硅酸鈉(泡花堿)的建設可行性研究報告

新疆沙灣縣東灣鎮(zhèn)卡子灣村建有二座直立式半焦爐，年立炭化爐基本技術(shù)性能，該規(guī)格直立炭化爐日用煤260t，每焦焦油低N低低不但浪費寶貴的優(yōu)質(zhì)能源還會造成環(huán)境污染。兩座蘭炭爐產(chǎn)企業(yè)地處農(nóng)六師中心團場二分場的河灘中。居民居住區(qū)3km以遠地方，當?shù)鼐用窬幼》稚ⅲ壳皩⒏辉５倪@一部分煤氣用于民用不太現(xiàn)實，因此本廠打算充分利用富裕煤氣，灰或生產(chǎn)電石用的化工石灰。由于使用焦化爐煤氣作為燃料生產(chǎn)石灰，具有生產(chǎn)煉鋼用冶金石灰或生產(chǎn)電石用的化工石灰，其質(zhì)量標準應符合《YB2404-79》及冶金石灰質(zhì)量標準。冶金石灰及化工石灰表2-2化工電石石灰的質(zhì)量標準23要在礦山進行破碎篩分。粉度在20—100范圍內(nèi)，用汽車運合格程度的石灰石經(jīng)汽車卸入受料槽。再經(jīng)原-1膠帶機送人稱量計(或人工推車、人工過磅)。稱量好的石灰石，放入料車提升機的1m3料車內(nèi)；當料車升至窯頂時，窯頂料卸自動打開，料車內(nèi)的石灰石隨即傾入窯內(nèi)，即完成一次上料過程。整個上料過程均采用連鎖控制。進入爐內(nèi)上部的石灰石隨著石灰的排出而下降。經(jīng)上的主要成分碳酸鈣受熱分解，得到成品石灰。成品石灰下移的過程中，經(jīng)過窯下部冷卻帶，受到從窯底鼓入的冷風的冷窯內(nèi)熱量來自于從身側(cè)已進入的煤氣的燃燒。進入窯內(nèi)窯內(nèi)各工作帶均設有溫度檢測和氣流壓差檢測，并設有經(jīng)冷卻的成品石灰，經(jīng)螺錐出灰機和星型出灰機排至鏈板輸送機，送至斗式提升機至單層振動篩進行分級。大于儲存；小于10mm的篩下物作為普通石灰進入普通灰倉，從為了保證進入灰倉的石灰質(zhì)量，需石鏈板機尾撿選廢2.4主要工藝設備及布置窯，外徑4.546m，有效高度為22.0m，有效容積為155m3。上部和下部的窯內(nèi)襯采用粘土質(zhì)耐火磚，煅燒帶采用高鋁質(zhì)耐火磚，外層為硅藻土隔熱磚。內(nèi)襯與窯鋼殼間采用高爐水2.4.2輔助設備2.5主要生產(chǎn)技術(shù)指標3晝夜全灰0.64t/m3晝夜3/t冶金灰年班時返回原料堆場序1234567序號89進入原料堆場石3.1豎窯結(jié)構(gòu)參數(shù)4.546m其中預熱帶煅燒帶冷卻帶(5)高徑比7：33：13.2豎窯熱工參數(shù)(每座窯)(1)石灰平均耗熱5400KJ/kg灰(2)煤氣低發(fā)熱值8268KJ/標m33/kg灰3/kg灰3/h3/h14000-18000Pa39-4500標m3/h（15）煙氣量3.3.燃燒計算3.3.1理論空氣計算2600-3000標m3/h6：414000-15700Pa400-1000℃1000-1150℃1000-100℃0-500Pa300-600℃每m3煤氣理論干氣量V千V千=0.875K底/1000X1/4.18=0.875X8268/1000X1/4.18=1.731標m3/標m3氣V35=V千X1.039=1.731X1.039=1.80標m3/標m3氣3.3.2實際空氣量計算取空氣過剩系數(shù)d=1.1,則實際空氣量V實為V實=1.8X1.1=1.98標m3/標m3氣平均Q風均=3225X1.98=6386標m3/h最大Q風大=4268X1.98=8450標m3/h3.3.3煙氣量計算煤氣燃燒所產(chǎn)生的煙氣量V煤煙為：V煙煤=0.725XX低/1000X1/4.18+10=0.725X8268/1000X1/4.18+10=1.434標m3/標m3氣VCO=1.947X1000/100X0.02242=0.436標m3/kg平均Q煙為=1.434X3225+0.436X3875=6314標m3/h最大Q煙大=1.434X4268+0.436X133=7922標m3/h窯內(nèi)徑3000mm,外徑4546mm，內(nèi)襯厚度761mm。其中工轉(zhuǎn)的規(guī)格為TZ-3和TK-81;標高13.5m—21.5m部分砌LZ-65高鋁磚，以延長窯襯壽命。磚的規(guī)格為TZ-3和TK-81。保溫層厚230mm,用GG-0.4硅藻土硅，規(guī)格為TZ-3和TK-81。硅窯襯用材(一座爐)90.0t4.1、總圖運輸平面布置石灰窯占地50X50=2500m2,具體平面待到現(xiàn)場進行考察后再定。場地排水采用自然排水。4.2、工廠運輸每座石灰窯年運入石灰石8.0X104t,全部汽車運輸，運出石灰3.5x104t,汽車外運。所有氣運全部組織社會車輛運輸。在場內(nèi)需配置裝載機一臺，用于經(jīng)受料槽轉(zhuǎn)運石灰石。一座石灰窯用電設備裝機容量約400KW。按滿負荷考慮，由焦化廠統(tǒng)一考慮電源，用電設備全部是低壓。用電設用電設備一律實行手動操作。各生產(chǎn)工段照明采用白熾燈，配電操作室采用茨光燈。根據(jù)要求在有利位置設置安全電壓照明插座。車間電氣外線采用變壓器中性點直接接入地運行方式，正常時外表面帶的用電設備均采用保護接零方式。窯爐及廠房需防雷防雷接地與電氣接地供用一套接地外線，其接地電阻值≤4Ω6.1.1、水源供水在水源地由管道輸送經(jīng)計量后流入廠內(nèi)貯水池，經(jīng)水泵加壓后送至廠內(nèi)環(huán)狀給水管網(wǎng)供給用戶使用，6.1.2、車間用水要求表6-1車間用水要求見表6.1.3、給水系統(tǒng)6.1.3.1、石灰窯窯頂水箱直流給水系統(tǒng)LXBXH=4500X3500X4000mm;水泵吸水井尺寸為：LXBXH=6000X2000X500mm.窯頂冷卻水箱供水，根據(jù)工藝要求，采用自動控制，當水位達到正常高度時，水泵停止工作，自控部分見電器和計為節(jié)約能源和水資源，窯頂冷卻水箱用水為間接冷卻用水，用后水，只是水溫度升高至80℃左右，未受任何其他污染；可排入浴室，作為浴室補充水，不直接外排。6.1.3.3、生活給水生活給水全部入焦化廠統(tǒng)一考慮，本設計不增加內(nèi)容。6.1.3.4、消防給水考慮，消防總水量20L/s，內(nèi)部消防水量15L/s，火災延續(xù)廠內(nèi)給水管網(wǎng)上消防栓或貯水池取水加壓滅火。6.2.1、生產(chǎn)排水窯頂冷卻水箱的熱水，排至浴室，做浴室補充水。其他生產(chǎn)排水，就近排入室外排水管道。單斗提升基地坑積水和車間內(nèi)低洼處積水，本設計選用WQ-6型作業(yè)潛水電泵一臺，Q=8.5m3.h,H地坑內(nèi)的積水抽至室外明溝。6.2.2、生活排水生活污水由焦化廠統(tǒng)一考慮。仍就近排入室外下水道。6.2.3、雨水車間及場地的雨水排出由焦化廠統(tǒng)一考慮。車間的通風除塵根據(jù)《建設項目環(huán)境保護設計規(guī)范(GB9078-1996)》等標準和規(guī)范進行設計。達到車間內(nèi)空氣3中粉塵的最高容許濃度6mg/m和通風除塵系統(tǒng)排氣筒的排放3濃度不大于150mg/m3的目的。設計所用氣象條件按國家對新疆沙灣縣的有關(guān)氣象參數(shù)確定。7.2、主要設計決定7.2.1、豎窯煙凈化系統(tǒng)石灰豎窯煙凈化，目前國內(nèi)仍無十分可靠的方法。本設計根據(jù)和舞陽鋼鐵廠等單位的生產(chǎn)實踐，結(jié)合其他窯爐煙80—110℃窯頂煙氣—→機力空冷器——————橫扁袋除塵野風閥器——→鍋爐引風機。實踐證明，只要煙氣能降低到合適的溫度，采用袋式收塵器處理石灰豎窯煙氣是成功的。因此關(guān)鍵在于選擇好設計選用機力空冷器的目的在于，降低空冷器的重量、提高冷卻能力，而且便于通過調(diào)節(jié)冷風量來達到控制煙氣溫度(80-110℃)的目的。要盡量避免使用野風，以節(jié)生除塵器過濾面積和風機能耗，降低造價，設計不考慮用于防止煙氣，結(jié)露而采用的加熱措施，煙氣結(jié)露情況在正常生產(chǎn)中應該很少出現(xiàn)，當其出現(xiàn)時，言氣中含塵濃度不高，可采取短暫的直排方式以防除塵器慮袋粘堵。每座豎窯設一個煙氣凈化系統(tǒng)、其主要設備是（1）風機Y5-48No10C,風量25982m3/h,風壓4450Pa，功過濾風速m/min。除塵端阻力小于1300Pa，除塵效率大于99%，裝機容量3.16kw，該除塵器結(jié)構(gòu)緊湊。維修工作量小、換袋極為方便，除塵器運行更為穩(wěn)定可靠。（3）機力空冷器為并聯(lián)二通道式，冷卻面積450m2，空冷7.2.2、環(huán)境粉塵除塵系統(tǒng)C—1系統(tǒng)，兩臺星形出灰機向鏈板輸送機卸料時產(chǎn)生大量粉塵，此處設置抽風罩抽塵。本系統(tǒng)總處理風量除塵器一臺，過濾面積180m2。C—2系統(tǒng)，本系統(tǒng)處理鏈板機卸料，電振機給料，斗提機（上、下）抽風等處粉塵。處理風量10400m3/h。風機C—3系統(tǒng)，本系統(tǒng)處理振動篩，膠帶機受料，三個料倉抽風等處粉塵，處理風量9900m3/h，風機、除塵器選型CC—4系統(tǒng)，本系統(tǒng)處理三個料倉給汽車卸料所產(chǎn)生的粉塵。因三個倉卸料不同時進行，故考慮用電蝶閥控制其抽風點。系統(tǒng)總處理風量9600m3/h。風機、除塵器選型同CC—1系統(tǒng)除塵器及風機設置在豎窯9.5m平臺上，所收集的粉塵定期排至運行中的鏈板機上。C—2—C—4的除塵器機設置在成品料倉頂層、他們所收集的粉塵定期子流至粉料為防止C—1系統(tǒng)個別紅粒料進入布袋除塵器而燒毀布袋、設計決定在布袋除塵器前設置粒顆沉降箱。7.3車間通風及空調(diào)（1）為排出豎窯機房的余熱，風機房墻上安裝2臺（2）豎窯操作室和除塵操作室各安裝一臺LFD—6分體式空調(diào)器，制冷制熱量均為700W.(3)豎窯平臺等處設置移動式軸流風機LF038NO6共48.1、豎窯鼓風根據(jù)工藝專業(yè)的計算、每窯要求供風量為800—1000m3/h，按6：4的比例分為一次、二次風分別送入窯內(nèi)。為便于這兩次風的風壓控制，設計決定這兩次風自成系統(tǒng)，即每窯各用兩臺風機、兩路風管單獨供風。由于一、二次風一個經(jīng)校核計算，二者可用同種型號風機。該風機為H10—13—11NO7.5A,風量4865—6980m3/h，全壓14945—14131Pa,功為減輕鼓風機房的噪音的影響，設計決定由土建對風機房做吸聲墻等隔音設施，同時在一次風的風機進出口處裝閥，由豎窯操作室根據(jù)爐況進行點動控制。8.2蒸汽和壓縮空氣8.2.1汽源及設計范圍蒸汽和壓縮空氣均由焦化廠現(xiàn)有的鍋爐和壓縮空氣站供給。本設計只考慮了車間內(nèi)部的煤氣管理的清用蒸汽管8.2.2壓縮空氣序序號數(shù)1閘伐32閘伐331次閘伐8.2.3蒸汽消耗量壓力為0.6Mpa,用氣制度為間斷用汽；氣源由已有焦化廠鍋每座豎窯平均耗焦爐煤氣為3225標m3/h,最大耗量為4268標m3/h,煤氣入窯壓力為14000～16000Pa。2、煤氣加壓站石灰車間內(nèi)部增設煤氣切斷和排水設施,及入窯煤氣壓力和流量檢測手段,選兩臺D100～1,2363/1,05668型加壓機一臺備用煤氣管道￠426x6,從焦爐煤氣總管送至煤氣加壓站,煤氣經(jīng)過加壓后再送往石灰窯。第十章工業(yè)自動化本工程設計為一座155m3煤氣燃燒豎窯之熱工控制。其設計內(nèi)容包括以下系統(tǒng)的熱工檢測及自動控制;（1）為防止6煤氣進入操作室而引起事故發(fā)生，有關(guān)煤氣壓力測量和流量測量，均采用壓力或差壓變送器配相應二次儀表指示或記錄，且將變送器裝于現(xiàn)場。（2）由于現(xiàn)有煤氣熱值波動較大，故本設計中煤氣—空氣配比自動調(diào)節(jié)，而采用了遙控操作，遠方手動調(diào)節(jié)煤氣與空（3）對部分溫度測點，采用巡回檢測儀。（4）對原料、成品、燃料設有必要的計量器，并累計、指（5）為確保生產(chǎn)安全，設置必要報警的聯(lián)鎖系統(tǒng)。（1）單元組合儀表均采用為DDZ—Ⅲ型電動單元儀表。（2）各項煤氣壓力檢測均采用微壓力變壓器一、二風壓及窯頂壓力測量，采用YSD—3型電感式微壓變壓器。（3)溫度就地指示，采用雙金屬溫度計。（4）測溫一次部件采用普通熱電阻或熱電偶，流量測量節(jié)（5）指示儀表采用數(shù)字顯示儀，記錄儀表采用ER記錄儀。（6）進窯石灰石和成品石灰稱量采用電子秤顯示，機械累10.4.1、豎窯、風機系統(tǒng)（1）該系統(tǒng)檢測控制項目包括煙氣、預熱帶、煅燒帶、冷（2）本系統(tǒng)煤氣空氣配比采用DFQ—1000型操作器配伺服放大和2AJW6電動蝶閥組成軟手操作系統(tǒng)，可根據(jù)窯溫手動操作進爐煤氣、空氣流量。（3）窯頂水箱設有高低水溫報警。（4）進窯煤氣設有低壓發(fā)訊，并參與電器聯(lián)鎖，自動關(guān)閉煤氣閥，同時打開放散閥。（5）石灰石稱量設有空、滿料發(fā)訊，參與電器聯(lián)鎖。10.4.2、除塵器系統(tǒng)兩除塵系統(tǒng)皆設有進除塵器煙氣溫度檢測報警聯(lián)鎖。通風機前溫度檢測，除塵器前后差壓檢測、記錄及報警聯(lián)鎖。10.4.3、儀表室及盤箱（1）豎窯及風機系統(tǒng)之儀表設在操作平臺，要求采光，防塵良好，層高4.5m，面積36m2,水磨實地面，油漆墻裙，內(nèi)本工程系新建一座155m3氣燒石灰豎爐，并配套新建成品庫及相應的輔助設施。絕對最高溫度35℃~37℃絕對最低溫度-35℃~-42℃平均最高溫度22℃(7—8月)平均最低溫度-18℃（12—2月）夏季主導風向：東南風冬季主導風向：西風最大積雪深度:85cm（6）特殊情況地震烈度：五度（7）土建設計資料基本積雪:60kg/m22石灰車間擴建部分主要由下列工程組成：（2）石灰培燒工段（3）成品貯運工段（包括鏈板輸送機部分通廊）（4）煤氣加壓站11.4、車間建筑結(jié)構(gòu)選擇：豎爐基礎(chǔ)為現(xiàn)澆砼基礎(chǔ)（1）上料平臺、料斗、礦倉及低坑等構(gòu)筑一般為先搗鋼筋(3)配電室、鼓風機房，水泵房等為磚混結(jié)構(gòu)（4）維護結(jié)構(gòu)，磚墻，木門、鋼窗。屋面為預制鋼筋砼屋面板和現(xiàn)澆鋼筋砼平板屋面?；旖Y(jié)構(gòu)房屋一般采用砼及磚基墻帶形基礎(chǔ)；工形柱采用現(xiàn)澆鋼筋砼寶杯型基礎(chǔ)；現(xiàn)澆矩形鋼筋砼柱采用現(xiàn)澆鋼筋砼階梯形基礎(chǔ)；豎窯基礎(chǔ)暫按平板式樁基考慮。（6）設備基礎(chǔ)為砼或鋼筋砼基礎(chǔ)。本工程為新建155m3石灰窯一座，年產(chǎn)冶金石灰3.21X104t,普通灰0.25X104t,共計3.415X104t。本工程的能源消耗主要包括培燒石灰所需燃料和成品篩分工序及煤氣輸送，通風除塵，熱力設備等設施的動力消耗。不包括石灰石破碎工序及車間外部管網(wǎng)消耗的能源。其能耗統(tǒng)計如下表5產(chǎn)品單耗kg標煤m3/t灰根據(jù)上述計算，本工程年能源消耗總量為：焦爐煤氣:44標m3,總計折合標準煤8584.6t。13.1、污染源、污染物簡述13.2、污染治理方案13.2.1、煙氣治理方案豎窯煙氣含塵濃度較大，采用負壓反吹布袋除塵器除塵，除塵效率可達99%，排放氣體含塵濃度降至150mg/標m3以下，能滿足鋼鐵行業(yè)污染物排放標注要求。13.2.2、粉塵治理方案鏈板輸送機、斗式提升機、振動篩、皮帶輸送機、石灰料倉卸料口等處在生產(chǎn)中產(chǎn)生粉塵，分別設置4個除塵系統(tǒng)，采用回轉(zhuǎn)反吹扁袋除塵方式除塵，效率可達99%，排放氣體含塵濃度可降至100mg/標m3左右，符合國家排放標13.2.3、噪音治理方案設置風機房，將噪音源集中并采取消、隔音措施、即將豎窯鼓風機，除塵抽風機、煤氣加壓風機集中在風機房內(nèi)，豎窯鼓風機進出口裝消聲器，機房內(nèi)設控制室，機房現(xiàn)控室在結(jié)構(gòu)上采取隔音措施，使操作崗位噪聲值達到噪聲控本工程生產(chǎn)用水為間接冷卻水，水質(zhì)不受污染，串流作為其他用水，少量地坪沖洗水和生活污水外排，水質(zhì)符13.4、環(huán)境影響分析石灰車間對壞境的影響主要是粉塵，本設計對生產(chǎn)中的各揚塵點，豎窯煙氣分采取了高效除塵措施，控制粉塵做好環(huán)保與主體工程的“三同時”并在生產(chǎn)中加強對除塵設施的將粉塵對環(huán)境的影響控制在最低限度。14.1、設計原則與規(guī)范鋼鐵企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范。14.2、生產(chǎn)工藝流程與主要生產(chǎn)設備14.2.1、生產(chǎn)工藝流程詳見第二章14.2.2、主要生產(chǎn)設備有起重設備，運輸設備，提升、篩分設備，包括上料、鼓風、電控、儀表、豎窯本體及窯體及煙氣除塵，成品除塵設施等。14.2.3、車間性質(zhì)與特點作壞境較差的高溫車間，產(chǎn)品為煉鋼輔助材料—冶金石灰。14.3、房屋結(jié)構(gòu)與耐火等級搗鋼筋砼。配電室、鼓風機房、水泵房等為磚混結(jié)構(gòu)，屋面為預制鋼筋砼大型屋面板和現(xiàn)燒鋼筋砼平板屋面。按GBJ16—87規(guī)范附錄三“生產(chǎn)的火災危險性分類舉例”其生產(chǎn)類別為“丁”類。本建筑物按耐火等級為“一級”設計，滿足生產(chǎn)車間對房屋的安全距離建一座155m3豎窯,其四鄰無易燃易爆危險品,滿足防火規(guī)范關(guān)于防火安全距離要求。14.5.2車間消防措施生產(chǎn)工藝布置充分考慮了防火距離和疏散通道門,生產(chǎn)區(qū)有關(guān)地面沒有安全攔桿,石灰豎窯焙燒工段合理設置有出車間配電室、鼓風機房、水泵房等設施均按防火要求設計了防火防爆等安全保護設施并設有醒目標志。車間照明除生產(chǎn)檢修外還設計了事故照明,廠房按三類建筑設防雷接地系統(tǒng),以防雷擊和傷人.車間內(nèi)部,特別在電器設施、操作室等出口附近設置有提式干粉滅火器,用于滅油、電類等引起的火災.車間內(nèi)主公路路面由3.5米擴寬至6.5米沿道路配置消火,可進消防車,消防用水按151/s設計,可滿足一次兩個小時用水量.其它消防設施由工廠統(tǒng)一考慮.丶15.1勞動定員及勞動生產(chǎn)率15.1.1車間新增勞動定員本工程的車間勞動定員為50人,其中管理人員3人勞動定員11114111141114111141111411114111141111114111142114111111111111311生產(chǎn)工人實物勞動生產(chǎn)率711/人.年全員實物勞動生產(chǎn)率683/人.年15.2、項目實施進度及資金籌措本項目從設計到施工、建設周期為半年.15.3.1成本計算依據(jù)(3)、電價為0.38元/kwh,焦爐煤氣價為0.1元/標m3(1978kca/標m3),補充新水價為0.13元/m3。(4)原料及燃、動力消耗指標由工藝等專設計提