半焦煤生产项目可研报告 31页

'第一章总论1.1项目名称鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司96万吨/年半焦工程1.2项目主办单位及负责人主办单位：鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司法人代表：工程项目负责人：1.3可行性研究报告编制单位及项目负责人编制单位：陕西省冶金设计研究院工程项目负责人：1.4可行性研究报告编制依据（1）设计委托书；（2）内蒙古自治区发展和改革委员会内发改工函[2009]28号文；（3）内蒙古自治区环境保护局内环字[2006]268号文；（4）内蒙古电力（集团）有限责任公司内电计[2006]346号文；（5）内蒙古自治区林业厅内林资许准[2009]002号文；（6）鄂尔多斯市伊金霍洛旗建设用地规划条件意见书；（7）国家颁布的有关规程、规范和技术政策等；（8）现场收集的资料。1.5可行性研究编制内容本项目为鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司96万吨/年半焦工程，直立炉选用SH2007型直立炭化炉10座，单座炉年产半焦9.6万吨，总规模96万吨/年。本报告主要从工艺技术、环保安全、工程投资、财务经济等方面进行综合研究分析。1.6公司简介及项目建设背景31 鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限责任公司是由温州瑞昌投资有限公司和香港乐腾达国际有限公司合资成立的股份制企业，温州瑞昌投资有限公司经济实力雄厚，香港乐腾达国际有限公司在内地有数项科技项目的投资，近几年开始在矿业领域进行投资。国家实施西部大开发战略，为西部地区提供了良好的政策环境和机遇，国家将重点支持西部地区交通、能源建设项目，加大对基础设施、生态建设和重点工程的投入；支持以资源开采为主的城市和地区加快发展接续产业和配套产业，为了实现资源价值的最大化，鄂尔多斯市努力提高煤炭产业层次，实施煤炭洗选配、煤电一体化、煤炭重化工、煤炭大循环和煤炭集团化五大战略，加快资源的转化增值，为此鄂尔多斯市提高了招商引资的门槛，坚持煤炭资源矿权设置与重点转化项目相结合的原则，支持采煤企业在产煤区投资建设煤化工、煤制油和煤电联营等重大项目。鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司依据自身拥有的资金及本地区煤炭资源较为丰富的优势，拟定在鄂尔多斯市东部的汇能煤电煤化工业园区建设一座上规模、环保型、资源综合利用的大型半焦生产设施──年产96万吨半焦。产品半焦全部外销，煤焦油产品外销，剩余煤气作为发电车间的燃料，最终形成综合利用的经济发展模式，为区域经济健康持续发展做出贡献，为当地创造税收，并解决当地的富余劳动力，为支援社会主义新农村建设作出贡献。根据鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司和陕西冶金设计研究院有限公司协议要求，对该公司拟建的96万吨/年半焦工程进行可行性研究报告的详细编制。本可行性研究报告按国家有关文件精神和当地政府关于工业项目建设要求，尽量减少用地、节约资金，按照“三同时”的原则进行设计。在保证生产的前提下，综合考虑辅助、服务设施的建设，采用先进可靠的工艺流程和装备，采取有效的环境治理措施，使生产中的排放物符合国家环保标准和规定，重视安全与工业卫生，使工程具有良好的经济效益、环境效益和社会效益。1.7厂址31 厂址选在鄂尔多斯市东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，属纳林陶亥镇管辖。1.8建设规模依据企业发展的长远规划和原料煤的生产能力，以及产品市场现状,本项目按96万吨/年半焦、剩余煤气6.4×108Nm3/a（送往发电厂），焦油96000t/a进行设计。直立炉选用SH2007型直立炭化炉10座，单座炉年产半焦9.6万吨，总规模96万吨/年。各项辅助设施按此规模相应配套。1.9原料来源1.9.1原煤用量及要求本项目需块煤量159万吨/年，设计对低温干馏炉用煤的煤质要求如下：水分：≤12%硫份：≤0.5%灰分：≤10%挥发份：30～40%热稳定性：良好粒度：15～120mm1.9.2原料煤供应来源及煤质（1）煤源：鄂尔多斯已探明煤炭储量1496亿吨，约占全国已探明储量的六分之一，占自治区总储量的二分之一，其优点是低灰、低硫、低磷、高发热量，被中外专家公认为世界罕见的“精煤”,现已开发的主要有准格尔、东胜、万利川、西桌子山等煤田，2007年煤炭总产量1.985亿吨。鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司拟在伊金霍洛旗建设年产500万吨的煤矿，根据鄂尔多斯市城市及工业局规划要求，实现煤炭就地转化目标，该矿生产的煤是本工程可靠的煤源。总之，煤炭资源丰富，可满足热解生产示范工程生产需要。（2）煤质：本工程原料煤为低～中水分、特低灰～低灰、特低硫～低硫分、特低磷、发热量较高的不粘煤，原煤挥发分（Vdaf）一般在37%以下，焦渣类型为2，煤的粘结指数为0，煤类为不粘煤（BN31）。该煤是良好的环保型民用及动力用煤，适用于火力发电、各种工业锅炉、蒸气机车等，也可在建材工业、化学工业中作焙烧材料。31 根据试验数据，原料煤的干燥基挥发分为30～37%，自由水小于12.5%，干燥基硫分小于0.5%，干燥基灰分小于10%。1.10产品规格、数量及质量指标1.10.1半焦产量96万t/a其中：≥25mm33万t/a8-25mm38万t/a3-8mm19万t/a<3mm6万t/a1.10.2半焦质量指标序号项目质量指标国家规定优级品1灰份（Ad）%≯9102氧化铝（Al2O3）%≯223磷（P）%≯0.0100.0254硫（S）%≯0.450.805水份（H2O）%≯886挥发份（Vdaf）%≯447电阻率（P）10-5Ωm≮310022001.10.3煤焦油本工程年产煤焦油96000t。该煤焦油为低温和中温焦油的混合物，是加工燃料油的优质原料，其轻质组分含量高。轻质组分可作为燃料油，重质部分可作为炭黑、炭素、活性炭的原料。1.10.4煤气年产量12.80×108Nm3/a日产量3.84×106Nm3/d小时产量1.6×105Nm3/h煤气质量：详见下表成份H2CH4COCmHnCO2N2O2Q（KJ/Nm3）含量（V%）22.56.217.50.811.241.30.5795531 由于该直立炭化炉主要为内热式加热，在荒煤气中混入了大量的废气，使煤气热值降低，但是煤气的发生量比外热式加热时增加了一倍。直立炭化炉本身加热需要用去煤气总量的40%，半焦的烘干装置需要用去煤气总量的10%，这样炭化炉每年剩余煤气50%，约6.4×108Nm3，可送往电厂作为燃料。1.11车间组成及主要装备水平1.11.1生产车间由备煤、炭化、筛运、煤气净化车间组成。1.11.2主要装备水平备煤车间和筛运车间采用皮带运输机送料，优点是送料集中、设计紧凑、机械化程度高、少占用地。炭化车间平面布置整齐集中，充分发挥上料、筛运、煤气净化系统综合能力。直立炉选用SH2007型内热式直立炉型，该炉型是在总结国内直立炉生产操作经验基础上进行改进后最新开发设计的直立炭化炉。半焦采用湿法出焦，烘干后经皮带机运送到筛分室进行分级，为保证半焦含水符合质量要求，刮板机端部设置了烘干装置，采用净化煤气对湿焦进行烘干干燥。煤气净化车间设计处理煤气量为16×104Nm3/h，采用间冷工艺。经循环氨水喷淋冷却、横管初冷器及电捕焦油器脱除焦油雾后的煤气用罗茨风机加压，一部分回炉，一部分送烘干，剩余部分送往电厂作为燃料（本项目采用烟气脱硫技术，在发电车间对尾气进行脱硫）。本设计以“满足安全生产、操作简便、检修方便、布置紧凑”为原则。1.12生产、公用辅助设施1.12.1总图运输31 总平面布置根据地形、工艺等条件把场地分成1145、1140两个台阶，上部台阶由西向东布置了炭化、煤气净化等功能区，焦油储罐、循环水泵房、循环水池、循环氨水池等生产辅助设施布置在上部平台北边，污水焚烧站布置在煤气净化的东边，半焦筛运布置在场地西边的下部台阶上，备煤车间布置在场地南边的下部台阶上，行政福利设施布置在厂区东边1140平台（详见总平面布置图）。厂区设二个出入口，行政生活人流出入口布置在东北边，货流出入口布置在厂区西北，主要干道环厂布置。煤堆场、半焦堆场容量按15天贮量考虑。运输：本工程所在地位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，属纳林陶亥镇管辖，距鄂尔多斯市约60km。南面与陕西接壤，神木县至鄂尔多斯市铜川镇的公路在工业园西面，交通非常便利。工厂内部物料主要采用道路和胶带机、管道运输。运输汽车采用社会车辆，厂内煤场、半焦堆场配置装载机，厂内行政生活用车由公司统一安排。1.12.2供电及电信本设计为一级负荷，根据工艺专业所提负荷及对用电的要求，本次设计的临时用电拟从场地北面约500m新庙变电站引二路电源供电，鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司自备电厂投产后采用自有电。本项目设置15门程控电话交换机一部，用以各岗位之间的联系和厂各部门的联系，设置5部市内电话，用以和总公司及社会各单位联系。1.12.3热力、通风、除尘本项目的生产、生活用汽，均由场地内的余热电厂提供。各车间依据实际需要，按要求设置相应通风除尘设施。1.12.4给排水本工程的生产及生活用水由汇能集团供应，引一根供水管，经管道输送至厂贮水池。设污水焚烧站，对煤气净化过程等产生的生产污水进行焚烧处理，达标排放。1.12.5生活福利设施31 设计有综合办公楼、职工倒班宿舍、职工食堂和浴室等。1.13环境保护、安全与工业卫生1.13.1环境保护为了控制污染源，减少和消除危害，对生产过程排放的烟、尘、废气、废渣吸取国内经验，采取有效措施，使其达到国家规定的排放标准。1.13.2安全与工业卫生除上述对有碍安全卫生污染物采取治理措施、净化环境、改善劳动条件外，在安全方面，对有安全隐患岗位及运转设备采取防护措施，尤其对防火、防爆、防雷、压力容器等，严格按国家有关规定和规范进行设计。1.14职工定员及主要技术经济指标1.14.1职工定员本工程设计全厂职工定员总数190人，管理人员8人。1.14.2主要技术经济指标占地面积13.34万m2建（构）筑物堆场占地面积3.9万m2绿化面积2.53万m2动力消耗：生产用水90.08m3/h年耗电量1694.4万Kw·h/a年耗蒸汽量76800t/a1.15经济评价本工程项目建设总投资18051.68万元，其中建筑工程5282.97万元，安装工程1374.01万元，设备工器具费9252.7万元，其它费用2142.00万元，流动资金8083万元。经财务分析与计算：31 营业收入884422.5万元年利润总额80991.3万元全部投资内部收益率（税后）20.12%（税前）25.98%全部投资回收期（税后）6.56年（含建设期）（税前）5.81年（含建设期）财务净现值（ic＝12%）税前20876万元税后11402万元综上所述，本工程经济效益、环境效益和社会效益良好，本项目可行。1.16问题说明和建议1.16.1问题说明（1）由于目前国家对半焦生产工艺未颁布专业标准、规范，本研究报告在编制过程中采用钢铁、焦化等相近行业标准、规范作为设计依据。（2）开展施工图设计前建设单位必须提供1：500地形图及详细的地质勘察报告。1.16.2建议（1）建议该项目能得到当地政府的重视和支持，并使其得到顺利批复，以便建成后进一步推广应用。（2）建议政府有关部门在财政、税收、土地征用等方面给予扶持和优惠，同时做好工业集中区相关配套企业的协调工作。（3）建议该项目在建设和生产中应以高标准严格要求，注意合理地利用好资源和能源，保护好环境，实现建立循环经济的最终目的。31 第二章市场调查及前景分析2.1前言鄂尔多斯市资源十分丰富，天然气已探明储量7504亿m3，约占全国总探明储量的31.8%，其中苏里格气田储量规模达到5000亿m3，是我国目前最大的世界级整装特大型气田。探明煤层气储量1万亿m3，远景储量3万亿m3。全市8.7万平方公里约有70%的面积含煤，探明煤炭储量1496亿吨，约占全国1/6、全区1/2。煤质优良，具有“三低一高”的特点，即低灰、低磷、低硫、高发热量，是世界上罕见的优质环保、动力煤。2004年原煤产量就达到1.17亿t，成为我国第一。自上世纪九十年代末，在晋、陕、蒙接壤区淘汰土焦，采用内热式直立炭化炉，加工转化长焰、弱粘、不粘煤生产的半焦，低灰、低硫、低磷、高固定碳、高比电阻、高化学活性，广泛应用于铁合金、电石行业和化肥生产。半焦生产已成为当地的支柱产业。陕西冶金设计研究院有限公司自1995年即投身于晋、陕、蒙接壤区长焰、弱粘、不粘煤的加工转化和综合利用。不断改进后的SH2007型低温干馏炉，工艺先进、炉体稳定、投资合理、见效较快，可为本工程提供有力的技术保障。2.2市场调查及前景分析本地区长焰、弱粘、不粘煤，经炭化后可生产半焦、中低温煤焦油和中热值煤气。2.2.1半焦市场分析用鄂尔多斯煤生产的半焦，具有低灰、低硫、低磷、高化学活性、高比电阻、低三氧化二铝的优良特性，可广泛应用于冶炼铁合金、电石、高炉喷吹、合成氨生产、民用环保燃料等行业。31 （1）半焦在铁合金、电石行业的市场前景半焦是铁合金、电石行业理想的还原剂。不仅质量好，且价格为冶金焦的三分之一。铁合金生产表明：使用半焦生产硅铁与使用冶金焦相比，可降低生产成本10%左右，产量、质量均可提高一至二个档次。西北的甘肃、青海、宁夏、陕西，西南的四川、贵州的铁合金主要生产厂家，已广泛使用半焦生产硅铁。目前在硅铁行业半焦年用量约800万吨。根据近几年我国工业发展速度预测：铁合金产量将超过1000万吨。按每吨铁合金消耗半焦1.1吨计算，未来市场年需求量大约在1100万吨以上。半焦代替冶金焦，广泛应用于电石行业，可节能降耗、降低成本、提高产品质量。目前，销往西北和西南各省区用于电石生产的半焦约800万吨，预测2010年电石产量将在1500万吨以上，按每产1吨电石消耗半焦0.55吨计算，预测未来全国电石行业年需半焦825万吨。据有关部门统计，本地区半焦大部销往西北、西南、中南、华东地区，其次为东北、华北地区。西北最远销至甘肃省嘉峪关市，汽车运输320公里到包头装火车，铁路运距1180公里。西南最远销至贵州遵义铁合金厂，包头装火车，铁路运距2750公里。汽车直运最远为四川省广元市，公路运距为1400公里。华东最远销至浙江省衢州市，从榆林汽运320公里至包头装火车，铁路运距2600公里。预计未来铁合金和电石行业半焦市场占有率将达到8%以上，即每年将拥有1000万吨以上的市场需求量。（2）半焦作为高炉喷吹原料的市场分析根据有关资料预测，2010年全国生铁产量1.2～1.3亿吨，如果喷煤比提高至160kg/t，高炉喷吹煤粉年需要量应在1700～1900万吨，由于我国无烟煤资源有限，半焦则是首选原料。31 近年，半焦替代无烟煤用于高炉，喷粉量不断增加。在缺乏无烟煤的西南、华北、华东等地区，价廉质优的半焦用于高炉喷粉更具竞争力。据陕北和内蒙的统计，用于高炉喷粉的半焦年销量将达到3000～4000万吨。（3）半焦作为合成氨生产原料的市场分析我国合成氨产量居世界第二位，仅次于美国，但仍不能满足需求，每年仍需大量进口。仅1996～1998三年就进口化肥550万吨，超过国产量的40%，小化肥生产成本高、质量差，目前已倒闭20%，预计“十一五”期间将淘汰300万吨的小化肥生产能力。合成氨是化肥的中间产品，2010年合成氨的产量将达到3500万吨，其中以无烟煤为原料的合成氨产量约2259万吨，需要无烟块煤3723万吨。有关资料表明：我国中小型化肥企业大都以无烟煤和焦炭为原料，化肥生产需要的无烟煤目前仅能满足需求量的一半。为了解决块煤供需矛盾，合成氨造气采用了型煤技术，如今全国化肥系统石灰碳化型煤装置800余套。型煤生产需加入石灰约为20%，型煤产品灰份高、固定碳只能达到50%左右，且强度不高，大大影响了产气率和气化效率，同时给操作也带来了较大困难。半焦完全可以替代气化型煤和冶金焦，成为化肥制气的首选原料，2002～2003年许多化肥厂已将半焦用于化肥生产。据有关部门预测，2010年用于化肥制气的半焦市场需求量可达到300万吨以上。（4）半焦作为民用环保清洁能源市场分析随着城乡人民生活水平的日益提高，城乡用煤将大幅度减少，清洁能源的利用将日趋广泛。31 无烟煤适宜民用燃料，但产量有限，半焦属环保燃料，各项指标均优于无烟煤，属特低灰、低硫、高化学活性环保燃料，可替带中小城市民用无烟煤。（5）半焦在废水处理等的广泛使用半焦经加工成脱硝剂等作为优质吸附材料，且随着我国环保水平的日益提高，半焦还被制造成活性炭，将广泛应用在各种废水处理方面将。2.2.2煤焦油及煤气的市场分析半焦厂除主要产品半焦外，还有煤焦油和煤气。半焦生产时产生的煤焦油为中低温煤焦油，其轻质成分含量较高，是生产燃料油的很好原料。我国石油资源相对匮乏，对外石油进口量日益增大，对外供石油依存度逐年升高，已经对我国经济安全构成了一定的威胁。中低温煤焦油的有效利用可缓解我国石油的紧张状况。中低温煤焦油经过加工可分为轻质油和重质油两部分。轻质油部分是很好的燃料，重质油部分是炭黑、炭素、活性炭和化工行业的原料。近半年来，晋、陕、蒙接壤区煤焦油价格为1700～1900元/t，大多销往天津、山东、山西、四川等地。随着煤的液化技术的完善和发展，中低温煤焦油的加工技术也会有所突破。随着国民经济的发展，国内燃料油及化工原料短缺日益明显，预测“十一五”期间，煤焦油市场较为乐观，工业集中区已规划了煤焦油加工区。半焦厂生产的剩余煤气，经过进一步净化后可供城镇居民生活用气、工业用气、发电等。本工程剩余煤气供给电厂作为燃料使用。既可综合利用能源，又有利于环境保护，循环经济效益和社会效益明显。目前，我国已加大了对晋、陕、蒙接壤区半焦生产的整顿力度，建设96万吨/年半焦工程、剩余煤气供给电厂作为燃料，发展循环经济，实现当地煤炭资源的合理加工转化和综合利用，是顺应行业发展趋势之举，极具市场竞争力，必将对当地的半焦生产健康持续发展起到极好的示范作用。31 第三章建厂条件和厂址选择3.1自然条件3.1.1厂址自然区域位置本工程所在地位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，属纳林陶亥镇管辖，距鄂尔多斯市约60km。南面与陕西接壤，神木县至鄂尔多斯市铜川镇的公路在工业园西面，交通非常便利。鄂尔多斯市规划煤炭深加工项目必须放在工业园，汇能煤电煤化工业园区已经完成了道路、电力建设等工作，具有良好的投资环境。鄂尔多斯位于内蒙古自治区西南部，南临古长城与晋、陕、宁三省区毗邻，西、北、东三面黄河环绕，与呼和浩特市和包头市构成内蒙古最具活力的“金三角”。鄂尔多斯虽然地形起伏不平，地貌复杂多样，但是交通十分便捷，周边和境内有京包（北京—包头）、包兰（包头—兰州）、包西（包头—西安）三条铁路干线，109、210两条高速公路贯穿全市，鄂尔多斯机场与周边的五大民航机场形成了便捷的区域航空网络。3.1.2自然地形及地面水系厂区位于鄂尔多斯盆地东缘，鄂尔多斯盆地是中生代形成的内陆幼陷盆地，区域地层由北或东北向于南或南西，属缓倾斜，倾角3°～6°，厂址位置地质构造简单，稳定性好，无滑坡、断层及泥石流现象。本地区位于鄂尔多斯台向斜东北缘，鄂尔多斯台向斜被认为是中国现存最完整、最稳定的构造单元。据“中国地震烈度区划图”，地震动峰值加速度为0.05（g），井田对照地震烈度小于6度，属弱震区的预测范围。据调查，历史上无破坏性地震记载，也未有较大的泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。31 伊金霍洛旗水资源丰富，水系特征分内外流两种，大都属季节性河流。外水系主要有乌兰木伦河窟野河两大水系，共有干河13条，均属黄河水系，窟野河为过境河流，一级支流共有10条。本工程用水量相对较小，可自行打井取水，也可以取用地表水，当地水质完全满足生产生活要求。厂区西面有一常年小溪，地表水水位相对厂区比较低，没有洪水威胁。3.1.3气象条件及地震本地区气候特征属于干旱～半干旱的温带高原大陆性气候，太阳辐射强烈，日照较丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短。冬季漫长寒冷，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著。据鄂尔多斯市气象局历年资料：当地最高气温为36.6°C，最低气温为－27.9°C；年降水量为194.7～531.6mm，平均为396.0mm，且多集中于7、8、9三个月内；年蒸发量为2297.4～2833mm，平均为2534.2mm，年蒸发量为年降水量的5～10倍。区内风多雨少，最大风速为14m/s，一般风速2.2～5.2m/s，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始至次年5月份，最大冻土深度为1.71m，最大沙尘暴日为40d/a。本地区位于鄂尔多斯台向斜东北缘，鄂尔多斯台向斜被认为是中国现存最完整、最稳定的构造单元。根据现行的《中国地震动参数区划图》（2001年版）、国家标准《建筑抗震设计规范》（GB50011-2001）及《构筑物抗震设计规范》（GB50191-93），本项目工程建、构筑物抗震设计时所的抗震设防烈度为6度。设计基本地震加速度值0.05g，设计地震分组为第三组。据调查，历史上无破坏性地震记载，也未有较大的泥石流、滑坡及塌陷等不良地质灾害现象发生。3.2公用设施现状及发展趋势（1）水源：本工程的生产及生活用水由汇能集团供应，引一根供水管，经管道输送至厂贮水池。31 （2）电源：在场地北面约500m有新庙变电站可以作为本工程的临时用电。（3）供热：本地区要求采暖，0.2Mpa的采暖蒸汽，110℃/70℃的采暖热水，均由场地内的余热电厂提供。鄂尔多斯市规划煤炭深加工项目必须放在工业园，汇能煤电煤化工业园区已经完成了道路、电力建设等工作，具有良好的投资环境。鄂尔多斯位于内蒙古自治区西南部，南临古长城与晋、陕、宁三省区毗邻，西、北、东三面黄河环绕，与呼和浩特市和包头市构成内蒙古最具活力的“金三角”。鄂尔多斯虽然地形起伏不平，地貌复杂多样，但是交通十分便捷，周边和境内有京包（北京—包头）、包兰（包头—兰州）、包西（包头—西安）三条铁路干线，109、210两条高速公路贯穿全市，鄂尔多斯机场与周边的五大民航机场形成了便捷的区域航空网络。3.3社会经济环境3.3.1社会经济状况鄂尔多斯市有储量丰富的煤、石油、天然碱、食盐、芒硝、石膏、石灰石、高岭土等矿藏，另外畜牧业也很发达。全区已探明的煤炭储量149600Mt，约占全国已探明储量的六分之一，境内探明的天然气储量占全国的31.8%，初步探明煤层气储量约11.3亿m3。优越的资源条件，无可置疑的成为鄂尔多斯市经济可持续发展的主要基础。当地居民以从事农业、养殖业为主，部分劳动力从事煤矿开采、运输等产业。农牧业资源十分丰富，丰富的农畜产品资源为我盟农畜产品加工业的发展，奠定了坚实的基础，涌现出一大批农畜产品加工龙头企业。具有丰富的无机化工原料资源，伊化集团控制着全国95%的天然碱，是全国科技先导型企业。建材资源储量大、品位高、极具开发利用价值。2007年鄂尔多斯经济总量跃过1000亿元大关，全市实现地区生产总值(GDP)达1150.9亿元，按可比价计算，增长25.8%31 。其中，第一产业实现增加值50.0亿元，增长3.4%；第二产业实现增加值633.1亿元，增长28.7%；第三产业实现增加值467.8亿元，增长25.0%。第一产业对经济增长的贡献率为2.0%，第二产业对经济增长的贡献率为55.1%，第三产业对经济增长的贡献率为42.9%。三次产业结构比例由上年5.4:55.0:39.6调整为4.3：55.0：40.7。按常住人口计算，全年人均生产总值75161元，按可比价计算，增长23.6%。3.3.2环境状况本工程地处半沙漠地区，气候特征属于干旱～半干旱的温带高原大陆性气候，太阳辐射强烈，日照较丰富，干燥少雨，风大沙多，无霜期短。冬季漫长寒冷，夏季炎热而短暂，春季回暖升温快，秋季气温下降显著，风沙严重，当地环境需要植被绿化。工程建成后，厂区内按要求种树种草，实行噪音粉尘封闭治理，无生产污水排放，生活污水排入园区污水处理系统。工程建设对周围环境无不良影响，可以起到带动改善周围环境的作用。3.3.3协作条件项目座落在工业园区内，建设所需土地在规划范围内，得到当地政府大力支持。3.4厂址选择厂址选在鄂尔多斯市东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，属纳林陶亥镇管辖。31 第四章工艺流程及主要设备本项目的主要生产车间由备煤、炭化、筛运、煤气净化车间组成。生产的半焦、煤焦油外销。所产煤气除用于直立炉加热外，剩余部分经净化后可外供煤气发电车间作燃料。在工艺流程上，充分考虑了当地及周边地区煤炭资源及地下水资源的具体情况，选择技术先进，工艺成熟、操作可靠、能耗低、污染少、装备水平先进的工艺程。4.1备煤车间4.1.1概述为配合半焦炉生产新设计备煤车间，采用工艺过程简单、设备较少、布置紧凑、操作方便的工艺流程。备煤车间由贮煤场、受煤坑、筛分室、煤塔、带式输送机及通廊、转运站等设施组成。年产半焦96万吨，日需15～120mm块煤约4800t。4.１.2工艺流程及主要设施（1）贮煤场贮煤场用于贮存合格的原料煤，贮煤场面积约为18000m2，贮煤量约48000，能保证半焦炉正常生产10天的用煤量。煤场铺设120mm厚混凝土地坪，并采用挡风抑尘墙。（2）受煤坑贮煤场的原料煤用铲车运至受煤坑，并卸到受煤槽内，再经煤－1带式输送机运至破碎筛分室顶层。受煤槽共四个，在受煤槽底部设有手动平板闸门和电磁振动给煤机，以便控制受煤量。（3）筛分室直立炉所需原料煤粒度为15～120mm，为保证生产工艺要求，须对进厂的原料煤进行破碎和筛分。31 从煤－1带式输送机卸下的原料煤通过溜槽直接进入设在筛分室顶层的篦条筛上，筛上>120mm的原料煤通过溜槽进入颚式破碎机进行破碎。经颚式破碎机破碎的原料煤和篦条筛的筛下料分别经过溜槽进入单层高效振动筛进行筛分。高效振动筛筛上>15mm的原料煤经溜槽落至煤－2带式输送机上。高效振动筛筛下<15mm原料煤直接落入振动筛下部的料仓里，可由移动带式输送机运往煤场堆放。（4）煤塔经筛分后的合格原料煤经煤－3带式输送机送至煤塔顶部，并经溜槽落入煤塔内。煤塔设于炉组中部，分成三个储煤仓，约贮煤360t，可满足半焦炉3个小时的生产用煤。在储煤仓下部漏咀处设有电液动平板闸门，打开平板闸门，储煤仓中的原料煤经溜槽进入半焦炉顶部带有卸料车的煤－3带式输送机上。移动卸料车，使其下料漏斗对准某一炉顶料仓，开动煤－4带式输送机，则胶带上的原料煤就落入炉顶料仓中，待炉顶料仓装满原料煤后，再移动卸料车到下一个料仓继续上煤。煤－3带式输送机共三条，可使炉顶料仓布料均匀，以提高炉顶料仓利用系数。4.1.3主要设备选型带式输送机B=10004条4.2炭化车间4.2.1概述直立炉工艺流程和设备充分考虑当地煤炭资源和本项目的资金筹集、投入等情况，选择工艺成熟、技术先进、操作可靠、装备水平较先进的工艺流程及设备。31 根据年产96万吨半焦规模的要求，本设计炭化工艺采用陕西冶金设计研究院有限公司研发的SH2007型内热式直立炭化炉10座，每座年产半焦9.6万吨。4.2.2工艺流程由备煤车间运来的合格入炉煤，经可逆配仓胶带机分别卸入每座炉顶上部煤仓，再经电液动平板闸门和辅助煤箱装入炭化炉内。加入炭化炉的块煤自上而下移落，与燃烧室送入的高温气体逆流接触。炭化室的上部为预热段，块煤在此段被加热到400℃左右；接着进入炭化室中部的干馏段，块煤在此段被加热到700℃左右，并被炭化为半焦；半焦通过炭化室下部的冷却段时，并经排焦箱冷却至150℃左右，最后被推焦机推入炉底水封槽内被冷却到50℃由刮焦机连续刮出，通过刮焦机尾部时经烘干后落入半焦料仓后进入筛焦车间。煤料炭化过程中产生的荒煤气与进入炭化室的高温废气混合后，经上升管、桥管进入集气槽，120℃左右的混合气在桥管和集气槽内经循环氨水喷洒被冷却至80℃左右。混合气体和冷凝液送至煤气净化车间。直立炉加热用的煤气是经煤气净化车间净化和冷却后的回炉煤气。空气由离心风机鼓入直立炉内，煤气和空气混合后进入燃烧室燃烧，燃烧产生的高温废气，通过砖煤气道两侧的进气孔进入炭化室，利用高温废气的热量将煤料进行炭化。4.2.3炭化车间布置本设计10座直立炉，10座直立炉一组布置在同一轴线上，采用一条带式输送机从炉组中部上煤，每座直立炉配一套推焦、刮焦及烘干装置，煤塔底层、中层分设配电室、仪表室和值班室，空气风机房布置在炉组一侧。炭化车间南边布置备煤车间、西边布置筛焦车间。4.2.4直立炉炉体4.2.4.1炉体结构及主要特点31 （1）炉体结构由内部的耐火砖布气花墙、耐火砖内墙、中心隔墙、保温隔热层和炉外墙组成。（2）炉顶部安装有布料集气装置。（3）炉中部和出口均装有测温装置。（4）供给炉内加热煤气和空气均装有计量装置和燃气混合器。（5）高效内燃、低温干馏，半焦、焦油和煤气质量有保障；（6）单座产能9.6万t/a，效益明显；（7）采用密闭上煤、水封出焦，环保效果好；（8）采用多项密封隔热保温措施，保证炉体严密性，既可防止高温烟气外逸，又可提高直立炭化炉热工效率、改善操作环境。4.2.4.2直立炉炉体的主要工艺参数a、内热式直立炭化炉的主要几何尺寸如下：（1）炭化炉高8000mm（2）炭化炉长16780mm（3）炭化炉宽4320mmb、干馏炭化时间：煤料从入炉到出焦停留时间约为10h4.2.4.3直立炉体的需用主要耐火材料如下：（年产96万吨半焦，10座直立炉）异型高铝砖268吨异型粘土砖2954吨100#红砖61万块高铝火泥35吨粘土火泥368吨4.2.5主要设备选型1离心通风机4台2平板推焦机10台31 3刮板机10台4烘干机10台4.3筛运车间4.3.1概述本车间配套96万t/a半焦炉生产能力设计。每日运输筛分半焦3000吨左右。筛分车间将半焦炉下部刮板运输机刮出的半焦进行熄火、沥水、烘干（排除部分水分以利胶带运输、筛分等）后，通过筛分，分出<3mm、3～8mm、8～25mm、>25mm共四个等级。成品半焦外运采用汽车运输。筛分车间由平板推焦机、刮板运输机、带式输送机及通廊、转运站、半焦筛分室、半焦堆场等部分组成。4.3.2工艺流程（1）半焦输送平板推焦机在半焦炉下部，不断做往复运动。将半焦炉排出的炽热半焦推落至炉子下部的水封槽中，水封槽中的刮板运输机将冷却后的半焦从水槽中刮出并沥去大部分水份。半焦在运输过程中经热废气烘干，排出剩余的大部分水份。烘干后的半焦在机头处经过溜槽落入半焦－1带式输送机上，再经半焦转运站、半焦－2带式输送机运至半焦筛分室顶部。(3)半焦筛分室经半焦－3带式输送机动运来的半焦经溜槽落入双层高效振动筛上进行一次筛分，可分出>25mm、8-25mm两种规格，筛中料直接经溜槽进入2＃料仓。筛上料经料仓上半焦－4带式输送机进入1＃料仓。筛下料落到单层高效振动筛进行二次筛分，分为3-8mm和<3mm两种规格，分别存4＃、3＃料仓。31 1＃、2＃、3＃、4＃料仓下料口装有电液动扇形阀，打开阀门，将半焦放入汽车中运走。4.3.3主要设备选型带式输送机B=10004条4.4煤气净化车间4.4.1概述鄂尔多斯市泰鑫煤炭有限公司96万吨/年半焦车间，年产煤气量12.8×108Nm3，年剩余煤气6.4×108Nm3，煤焦油年产量96000吨。4.4.2产品质量指标a）煤气质量年产量12.8×108Nm3/a日产量3.84×106Nm3/d小时产量1.6×105Nm3/h成份H2CH4COCmHnCO2N2O2Q（KJ/Nm3）含量（V%）22.56.217.50.811.241.30.57955b）煤焦油本工程年产煤焦油96000t。该煤焦油为低温和中温焦油的混合物，是加工燃料油的优质原料，其轻质组分含量高，轻质组分可作为燃料油；重质部分可作为炭黑、炭素、活性炭的原料。煤焦油质量指标（DB61/T385-2006）序号项目一级二级1外观黑褐色或紫红色粘稠状液体，无粗颗粒和异物2密度（ρ20），g/cm31.02～1.051.03～1.083甲苯不溶物（无水基），%≤3.57.04灰分，%≤0.130.155水份，%≤3.55.06粘度（E80）≤3.04.04.4.3煤气净化工艺流程31 本设计采用间接冷却工艺流程。从直立炭化炉顶部出来的粗煤气经过上升管、桥管后进入集气槽。在桥管、集气槽处用氨水喷嘴喷洒循环氨水，将120℃左右的粗煤气冷却至80℃左右。桥管、集气槽处的氨水焦油冷凝液通过设在集气槽底部的管道自流回焦油氨水澄清分离槽（热环池）内。煤气则汇入荒煤气总管，经气液分离器分离出来的焦油、氨水进入热氨水循环池内，澄清分离出来的氨水进入氨水中间槽，用循环氨水泵打回焦炉炉顶，喷洒冷却从桥管、集气槽来的粗气，循环使用。从焦炉集气管来的80℃的粗气，经气液分离器，进入初冷塔底部，冷却后的煤气从初冷塔上部进入横管冷却器一段，用循环冷却水冷却至45℃，再进入横管冷却器二段，用冷却水循环水冷却至25～30℃，再进入电捕焦油器，脱除焦油雾的煤气用罗茨风机加压，部分送至刮板烘干机端部烘干装置，与空气混合燃烧烘干半焦，部分回直立炭化炉供炉体加热，剩余部分煤气送往发电车间作为燃料。进入初冷塔内的煤气经冷环氨水喷洒，大部分的焦油、氨气、水蒸汽被冷凝下来，从塔体底部通过冷环回流管自流到冷环池内。4.4.4氨水、焦油的分离从集气槽底部下来的焦油、氨水混合液进入热环池。在热环池内，焦油氨水冷却、静置、分离后混合液分三层，表层轻油捕入轻油池，沉积池底的重质焦油用焦油泵抽到焦油槽贮存，中层经分离、冷却后的氨水用热环泵送至炭化炉桥管、集气槽再进行喷洒、冷却粗煤气。初冷塔塔体底部的氨水焦油混合液自流入冷环池。在冷环池内，氨水焦油冷却、静置、分离后混合液分三层，表层轻油捕入轻油池，池底沉积的焦油用焦油泵抽到焦油槽贮存，中层经分离、冷却后的氨水用冷环泵送至各塔顶进行循环洗涤、净化煤气。31 在氨水池中静置分离出的焦油，经焦油泵打入焦油贮槽，焦油在贮槽中进一步静置加热脱水，成品焦油从贮槽用焦油泵引出，外运销售。4.4.5轻油的分离及焦油混合液的抽取为了增强入池冷凝液的冷却分离效果，在热环池及冷环池间设有轻油池，入池热环氨水混合液和冷环氨水混合液经静置后，表层轻油捕入轻油池。各池底层的粗焦油由焦油泵抽至焦油槽加热静置处理。4.4.6主要工艺操作参数（1）横管冷却器进入横管冷却器一段煤气温度80℃出横管冷却器一段煤气温度45℃进入横管冷却器二段煤气温度45℃出横管冷却器二段煤气温度30℃（2）横管冷却器冷却水量一段循环水（32～45℃）2700m3/h二段低温循环水（18～25℃）1300m3/h（3）鼓风机吸入管阀前阻力①从焦炉至横管初冷器粗气管阻力160毫米水柱②横管初冷器阻力200毫米水柱③电捕阻力50毫米水柱小计（负压段）410毫米水柱4.4.7工艺布置本次规划结合直立炉特点，在设备、管道等方面以“满足安全生产、操作方便、布置紧凑、节约投资”为原则：(1)采用48万吨一套煤气净化系统；31 (2)塔群正对鼓风机室，多行排列；(3)塔基布置较高，以利于冷凝液排出；(4)鼓风机布置在单层厂房内，设有仪表间、更衣室，以利操作、检修；(5)设循环泵房，以节约投资、方便操作；(6)焦油氨水分离循环池采用顶部加盖密封，既能分离焦油、氨水，又能起到放空槽和水封的作用，有利于环保。4.4.8主要设备选型横管冷却器FN=3320m26台电捕焦油器DN42006台罗茨鼓风机6台型号：L106WD转速：580r/min升压：19.6KPa流量：807.3m3/min31 第五章总图运输5.1概述5.1.1设计依据①设计合同②设计委托书的有关内容③现场踏勘、丈量资料④工艺及其它专业提供的图纸资料5.1.2工程概况本工程位于鄂尔多斯市东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，规模为96万t/a半焦。采用直立炉10座，每座年产半焦9.6万吨，各项辅助设施按此规模配套。剩余煤气作为电厂的燃料。各项工程综合利用，最大限度循环利用资源，提高经济效益。5.1.3总图设计遗留问题甲方需提供1:500厂区地形图及必要的地质勘察报告以便指导下一步的初步设计和施工图设计。5.2厂区位置5.2.1厂址选择及地理交通本工程位于鄂尔多斯市伊金霍洛旗东部的汇能煤电煤化工业园区缸房院村东，属纳林陶亥镇管辖，距鄂尔多斯市约60km。南面与陕西接壤，神木县至鄂尔多斯市铜川镇的公路在工业园西面，交通非常便利。工业区范围内为荒沙地，不占良田。5.2.2厂区地形地貌及工程水文地质厂址地段现为荒地，场地植被稀少，除少量稀疏灌木外基本是波状沙地。场地地势开阔面积较大，有充分的发展用地。31 地层由表层风积粉细砂、冲湖积细砂及侏罗系煤系地层构成，砂层厚度约5-10米，呈半固定的风积砂丘，无不良地质现象发育，适宜作为建设用地。厂区基本地震烈度为Ⅵ度。本工程的生产及生活用水由汇能集团供应，引一根供水管，经官道输送至厂贮水池。5.2.3气象条件据鄂尔多斯市气象局历年资料：当地最高气温为36.6°C，最低气温为－27.9°C；年降水量为194.7～531.6mm，平均为396.0mm，且多集中于7、8、9三个月内；年蒸发量为2297.4～2833mm，平均为2534.2mm，年蒸发量为年降水量的5～10倍。区内风多雨少，最大风速为14m/s，一般风速2.2～5.2m/s，且以西北风为主。冻结期一般从10月份开始至次年5月份，最大冻土深度为1.71m，最大沙尘暴日为40d/a。5.3总平面布置（1）本工程主要由备煤车间、炭化车间、筛分车间、煤气净化车间组成。主要设施有直立炭化炉10座，煤气鼓风机室、泵房、电捕焦油器、横管初冷器、焦油贮槽、筛分室及其胶带通廊、原煤堆场及半焦堆场等生产设施和污水焚烧站、配电室、焦油氨水循环槽、办公化验室、浴室、食堂等生产辅助及行政福利设施。总平面布置根据地形、工艺等条件把场地分成1145、1140两个台阶，上部台阶由西向东布置了炭化、煤气净化等功能区，焦油储罐、循环水泵房、循环水池、循环氨水池等生产辅助设施布置在上部平台北边，污水焚烧站布置在煤气净化的东边，半焦筛运布置在场地西边的下部台阶上，备煤车间布置在场地南边的下部台阶上，行政福利设施布置在厂区东边1140平台（详见总平面布置图）。31 （2）厂区设二个出入口，行政生活人流出入口布置在东北边，货流出入口布置在厂区西北，主要干道环厂布置。煤堆场、半焦堆场容量按15天贮量考虑。本设计充分考虑了生产工艺流程、运输、防火、安全、卫生、预留发展及节约用地等要求，并按照各自功能的特点，结合场区的自然条件进行设计。5.4竖向布置和场地排雨水鉴于厂区地形状况，场地以中间炭化区标高为平土标高。为使土石方工程最小和填挖接近平衡，满足生产工艺的要求和道路连接的可能，保证场地不受内涝和雨水的迅速排除，因此场地竖向拟采用平坡式布置形式。场地雨水采用自然坡度排水，汇集后集中处理。5.5工厂运输5.5.1厂外运输厂外运输主要为原料煤和成品半焦、焦油，年运输总量为301万吨，其中运入量为177万吨，运出量为124万吨，全部采用公路运输。5.5.2厂内运输厂内运输主要为道路运输、胶带机运输和管道运输。厂区道路主干道宽为9米，次干道宽为7米。路面为混凝土路面，郊外型。主干道在厂内成环状布置，道路转弯半径12米，最大纵坡＜8%。运输车辆拟全部采用社会车辆，厂内煤场和半焦堆场配置单斗装载机2台，厂内行政生活用车由公司统一调度配用。5.6绿化布置绿化对于厂区环境，改善粉尘污染，搞好文明生产有着积极作用，厂区绿化可结合当地土质、气候条件选择耐旱、抗风、抗尘树种以道路两侧行道树为主，车间周围及重点绿化景点可间植灌木绿篱。31 采用分散和重点相结合的布置方式，绿化占地面积2.53万米2，绿化占地率为19%。5.7消防设施和工厂警卫消防归属公司统一管辖，厂内除设置消防栓外各车间设置必要的灭火器具。厂内建构筑物均按防火规范，满足消防通道及防火间距要求。工厂设置围墙，墙高2.4米，厂大门分为厂区货运大门和行政办公大门，分别设门卫值班室，统一归属工厂保安部门管理。5.8其它堆场铺设150mm厚混凝土地坪，并采用新型轻钢结构，彩钢板盖顶。5.9总图运输主要经济技术指标序号指标名称单位数量备注1工厂占地面积万米213.342建构筑物堆场占地面积万米23.93道路长度千米3.5其中：9米宽道路千米1.67米宽道路千米1.94绿化占地面积万米22.535绿化占地率%1931 第六章动力设施及通风除尘6.1设计依据及气象参数6.1.1设计依据(1)《锅炉房设计规范》（GB50041-2008）(2)《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ50019-2003）(3)《工业金属管道设计规范》（GB50316-2000）(4)《城市工程管线综合规划规范》（GB50289-98）(5)《焦化安全规程》（GB12710-2008）(6)《大气污染物综合排放标准》（GB1629-1996）(7)《工业企业噪声控制设计规范》（GBJ87-85）(8)《钢铁工业污染物排放标准》（GB4911-85）(9)《钢铁企业采暖通风设计手册》(10)《兰炭行业清洁生产标准》DB61/T423-2008(11)各专业提供的条件6.1.2气象参数室外计算温度30.7℃冬季室外平均风速3m/s室外计算干球温度冬季采暖：-16℃冬季空气调节：-19℃6.2热力6.2.1蒸汽用量车间生产用汽量8.0t/h，生产车间采暖蒸汽用量0.8t/h。合计蒸汽用量8.8t/h，再加热损失和富裕量，计10t/h均为连续用汽。可满足生产使用要求。31 6.2.2汽源利用电厂余热蒸汽。压力0.6MPa。选用减压减温设备，降压至0.2MPa，供至各用汽点。厂区采暖用蒸汽经降压后，供采暖系统使用，散热器采用YGH-Ⅲ型钢制散热器。厂区洗澡用热水，采用BES系列汽水交换器获得，凝结水排入浴池。厂区生产用汽凝结水可就近排至下水道，或设凝结水泵站打循环水部分。产出排污水,用管道送至水箱排管回收热量后，排入下水道。蒸气管道采用新型FBT稀土保温材料保温,管道做流体性质及流向标示。厂区内热力管道均做支架架空走管。6.3通风6.3.1备煤、半焦筛运车间各转运站屋顶均设有圆形风帽自然通风；筛分室及储煤仓、半焦储仓等均设圆形风帽和自然风道以消除内湿；储煤仓、半焦储仓顶采用自然通风方式换气。6.3.2炭化车间各值班室及工作面均设吊扇和落地扇防暑降温，以保证设备及工作人员正常工作。6.3.3煤气净化车间煤气净化车间鼓风机室采用自然风道加屋顶风帽方式通风换气，各值班室均设吊扇或落地扇防暑降温。6.4除尘煤及半焦在筛分转运过程中产生粉尘污染环境，为改善操作环境，使各车间达到国家规定的卫生标准，在筛分室设除尘器，含尘气体经除尘器净化后外排，除尘器收集的粉尘做燃料或原料用。转运站、储煤仓、皮带通廊扬尘相对较少，不考虑机械除尘；在落煤点考虑密闭设施，建筑物屋面设自然风帽。原料煤和半焦堆场可设大棚，并定期洒水降尘防止粉尘飞扬。31'