精编完整版华澳能源60万吨年兰炭项目可研报告.docx
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精编完整版华澳能源60万吨年兰炭项目可研报告
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临沂华澳能源有限公司
60万吨/年兰炭项目
第一篇总论1
1概述1
1.1设计依据1
1.2设计原则和设计主要要求1
1.3设计规模及建设进度要求1
1.4建厂的外部条件2
1.5设计分工、范围及分期5
2原材料和燃料的来源及需要量5
2.1炭化用煤5
2.2煤气6
3主要产品品种、产量及质量指标6
3.1兰炭6
3.2直立炉煤气6
3.3煤焦油6
4车间组成及工程项目内容6
4.1车间组成6
4.2工程项目内容7
5工艺流程及主要装备7
5.1备煤车间7
5.2炭化车间8
5.3筛焦车间9
5.4煤气净化车间9
6公用、辅助生产及行政福利设施10
6.1总图运输10
6.2电气、电信及仪表自动化10
6.3热力11
6.4给水排水11
6.5其它11
7资金筹措12
8环境保护、劳动安全、职业卫生及消防12
8.1环境保护12
8.2劳动安全12
8.3职业卫生13
8.4消防13
9节能技术14
10主要技术经济指标14
第二篇工程设计说明17
1备煤车间17
1.1概述17
1.2工艺流程17
1.3主要设施及设备选型17
2炭化车间18
2.1概述18
2.2炭化基本工艺参数18
2.3炭化工艺流程19
2.4炭化车间布置20
2.5直立炉炉体20
2.6工艺装置21
3筛焦车间22
3.1概述22
3.2工艺流程及主要设施22
4煤气净化车间23
4.1概述23
4.2设计基础数据23
4.3煤气净化车间工艺流程及主要设备24
4.4管道的防腐、保温、保冷措施27
4.5防火、防爆28
4.6外部管道28
5污水处理(略)28
6总图运输28
6.1厂区位置及概况28
6.2总平面布置29
6.3工厂运输30
6.4工厂绿化31
6.5工厂消防31
6.6主要技术经济指标31
6.7管线综合设计31
6.8工厂警卫31
7建筑及结构32
7.1概述32
7.2厂区自然条件32
7.3设计执行遵守的主要规范、规程及标准33
7.4设计技术条件说明34
8电气及电信37
8.1电力37
8.2电信49
9.仪表自动化49
9.1总体设计思想50
9.2自控系统过程控制功能描述53
10热力55
10.1热力介质55
10.2热力介质供应55
10.3厂区外部管线56
11采暖、通风及除尘60
11.1概述60
11.2气象资料61
11.3设计主要数据及规定61
12给水排水64
12.1编制范围64
12.2水源条件64
12.3排水条件65
12.4给排水系统65
13机修及仓库71
13.1机修71
13.2仓库71
14中心化验室71
15节能72
15.1编制依据72
15.2能耗分析72
15.3节能措施73
16职工定员及主要技术经济指标74
16.1职工定员74
16.2主要技术经济指标77
17项目实施计划及资金来源与使用80
17.1项目实施计划80
17.2资金来源与使用80
18经济评价81
18.1编制依据81
18.2财务评价81
第三篇工程概算85
1编制说明85
1.1编制说明85
2工程投资概算85
2.1汇总概算86
3综合概算88
第四篇主要设备表101
第一篇总论
1概述
1.1设计依据
a)60万吨/年兰炭项目设计合同。
b)60万吨/年兰炭项目设计任务书。
c)60万吨/年兰炭项目原始资料
d)60万吨/年兰炭项目会议纪要。
1.2设计原则和设计主要要求
a)采用中国先进、成熟、可靠的工艺技术和设备,确保煤干馏装置能够长期、安全、稳定、连续的运行。
b)在满足产品质量要求的前提下,选择适宜的工艺流程,力求取得较好的经济效益。
c)结合企业现状及装置特点,做到布局合理、紧凑,力求节约用地和节约投资。
d)满足现代化企业对生产环境的要求,做到源头治理和尾部处理相结合,贯彻治理三废,减少污染的原则。
1.3设计规模及建设进度要求
1.3.1设计规模
根据华澳能源有限公司设计要求,本工程的总规模为年产
兰炭60万吨,工程分二次设计实施。
炉型选用西安汇华连科有限公司SH2007内热式直立式炭化炉,炉组规模为8×8孔,一期工程为4×8孔。
相应配套设施有备煤、炭化、筛焦、鼓冷及公用设施等。
1.3.2建设进度
2012年4月10日前完成初步设计;
2012年4月~8月进行施工设计;
2012年5月进行工程施工;
2012年11月开始烘炉;
2012年11月30日进行试生产;
1.4建厂的外部条件
1.4.1厂址、工程自然条件及水文地质条件
1.4.1.1厂址
兰炭厂址建设地点:
项目规划在临沂市河东经济开发区工业园区内。
化工园区位于经济开发区的南部,此地交通便利,206国道从园区穿过,华澳能源有限公司位于金升路与杭州路交接处。
本工程建设场地的整平、兰炭厂可利用场地面积:
324600m2。
1.4.2建厂外部条件
1.4.2.1供水、排水条件
供水条件
本工程生产、生活水源由市政负责,市政的输水管道接至本工程的设计边界。
生产供水量为15m3/h,生产水接点处供水压力应不小于0.5MPa;生活日用水量为10.84m3,最大时用水量为2.98m3/h,生活水接点处供水压力应不小于0.35MPa。
生产水水质应满足生产用水水质标准,生活水水质应满足国家现行的生活饮用水卫生标准。
排水条件
全厂生活污水和生产废水排入公司污水处理厂中处理,然后排入兰炭废水处理系统进行再利用,或者排入市污水处理厂。
全厂区域雨水排至厂区暗管中后排至厂区排水沟中。
1.4.2.2供电条件
本工程大部分属于二级用电负荷。
需要两路独立电源,即两路10KV电源,以满足项目二级用电负荷的供电要求。
本设计负责炭黑车间界区内的电气供电、电气传动、电气照明(防雷及厂区道路照明除外)。
1.4.2.3热力介质
本工程热力介质有蒸汽(0.45MPaA)。
各种热力介质消耗量见下表:
热力介质消耗量汇总表
序号
介质名称
参数
消耗量
备注
压力(MPa)
温度(℃)
单位消耗
年消耗
1
蒸汽
0.4~0.6
饱和
冬
3.2t/h
21630t
夏
1.8t/h
2
压缩空气
生产用
0.6
40
6.0m3/min
除尘用
仪表用
0.6
40
3.0m3/min
475200m3
3
循环水
0.4
供
80
45kW
84GJ
循环水量300t/h
回
60
注:
压缩空气(脱硫用压缩空气、除尘用净化压缩空气、仪表用净化压缩空气)、采暖热水。
甲方要求不增设脱硫系统,阀门全部手动调节,无需压缩空气。
本工程生产用低压蒸汽;全厂生产用汽要求连续、稳定。
根据厂区规划,由甲方统一考虑供应。
本工程仪表用净化压缩空气量为3.0m3/min,除尘用净化压缩空气量为6.0m3/min,考虑10%的富裕量后为10m3/min,压缩空气由甲方空气压缩站供应;采用手动调节无需空气压缩机系统。
1.4.3原料、产品的运输方式
本工程原料块煤和产品煤焦油采用道路运输方式,兰炭除少部分供镍铁分厂外,大部分采用道路运输方式外销,剩余煤气通过管道送至发电车间及宝达无缝钢管厂。
1.5设计分工、范围及分期
1.5.1设计分工
兰炭厂边界以内由西安汇华连科有限公司负责设计(不含污水生化处理装置),
厂外配套工程包括道路的衔接,水、蒸汽以及压缩空气的供应(送至兰炭厂的边界),电送至兰炭厂变电所,由总厂另行委托有关单位设计。
1.5.2设计范围
本项目由备煤车间、炭化车间、筛焦车间及(煤气净化车间)等主要生产车间以及与其配套的公辅辅助设施和部分行政设施组成。
1.5.3设计分期
本工程分两期,现实施一期工程。
2原材料和燃料的来源及需要量
2.1炭化用煤
兰炭生产用的原料煤由山西府谷地区提供。
年需要20~50块煤约50万吨(干基),煤质分析报告要求:
水分Mad6.66%
灰分Ad5.35%
挥发分Vdaf31.24%
硫分St.d0.15%
磷0.08%
灰熔点ST1310℃
2.2煤气
直立炉将煤转化为兰炭过程中,需要由煤气加热。
直立炉加热用回炉煤气量~2.4万Nm3/h,其热值按~7800kJ/Nm3计算。
3主要产品品种、产量及质量指标
3.1兰炭
一期兰炭产量30万吨/年
兰炭分为0~6mm、6~13mm、>13mm三级。
3.2直立炉煤气
日产煤气(外供煤气)84万Nm3/d
年产煤气(外供煤气)26400Nm3/a
煤气质量:
热值~7800kJ/Nm3
3.3煤焦油
煤焦油产量24000吨/年。
4车间组成及工程项目内容
4.1岗位组成
主要生产设施:
备煤岗位、炭化岗位、筛焦岗位、净化岗位。
辅助生产设施:
控制室、循环水泵房、变电室等。
4.2工程项目内容
备煤岗位——由胶带输送机、振动筛和转运站组成。
炭化岗位——包括内热式直立炉、加煤出焦系统、煤塔等。
筛焦岗位——包括兰炭烘干装置、振动筛以及相应的胶带输送机和转运站组成。
煤气净化岗位——包括煤气空气冷却塔、电捕煤焦油器、煤气鼓风机、空气鼓风机、地下槽、气柜等。
生产辅助设施包括供配电系统、生产消防供水系统、总图运输、厂区外线、化验室、控制室及车间办公室等。
5工艺流程及主要装备
5.1备煤车间
备煤设施要保证直立炭化炉60万t/a兰炭生产提供装炉煤,每日需要煤量为3000t。
内热式直立炭化炉生产兰炭所用的原料煤要求为20~50mm的块煤,项目适当考虑原料煤的筛分。
备煤部分采用机械化运煤、筛分、布料,减少操作人员数量,改善操作条件。
整个车间由贮煤场、地坑、胶带输送机、振动筛和筛煤楼组成。
5.1.1工艺流程
原料煤由铲车铲入受煤坑,经胶带机将煤输送至筛煤楼筛分。
筛下粉煤通过胶带输送机(M3)直接送到粉煤场,筛上合格块煤经由(M2)胶带机运至立式炉炉顶煤仓。
煤仓有4(2组)个下料口,块煤经放料阀放入胶带式布料机上,分别供应煤仓下32孔炭化炉
本车间主要设备有:
胶带输送机、振动筛。
5.1.2筛煤楼
筛煤楼是将由煤矿运来的块煤在装卸倒运过程中产生的<10mm的粉煤筛除,筛煤楼内设一台2YAH1848型圆振动筛,生产能力为220t/h,无备用振动筛。
5.1.3其他
系统能力
1)受煤坑至筛煤楼:
B=800mm,Q=220t/h,V=1.6m/s
2)筛煤楼至煤塔:
B=800mm,Q=190t/h,V=1.6m/s
3)筛煤楼至粉煤场:
B=800mm,Q=30t/h,V=1.6m/s
5.2炭化车间
炭化车间是将煤料加热转化为兰炭,并产生荒煤气、煤焦油。
本工程采用炉型选择为SH2007内热式直立式炭化炉。
5.2.1工艺流程
由备煤车间送来的块煤经加煤装置进入炭化室预热段、干馏段,在此干馏成兰炭,同时产生荒煤气,红热兰炭继续下降至冷却段冷却。
兰炭继续下降至推焦盘,通过4mm的熄焦水喷洒,排焦箱进行蒸汽熄焦,然后通过排焦装置排出,送至岀焦皮带。
工艺装置包括:
集气系统、护炉铁件、加热系统、加煤出焦系统、熄焦系统。
炭化炉设备配置表
序号
名称
数量
1
炭化炉
4座
2
炉顶辅助煤箱
4套
3
护炉铁件
4套
4
炉底排焦装置
4套
5
炉底刮焦机
4套
5.3筛焦车间
本车间是按运输、筛分直立炭化炉60万t/a兰炭生产能力设计的,每日需运焦、筛焦1800t。
采用机械化运焦、筛分方式,减少操作人员数量,改善操作条件。
筛焦车间主要任务是将出炉的兰炭筛分分级,兰炭分为0~6mm、6~13mm、及>13mm三级。
5.3.1工艺流程
由炭化炉排出的兰炭用刮板放焦机连续排出后,通过蒸汽熄焦后,然后由焦一皮带机,送至筛焦楼筛分,不同筛分粒级兰炭分别进入各自料场。
本车间主要设备有:
焦仓、振动筛、皮带输送机。
5.4煤气净化车间
煤气净化车间主要任务是将由直立炉出来的荒煤气冷却并回收煤焦油,净化后的煤气送回直立炉做燃料,其余的煤气供发电车间做燃料。
本车间设计处理荒煤气量(设计值)为48000Nm3/h。
间冷循环水量300m3/h。
5.4.1工艺流程
自直立炉出来的荒煤气;煤气由空气冷却塔下部进入,上部排出;将煤气冷却到~60℃。
煤气经电捕焦油器后进入离心鼓风机加压,煤气送回直立炉做燃料、其余的煤气进入煤气柜,然后由煤气罗茨风机加压后供发电车间做燃料。
该车间主要设备包括:
空冷器、电捕焦油器、煤气鼓风机,煤焦油贮槽等。
6公用、辅助生产及行政福利设施
6.1总图运输
项目规划建在临沂河东经济开发区工业园区内。
有206国道、205国道从此处进过、交通便利。
厂区可利用面积为118483m2。
绿化用地率为20%,绿化面积为23696.6m2。
6.2电气、电信及仪表自动化
本工程大部分属于二级用电负荷。
需要两路独立电源,即两路10KV电源,以满足项目二级用电负荷的供电要求。
本设计负责炭黑车间界区内的电气供电、电气传动、电气照明(防雷及厂区道路照明除外)。
本项目要求不间断供电。
停电易产生设备和人身事故,大量煤气放散将严重污染环境。
因此,所建项目需双回路供电,选用2台主变压器。
装机容量2200kW
工作容量1800KW
有功功率1200KW
无功功率600Kvar
视在功率1600KVA
功率因数0.92
电信,本设计设置3部内线电话。
6.3热力
本项目生产用低压蒸汽(0.4~0.6MPa饱和蒸汽)为:
冬季最大:
3.2t/h,夏季最大:
1.8t/h;由甲方统一考虑供应。
本工程生产用压缩空气量:
10m3/min,仪表及出尘用净化压缩空气量为9m3/min,压缩空气由总厂空气压缩站供应。
6.4给水排水
全厂新水用量:
生产用水量:
最大用水量20m3/h,平均15m3/h。
生活用水量:
最大2.98m3/h,平均0.45m3/h。
室内消防水量10L/s,室外用水为40L/s,循环水量300m3/h。
工业污水用于炭化车间熄焦。
6.5其它
食堂及浴室由公司统一考虑,本设计只设车间办公室及厂办公楼(其中一层为集中控制室、办公室)。
7资金筹措
本工程固定资产投资4800万元的50%(计2400万元)由企业自筹,不计息。
其余50%申请银行贷款,年利率为6.90%。
本工程流动资金估算为1200万元,其中50%为自有资金(计600万元),其余50%由银行贷款,年利率为6.56%。
8环境保护、劳动安全、职业卫生及消防
8.1环境保护
兰炭厂是以煤为原料的煤化工企业,主要污染物为废气、废水和噪声污染等。
本工程依照国家有关环境保护法规及标准,对生产过程中产生的各类污染均采取相应的控制及治理措施,使产生的污染均得到了有效治理:
a)在受煤坑、煤转运站、筛煤楼、上煤槽等处设高效脉冲袋式除尘器,除尘效率达99%,其排放口气体含尘浓度<120mg/m3,排放速率<1.02kg/h(15m)、<1.5kg/h(30m、60m),均符合b)污水得到有效治理。
工业污水用于炭化车间熄焦。
出焦系统采用水封槽;煤气经净化回收煤焦油,剩余煤气供给发电车间做燃料。
c)生产设备产生的噪音采用消音和隔音装置。
8.2劳动安全
主要危害因素可分为两类,其一为自然因素形成的危害或不利影响;一般包括地震、不良地质、雷击、洪水等因素;其二为生产过程中产生的危害,包括有害尘毒、火灾爆炸事故、机械伤害、触电事故、坠落、碰撞、计算机病毒及网络安全等各种因素。
为了保障职工在生产中的安全与健康,避免各种危害因素对操作人员造成有害影响,本工程依照有关法规对各种危害因素采取了相应的防范与保护措施。
本工程劳动安全设施完善,经采取防机械伤害和防火、防爆等安全设施的措施后,可基本避免火灾、爆炸、中毒等危险事故的发生,一旦出现事故,即可采取相应的备用和应急措施,将事故造成的损失减少到最低限度。
8.3职业卫生
本工程主要危害因素可分为两类,一类为自然危害因素形成的危害和不利影响,包括暑热、日晒、风向等自然因素;另一类为生产过程中产生的危害,包括尘毒、高温、噪声振动、电磁辐射等。
上述各种危害因素的危害性各异,其出现或发生的可能性、几率性大小不一,危害作用的范围及造成的后果均不相同,为此,设计上采取了相应的防范措施减小或避免各种危害所造成的损失。
经采取安全卫生措施后,本工程工作场所空气中的尘毒有害物浓度将低于《工业场所有害因素职业接触限值化学有害因素》中相应的允许浓度;工作场所室内温度满足《工业企业设计卫生标准》及《采暖通风与空气调节设计规范》的相应规定;工作场所及操作岗位的噪声级满足《工业企业噪声控制设计规范》及《工业场所有害因素职业接触限值物理有害因素》中的相应标准。
8.4消防
根据中华人民共和国消防条例及有关防火规范、法规、遵照“预防为主、防消结合”的方针,本工程从工艺、建筑与结构、总图、消防给水、电气等专业对不同场所从各种角度对火灾、爆炸危险场所采取了相应的切实可靠的安全防范措施。
此外,尚对可能发生的爆炸事故采取了应急补救消防措施,从而可使一旦出现的爆炸事故造成的损失减小到最低限度。
9节能技术
根据本工程的规模及具体情况,设计中尽量采用先进的节能工艺和设备。
a)用国家规定的节能型机电设备,以减少电力消耗。
b)生产用水尽可能循环使用,以提高水资源的利用率。
10主要技术经济指标
序号
指标名称
单位
指标
备注
一、规模
1
直立炉
座×孔
4×8
2
兰炭
万t/a
30
二、产品产量
1
兰炭
t/a
300000
2
煤焦油
t/a
24000
3
煤气
Nm3/h
60000
其中:
外供
Nm3/h
40000
三、原材料消耗
1
块煤
万t/a
50
20~50mm
四、动力消耗
1
水
a
生产用水
m3/h
15
b
生活用水
m3/h
2.98
c
循环冷却水
m3/h
300
2
电
a
装机总容量
kw
2200
b
工作容量
kw
1800
c
年耗电量
kwh/a
3
蒸汽
a
夏天
t/h
1.8
b
冬天
t/h
3.2
4
煤气
Nm3/h
48000
五、职工定员
1
职工总数
人
60
其中:
生产工人
人
48
管理人员
人
2
六、总图
1
占地面积
m2
118483
2
道路长度
m
560
7m宽
m
420
4.5m宽
m
140
3
绿化用地面积
m2
23696.6
4
绿化用地率
%
20
七、投资
1
固定资产投资
万元
4800
2
建设期利息
万元
120
3
铺底流动资金
万元
1000
八、财务预测指标
1
销售收入
万元/a
44419
平均
2
总成本费用
万元/a
37284
平均
3
销售税金及附加
万元/a
251
平均
4
出口税金
万元/a
—
5
利润总额(平均)
万元/a
6883
6
全投资内部收益率
%
33.58
税前
7
全投资内部收益率
%
26.07
税后
8
全投资回收期
年
4.17
税前,含建设期一年
9
全投资回收期
年
4.97
税后,含建设期一年
10
净现值(ic=12%)
万元
29920
税前
11
净现值(ic=10%)
万元
24545
税后
12
总投资收益率
%
28.78
13
项目资本金净利润率率
%
69.26
主
第二篇工程设计说明
1备煤车间
1.1概述
内热式直立炭化炉生产兰炭所用的原料煤要求为20~50mm的块煤,所需块煤直接由煤矿供给,本项目适当考虑原料煤的筛分。
备煤设施要保证直立炭化炉30万t/a兰炭生产提供装炉煤,每日需要煤量为1500t。
入炉煤粒度20~50mm,水分7%。
根据直立炭化炉生产用煤和外来煤情况,备煤部分采用机械化运煤、筛分、布料,减少操作人员数量,改善操作条件。
1.2工艺流程
原料煤由铲车铲入受煤坑,由皮带机将煤输送至筛煤楼筛分。
筛下粉煤经胶带输送机送至粉煤场,筛上合格块煤经由皮带机运至炭化炉炉顶煤仓。
煤仓有4(2组)个下料口,块煤经放料阀放入胶带式布料机上,分别供应煤仓下32孔炭化炉。
整个车间由贮煤场、皮带输送机、振动筛和筛煤楼组成。
皮带机、炉顶布料机均设置轻型结构通廊,解决防冻、防风、防雨及防尘问题。
在筛煤楼,设计有防尘除尘装置。
1.3主要设施及设备选型
1.3.1筛煤楼
筛煤楼是将由运来的块煤在装卸倒运过程中产生的<10mm的粉煤筛除,筛煤楼内设1台2YAH1848型圆振动筛,生产能力为220t/h。
1.3.2贮煤棚
为了避免块煤装卸过程中产生粉尘污染,煤场设置贮煤棚贮存由煤矿运来的合格块煤,贮煤棚和贮焦棚合二为一,既增加煤场面积,又减少投资,煤场面积2.32万m2,可贮存块煤3万吨,能保证直立炭化炉近10天的生产用煤量。
1.3.3其他系统能力
1)受煤坑至筛煤楼:
B=800mm,Q=220t/h,V=1.6m/s
2)筛煤楼至煤塔:
B=800mm,Q=190t/h,V=1.6m/s
3)筛煤楼粉煤场:
B=800mm,Q=30t/h,V=1.6m/s
2炭化车间
2.1概述
本工程年产半焦30万吨,炭化部分中西安汇华联科有限公司开发的内热式水平火道直立炉,该炉具有热效率高、生产能力大、能灵活调整加热温度、炉顶温度低、煤焦油产率高、投资低等优点。
炭化部分采用直立式炭化炉,炉顶定期通过转筒阀将煤料加入辅助煤箱,再随炉料下移逐渐进入炭化炉完成炭化过程,最后由炉底经推焦机、刮板机排出。
该工艺流程是连续的机械化过程,有效减少操作人员数量,改善操作条件。
2.2炭化基本工艺参数
内热式直立炭化炉的主要工艺参数如表2-1:
项目
指标
炭化炉炉孔数
8
炭化室长度
3600mm
炭化室高度
8200mm
炭化室宽度
540mm
炭化室有效容积
21.23m3
每
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