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1、word同煤朔州煤电宏力再生工业股份某某1120t/d煤矸石综合利用项目建议书东方投财务顾问某某2016年07月 / 1 项目概述与项目技术经济指标1.1 工程概述1.1.1 建设地点宏力再生工业股份某某现有建设地块。位于某某省怀仁县王坪电厂南侧。1.1.1 建设规模额定日处理能力：120t/d；生产线数量：1条，单线生产能力120t/d。主要设备与技术选择：本项目煤矸石处理技术设备采用日本已经运行近20年、占领市场近三分之一的迷你小高炉超高温热解气化熔融炉与其二次燃烧室技术。1.2煤矸石原料煤矸石是采煤过程和洗煤过程中排放的固体废物，是一种在成煤过程中与煤层伴生的一种含碳量较低、比煤坚硬的黑
2、灰色岩石。通常煤矸石的无机成分主要是硅、铝、钙、镁、铁的氧化物和某些稀有金属镓、钒、钛、钴。煤矸石弃置不用，占用大片土地。煤矸石中的硫化物逸出或浸出会污染大气、农田和水体。矸石山还会自燃发生火灾，或在雨季崩塌，淤塞河流造成灾害。同煤集团宏力再生公司拟利用的当地丰富的煤矸石在怀仁县立项建设煤矸石加工综合利用项目，主要原料是煤矸石并配一局部焦炭，混合物料达到热值3000大卡/kg以上进展熔融炉处理。宏力公司提供的煤矸石分析报告如下：项目技术指标名称指标备注全厂技术经济指标矸石低热值煤混合处理量120t/d5t/h装置满负荷运行产气量7750Nm3/h1100 Kcal/ Nm3产生蒸汽量13t/h
3、8MPa饱和蒸汽5t/h飞灰掺烧量运行小时数7200h1.4 主项表项目包括的主体装置和应配套工程见下表。主项名称规模备注气化熔融装置120t/d熔融炉主体运行设备。控制中心应配套主体装置和公用与系统工程供配电200kW外部提供用电设备的配电消防包括水池、管网配套给排水补水20t/h配套循环水化学水站18t/h配套除盐水原料堆场800t含卸车产品堆场300t含装车2工艺技术2.1 技术简介热解气化熔融技术属第三代固体废弃物处理技术 。 日本20世纪70年代开发，德国90年代开发，中国是本世纪初开发。 固体废弃物在超高温热解气化熔融反响器中处于复原性气氛，有机成分转变成可燃的气体、无机成分转变成
4、可回收的固体物质。 2009年日本经济产业省将其定位：创新的低碳技术。日本国经济产业省对该设备海外出口给予鼓励推荐，原文详见附件。高温熔融的液态渣经水淬冷却而形成玻璃体，其活性很高，可以直接回收并利用。2.2熔融炉工艺说明超高温热解气化熔融反响器是一种常压下的固定床直立反响炉。按照移动床的原理工作，在气化熔融炉的内部自上而下依次呈层状分成枯燥、氧化分解、复原熔融阶段。固体废弃物从炉上部参加并与从炉下部上升的气体一边进展热交换一边下降。从气化熔融炉上部排出的合成气体出装置。热分解段固废与焦炭、石灰石一起下降进入复原熔融段，借助从进风口供应的富氧进展可控的熔融复原反响。在超高温条件下所有无机物成分
5、完全熔融，并以液态聚集在反响器底部排出。窗体顶端常规固废燃烧炉型主要有机械炉排燃烧炉、回转窑式燃烧炉和流化床或循环流化床燃烧炉。这些炉的飞灰中含有大量的重金属Pb、 Cd、 Hg等和二恶英，目前国内报道的炉排炉飞灰中二噁英含量有的高达7530ng-TEQ/kg。国家危险废物名录已将垃圾燃烧飞灰定性为危险废物。气化熔融炉将固废的碳氢化合物在气化炉中气化，产生的合成气体在二燃室内燃烧达到1000-1300 出渣 玻璃化炉渣2.3 工作过程装置生产运行时，煤矸石与焦炭按照1:0.2的质量比投入熔融炉装入装置，同时根据熔融要求投入一定数量的石灰石作为助熔剂。煤矸石和焦炭分别通过计量漏斗计量，然后倒入一
6、个翻斗,再通过绞盘输送到炉顶的装料漏斗，装料漏斗分别将煤矸石和焦炭送入到装料节气阀。装料节气阀位于炉体的上端,内部包括至少两级闸阀系统、一个物料支撑结构、一个防火和封闭机构；多级闸阀系统间充入氮气以保证炉内气体不会外泄。混合物料通过装料节气阀，依靠自身重力向下缓慢移动。在移动过程中，物料经过枯燥、预热、气化、氧化、分解、熔融等过程，同时根据监测数据和反响状态适量向炉底注入富氧，产生的可燃气体和液态融渣排出炉外。出炉的可燃气体经旋风除尘器预除尘后，进入燃气余热锅炉，与空气混合后充分燃烧，排出的烟气经布袋除尘器处理和脱硫脱硝后以优于国家排放标准排入大气；液态炉渣直接送到临近的炉渣拉丝设施进展后续加
7、工。熔融炉过程一般约需要2个小时完全反响，以下是自上向下各部参与反响的化学物理状态。预热阶段：100200：枯燥；去除物理水。250：除氧；消除水成分；开始消除H2S 气化阶段氧化反响：340：CH4和脂肪族化合物开始裂变380：有机物碳化。400600：C-O和C-N化合物裂变；沥青质转换焦油。600：沥青质裂变为热稳定的链状气态碳氢化合物；芳烃合成8001200：气化；卤素完全处于蒸汽状态如碱金属氯化物或HCI。熔融阶段复原反响：12002000：芳烃和有机化合物开始完全分解，矿物熔融。石灰石、焦炭煤矸石热解气化带3001,000摄氏度熔融带 1,7001,800摄氏度枯燥、预热带约300
8、富氧热解气化气体去燃气余热锅炉产生蒸汽液态熔渣2.4技术特点1、有机成分转换为可燃气碳转换率99%；2、微负压运行不会排出有毒有害的任何气态物质，对环境几乎没有影响3、超高温导致所有矿物成分完全熔化，使炉渣玻璃化，便于综合利用。4、物料在炉内极其缓慢的移动，含尘量极低含尘量小于60 mg/ m3 。5、可连续/连续进料6、可定时/连续排渣7、无任何废水排放2.5 固废物料的适应性1、本技术对于矸石与低热值煤具有良好的可操作性，物料入炉粒径不超过40cm,在5-10cm为最优。2、本装置还特别适用于：生活垃圾燃烧、其它工业废弃物的处理。3、入炉物料达不到熔融的热值要求或者水分高时需添加高热值物料
9、，根据宏力公司现有的资源情况，建议每吨煤矸石配比添加200-300公斤的半焦或压型焦粉。2.6 设备结构特点1、结构简单：复原熔融段为圆筒形、进料段为方形。2、可分段加工制造、安装。安装工作量少。3、炉体向上、向下两个方向膨胀伸缩。4、熔融炉属常压炉，不带压运行。非压力反响器。5、炉体采用立式结构，占地面积小，本装置本体占地面积3015M。6、120t/d熔融炉装置总高度(含进料机构34.8m。其中进料段、复原熔融段.7、周期短：制造到安装试运行，610个月。8、运行维护工作量小。2.7 原料与产品项目主要处理的原料为煤矸石，添加少量的焦炭作为调整热值的控制方法，焦炭的参加量主要通过对炉底的熔
10、渣量进展动态调整。随主料还参加少量的石灰，用于调整熔渣的碱性和熔化温度，确保流动性并且对耐火材料无腐蚀性。投入的物料应控制粉体量不超过5%。1煤矸石热值1500-3000大卡kcal/kg 粒度82%硫90%粒度100mm项目主产品为液态熔渣，熔渣作为后续的拉丝原料就地进入拉丝设施其他项目另建。生产过程产生的大量高热烟气和可燃气体，用于发生蒸汽，蒸汽为气流磨与拉丝设施的生产热源之一。1熔融渣液态熔渣是一种广泛的原料，大多用于生产各种建筑材料。本项目根据当地市场情况，考虑生产保温材料。2蒸汽蒸汽8MPa320暂定，可根据拉丝和气流磨的需要进展调整 物料平衡序号项目数量kg/h备注1入方17495
11、煤矸石4167焦炭833石灰104富氧6083kg/h4647m3/h熔融炉用空气6308kg/h4872m3/h余热锅炉用2出方17495烟气14515kg/h10060m3/h熔渣2980kg/h3气化合成气体延伸应用熔融气化炉所产生的合成气体主要组分是CO、H2、CO2，其中以CO、H2为原料可以进展化工合成多种下游产品。转化合成的工艺技术我国已经非常成熟，并且在煤化工领域得到了广泛的工业化应用。COG甲醇乙二醇H2烯烃2.9 消耗指标以下仅列出气化熔融装置的需要外部提供的消耗品，不包含其中的烟气脱硫局部。1电连续负荷400V 80kW 未计脱硫连续负荷400/220V50kW2水化学水
12、处理用水20t/h3空气净化空气50m3/h工厂风150m3/次 连续氮气30m3/h4石灰每吨煤矸石约消耗25kg石灰，5t/h的熔融炉约消耗104kg石灰，石灰中氧化钙含量不低于90%，当含量变化时，消耗量相应调整。5活性炭活性炭用于烟气脱硝510kg/h3.公用工程3.1 电气厂用电系统采用照明和动力共用的380/220V三相四线制中性点直接接地系统。鉴于负荷的重要性，建议宏力公司配套采用双电源变配电后接入本装置，两路电源互为备用。气化系统动力用电需外部提供约130KVA容量。3.2给水根据估算，水源按0.2MPa压力1.5米每秒的流速，4吋管127.3立方/小时。每小时补水量见下表。循
13、环水为局部机械设备的冷却水和熔融炉局部的冷却水，总量约50m3/h。补充水量表 单位：m3/h序号项 目补给水量m3/h1循环冷却水补水102锅炉补给水20合计30 需外部提供的循环冷却水补水、锅炉补给水与其它水质指标要求见下表。城市污水再生利用工业用水水质标准GB/T19923-2005序号控制项目mg/L冷却用水洗涤用水锅 炉补给水工艺、产品用水直流冷却水循环冷却水1pH值992悬浮物SS30303浊度NTU5554色度度30303030305生化需氧量BOD530103010106化学需氧量COD Cr6060607铁8锰9氯离子25025025025025010二氧化硅SiO25050303011总硬度以CaCO3计45045045045045012总碱度以CaCO3计35035035035035013硫酸盐60025025025025014氨氮以N计10101015总磷以P计11116溶
