昌晋源煤化工业园170吨时干熄焦余热发电工程方案设计

山西南耀集团昌晋源煤化工业园区有限公司170T/H干熄焦余热发电工程方案设计山东道诚工程技术有限公司二一二年十一月目录第一章总论111概述112主要技术方案综述213总图214工业建筑215公辅设施简述316环境保护417安全、工业卫生418能源519消防5110引进设备5第二章熄焦装置工艺与设备621设计采用的规程、规范及标准622概述623焦炉主要工艺参数726干熄焦工艺流程827干熄焦装置主要设施组成928干熄焦装置工艺布置929红焦输送系统9210装入装置及移动除尘管道11211排焦装置11212焦粉收集12213干熄焦运焦系统12214迁车台14第三章工业炉1531干熄炉基本工艺参数1532干熄焦主循环冷却系统1533干熄焦主体循环冷却系统主要技术特点21第四章总图运输2241设计采用的主要标准2242总平面布置2243消防2344绿化2345主要技术经济指标23第五章电气2451概述2452供配电2453电气传动2654电动机的起动及调速方式2755线路敷设2756电气照明2757防雷及接地2758主要技术指标2859电气设备28第六章自动化仪表及控制系统2961设计范围2962机组控制方式2963自动化水平2964自动化仪表选型2965自动化控制系统3066控制室3167电源及气源3168工业电视、电讯及气体检测31第七章热力3271主要设计依据3272概述3273干熄焦热力系统的布置3374干熄焦余热锅炉系统3375热力设施3676电站37第八章通风及除尘4181主要设计依据4182概述4183采暖通风及空调设计4184干熄焦环境除尘42第九章给排水4491概述4492循环冷却水系统4596水源及供排水系统4897主要节水措施5298主要技术指标52第十章建、构筑物53101概述53102厂址自然条件及设计主要技术数据53103建、构筑物建筑设计55104建、构筑物结构设计56第十一章能源58111设计依据58112工程概况58113能源种类58114能耗计算58115能源分析59第十二章消防60121概述60122室外消火栓系统60123室内消火栓系统60124灭火器系统60第十三章劳动定员61131组织机构及管理体制61132职工定员61133人员培训61第十四章投资估算62141工程概况及范围62142编制依据及方法62143投资构成62144有关说明62145投资估算表63设备表66附图1、总平面布置图图号DC12019FZ01012、干熄焦工艺流程图图号DC12019FG01013、干熄焦本体装置平面图图号DC12019FG01024、干熄焦本体装置立面图AA图号DC12019FG0103015、干熄焦本体装置立面图BB图号DC12019FG0103026、电气主接线图图号DC12019FD01017、发电厂房零米布置图图号DC12019FJ018、锅炉辅机室布置图图号DC12019FJ02第一章总论11概述111项目名称山西南耀集团昌晋源煤化工业园区有限公司170T/H干熄焦余热发电工程112设计依据（1）山西南耀集团技术交流及现场考察内容；（2）2005年7月20日国家发改委“钢铁产业发展政策”以及2005年12月2日国家发改委促进产业结构调整暂行规定；113设计的基本原则（1）在工艺流程选择上做到先进、合理、技术成熟、可靠，并符合国家的行业政策和焦化技术发展方向，采用成熟先进的技术、设备、材料，使主要技术经济指标、整体技术水平、自动化程度达到国内相近规模干熄焦的先进水平。（2）电、烘炉用煤气、工业水、污水雨水管网、生活水管网、消防系统、循环水系统、除盐水系统、氮气、压缩空气等均接自厂区管网。（3）严格遵守国家及地方颁布的有关环保、职业安全、工业卫生、消防、节能等规范和规定，重视环境保护，强化“三废治理”。114项目现状分析及建设规模、范围项目现状分析山西南耀集团现有2座65孔炭化室高55米捣固焦炉，假如全部采用湿法熄焦，每年不但要消耗大量的生产水，还要向大气中排放有毒有害气体。为了发展循环经济、节能减排、保护生态环境、增强企业的竞争力，山西南耀集团决定采用节能、环保效果显著的干熄焦，湿法熄焦备用。项目建设规模新建1套170T/H干熄焦工艺本体系统，布置在2焦炉南侧附近的区域。项目建设范围1170T/H干熄焦装置一套，一座90T/H中温中压余热锅炉，一套12MW汽轮发电机组；配套的干熄焦主控楼、环境除尘地面站、干熄焦输焦通廊、迁车台及焦罐检修站、焦罐及运载车、APS液压站、锅炉辅机室等。原有的湿熄焦系统作为备用熄焦设施。干熄焦工程涉及的相关专业有工艺设备、工业炉、总图运输、建筑结构、通风、给排水、热力、电气、自动化、能源、环保、安全及工业卫生、概算、技术经济等。12主要技术方案综述赤热的焦炭从焦炉中送到安放在电机车拖挂的台车上的焦罐里。焦罐容量设计为可以接受一个焦炉炭化室的全部焦炭（约28T）。台车及焦罐由电机车运送到提升机提升井下，并与提升井的中心线对正。提升机将焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。装焦完毕焦罐升起（焦罐底板自动关闭）并被运送到提升机提升井前。这时装焦漏斗自动走开，干熄炉装焦口盖上盖子。空焦罐放下，安放到移动的承载台车上。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，然后送往筛贮焦系统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的鼓风装置鼓入干熄炉内，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880980，经一次除尘器除尘后进入干熄焦余热锅炉换热，温度降至160180。由锅炉出来的冷循环气体经多管旋风二次除尘器除尘后，由循环风机加压，再经副省煤器换热冷却至130后进入干熄炉循环使用。一二次除尘器分离出的焦粉，经气力输送收集在粉焦仓内，以备汽车外运。干熄焦装置的装料、排料、预存室放散及副省煤气放散等处的烟尘均进入干熄焦除尘地面站，进行除尘后放散。运焦系统包括单皮带机、通廊，主要是将干熄后的焦炭运送至现有的运焦系统。皮带机上设有温度检测探头及洒水降温装置。干熄炉旋转密封阀底部设有CO、O2浓度检测探头，CO/O2浓度超过/低于规定值报警。干熄焦运焦系统皮带机的头尾部均设有抽尘点，运焦系统与干熄焦主体建设除尘地面站进行除尘。在运焦皮带上设置电子皮带秤焦炭计量装置对焦炭进行连续计量。13总图项目建设内容包括干熄焦装置、余热锅炉和辅机室、APS液压站、运焦系统、汽机房、干熄焦主控楼、环境除尘、迁车台及焦罐检修站等设施。14工业建筑设计内容主要包括干熄焦装置钢构架、环境除尘设施、锅炉辅机室、焦粉仓钢框架、APS液压站、汽机房、空冷岛、干熄焦主控楼、运焦通廊、设备基础等内容。15公辅设施简述151电气电气设计的主要内容包括高、低压供配电系统设计；电气传动及自动控制系统设计；照明设计、防雷及接地设计；火灾报警及防火封堵等。本工程计算负荷干熄焦计算负荷（10KV侧）有功功率PJS3585KW；视在功率SJS4481KVA；年耗电量为293106KWH。152自动化仪表及控制系统自动化仪表及控制系统的工程范围包括干熄焦本体系统、锅炉系统、工业电视及通讯系统、除尘系统、公辅设施系统。干熄焦本体自动化控制系统采用电气及仪表合一（EI）冗余PLC控制站及冗余总线的PLC控制系统，环境除尘站自动化控制系统采用单CPU控制站及单总线的PLC控制系统。不再设置任何二次模拟仪表、常规仪表屏及模拟显示屏，所有信号均就近接入控制系统进行数据处理、记录、报警和控制。153热力本工程所需动力能源介质取自厂区管网本工程需普通压缩空气25NM3/MIN，净化压缩空气8NM3/MIN，本工程的压缩空空气和净化压缩空气由原厂区压缩空气管网提供。本工程氮气正常使用量为600NM3/H，最大使用量2000NM3/H，压力0406MPA，氮气由厂区提供。本工程设置1套170T/H干熄焦装置，相应配置1台90/H中温中压干熄焦余热锅炉及相应的辅助设施。154给排水循环水系统水量为正常525M3/H（最大555M3/H）。生产新水用水量995M3/H。生活水用量平均为1M3/H。生产生活污废水排放量正常242M3/H（最大262M3/H）。除盐水用水量265M3/H（最大用水量355M3/H）。155通风（1）通风干熄焦本体、低压配电室、提升机电气室及MCC室、分析仪小屋、地下皮带通廊等，采用机械式通风方式消除余热、余湿及有害气体，其中化验室、加药间等选用防爆型电机。（2）空调为保证有关电气仪表设备的运行环境，本工程主控楼高压变频室及低压配电室、PLC室、汽机房控制室、提升机电气室及MCC室、主控室，分析仪室，环境除尘电气室，设置风冷单冷空调机。（3）除尘干熄焦环境除尘系统风量230000M3H，主要用于捕集干法熄焦生产过程中散发出的有害气体、大量焦粉尘以及皮带机转运处的粉尘。（4）采暖主控楼的主控室、办公室及卫生间，分析仪室、APS站，环境除尘站，冬季设置热水采暖，热媒暂定为75/50低温热水。16环境保护采用干法熄焦本身就是一项环保节能项目，其生产过程中产生的污染物比湿法熄焦将显著减少，就本工程而言，粉尘排放量将减少，这对改善周边环境将起到重要作用，其直接的环保效益较为明显。由于干熄焦将焦炭的显热回收下来，并以蒸汽的形式加以利用，节约了能源，并间接起到了对环境的保护作用。间接减少了上述污染物的排放量。工程将按照国家及地方有关的环保法规及标准，对生产中的主要污染源和污染物采取相应的治理措施。17安全、工业卫生本工程对劳动安全产生危害的因素主要有两方面一是自然因素产生的危害；二是生产过程中产生的危害。自然因素产生的危害主要有雷击、地震、暴雨、滑坡等。针对各种危害因素，设计中将严格按照相关的设计规范进行设计，采取必要的防范措施。生产过程产生的危害主要有尘毒、高温辐射、噪声、火灾爆炸、机械伤害、触电事故以及其它不安全因素等。对于上述不安全因素，设计中均采取了有效的相应措施加以防范。工程职业危害主要有粉尘、烟尘及有害物污染、噪声污染、高温辐射等。根据国家卫生法规的要求，设计中针对不同的危害因素采取了相应的防范措施。18能源通过能耗计算，干熄焦装置所消耗的能源折标准煤为3419794吨/年。外供能源折标煤7231520吨/年。扣除本身消耗，本工程建成后每年可实现回收能源3811726吨标准煤，按年处理焦炭12110万吨计算（干熄炉按年运行340天），相当于吨焦回收能源为3148公斤标准煤。19消防本工程将根据国家消防法规及防火规范，按照“预防为主，防消结合”的方针，从工艺、总图、建筑、结构、电气、消防给水、通风等专业对生产过程中可能引发的火灾或爆炸危险场所采取安全防护措施。本工程的消防依托于工业园区原有的消防系统，本工程设置消防管网与工业园区原消防管网连接，由工业园统一设置消防机构，负责消防管理工作。110引进设备为了保证干熄焦装置生产的稳定、可靠，关键设备、部件拟采用进口产品。具体引进设备清单详见表11。表11引进设备表序号项目名称数量备注1循环风机1台2装入装置电动缸1套3焦罐、提升机用检测器1套4静电容料位计（高温）3套5提升机用钢丝绳1套6提升机用挠性动力及控制电缆1套第二章熄焦装置工艺与设备21设计采用的规程、规范及标准1通用机械设备安装工程施工及验收规范（GB5032198）。2钢制法兰、垫片、紧固件（HG20592206352009）。3工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范（HGJ2291991）。4输送流体用无缝钢管（GB81632008）。5金属波纹管膨胀节（GB/T127772008）。6工业设备及管道绝热工程施工及验收规范（GB501262008）。7工业金属管道工程施工及验收规范（GB5023597）。8现场设备、工业管道焊接工程施工及验收规范（GB5023698）。9工业金属管道工程施工及验收规范（GB502351997）10钢结构工程施工质量验收规范（GB502052001）。11冶金机械设备安装工程施工及验收规范（焦化设备）（YBJ2141988）。12冶金机械设备安装工程施工及验收规范（液压、气动及润滑系统（YBJ20785）。13冶金机械设备安装工程质量检验评定标准（液压、气动及润滑系统（YBJ924692）。14金属熔化焊焊接接头射线照相（GB/T33232005）。15起重设备安装工程施工及验收规范（GB502782010）。16钢结构、管道涂装技术规范（YB/T92561996）。17起重机试验规范和程序（GB/T59052011）。18工业阀门压力试验（GB/T139272008）。19运输设备安装工程施工及验收规范GB502702010。上述标准均按最新版本执行。22概述山西南耀集团集团两座焦炉年产干全焦130万吨。为回收红焦的显热降低能耗，减少污染，提高焦炭质量，山西南耀集团决定采用干法熄焦。当干熄焦装置年修或出现故障时，湿熄焦系统作为备用。23焦炉主要工艺参数表231干熄焦工程配套焦炉基本技术参数干熄焦计划对象焦炉1号焦炉2号焦炉焦炉炉型ZHJL5552DZHJL5552D孔数6565炭化室尺寸平均宽度全高全长520550515980520550515980有效容积M336663666焦炭产量吨孔2828生产能力万吨年6565周转时间（设计）小时24小时24小时装煤车1台推焦车1台拦焦车1台装煤车1台推焦车1台拦焦车1台四大车情况熄焦车1台共用操作周期分钟（从推焦到推焦）96分钟焦炭温度100050炉壁温度115030干熄焦对象焦炉（公用还是独用）1号、2号公用干熄焦产生的蒸汽用途发电，供热焦炭堆比重（TM3）无焦炭挥发份小于195粒度分布的百分比（焦台上的焦炭平均粒度MM25占到122540占到7840占到10参考平均粒度4050MM注明按每天检修时间3小时。24干熄焦装置的处理能力按照山西南耀集团集团新建焦炉设计结焦时间及干熄焦装置的年工作天数为340天，年修25天，干熄焦装置处理能力新建焦炉年产干全焦130万T，每小时焦炭产量14840T，考虑焦炉紧张操作，最大要求处理焦炭量15879T/H，设计选用额定处理能力为170T/H的干熄焦装置1套，湿熄焦系统作为备用。25干熄焦装置主要工艺参数干熄炉产量设计额定1170T/H入干熄炉焦炭温度100050焦炭烧损率095最大粉尘产生率2入干熄炉的吨焦气料比12501350NM3/T焦循环风机全压123KPA，其中进口侧47KPA，出口侧76KPA输入风机循环气体温度160180风机耐热温度250进干熄炉循环气体温度130出干熄炉循环气体温度880980干熄炉焦炭冷却时间2H左右干熄后焦炭温度200干熄炉操作制度24H连续，340D/A干熄炉年修时间25D/A26干熄焦工艺流程赤热的焦炭从焦炉中送到安放在电机车拖挂的台车上的焦罐里。焦罐容量设计为可以接受一个焦炉炭化室的全部焦炭（约28T）。台车及焦罐由电机车运送到提升机提升井下，并与提升井的中心线对正。提升机将焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，通过带布料器的装入装置将焦炭装入干熄炉内。装焦完毕焦罐升起（焦罐底板自动关闭）并被运送到提升机提升井前。这时装焦漏斗自动走开，干熄炉装焦口盖上盖子。空焦罐放下，安放到移动的承载台车上。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，然后送往筛贮焦系统。循环风机将冷却焦炭的惰性气体从干熄炉底部的鼓风装置鼓入干熄炉内，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880980，经一次除尘器除尘后进入干熄焦锅炉换热，温度降至160180。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，再经副省煤器换热冷却至130后进入干熄炉循环使用。一二次除尘器分离出的焦粉，经气力输送收集在粉焦仓内，以备汽车外运。干熄焦装置的装料、排料、预存室放散及副省煤气放散等处的烟尘均进入干熄焦除尘地面站，进行除尘后放散。27干熄焦装置主要设施组成干熄焦工艺设施主要组成分为主循环冷却工艺、红焦运输系统、冷焦排出系统、焦粉输送系统、焦罐及台车检修系统等。28干熄焦装置工艺布置干熄焦装置与新建焦炉配套建设，干熄焦本体布置在焦炉的西端，焦台南部区域，干熄炉一次除尘器锅炉平行于熄焦铁路线布置，迁车台及焦罐检修站布置在焦炉的西端，熄焦轨道线北部区域。干熄焦装置焦罐直接在提升井架下提升。29红焦输送系统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，并与装入装置相配合，将焦炭装入干熄炉内。主要设备包括焦罐车（焦罐及焦罐台车）对位装置、提升机等。为缩短电机车的操作周期，1台电机车拖带2台焦罐车。1）电机车电机车运行在焦炉焦侧的熄焦车轨道上，用于牵引和操纵焦罐车。具有运行速度快，调速性能好，对位准确且行车安全的特性。数量2台（1用1备）主要技术规格为车体型式两层固定双轴台车式轨距2000MM轨型QU100干熄站对位精度100MM制动方式能耗制动盘式制动和运载车的气闸制动2）旋转焦罐焦罐主要由焦罐体及摆动的底闸门和吊杆组成。焦罐体由型钢构架和铸铁内衬板构成。外框架两侧设有导向辊轮供升降导向，还设有与底闸门连动的提吊罐体的吊杆。焦罐底部还设有柔性遮挡罩。数量3台（2台操作1台备用）结构钢板焊接结构排焦方式底部自动打开装焦温度最大1050有效容积约58M3材质焦罐本体Q235B内衬耐热铸钢ZG35CR24NI7SIN绝热陶瓷纤维闸门本体不锈钢304N3）焦罐台车焦罐台车主要由台车框架焦罐提升导向轨道等组成。数量3台（2台操作1台备用）低底板型4轴台车结构型钢与钢板焊接结构移动方式由电机车牵引轨距2000MM制动方式气闸制动4）APS对位装置采用APS强制对位装置，确保焦罐车在提升塔下的对位修正范围控制在100MM，对位精度达10MM。在熄焦车轨道外侧设置了1套液压强制驱动的自动对位装置，主要由液压站及液压缸组成。数量1套5）提升机提升机运行于提升井架及干熄炉框架上，将装满红焦的焦罐提升并横移至干熄炉炉顶，与装入装置相配合，将红热焦炭装入干熄炉内，装完红焦后又将空焦罐放回到焦罐台车上。该设备包括提升装置、走行装置。在本体框架下部有防止走行时焦罐振动的焦罐导轨，在吊件上有防止焦罐内焦粉飞扬的焦罐盖。提升机的主要技术规格数量1套提升主电机功率500KW提升紧急用电机功率90KW走行电机功率90KW走行紧急用电机功率11KW提升及走行的速度控制VVVF走行停止精度20MM提升停止精度45MM210装入装置及移动除尘管道装入装置安装在干熄炉顶，它包括干熄炉水封盖和移动台车。装入装置由带变频器的电动缸驱动，装焦时自动打开干熄炉水封盖，同时移动装焦漏斗至干熄炉口，配合提升机将红焦装入干熄炉。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。装入装置是由把旋转焦罐内的红焦投入干熄炉内的料斗、投入红焦时对干熄炉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。设备参数数量1套类型带料钟和防尘门的活动式料斗传动装置电动缸传动数量1套电动缸功率55KW211排焦装置排焦装置安装于干熄炉底部，将冷却后的焦炭排到胶带输送机上，通过格式旋转阀的旋转在封住干熄炉内循环气体不向炉外泄漏的情况下，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。该系统由插板阀振动给料器及下部膨胀节、旋转密封阀和排焦溜槽等设备组成。另外，维修排出装置时，为封住干熄炉，设置了滑动插板阀。（1）设备的特征振动给料器和旋转密封阀组合的排出装置特征是能够连续排出焦炭，排出量的控制简单安全，且焦炭排出时干熄炉内的气体不会泄漏。数量1套焦炭排出量额定量170T/H，最大175T/H插板阀插板阀在调试及检修时使用。数量1套传动系统与电机直连蜗轮蜗杆传动阀板的材质采用不锈钢旋转密封阀及移动小车数量1套类型旋转密封型主要规格转速约5R/MIN电机功率37KW,380V,3相传动系统与电机直连传动排焦溜槽数量1套212焦粉收集一次和二次除尘器收集的粉尘通过气力输送系统输送汇集到焦粉仓，定时用汽车运走。一次和二次除尘器下部设手动闸阀、格式旋转阀密封，通径DN200。主要设备配置有（1）气力输送系统设备数量1套（2）粉尘仓数量1个结构焊接钢结构213干熄焦运焦系统干熄焦的运焦系统主要是将干熄后的焦炭运送至新建的运焦系统。干熄后的焦炭通过单叉溜槽排放到胶带机上，运焦皮带为单皮带设计。冷焦通过转运站运至现有焦炭运输系统。新设运焦系统，包括J1皮带机、转运站、J2皮带机及通廊。皮带机输送能力均为215T/H，宽度12M，速度16M/S。干熄炉旋转密封阀排出的焦炭，经排出溜槽落至J1皮带机上，运至现有运焦系统。皮带机采用连锁控制，控制点引入干熄焦主控室。当干熄焦运焦系统工作时，原有皮带机系统参与干熄焦皮带系统的连锁控制。皮带机为连续运转，当出现故障需要检修时，相关干熄焦运焦系统停产，进行皮带机检修。当皮带机特别情况需长时间检修时，启用备用的湿熄焦系统，干熄焦系统停产检修。J1皮带机上设有温度检测探头及洒水降温装置，当排出的焦炭温度过高时，启动洒水装置，自动喷水降温。干熄炉旋转密封阀底部设有CO/O2浓度检测探头，CO/O2浓度超过/低于规定值报警。干熄焦运焦系统皮带机的头尾部及转运站均设有抽尘点，运焦系统与干熄焦主体部分使用同一个除尘地面站进行除尘。在J1运焦皮带上设置电子皮带秤计量装置一套，对焦炭进行连续计量。（2）设备技术规格主要设备选型及技术参数皮带机J1J2带宽1200MM带速16M/S能力215T/H电机功率J130KWJ290KW皮带机长度J135MJ2330M（水平长度）胶带耐热温度260（3）安全防护措施皮带机采用连锁控制，控制点引入干熄焦主控室。当皮带机特别情况需长时间检修时，启用备用的湿熄焦系统，干熄焦系统停产检修。在排焦口设有温度检测探头，J1皮带机上设有洒水降温装置，当排出的焦炭温度过高时，启动洒水装置，自动喷水降温。干熄炉旋转密封阀底部、排焦溜槽周围及运焦通廊的地下部分设置固定式CO/O2浓度的检测及报警装置。干熄焦运焦系统皮带机的头尾部及转运站均设有抽尘点，运焦系统分别与干熄焦主体部分使用同一个除尘地面站进行除尘。214迁车台迁车台及检修站是干熄焦系统中红焦运输设备检修用设施。本工程配置1套迁车台及配套设施，位于焦炉的西端熄焦线延长线上。迁车台中设置2条30米和2条15米检修线，供电机车和焦罐运载台车倒车及检修用。迁车台及焦罐检修站布置在焦炉的西端，熄焦轨道线北部区域。主要设备选型及技术参数横移台车1台运载能力100T电机功率255KW设备自重308T第三章工业炉31干熄炉基本工艺参数干熄炉额定产量170T/H入干熄炉焦炭温度100050焦炭烧损率095最大工艺粉尘产生率2入干熄炉吨焦气料比12501350NM3/T焦系统最大循环气体流量236000NM3/H主循环风机全压设计123KPA，其中进口侧47KPA出口侧76KPA输入风机循环气体温度160要求风机最高耐热温度250出干熄炉环形通道循环气体温度880980干熄炉焦炭冷却时间2H左右干熄后焦炭温度200干熄炉操作制度24H连续，340D/A干熄炉年修时间25D/A32干熄焦主循环冷却系统气体主循环冷却系统包括的主要设备有干熄炉、一次除尘器、二次除尘器、主循环风机、鼓风装置、气体主循环管路系统等。其中与上述设备紧密连接的余热锅炉及副省煤器详见热力专业论述。干熄焦主循环冷却系统与余热锅炉系统共同组合为一个整体闭路换热系统，其中干熄焦主循环冷却系统在干熄炉内进行，干熄炉下部冷却段布置在干熄炉的鼓风装置（冷循环气体入口）与环形气体通道下部斜风道（热循环气体出口）之间。从干熄炉环形烟道排出的880980循环气体经一次除尘器重力沉降除去粗粒焦粉（或小焦块）后，进入余热锅炉换热，温度降至160180左右。由余热锅炉出来的较冷循环气体，再经二次除尘器除去粒度较小的粉尘后，由循环风机加压送入干熄炉内进一步循环使用。干熄焦主循环冷却系统生成总粉尘量一般2。为了进一步降低循环气体温度，在循环风机与干熄炉下部鼓风装置之间设置锅炉副省煤器，由锅炉低温给水把进入干熄炉的循环气体温度再降至130。在干熄炉内冷循环气体与热焦炭的逆流物理换热过程中，还伴随着高温焦炭与循环气体氧化气氛的化学反应变化，并造成少量焦炭烧损（一般095），并且与上部预存室中红焦炭析出的残余挥发份进行混合，使得出斜风道循环气体中可燃组份的浓度相对增加。当可燃组份的浓度超过爆炸极限就有爆炸的危险。为保证干熄焦装置生产操作的安全可靠性，必须有效控制循环气体中可燃组份的浓度。当高温烟气温度700时，采用在环形通道上部补充空气的方法，将循环气体中的可燃组份大部分燃烧并可提高系统蒸汽产率。此时因补充空气，使得系统内循环气体量相对增加，为保证循环气体总量平衡，通过副省煤器上的放散装置将多余气体放散。一般按控制装焦口压力为30PA（0100PA）左右作为外排量大小的参照标准。特殊情况下，通过系统充N2方式来调整循环气体成分。在干熄炉与一次除尘器之间以及一次除尘器与干熄焦余热锅炉之间设有高温补偿器，并内衬耐火材料；在循环气体主循环管路的较长直管段上也设有多个膨胀节。风机前后的循环气体管路上设有温度、压力、流量测量、补充N2装置；副省煤器后循环气体管道上设有循环气体成分自动分析仪；二次除尘器及锅炉出口管路上还设有防爆装置等。在干熄炉入口的循环气体管路上还设有手动翻板阀以调节供气装置中央风帽和周边风环的送风比例及大小。321干熄炉干熄炉主要担负着红焦炭的储存、冷却任务，红焦炭从其上部进入，经预存室到冷却室，被冷却的焦炭从下部排出；而对应的冷却气体（主要成分为循环氮气等惰性气体）从干熄炉下部鼓入，在冷却段经过与它接触的热焦炭换热变为热气体后，从干熄炉炉墙中间斜风道汇入上部环形通道两侧排出，并最终汇入一次除尘器入口。干熄炉主体从炉壳结构上分为四大段，分别为冷却室直立段、斜风道、预存室直立段（环形烟道）、预存室锥形段；从气体循环工艺上分为预存室和冷却室，预存室设有炉顶压力检测、高低料位检测、温度测量装置，还设有上部烟气放散装置（正常生产时一般不用）；环形烟道设有空气导入装置、循环气体旁通装置；冷却室设有侧墙温度测量（两层均布）、下部进气口压力测量及人孔、烘炉人孔与排放孔等装置。干熄炉上部焦炭平整及均匀下降，下部循环气体均匀上升，这是干熄炉确保最终冷却效果的两个主要方面。干熄炉的砌筑特色干熄炉砌体属于竖窑式结构，中下部是处于正压状态的圆桶形直立砌体。炉体自上而下可分为预存室，斜道区和冷却室。预存室的上部是锥顶区，因装焦前后温度有波动，炉口工作层采用热稳定性能较好的B级莫来石碳化硅砖，其余为干熄焦通用粘土砖和隔热耐火砖。预存室下部是环形气道，可分为内墙及环形通道外墙两重圆环砌体。内墙要承受装入焦炭的冲击力和磨擦，还要防止预存室与环形气道的负压压差窜漏，因而采用高强度耐磨砖A级莫来石粘土砖。斜道区的砖逐层悬挑承托上部砌体的荷重，并且是逐层改变气道深度的砖的砌体。温度频繁波动、热气流和红焦炭粉尘激烈冲刷，对内层砖的热震性、抗磨损和抗折强度要求都很高。该部位采用高档次A级莫来石碳化硅特制砖。冷却室虽结构简单,是一个圆筒形，但它的内壁要承受焦炭激烈的磨损、循环冷却气体的激烈冲刷，也是最易受损害的部位，同时还受循环气体温度的波动和上部较高耐火衬体的正压力。冷却段用砖采用耐急冷急热性好且高强耐磨的B级莫来石粘土砖。为确保干熄炉内耐火材料的整体稳定性，在外侧炉壳上设置了两道耐火材料托板，把炉内耐火材料在高度方向上分为三部分。322一次除尘器从干熄炉环形通道出来的高温气体由于循环冷却工艺原因含有大量粉尘（焦粉），一次除尘器采用挡墙式重力沉降方式，槽顶采用砖拱结构，结构可靠，强度又大，比较实用。为了保证与两侧热工设备的相对独立，一次除尘器分别在干熄炉侧和锅炉侧设置了大型非金属膨胀节，在确保其密封性能的同时加强内部隔热功能。为了保证进一次除尘器循环气体的温度恒定，在环形烟道一次除尘器入口处设置了循环气体旁通掺入装置。从副省煤器上方引入较冷的循环气体至环形烟道顶部与一次除尘器侧相接触部位，此气体不参与红焦炭的热交换，只起对出环形通道高温气体温度恒定的降温作用，确保后部余热锅炉稳定、可靠运行。一次除尘器下部设置了粉料料位测量装置；在锅炉入口处设置了循环气体测温、测压装置；为确保循环系统安全，还在一次除尘器上部设置了循环气体紧急放散装置及预留测试循环气体含尘量的孔洞等。为确保侧墙砌砖的稳定性，在侧墙钢结构上均布设置拉砖固定装置，并在炉顶拱角处设置拱角梁，提高大跨度拱顶的安全性。323二次旋风除尘器该装置为进一步降低循环气体粉尘含量、保证主循环风机的运行寿命所设。二次除尘器采用双级多管旋风分离器，将循环气体中的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1G/NM3，且其中小于025MM的粉尘占95以上，以降低焦粉对循环风机叶片的磨损。二次除尘器上还设有人孔观察孔防爆装置粉尘料位计掏灰孔及焦粉排出装置等。结构形式轴流式双极多管旋风除尘器数量1套入口循环气体温度160180（特殊情况下入口最高200）最大循环风量236000NM3/H入口气体压力（静压）约1600PA3800PA允许压降1350PA入口含尘量（最大）1020G/NM3出口含尘量1G/NM3（其中小于025MM的粉尘占95以上）324主循环风机干熄焦主循环冷却设备的循环动力为主循环风机，它要求进出口要绝对密封。风机入口设置电动调节挡板，风机机壳设置N2密封系统，配置合格电机。（1）主循环风机风机型式双吸入式离心风机数量1套循环总风量236000NM3/H风机全压123KPA风机入口气体温度160180风机耐热温度要求250风机气体流量调节方式变频调节和挡板调节循环气体类型干熄焦循环气体循环气体含尘量1G/NM3以下选配风机电动机功率约1800KW（10KV）转速1500R/MIN（2）循环风机挡板数量1套类型百叶窗式电动325干熄炉下部鼓风装置鼓风装置安装在干熄炉下部中心部位，它结构设计上分为上下两层，上层为边风，下层为中间风，并把喇叭双层漏斗通过干熄炉下部外壳封在其中。鼓风装置数量1套主要规格由十字风道、针杆阀、环形风道、锥风和双层风帽组成。主要部分材质上锥体内衬HT250铸铁下锥体内衬玄武岩铸石及高铬铸铁鼓风头内衬HT250铸铁（仅指与焦炭接触部分）分流片内衬HT250铸铁针杆阀用于控制焦炭均匀排出。形状圆杆形材质Q235B326循环气体连接管道干熄焦循环气体管道系统包括干熄炉预存室上部放散管、预存室压力控制放散管、干熄炉循环气体旁通管道、循环系统空气导入管、一次除尘器炉顶紧急放散管、多处氮气补充管道、烘炉煤气管道、锅炉与二次除尘器之间连接管、二次除尘器和风机之间连接管、风机和副省煤器之间连接管及副省煤器和鼓风装置之间连接管等。（1）预存室放散管预存室放散管道由放散管、手动调节阀、高温伸缩管以及水封阀组成。数量1套管径DN400（2）副省煤器放散管（预存室压力控制调节）用于管道上的压力调节阀控制预存室压力在0100PA之间，一般为30PA，带旁通管路。管径DN600（3）循环气体旁通管道循环气体旁通管道是将低温循环气体的一部分吹入干熄炉出口部分的环形管路。为了保护锅炉设备，正常操作时使锅炉入口温度不超过980，控制在960，流量调节阀通过中央控制室调节。旁通管道和环形烟道连接处安装膨胀节。管径DN700（4）空气导入装置空气导入装置用于循环气体可燃成份的调整，通过调节吹入干熄炉出口部的环形烟道的空气量在高温状态下使循环气体中的CO、H2浓度控制在安全值以下。空气导入管道和环形烟道连接处安装膨胀节。管径DN700（5）一次除尘器紧急放散管一次除尘器紧急放散管用于锅炉爆管等紧急状况下，含有大量水蒸气的循环气体的紧急放散。数量1套密封方式水密封式（6）膨胀节高温气体侧,安装在一次除尘器与干熄炉与锅炉的结合部，外套为非金属纹型，内衬耐高温浇注料。数量2套低温气体侧数量6套类型非金属（气密型）（7）氮气补充管道氮气补充管道用于风机突然断电、锅炉爆管、循环气体温度超标等特殊情况下向干熄炉主循环回路内补充氮气，主要充氮点有风机前后、空气导入管、循环气体旁通管与干熄炉下部出焦口密封处等。在干熄炉主循环回路事故处理中，及时确保系统内为正压，不让外界空气进入有可燃气体的密封系统内是确保安全的关键。（8）烘炉煤气管道烘炉煤气管道用于开炉时烘烤干熄炉，烘炉采用焦炉煤气燃烧（干熄焦热风烘炉结束后），要求焦炉煤气热值Q低4000KCAL/NM3，焦炉煤气总管压力8000PA，焦炉煤气需要量为5002000NM3/H。采用焦炉煤气烘炉期间严格执行煤气安全操作规程及干熄炉系统对焦炉煤气烘炉的要求。（9）在余热锅炉出口处设置两个安全防爆阀，规格DN600，连同二次除尘器上部两个，在干熄焦主循环回路中共设置4个泄爆口装置，最大限度地保证了系统的安全。33干熄焦主体循环冷却系统主要技术特点331在干熄炉下部鼓风装置与主循环风机之间设置锅炉副省煤器，使干熄炉入口处的循环气体温度降至130，确保平均排焦温度200。332根据干熄炉各部位的工艺特点，采用不同性能的耐火材料。在耐火材料选取上除保证耐材一般理化指标外，还必须兼顾耐材的高强耐磨性与耐急冷急热性，特别是在斜风道等关键部位。333鼓风装置中心风、边风配置合理而且可调。334在干熄炉环形烟道上部设置空气导入装置，以确保外排循环气体不含大量CO、H2等可燃气体，按工艺要求一般控制为CO6，H23。335控制干熄炉下部循环气体进口处O2含量，该处一般O2含量不大于1。336在预存室设置高低极限料位显示，以确保干熄炉的正常稳定工作。第四章总图运输41设计采用的主要标准工业企业总平面设计规范（GB501872012）建筑设计防火规范（GB500162010）小型火力发电厂设计规范（GB500492011）火力发电厂与变电所设计防火规范（GB502292006）42总平面布置421车间组成项目建设内容包括干熄焦装置、余热锅炉和辅机室、主控楼、汽机房、空冷岛、APS液压站、运焦系统、环境除尘、牵车台及焦罐检修站等设施。422总平面布置根据现场情况结合工艺布置，方案一干熄焦本体装置布置于2焦炉西侧区域内，其北侧布置迁车台；干熄焦装置东侧布置锅炉辅机室及环境除尘；干熄焦装置西侧布置主控楼；原有35T/H锅炉北侧布置汽机房；原有气柜东侧布置空冷岛。方案二但是考虑气柜的安全距离要求，不建议将汽机房、空冷岛布置在原有汽机房北侧及气柜区域。建议将干熄焦装置东侧布置锅炉辅机室、环境除尘及汽机房；汽机房南侧布置空冷机。运焦系统，从干熄槽下设输送机，向南接1转运站后向东接入现焦运输系统。详见山西南耀集团昌晋源煤化工业园区有限公司170T/H干熄焦余热发电工程总平面布置图（方案一、方案二）。423厂区竖向布置规划本工程区域场地标高范围为9431594350米，工程场地高程拟定94350米。424土方工程本工程区域场地标高范围为9431594350米，工程场地高程拟定94350米，经计算，挖/填土方基本平衡。425场地排水工程建设区域属“雨量小、风大”的地区，本工程占地面积较小，区域雨水排水采取路边排水沟排水。426运输及运输设备干熄焦区域内主要道路沿用厂区原有道路，建筑物引道同门宽。干熄焦系统运输主要包括红焦运输、冷焦运输和除尘焦粉运输等。其中，除尘焦粉运输采用汽车运输。焦粉运输所需汽车由山西南耀集团统筹安排，本工程不考虑增加运输机具及运输定员。43消防干熄焦区域主要道路沿用厂区原有道路，道路均为环形道路，符合消防通行要求。44绿化绿化设置及设计山西南耀集团已做统筹规划，本项目中设施布置紧凑，总面积占地少，仅在路边考虑绿化设计。45主要技术经济指标序号项目单位数量备注1厂区占地面积M29418合142亩2厂区建构筑物占地M256033建筑系数5954厂区利用面积M265835利用系数6996厂区道路及广场面积M24207绿化面积M212718绿化系数135第五章电气51概述本工程主要内容为建设一套干熄焦、一套汽机发电系统所需要的供配电系统，以及发电并网等内容。本项目电气设计范围包括焦炭运输系统电机车、焦罐车、提升机、装入装置、排焦装置、皮带运输机；干熄炉及氮气循环系统干熄炉、一次除尘器、二次除尘器、循环风机；干熄焦通风除尘系统除尘风机、粉尘收集装置等；热力系统干熄焦余热锅炉、辅机室等；以及汽机发电、运焦系统等的供配电、继电保护和自动装置、电气控制、电气照明、等电位联结、防雷接地及防静电接地等。52供配电521、电压等级供配电电压AC10KV、380V、220V控制电压AC220VDC220V、24V安全电压AC36VAC12V522、负荷等级干熄焦的锅炉给水泵、干熄焦本体、循环风机、焦炭运输系统、提升机等用电设备为二级负荷，其它附属设施用电负荷为三级负荷。523、供电电源本工程干熄焦本体及电站所需要的两路相对独立的10KV电源，分别引自焦化厂10KV电力室，接至干熄焦及电站系统的10KVI段、10KVII段。524、供配电系统（1本工程10KV配电系统，本工程设单独干熄焦主控楼一座，内设10KV配电室、380V配电室,负责干熄焦系统的高低压配电；电站系统配电室与主厂房合建在一起，内设10KV配电室、380V配电室，负责电站系统配电。10KV配电室高压开关装置采用10KV户内成套中置铠装式高压开关柜，用来接受和分配电能。高压开关柜内装设带有温、湿度控制装置的开关状态显示器，高压设备操作电源采用由微机监控免维护电池屏提供的220V直流电源。本工程由10KV配电室供电的4台10KV高压电动机包括循环风机1台，1800KW；余热锅炉给水泵2台，200KW；干熄焦除尘风机1台，550KW。本工程由10KV配电采用单母线分段形式。干熄焦工程电气主接线详见附图。2380V低压配电方式本工程共5台变压器，其中2台1000KVA、10/04KV变压器，为电站系统提供电源，其中一用一备；1台800KVA、10/04KV变压器为干熄焦提升机专用；2台800KVA、10/04KV变压器，其中1台负责干熄焦本体、锅炉、运焦系统、迁车台设备的供配电，另1台负责干熄焦、提升机变压器备用。低压配电采用380/220V电压，配电方式以放射式为主若个别采用链式供电时，一般链接三个用电设备，由设在车间、工段配电室内的低压开关柜和动力配电箱向各用电设备送电。对移动设备通过滑触线或软电缆的方式供电。采用低压断路器作为短路保护设备，而以断路器和热继电器作为过负荷保护设备。在干熄焦10KV进线处、考虑电能计量；10KV各送出回路设电能计量；04KV低压侧由车间变电所送不同工段的电源处设电能计量。525系统接地方式及电力变压器接线组别380V/220V动力及照明系统为中性点直接接地TNCS系统变压器接线方式为D，YN11。526微机综合自动化系统本工程在干熄焦综合主控楼设置微机综合自动化系统一套，负责高压设备的集中测量、控制、保护。干熄焦高压后台监控和热电站高压后台监控装置分别安装在干熄焦主控室及热电站控制室内，并留有系统接口。微机综合自动化系统主要实现功能如下遥测对本工程10KV供电系统所需的电流、电压、有功电能、无功电能、有功功率、无功功率、功率因数、频率等参数进行遥测。数据可在配电所运行状态显示画面上进行动态显示。遥信对本工程10KV供电系统的开关运行状态进行实时监视，有事故跳闸、事故预告及电流、电压、温度等越限报警。遥控根据遥测、遥信结果及具体情况，按照规定的操作权限，通过键盘、鼠标等实现对全厂供电系统的高压开关实现远距离合、分闸遥控（除高压电动机外）和数据的输入、修改。继电保护具有可靠性高、判断准确、动作速度快等特点，带有过流、速断、接地、过压、欠压、轻重瓦斯、温度等保护，可作为主保护也可作为后备保护。1）干熄焦高压配电室电气设备继电保护配置大致如下10KV联络线设光纤差动保护，过电流保护。10KV高压电动机一般设电流速断保护、过负荷保护、单相接地保护，并根据具体情况设低电压保护。电力变压器设电流速断保护、过电流保护、单相接地保护、温度保护等。电力电容器设过电流保护、过电压保护、低电压保护、开口三角保护、单相接地保护等。系统自诊断及维护功能微机自动化系统可高速对系统本身进行巡检，随时监视，及时作出故障诊断，并进行维护。具备与上位系统通讯的软硬件接口，并按要求上传电能等数据。2发电站继电保护配置大致如下21发电机纵差保护，定子单相接地保护，复合电压过流保护，励磁回路一点接地、两点接地保护，低周低压保护等。22发电站与干熄焦10KV配电室之间联络线纵差保护，过流保护。本工程10KV联络线只考虑本侧后备过流保护装置，联络线主保护及对侧后备保护由甲方负责。53电气传动干熄焦本体、提升机控制系统、运焦系统、环境除尘等均采用PLC控制，所有集中操作均在干熄焦主控楼的主控室内；电站系统控制均在主厂房控制室内。主要的应急提升控制内容有提升机的应急提升和应急走行电机的控制，控制地点在提升机司机室的操作台；气体循环风机的急停；提升机的急停在干熄焦主控室的操作台上；所以高压电机的急停均可在机旁操作箱上进行。对于机械设备成套供应的电气装置，除工艺要求联锁外，一般仅供电源；对无特殊要求的单体设备，一般仅考虑机旁单机操作。对火灾和爆炸危险场所将根据其危险级别选择相适应的防爆设备。54电动机的起动及调速方式电动机的起动及调速方式根据工艺要求及具体情况，本工程大部分设备采用全压起动，部分电动机设置变频器。干熄焦循环风机、除尘风机采用高压变频调速技术，干熄焦装入装置、提升机主提升和走行电机、旋转焦罐、电机车走行等采用低压变频调速技术。55线路敷设线路以电缆为主；动力电缆及控制电缆采用铜芯电缆；计算机电缆采用铜芯屏蔽电缆。电缆敷设以电缆桥架为主。部分户内线路考虑穿管埋地，沿墙、梁等明敷以及在吊棚或静电地板内敷设的方式。外线电力电缆主要电缆桥架敷设。各低压配电室选用低压固定式开关柜，XL21型动力配电箱。56电气照明鉴于本工程的低压配电系统为380/220V中性点直接接地系统，故照明与动力共用一台变压器。各照明电源就近引接。照明网络电压采用380/220V三相五线制系统；检修用照明电压为36V，但在特别潮湿的场所为12V。在主要生产厂房和规范规定的场所中，除设置工作照明外，还应设置供暂时继续工作、保证安全及供人员疏散用的应急照明；并在工艺要求的场所设置局部照明和检修照明。根据环境情况选择相应的灯器型式。对一般生产车间和场所，以采用新光源的节能型灯为主。对有爆炸危险的场所选择与环境条件相适应的防爆型灯。对操作室、办公室、楼梯间等处，一般采用荧光灯。道路照明考虑采用钠灯。57防雷及接地根据规范规定，本车间厂房属第三类建筑物。第三类工业建、构筑物考虑了防直击雷的措施。对烟囱考虑了防直击雷的措施。屋内分级采用电涌保护器作为防感应雷及操作过电压措施。由于10KV配电系统为中性点不接地系统，其配电装置及电气设备外露可导电部分均应保护接地，接地电阻值不大于10。而04KV配电系