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1、目 录第一章 总 论41.设计方案编制的背景42.焦化工业粉尘与废气的来源及危害54.对编制方案的要求95.编制方案的内容96.编制设计方案依据的标准10第二章 设计方案的确定141.焦炉参数142.烟尘的组成143.风量的确定154.方案比较及确定155. 设计方案编制的环保指标17第三章 工艺设计的简介181.设计的基本参数182.工艺流程183.工艺流程的说明194.工艺流程示意图见附图21第四章 单元单项设计的说明221装煤逸散烟尘收集系统222出焦烟尘收集系统243输送系统254.地面除尘工作站系统设计25第五章 土建部分的设计说明371.建筑及结构371.1 自然条件371.2 设
2、计的主要数据381.3 结构部分381.4 地基处理及抗震设防382.建筑材料393.设计说明39第六章 电气、自动控制的说明401.除尘电气工程402.电信423.生产自动化控制系统42第七章 工艺技术特点46一、在系统安全方面46二、在提高系统捕集率和净化率方面46三、在提高系统的自动化水平和减小工人劳动强度方面46第八章 实现条件、工艺要求及其它47一、实现条件47二、效益分析48第九章 工程进度计划50第十章 定员及运行50第十一章 运行费用51第十二章 安全操作注意事项52第十三章 工作程序52第十四章 主要设备及报价一览表53第一章 总 论1.设计方案编制的背景环境、资源、人口问题
3、已被国际社会公认为是影响21世纪可持续发展的三大问题。我国政府已把保护环境确定为一项基本国策，并制定了经济建设、环境建设同步规划、同步实施、同步发展，实行经济效益、环境效益相统一的方针。 现建成的 焦炉， ，产量60万吨/年。其生产工艺流程：该焦炉为侧装捣固焦炉；焦炉采用侧装给煤，将洗精煤经捣固装煤车装入炭化室，在煤饼上侧通入适量空气，使炉内产生的煤气燃烧而加热煤料炼焦，同时部分荒煤气从侧烟道引到炉底间接加热，其热烟道废气经锅炉回收热量，产生蒸汽用以发电。煤饼结焦完成后，用推焦车推出，成熟红焦炭经拦焦车导入熄焦车内，然后熄焦车把红热的焦炭送入熄焦塔进行喷水熄焦，降温后的焦炭卸至凉焦台上，冷却后
4、送往筛焦楼。根据 装煤、推焦除尘技术要求，结合我公司多年来在焦炉烟尘治理方面的经验和国家相关标准的要求，优选方案。三甲炼焦有限责任公司现有两座 清洁型热回收焦炉（ ）。年产60万吨/年。根据现场考察和工艺计算，现就前 孔的1座地面除尘站做详细的设计方案及说明。编制设计方案遵循技术上的先进性、生产上的可行性和经济上的合理性三者有机统一的原则，结合现场条件，在效果理想、投资合理、运行费用低的前提下，尽量把结构造型与公司整体布局协调美观统一起来。2.焦化工业粉尘与废气的来源及危害2.1焦化工业粉尘与废气的来源焦化生产排放的有害物主要来自于备煤、炼焦、筛分车间、锅炉尾气，气体污染物的排放量由煤质、工艺
5、装备水平和操作管理等因素决定。（1）备煤车间。产生的污染物主要为煤尘。备煤过程向大气排放煤尘，其数量取决于煤的水分和细度。 （2）炼焦车间。炼焦车间的烟尘来源于焦炉加热、装煤、出焦、熄焦、筛焦过程，主要污染物有固体悬浮物（TSP）、苯可溶物（BSO）、苯并芘（BaP）、SO2、NOX、H2S、CO和NH3等，其中BSO、BaP是严重的致癌物质，导致焦炉工人肺癌的发病率较高。炼焦车间产生的污染主要由以下几方面引起：第一，装煤过程。污染物产生约60%。装煤操作中会排出很多CnHm化合物，而CnHm化合物对人体健康影响严重，所以一定要控制好装煤烟尘的排出。第二，推焦过程。污染物排放约30%。第三，熄
6、焦过程。熄焦水喷洒在炽热的焦炭上产生大量的水蒸气，水蒸气中所含的酚、硫化物、氰化物、一氧化碳和几十种有机化合物与熄焦塔两端敞口吸入的大量空气形成混合气流，夹带大量水滴和焦粉从塔顶逸出，形成对大气的污染。第四，筛焦工段。主要排放焦尘。2.2焦化生产中粉尘与废气的危害（1）粉尘的危害工业废气中的颗粒物即粉尘，粒径范围为0.001500m。所谓降尘是指直径大于10m的粉尘易于沉降；所谓飘尘是指直径小于等于10m的粉尘以气溶胶的形式长期漂浮于空气中。直径在0.5m5m的粉尘对人体危害最大。在焦化生产中粉尘主要是煤尘和焦尘。作业场所空气中的粉尘浓度不得大于10mg/m3，外排气体的含尘浓度应符合现行的工
7、业三废排放标准。焦化生产中粉尘与废气的危害主要表现在：第一，人吸进呼吸系统的粉尘量达到一定数值时，能引起鼻炎、各种呼吸道疾病以及肺癌等；第二，粉尘与空气中的SO2协同作用会加剧对人体的危害；第三，人吸进含有重金属元素的粉尘危害性更大；第四，粉尘能吸收大量紫外线短波部分，当粉尘浓度达到2mg/m3以上时，对人伤害很大；第五，烟尘使光照度和能见度减弱，严重影响动植物的生长，也影响了城市交通秩序，造成交通事故的多发；第六，某些粉尘当浓度达到爆炸极限时，若存在足够的火源将引起爆炸。粉尘的粒径越小，粉尘和空气的湿度越小，爆炸的危险性越大。 （2）废气的危害第一、SO2是一种无色、不燃、有恶臭并具有辛辣味
8、的窒息性气体，车间空气中SO2最高容许浓度为15mg/m3。SO2对人眼及呼吸道黏膜有强烈的刺激作用，大量吸入可引起肺水肿、喉水肿、声带痉挛而致窒息；大气中的SO2在阳光、水气和飘尘的作用下，生成的SO3与水滴接触形成酸雾，遇雨则形成酸雨（PH5.6），酸雾和酸雨对自然界、人体都有严重危害。第二、NOX。车间空气中NOX最高允许浓度为5mg/m3。二氧化氮对肺组织产生剧烈的刺激和腐蚀作用，形成肺水肿；接触高浓度二氧化氮可损害中枢神经系统。第三、H2S是无色透明的气体，有臭鸡蛋味，车间最高允许浓度为10mg/m3。H2S是强烈的神经毒物，对黏膜有明显的刺激作用。第四、CO是无色、无臭、无刺激性气
9、体，是一种窒息性毒气，空气中控制标准为小于30mg/m3。空气中CO浓度达到1.2g/m3时，短时间可致人死亡。第五、NH3是一种无色、强烈刺激性气体，对人的上呼吸道有刺激和腐蚀作用。车间允许浓度为30mg/m3。第六、多环芳烃，包括苯并芘、7，12二甲基苯并蒽、3甲基胆蒽等约100多种，其中已被证实的致癌物有22种。苯并芘（BaP）是焦化生产中排放量最多的多环芳烃，具有致癌性，潜伏期可长达1015年，人们易淡化病情而导致严重后果。3.焦炉在装煤和出焦过程中产生的烟尘及特点3.1装煤过程中烟气中可燃成份的变化情况3.1.1焦炉装煤过程中，从装煤口向炭化室装煤时，煤料突遇高温产生大量黄荒煤气和烟
10、气，炭化室内压力突增，喷出大量的烟尘，炭化室装煤时的烟尘主要来自以下几方面：(1)炭化室煤料置换出大量空气，且装煤开始时空气中的氧气和入炉的煤料燃烧生成炭黑而形成黑烟。(2)装煤时湿煤与高温炉墙接触生温，产生大量水汽和荒煤气。(3)上述水蒸汽和荒煤气同时扬起的细煤粉以及装煤末期平煤时带出的细煤粉。(4)因炉顶空气瞬时堵塞而喷出的荒煤气。焦炉装煤过程中产生的污染物占炼焦过程中全部排放物的50%60%。装煤烟尘中粉尘的散发量为0.2kg/t，按这个数字计算，一年产焦炭30万吨（成焦率按75%计）的中型焦化厂，每年仅装煤一项散发到大气中的烟尘量就达80t之多。3.1.2装煤过程中散发的烟尘有以下特点
11、：(1)烟气温度高，正常操作时一般在500600。(2)瞬间散发量大，污染物多。(3)烟气成份复杂，危害性较大，气体中含有煤尘及多种化学物质，主要有害气体组成为硫化物、氰化物、一氧化碳及苯可容物，微细的粉尘具有吸附苯可容物的性能，从而增大了这类废气的危害性。据估测，在无污染控制手段的状况下，每生产1吨焦炭由装煤时所排放的总悬浮颗粒物为：0.51.0kg,；苯并a芘量为：（12）10-3 kg。(4)烟气具有可燃性和爆炸的可能，由于烟气中含有氢气、一氧化碳等可燃成分，当混入空气后，在一定条件下，可能产生燃烧或爆炸。3.2焦炉出焦过程中产生的烟尘焦炉出焦过程中产生的烟尘主要来自以下方面：(1)炭化
12、室炉门打开后散发出的残余煤气，及由空气进入使部分焦炭和可燃气体燃烧产生的废气。(2)推焦时炉门处散发的粉尘。(3)推焦时导焦槽散发的粉尘(4)焦炭从导焦槽落到熄焦车或电机车中散发的粉尘。(5)载有焦炭的熄焦车或电机车运行过程中散发的粉尘。推焦时每吨红焦散发的烟尘为0.4kg之多，其中上述（2）（3）（4）项散发的粉尘为装煤时散发粉尘的一倍以上，尤其是第4项，焦炭在落入到熄焦车上由于撞击而产生的粉尘会随高温气流的上升而飞扬。如果当焦炭成熟度不足时，焦炭中残留的大量热解产物由于与空气接触，燃烧形成大量的浓黑的烟尘。通过以上的论述和数字，可以看出，焦炉在装煤和出焦中的烟尘治理为废气治理的重中之重。焦
13、炉在装煤和出焦过程产生的烟尘的阵发性、烟气量大、高温、含有焦油类物质、有可燃成分等特点，又给烟尘治理增加了难度。本方案是在30万t/年（60万t/a其中的 孔，即30万t/a，以下均按30万t/a）焦炉地面除尘站是根据现场实际、国家相关的设计规范、结合我公司多年机焦炉烟尘治理的经验等基础上提出的装煤除尘、出焦地面除尘站设计方案。4.对编制方案的要求(1)依据贵方对工程的要求和国家相关的规范、标准。(2)对炼焦炉装煤、推焦时产生的烟尘拟分别收集，净化，达标排放。 (3)操作方便，安全稳定运行。 (4)整体布局合理、占地少、美观。(5)在满足使用功能的前提下，尽量控制投资和运行费用。(6)加强售后
14、服务，确保设备正常运行。5.编制方案的内容包括整个系统的工艺流程及工艺流程所需的建筑物、钢结构件、工艺设备、机械机构、管道、配电、自控等设计以及投资的估算。 30万吨/年（ 为60万吨/年）焦炉装煤、推焦除尘系统工程,型号为 。整体方案为出焦采用地面除尘系统，即一座30万吨/年（ 孔）用一套输送系统和地面除尘系统。从除尘系统上说分为出焦收集系统、输送系统和地面除尘工作站三大部分。从分项上说工程包括：一组烟气转换阀（共 套），集气干管，一套拦焦收集罩，第三轨支柱、钢梁，地面站土建部分，吸附装置,蓄热式冷却器，阻火型脉冲除尘器、喷涂装置，非常阀，通风机组及附属设施，排气筒，连接管道，采暖、电器自动
15、化控制等内容。装煤采用机侧干法除尘，系统主要包括机侧烟气收集罩，管道系统，预喷涂装置，脉冲除尘器，非常阀、电气控制系统及其他附属设施。6.编制设计方案依据的标准本项目方案所提出的材料、设计、设备、工艺、测试及性能均执行中华人民共和国法规及标准的规定。依据的标准及资料如下：中华人民共和国大气污染防治法中华人民共和国环境保护法大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）炼焦炉大气污染物排放标准（GB161711996）恶臭污染物排放标准（GB14554-93）固体污染物排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法（GB/T16157-1996）采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)炼焦工艺设计规范（GB50432-2007）清洁生产标准 炼焦行业（HJ/T126-2003）焦化安全规程（GB12710-199
