响小,该脱硫设备对于烟气含硫量和烟气负荷具有较好的适应性。(7)脱硫效率高,可达95%或以上,SO2排放浓度200 mg/Nm3。(8)使用布袋除尘器使该脱硫工艺具有更显著的优势,烟尘排放浓度小于20 mg/Nm3,有害气体在布袋烟尘饼内被进一步吸收。(9)对重金属、二恶英有一定的去除效果。无需设备改造,只需在吸收剂中增加活性炭,即可去除重金属、二恶英,其脱除率达90%以上。3、缺 点(1)干法脱硫由于需对烟气温度、湿度、流量、反应塔的压力、添加剂用量等进行较精确的控制,因而使用了大量一次检测仪表,且这些仪表皆在高温、高湿、高粉尘的部位工作,因而元件损坏率较高,仪表维护量较大。当仪表出现问题时,将导致整个系统不能正常自动启动。(2)脱出的粉煤灰可制成水泥，但最终产物脱硫灰是技术上一大难点，干法脱硫的副产品为CaSO4、CaSO3、CaCO3、Ca(OH)2等混合物,目前无稳定的用途,以堆放掩埋为主。（五）给水处理厂5.1给水分厂简介鞍钢能源动力总厂给水分厂为鞍山西部第一污水处理厂（西大沟污水处理厂），主要处理鞍钢股份有限责任公司各厂矿排放的废水及部分生活污水，废水所含污染物成分复杂，水量波动较大，设计处理水量为22万m3d，洪峰来量44万mud。自1999年10月一次性通水成功并送出合格水后一直处于相对稳定的运行状态。污水处理厂主要靠投加混凝剂(聚合氯化铝)和助凝剂(PAM，聚丙烯酰胺)来处理水中的悬浮物，浊度和油，设计来水悬浮物为1 052 mgL，油为5-20 mgL，处理后悬浮物10 mgL，油5 mgL，浊度20 mgL。5.1 给水分厂水处理工艺给水分厂现实际运行污水处理工艺包括废水处理系统，深度处理系统以及除盐系统三个系统 ，现分别对其进行介绍：5.2.1 废水处理系统西大沟废水处理系统是辽宁省利用世界银行贷款建设的环保项目之一，系统主要处理鞍钢厂区内轧钢、冶炼、焦化、机械制造等单位生产、生活污水，厂区占地19.6万平方米，设计日处理能力22万吨，系统采用物化处理技术，处理后水质达到鞍钢工业净环水标准，75%产水回用到鞍钢净化水系统，工艺流程主要包括：螺旋泵、一次沉淀池、二次软化澄清池、移动罩滤池、污泥处理系统。具体过程大致为：由于西大沟污水中组成悬浮物的颗粒沉降性能好，当污水经潜水泵提升至平流式预沉池中，借重力沉降作用而自然沉降分离。经顶沉池自然沉降分离的污水提升至涡轮式机械搅拌混合槽，在槽中加入无机混凝剂或复台混凝剂。经短时间(2 min)快速搅拌(30rmin)使药剂迅速均匀地扩散到水中，井形成微絮粒。然后水自流到涡轮式机械混台反应槽中，加入高分子絮凝剂，经缓慢搅拌(16rmin，13rain)，促使微絮粒接触、反应以形成粗大的、易于沉降的絮凝体，以去除经预沉后未能去除的胶态污染物及细微悬浮物。经混凝反应含絮状颗粒的污水从平流式沉淀池的一端流入，水流呈水平方向在池内流动、絮凝体重力沉降而与水分离，澄清水从沉淀池的另一端流出。沉于池底的污泥被刮到污泥斗中，由排泥管排入污泥浓缩机进行污泥浓缩处理，而上部浮渣撤至集油槽外排污水经混凝沉淀池出口送至圆形气浮池接触室，同时通入在一定压力下(0203MPa)溶入空气并呈饱和状态的“高压溶气水”。在气浮池内产生高度分散的微小气泡粘附絮状颗粒而浮升至水面，池面浮渣刮至排渣槽排出，而澄清水则通过底部的集水管流出。经沉淀分离或气浮分离除去絮状颗粒的水，由离心泵注入双层滤料过滤罐。由于多孔滤料的粘附吸着及筛滤、沉淀等作用，既除去水中细小悬浮物，又可将水中的有机物、油、细菌等随悬浮物去除。本试验过滤12h左右反洗一次，反洗流速40mh，反洗历时14rain，水压L 5MPa，气洗8min，空气反洗强度025mm min，反洗空气压为007M Pa。工艺流程图如下5.2.2 深度处理系统西大沟深度处理系统是在前物化处理的基础上进行进一步的生化处理，系统采用西大沟物化处理系统的二次澄清池出水作为水源，采用两级曝气生物滤池为主的生物处理方法，设计处理量4.8万吨/天，系统处理水质达到工业新水标准，其中部分作为除盐系统水源，其余产水补充鞍钢工业新水系统。系统流程图如下：5.2.3 除盐系统西大沟除盐系统是利用经过深度处理的工业新水作为水源，生产除盐水，产水作为鞍钢生产单位一级除盐水，系统设计产水量为3.2万吨/天。系统采用“超滤+反渗透”的双膜法处理技术，超滤系统采用内压式全过滤超滤膜，超滤系统回收率90%以上，反渗透回收率75%以上，系统排水根据水质不同分别回收利用。其系统流程图为：5.3 给水分厂经济效益分析5.3.1 投资：优先安排。建设废水回收处理工程投资与建设工业新水水源相比，可以节约大量投资。既可以节省远距离输水设施和加压泵站的投资，又可以节省远距离配电和道路的投资。5.3.2 成本： 处理回收工业废水作为水资源再利用的成本和新建工业新水水源相比，也有着显著的差别。首先它免除了交纳水利设施收益税费（指对河水要缴纳此项费用）或水资源费（对地下水要交此项费用），其次免除缴纳排水管理费（鞍山市已实行按给水的80%水量收取排水管理费，每立方米为0.08元），再则减少了远距离输送所消耗的电能费用，因此，回收废水处理再利用的生产成本还是比较低的。5.3.3 环境效益： 以1988年建成的四项工程设施只生产运行回收处理废水水量5730立方米/时，但是也已经使鞍钢冶