北营焦化厂一三区提产环保改造工程设计技术协议Word格式文档下载.docx

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6）年平均大气压力995.2hPa

7）夏季平均大气压力985.5hPa

8）冬季平均大气压力1033.2hPa

9）年平均降水量793.7mm

10）日最大降水量228.6mm

11）最大积雪深度35.0cm

12）最热月月平均相对湿度75%

13）最冷月月平均相对湿度65%

14）全年平均风速2.8m/s

15）夏季平均风速2.4m/s

16）冬季平均风速2.6m/s

17）30年一遇最大风速25.3m/s

18）全年最多风向及其频率E,20%

19）夏季最多风向及其频率C,22%E,15%

20）冬季最多风向及其频率E,29%

21）最大冻土深度149cm

1.2.2.2焦化一区工程地质及水文条件

根据中冶沈勘工程技术有限公司本溪分公司2008年6月15日提供的《北营钢铁公司新建5.5米捣固焦炉岩土工程勘察报告》（详勘），地层自上而下为：

杂填土；

1粉质粘土（fak=160kPa）；

2淤泥质粉质粘土（fak=120kPa）；

粉砂（fak=120kPa）；

细砂（fak=120kPa）；

卵石（fak=400kPa）；

强风化砂岩（fak=400kPa）；

中等风化砂岩。

地下水位一般位于地面下4.5m~5.0m。

1.2.2.3焦化三区工程地质及水文条件

根据辽宁地质海上工程勘察院2003年5月提供的《北台钢铁集团双四百工程岩土工程勘察报告》（详细勘察阶段），地层自上而下为：

①粉质粘土（fk=150kPa）；

②中砂（fk=120kPa）；

③卵石（fk=330kPa）；

④-1强风化砂岩（fk=210kPa）；

④-2强风化云母变粒岩（fk=350kPa）；

④-3中风化砂岩（fk=1200kPa）；

地下水埋深在4.8—5.5m左右，对混凝土结构无腐蚀性，对钢结构具弱腐蚀性。

1.2.3供电

焦炭干湿分离项目自建高压及低压配电室，电源引自旧有上级10/0.4kV变电所。

装炉煤筛分装置新增低压柜放置于原有配电所备用位置。

1.2.4热力介质

热力介质包括净化压缩空气、低压蒸汽及氮气。

1）净化压缩空气：

接点压力：

0.6～0.8MPa

温度：

常温

压缩空气全部脱湿、除油、虑尘处理，压力露点-18℃；

灰尘粒径≤1μm；

灰尘含量≤1mg/m3；

油含量≤0.1mg/m3。

2）低压饱和蒸汽：

1.27Mpa

194℃

3）氮气：

纯度：

99.99%

含氧量：

≤10ppm

露点：

-60℃。

1.2.5供水、排水

1）供水

生产新水及消防给水水源部分由现有管网公司供水。

2）排水

生产污水排入系公司现有排水统。

2.概述

本溪北营钢铁（集团）股份有限公司焦化厂（以下简称北营焦化厂）位于本溪市平山区北台镇，北营焦化厂下设三个生产作业区，其中一区2座50孔、炭化室高6.0m的JN60型焦炉，设计日产焦炭2589吨,年产焦炭93.2万吨，设有125t/h干熄焦装置1座；

二区2座65孔、炭化室高4.3m的JN43-804型焦炉，设计日产焦炭2271吨,年产焦炭81.75万吨，设有110t/h干熄焦装置1座；

三区4座72孔、炭化室高4.3m的JNK43-98F型焦炉，设计日产焦炭4922吨,年产焦炭177.19万吨，设有125t/h干熄焦装置2座。

三个生产作业区设计合计日产焦炭9782吨，年产焦炭352.15万吨。

但由于设备配置及焦炉本体的原因，实际日产焦炭8642吨，年产焦炭311.13万吨。

目前焦炭产量情况

生产区

设计结焦时间h

实际结焦时间h

单炉产量

t

设计全焦日产t

实际全焦日产t

实际全焦年产量t

水熄

干熄

一区

19

20.5

2589

2400

864000

二区

18

21

13.1

2271

1946

700663

三区

5、6炉

24

14.6

2461

2102

756864

7、8炉

23

2194

789771

合计

9782

8642

3111298

为此，北营焦化按照集团公司《关于实现2000万吨钢焦炭平衡方案及措施》的要求，结合实际情况，在现有炉型不进行大改造的前提下，落实焦炭提产方案。

2.1筛焦系统完善改造

改造完成后，新旧2个筛焦系统干熄时可互相备用，且干、湿焦炭筛贮可同时生产，从而可提高焦炭产量。

2.2增设选择粉碎装置

1）提高装炉煤质量：

炼焦原料煤的品种多，且各煤种粒度组成及硬度差别很大。

在国内焦化企业通常采用的先配后粉工艺中造成气煤、瘦煤及无烟煤无法粉碎到焦炉要求的粉碎细度，而肥煤、焦煤却被过细粉碎，无法实现理论上的正常配煤炼焦效果，焦炭质量受到很大影响。

煤的过细粉碎还会造成装炉过程冒烟严重，装炉效率降低，且过细粉碎的煤容易进入到上升管内，造成上升管积碳，影响焦炉操作。

2）节能环保：

近些年，随着国内洗选煤工艺的提高，炼焦原料煤中小于3mm占比普遍大于50%，通过对炼焦煤进行预筛分处理，将小于3mm的粉煤筛分出来，不进行粉碎，这样在降低了粉碎机的用电负荷的情况下，既增大粉碎机对难粉碎原料煤品种的粉碎能力，又减少了粉碎过程中扬尘对周围环境的影响。

3.筛焦系统完善工程及三区增设选择粉碎装置方案

本钢北营焦化一区、三区原设计为干熄焦后皮带机输送为单皮带，且干湿焦炭的筛贮为一个系统，干、湿焦炭不能筛贮分离。

从现在生产来看，存在以下问题：

1）由于干熄焦后的焦炭质量较好，大高炉尽量采用干熄焦，不愿采用湿熄焦炭，干、湿焦炭筛贮不能分开造成了焦炭品质的降低；

2）干熄焦设计正常能力为108t/h，最大125t/h。

由于皮带机检修时干熄焦不能排焦（每班检修时间~1.0h），正常生产时，干熄焦装置能力不能充分发挥，限制了现有焦炉生产能力。

3）干熄焦排焦能力的频繁波动，造成干熄焦锅炉负荷波动，影响锅炉寿命。

3.1焦化一区筛焦系统完善

现有焦化一区焦处理系统是配套原有湿熄焦和干熄焦设计的，其任务是将熄焦后的焦炭按照要求筛分成不同粒级贮存，等待外运，现有湿熄焦与干熄焦焦炭共用一套焦处理系统。

由于现有干熄焦及湿熄焦下部仅设置一条单皮带，当设备发生故障或者系统检修时，整个焦炉生产将被迫增加结焦时间，从而导致焦炭产量降低，效益下降。

与此同时，由于干湿熄焦炭混用，导致焦炭质量降低，影响了后续生产。

因此，本方案拟新建一套焦处理系统，与原有焦处理系统相互独立运行，最终实现将干、湿熄焦炭分离的目的。

3.1.1焦处理系统现状

干熄焦下部排出的焦炭经过D101BC送至焦台下C101BC上，经转运送至筛贮焦楼；

湿熄焦焦炭直接排至焦台下的C101BC上，经转运送至筛贮焦楼。

干湿熄焦炭共用一套焦处理系统。

现有筛贮焦楼共有8个贮槽，0-10mm焦炭贮槽1个，10-25mm焦炭贮槽1个，25-40mm贮槽1个，>

40mm的贮槽5个。

3.1.2改造内容

将干熄焦旋转密封阀下的溜槽改造为双叉溜槽，新建一条平行于原有D101BC的G101BC将干熄焦焦炭引出，经转运送至新建筛贮焦楼内进行筛分、贮存，等待外运。

正常操作条件时，湿熄焦和干熄焦的焦炭可同时生产，通过各自的焦处理系统分别送入原有筛贮焦楼和新建筛贮焦楼。

3.1.3新建设施及主要设备

筛贮焦楼（新建）

筛贮焦楼的作用主要是对混合焦进行筛分处理，不同粒级的焦炭分别入仓贮存。

由干熄焦运来的混合焦，经振动筛筛分为0-10mm、10-25mm、25-40mm和≥40mm四级，直接入仓贮存，0-10mm和10-25mm的焦炭通过仓下的闸门装火车运走。

25-40mm和≥40mm粒级的焦炭既可以装火车运走，也可以通过仓下皮带运走。

新建筛贮焦楼下共设5个贮槽，0-10mm、10-25mm、25-40mm粒级焦炭的贮槽各一个（宽10m），贮量分别为：

250t、250t、350t；

≥40mm的焦炭设2个贮槽（宽7m），每个贮槽贮量为200t，总贮量为400t。

正常操作条件时，干熄焦炭经新建焦处理系统将焦炭送至新建筛贮焦楼，≥40mm的焦炭通过分叉溜槽贮存于新建的2个≥40mm贮槽和原有筛贮焦楼最东侧的两个贮槽；

湿熄焦炭通过原有焦处理系统将焦炭送至原有筛贮焦楼，≥40mm的焦炭贮存在原有筛贮焦楼西侧的3个大块焦贮槽中，从而实现干湿分离的目的。

当干熄焦进行年检时，利用原有焦处理系统将湿熄焦焦炭送至原有筛贮焦楼，≥40mm的焦炭可经过现有C105SRC（将头部电机进行改造）贮存于原有筛贮焦楼的5个大块焦槽中。

当新建焦处理系统发生故障时，干熄焦炭通过原有焦处理系统送至原有筛贮焦楼，<

40mm的焦炭分别布入各自贮槽，>

40mm的焦炭布入东侧的两个干熄焦炭贮槽。

带式输送机

1）设计选用DTII（A）型带式输送机。

2）带式输送机运输能力需满足现场需求；

3）根据带式输送机的使用情况不同，设有事故开关、跑偏等保护装置，确保系统安全运行；

4）各转运站卸载点溜槽采用无尘溜槽，减少粉尘污染。

其他

1）采用四班制操作，工艺生产过程为PLC联锁自动控制，接入现有PLC系统；

2）干熄焦后G102BC设电子皮带秤，用于指导干熄焦操作；

3.2焦化三区筛焦系统完善

现有焦处理系统是配套原有湿熄焦和干熄焦设计的，其任务是将熄焦后的焦炭按照要求筛分成不同粒级贮存，等待外运，现有湿熄焦与干熄焦焦炭共用一套筛贮焦楼。

由于现有系统干湿熄焦炭混合贮存，焦炭质量降低，影响后续生产。

因此，拟新建一套筛贮焦楼，与原有筛贮焦楼相互独立运行，最终实现干、湿熄焦炭分离的目的。

3.2.1焦处理系统现状

现有焦处理系统中，3#干熄焦和4#干熄焦排出的焦炭通过双皮带送至D302转运站内的D305带式输送机尾部，之后再通过D305带式输送机送至现有筛贮焦楼。

2座焦台排出的湿熄焦炭通过各自单皮带送至D305带输送机的中部，之后再通过D305带式输送机送至现有筛贮焦楼。

干湿熄焦炭混合贮存。

3.2.2改造方案的选择

新建系统设备除振动筛1开1备外，其他设备为单系统，1个筛贮焦楼。

将D303带式输送机和D304带式输送机的头部溜槽进行改造，各增加一套电液动双扇形闸门，将干熄焦的焦炭转运至新建G301BC上，进而送至新建筛贮焦楼。

新建筛贮焦楼下部皮带经转运送至现有焦处理系统。

本方案考虑新建焦炉产能扩大的可能，新建系统处理能力均为400t/h。

改造完成后，与现有筛焦系统构成1用1备或干、湿同时操作。

3.2.3新建设施及主要设备

由干熄焦运来的混合焦，经振动筛筛分为0-10mm、10-25mm和≥25mm三级，直接入仓贮存，0-10mm的焦炭最终通过仓下的闸门装汽车运走。

10-25mm和≥25mm粒级的焦炭通过仓下闸门装皮带运走。

由干熄焦运来的混合焦，经振动筛筛分为0-10mm、10~25mm和≥25mm三级，直接入仓贮存，0-10mm的焦炭最终通过仓下的闸门装汽车运走。

10~25mm和≥25mm粒级的焦炭通过仓下闸门装皮带运走。

新建筛贮焦楼下共设7个贮槽，其中0-10mm的焦炭贮槽1个，贮量为480t；

10~25mm的焦炭贮槽1个，贮量为250吨；

≥25mm的焦炭贮槽5个，每槽贮量为250吨，总贮量为1250吨。

总贮量19800吨。

正常操作条件时，干熄焦炭经D303带输送机或D304带式输送机、新建G301BC送至新建筛贮焦楼筛分、贮存，湿熄焦炭仍利用现有的C103BC、D305带式输送机送入现有筛贮焦楼筛分、贮存，从而实现干、湿分离的目的。

新、旧筛焦楼振动筛层楼板相互连通，共用现有筛焦楼检修跨。

带式输送机运输能力满足现场要求；

2）根据带式输送机的使用情况不同，设有事故开关、跑偏等保护装置，确保系统安全运行；

3）各转运站卸载点溜槽采用无尘溜槽，减少粉尘污染。

采用四班制操作，工艺生产过程为PLC联锁自动控制，接入现有PLC系统。

3.3焦化3区增设选择粉碎装置

新建筛分楼方案，在距现有B103转运站5米处的B108、.B109通廊下新建筛分楼，改造现有B108、B109通廊，在B108、B109BC各增设1台电液动犁式卸料器，配合煤经犁式卸料器下部溜槽卸入新建筛分楼内的两台交叉式细粒滚轴筛。

交叉式细粒滚轴筛的筛分效率大于80%，单台生产能力为300t/h。

改造现有B110、B202通廊，将其延长至新建筛分楼。

交叉式细粒滚轴筛筛上>

3mm的煤料由新建的F102、F103带式输送机汇入F104可逆带式输送机，并通过F104可逆带式输送机送入B110或B202通廊进入粉碎机室（两条料线互为备用）。

筛下小于3mm的煤料（约占30%）不需要粉碎，通过新建F101转运站及改造后的粉碎机室导运至现有B112带式输送机尾部，并与经粉碎处理后的煤料混合，由粉碎后的现有运煤系统运至焦炉贮煤塔。

3.4

采暖、通风、除尘

3.4.1概述

3.4.2设计依据

a）《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2015

b）《炼焦化学工业污染物排放标准》GB16171-2012

c）《工业企业噪声控制设计规范》GB/T50087-2013

d）《焦化安全规程》GB12710-2008

e）《工业企业设计卫生标准》GBZ1-2010

f）《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058-2014

g）《工贸行业重大生产安全事故隐患判定标准》（2017版）

安监总管四（2017）129号文

3.4.3主要粉尘及有害物

干法熄焦后的焦炭及粉煤在转运、筛分、贮存及装车过程中散发出焦粉尘，严重污染环境，影响人体健康。

3.4.4粉尘及主要有害物的治理

针对各种产尘点，设置机械除尘系统进行综合治理，使操作区粉尘浓度不超过国家卫生标准规定的限值，经除尘器净化后的排出气体粉尘浓度低于10mg/Nm3。

3.4.5设计主要数据及规定

3.4.6采暖、通风

厂房、通廊、转运站均设置集中采暖。

采用钢制排管散热器，厂房内设计温度5~10℃，有人工作的房间设计温度18℃。

热媒为0.2MPa蒸汽。

地下通廊设屋顶风机机械排风。

3.4.7除尘设施

3.4.7.1焦化一区

1）新建G101~G104转运站除尘

每个转运站屋面上设一套除尘系统，用于处理干法熄焦后的焦炭在转运过程中产生的焦粉尘，共四套。

净化设备选用脉冲袋式除尘器，滤料采用防静电材质。

脉冲袋式除尘器净化后的气体经风机及消声器排入大气，排放气体粉尘浓度低于10mg/Nm3。

除尘器收集的粉尘经气力输送系统输送至附近干熄焦一、二次除尘焦粉贮仓或筛焦楼粉焦仓。

2）新建筛贮焦楼除尘

《工贸行业重大生产安全事故隐患判定标准》（2017版）安监总管四（2017）129号文规定：

可燃性粉尘与可燃气体等易加剧爆炸危险的介质共用一套除尘系统，不同防火分区的除尘系统互联互通，均属于重大事故隐患。

筛贮焦楼的贮焦槽上部和下部属于不同的防火分区，故应分别设置除尘系统。

筛贮焦楼上部、下部各设一套除尘系统，用于处理干法熄焦后的焦炭在转运、筛分、贮存及装车过程中散发出的焦粉尘，共两套。

除尘器采用离线脉冲清灰方式。

除尘器收集的粉尘经埋刮板输送机、斗提机送入焦粉贮仓，用吸排罐车统一外运。

根据业主要求，筛焦楼除尘风机采用变频调速。

两套除尘系统的除尘器、风机、消声器等分别采用独立设备，输灰系统及烟囱则共用一套。

3.4.7.2焦化三区

1）新建G301~G303转运站除尘

每个转运站屋面上设一套除尘系统，用于处理干法熄焦后的焦炭在转运过程中产生的焦粉尘，共三套。

除尘器收集的粉尘经气力输送系统输送至筛焦除尘地面站焦粉贮仓或筛焦楼粉焦仓。

3.4.8消声与隔振

筛贮焦楼上部、下部除尘系统风机外壳及前后管道均设隔声装置；

焦转运站除尘风机设减振台座。

所有除尘风机进出口设软连接，风机出口设消声器。

采用以上措施将噪声和振动控制在规范规定的范围内。

3.4.9防火防爆

除尘器采用连续排灰；

除尘器布袋采用防静电滤料；

除尘系统设防静电接地装置；

布袋除尘器设安全泄爆装置。

3.5

电气

3.5.1概述

本项目为本溪北营钢铁集团股份有限公司拟在焦化一区、三区各增设一套筛贮焦系统，与现有贮焦系统相互独立，可实现干、湿焦炭同时筛分，提高焦炭产量。

另外，在焦化3区增设煤选择粉碎装置。

本工程大部分负荷属于二级负荷，根据负荷分布情况，在一区、三区各设一座10kV配电所、一座10/0.4kV变电所及一座低压配电室。

根据电源供给情况，受电电源为双重电源。

由上级变电所的2个10kV不同母线段提供2路电源供电，且每路电源皆能承担配电所的100%的负荷。

现有上级10kV变电所改造，在本设计中一并考虑。

3.5.2供配电

1）新建一区筛焦10kV配电所一座，电源为电缆进线。

10kV母线主接线形式为分段单母线。

负责向区域内1座10/0.4kV变电所及2台高压电动机供电。

新建一区筛焦10/0.4kV变电所一座，布置于本区域负荷中心。

内安装两台1000kVA、10/0.4kV油浸变压器，负责除尘地面站供电源、筛焦楼等处用电负荷的供电（预留1#2#焦炉脱硫脱硝负荷）。

除尘地面站配电室：

布置于地面站内，负责给除尘供电及部分筛焦带式输送机等供电。

2）新建三区筛焦10kV配电所一座，电源为电缆进线。

新建三区筛焦10/0.4kV变电所一座，布置于本区域负荷中心。

内安装两台1600kVA、10/0.4kV油浸变压器，负责除尘地面站供电源、筛焦楼等处用电负荷的供电（预留5#6#7#8#焦炉脱硫脱硝负荷）。

3）焦化三区煤筛分改造，拟由现有三焦备煤变电所供电，现有备煤变电所有2台1250kVA10/0.4kV油浸变压器，已无富裕容量，现改为2台1600kVA10/0.4kV油浸变压器，前后相关的设备均需更换。

3.5.3一次设备及操作电源

10kV配电装置采用10kV户内成套中置铠装式高压开关柜，用来接受和分配电能。

高压设备操作电源采用由免维护电池屏提供的220V直流电源。

3.5.4无功补偿及计量

为了改善功率因数,本工程采取低压及高压同时补偿的方式。

在10/0.4kV变电所0.4kV侧设电容器自动无功补偿装置，低压功率因数补偿到0.85。

高压侧补偿到0.92。

0.4kV低压侧由变电所送不同装置、单元的电源处设电能计量。

10kV高压柜设电能计量。

3.5.5微机综合自动化系统

在一区筛焦及三区筛焦10kV配电所高压柜设微机综合自动化装置，负责高压设备的测量、控制、保护，综保后台利旧。

微机综合自动化系统主要实现功能如下：

遥测；

遥信；

遥控；

继电保护；

自诊断及维护功能。

3.5.6电气传动

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，由设在旧有10/0.4kV变电所及低压配电室内的低压配电屏向各用电设备供配电。

对移动设备通过滑触线或软电缆的方式配电。

采用低压断路器作为短路保护设备，以热继电器作为过负荷保护设备。

对运焦等连续生产系统，根据工艺要求，拟采用工业计算机控制系统进行联锁集中操作及解除联锁后机旁单机操作两种操作方式。

对与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。

筛焦楼除尘风机采用变频调速。

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，以保证安全生产。

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。

电缆敷设以钢制电缆桥架为主,而部分户内线路考虑沿墙、梁等明敷以及在吊棚、电缆沟或静电地板内敷设的方式。

低压配电室选用GGD