2 工程分析2.1 公司概况和项目组成2.1.1 公司概况青岛钢铁集团兖州焦化厂(以下简称青钢兖焦)前身为始建于1956年的兖州焦化厂,1989年经省经贸委、省冶金公司批准并入青岛钢铁集团总公司。
该厂位于兖州市谷村镇兖谷路西,南邻327国道,东临兖谷公路,交通便利。
青钢兖焦实际焦炭生产能力为100万吨/年,同时副产煤焦油、硫铵、粗苯等。
技改项目具体地理位置见图2-1、图2-2,青钢兖焦区域边际关系图见图2-3。
2.1.2 项目组成青钢兖焦现有工程组成见表2-1。
表2-1 青钢兖焦现有各工程项目组成及环保“三同时”表项目名称产品及产能环评批复验收批复土焦改机焦项目冶金焦,17.8万吨/年(87)济环字第32号1997年12月2日45万吨焦炉扩建工程冶金焦,45万吨/年鲁环审〔20XX〕97号鲁环验[20XX]35号2×6MW煤气发电机组焦炉技改扩建工程冶金焦,27万吨/年鲁环审〔20XX〕19号试生产全厂焦炉等容量配套工程煤气净化和化产回收装置鲁环审〔20XX〕19号鲁环验[20XX]35号酚氰污水处理站改造1000t/d酚氰污水处理济宁市环保局,20XX年4月5日正在进行工程设计和招标青钢兖焦经过几次技改扩建,实际焦炭生产能力100万吨/年,配套等容量煤气净化和化产回收装置。
现有焦炉5座,分别编号为1~5#焦炉。
1#、2#焦炉产能17.8万吨/年,自1987年开始建设,为淘汰厂内土焦炉改造项目,1987年由济宁市环保局批复,1994年建成投产,1997年通过建设项目竣工环保验收;3#、4#焦炉产能45万吨/年,20XX年开始建设,20XX年通过山东省环保局组织的竣工环保验收;5#焦炉批复产能为27万吨/年,20XX年3月项目环境影响报告书由山东省环保局批复,目前5#焦炉正处于试生产阶段,近期将申请竣工环保验收。
2.1.3 组织定员全厂实行厂、工序、班组三级管理,全年运行时间8000小时,为连续生产。
生产人员实行四班三倒工作制,现有工程总定员897人。
2.1.4 总平面布置青钢兖焦1987年开始淘汰土焦炉,陆续建设机械炼焦炉及配套化学产品回收、公用设施和消烟除尘及污水处理等环保设施。
厂区布置以铁路运输专用线为中轴,铁路线西为生产区;生产区由南往北依次布置老化产回收装置(已报废,尚未拆除)、生产焦炉及现有煤气净化和化产回收装置;铁路线东由南往北依次为办公行政楼、焦炭货场、燃气电热站、水处理设施和煤场,基本将行政办公区和生产区分离。
生产焦炉区由南向北分别为1#、2#、3#、4#和5#焦炉,其中,3#焦炉1×24孔炭化室高3.2米捣鼓焦炉与1#、2#、3#焦炉同轴布置,由东向西依次为1#、2#、3#焦炉;4#焦炉和5#焦炉同轴东西向布置。
1#、2#、3#焦炉共用一座70m高烟囱,布置在2#焦炉北侧;4#焦炉和5#焦炉分别配套一座75m高烟囱,分别布置在焦炉东侧和西侧。
现有工程总平面布置图见图2-4。
2.2 现有工程分析2.2.1 原辅材料及动力消耗现有工程主要原料为洗精煤,按照气煤:肥煤:焦煤:瘦煤=30:20:20:30比例配比,其中焦煤、瘦煤来自山西,肥煤来自山东宁阳、枣庄等地,气煤来自兖州矿业集团公司各煤矿。
现有工程主要原辅料及动力消耗情况见表2-2。
表2-2 主要原辅材料及动力消耗原辅材料消耗序号名称吨焦耗量年耗量来源运输方式1 洗精煤 1.345t 134.5万t 外购汽运、火车2 脱硫剂— 3.65t 外购汽运3 92.5%硫酸—9400t 外购汽运4 洗油—720t 外购汽运、火车动力消耗1 新鲜水生产用水 1.044t 104.4万t 地下水供水管道生活用水— 2.88万t 自来水合计—107.28万t —2 电(380V)24kWh 24×106kWh 电网电缆3 蒸汽(0.5MPa)—131400t 蒸汽管道管道4 焦炉用煤气—170.30×106Nm3自产管道洗精煤配比后的混合煤质满足生产二级冶金焦配煤指标,具体见表2-3。
表2-3 原料混合煤质(生产二级冶金焦的配煤质量指标)表水分,% 细度≤3mm,% 胶质层指数Ad,% S tar,% V daf,% 粘结指数10 83 15 8.75 0.54 32 62.5 2.2.2 主要产品种类及产生量青钢兖焦主要产品种类及产生量见表2-4。
表2-4 主要产品种类及产生量序号产品名称单位产量1 焦炭(干全焦) t/a 100万2煤气(干) Nm3/a 34060万其中:焦炉自用Nm3/a 17030万发电锅炉燃用Nm3/a 6132万化产回收管式炉燃用Nm3/a 53万外供企业、民用Nm3/a 1095万放散损失Nm3/a 9750万3 煤焦油t/a 430004 硫铵t/a 118005 粗苯t/a 94006 硫磺t/a 2130.7注:青钢兖焦原承担向厂区周围数家玻璃厂供气任务,全厂基本实现煤气平衡;20XX年因玻璃厂经营不善停运,过量煤气无法综合利用,只能采取放散方式处置。
2.2.3 项目组成现有工程主要内容和设备见表2-5、表2-6。
表2-5 现有工程主要内容工程类别主要内容主体工程1×24孔+1×16孔+1×24孔炭化室高3.2米捣固焦炉、1×60孔+1×60孔炭化室高3.8米捣固焦炉及配煤系统,2×6MW燃气发电机组配套公用工程及辅助工程冷冻站、空压站、制氮、中央化验室、安全、环保、质监站、全厂总图运输、全厂给排水、全厂供热、全厂消防、电讯、煤场、焦场、筛焦楼环保工程消烟除尘车、酚氰污水处理站、煤气脱硫设施、煤场喷淋设施、烟囱等表2-6 现有工程主要设备序号名称型号单位数量1 焦炉1×24孔JN32型+1×16孔JN32型、1×60-SHD38型+1×24TN32-88型、1×60-SHD38型座 52 配仓带式输送机TD75B=1000×210m 套 13 可逆反击锤式破碎机PCFK1618 台 24 装煤车HY40 台 15 消烟除尘车2803(2台) 2838(1台) 台 36 推焦机左型、右型、SHD38-96 台 37 拦焦车GL-8左型(1台) 2315(2台) 台 38 捣固机29H02(2台) 29H03(2台) 29H36(2台) 台 69 液压交换机HR2526(1台) 2529(2台) JM-4(2台) 台 510 罗茨风机Lg2WD(2台) L84WD(2台) ZL94WDT(1台) 台 511 电捕焦油器DBJ-4(2台) C-72(2台) C-340Ⅱ(2台) 台 612 空压储气罐DY/400-3m2个 513 横管冷却器F=840m2(2台) F=2100m2(2台) 台 414 蒸氨塔Dg1000×12606、Φ1400×14905 台 215 脱苯塔Dg1000×14620、Φ2200×30280 台 216 终冷塔F=5000m2台 117 焦油槽V=100m3(2台)、 V=400m3(2台)、V=1000m3(1台) 台 518 35t/h燃气锅炉TG35/3.82-QJ型台 319 汽轮机C63.43/0.49型抽凝式台 220 发电机QF-6-2 台 221 自然通风冷却塔1000m2座 122 机力通风冷却塔700m3/h 台 5 2.2.4 公用工程2.2.4.1 给排水系统1、给水系统现有工程厂区给水分为生产、生活及消防给水、循环水系统。
厂区生产、消防给水为一个给水系统,给水水源为地下水,来自厂区自备深水井;生活用水由兖州市城市供水系统接入。
目前厂区内共有深水井5口,布置在厂区西部,青钢兖焦已经取得《中华人民共和国取水许可证》,规定年取水量为264万立方米。
现有工程循环水系统主要为5座机力冷却塔和3个循环水池,冷却能力为3500m3/h。
2、排水系统现有工程排水系统分为生产废水排水系统、生活污水排水系统及生产清净下水排水系统。
(1)生产废水排水系统主要包括煤气净化工段酚氰废水、炼焦炉水封废水、蒸氨废水及硫铵工段废水,全部送至酚氰污水处理站处理后回用于湿熄焦和消烟除尘,不外排。
(2)脱硫废水脱硫废水经提盐处理后回用于煤场配煤。
(3)生活污水排水系统生活污水经地埋式一体化生活污水处理站处理后,回用于煤场喷洒、地面冲洗、绿化等。
(4)生产清净下水排水系统主要包括空压站及循环水泵房排水、锅炉房排水,经中和后回用于熄焦。
(5)雨水厂区设置一座事故水池,收集初期雨水、事故排水,后送入酚氰污水处理站处理。
现有工程水平衡见图2-4。
新鲜水134.152.8空压站及循环水泵房冷却塔蒸发损失48.6冷却站24.84.2冷却塔蒸发损失24.81806.01471.6硫铵洗涤及管道清洗脱硫工段4.5 1.5锅炉房损失0.934.04.5 1.5生活用水生活污水处理站损失0.7蒸氨氨气去硫铵炼焦炉16.0蒸发损失49.02.9喷洒、绿化等中和处理煤气净化工段酚氰废水9.0损失1.27.8酚氰污水处理站新鲜水循环水回用水图例:34.9 3.62.9熄焦池38.224.816.065.0水封3.0损失1.51.5消烟除尘车5.02.0损失3.0图2-4 现有工程水平衡图单位:m3/h提盐处理配煤2.2.4.2 供热、供电系统现有工程生产用热及用电均由现有2×6MW燃气机组供应,用电不足部分由电网补充。
2×6MW燃气机组配置3×35t/h发电锅炉(两开一备)、2套汽轮发电机组,并配套相关的水处理系统、循环水系统。
2.2.4.3 洗精煤场现有洗精煤场布置在厂区东部,铁路专用线两侧。
洗精煤场总体为长方形,南北长约300m,东西长约60m,洗精煤储存能力为10万吨,可供现有焦炉24天用煤需求。
煤堆高7m,设置2m高挡煤墙,主要配置1台斗轮式堆取料机。
煤场设置喷淋系统防止扬尘,共设置8个喷头,单个喷头控制半径为30米,每天喷淋四次。
2.2.5 生产工艺流程及产污环节现有工程各焦炉均采用捣固焦炉,依托一套煤气净化和化产回收装置,全厂各焦炉生产工艺一致。
本工程采用配煤仓电子自动配煤、鼓冷硫铵煤气净化工艺,净化后的煤气供应自备燃气锅炉、兖州市居民及周围企业,粗苯、硫磺和硫铵外卖。
2.2.5.1 炼焦生产工艺流程1、备煤工段汽车将各类煤(气煤、肥煤、焦煤和瘦煤)从精煤储煤厂运送至受煤槽,通过配煤盘按照比例混配,由皮带输送机给料至粉碎机粉碎送往焦炉储煤塔。
2、炼焦工段由备煤车间来的经配煤和粉碎的精煤,经皮带机送入焦炉煤塔。
焦炉用煤时,由煤塔漏斗加入机侧装煤车的煤箱中,经捣固精煤在装煤车内形成煤饼,再由装煤车将煤饼送往各炭化室。