300万吨优特钢项目(一期)工程烧结系统初步设计.doc
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1、内蒙古XX实业集团300万吨优特钢项目(一期)工程烧结系统初步设计库号: 2011年08月 目 录初步设计11 总论71.1 项目基本信息71.2 设计依据71.3 设计原则81.4 气象条件及物料、介质外部接点81.4.1气象资料81.4.2 物料、介质外部接点101.5 设计内容101.6 烧结工艺主要技术经济指标121.7 主要设计方案131.7.1 生产规模131.7.2 工作制度131.7.3 产品方案131.7.4 设计特点131.7.5 工艺设施141.7.6 公用和辅助设施151.8 总图布置161.9 土建工程162 烧结工艺设施182.1 概述182.1.1 生产规模182
2、.1.2工作制度182.1.3 产品方案182.1.4 设计特点182.2 含铁原料、熔剂和燃料192.2.1 含铁原料192.2.2 熔剂192.2.3 燃料202.3 工艺流程及车间组成222.3.1燃料破碎室242.3.2 配料室242.3.3 混合室252.3.4 制粒室252.3.5 烧结室262.3.6 机头电除尘器室272.3.7 主抽风机室272.3.8 成品筛分室273 通风除尘设施283.1主要设计内容283.2 通风空调除尘一般设计原则说明283.2.1 采暖通风空调283.2.3 除尘器型式293.2.4.粉尘输运处理293.2.5. 噪声治理293.2.6.安全措施2
3、93.2.7.除尘系统流程293.2.8. 防火、排烟293.3除尘设施系统配置303.3.1烧结配料与燃料破碎除尘系统303.3.2 烧结机尾及成品除尘系统303.4采暖、通风、空调313.4.1 采暖313.4.2 通风323.5 主要经济指标324 给排水设施334.1 概述334.1.1设计规模334.1.2设计依据、设计原则和指导思想334.1.3节水技术和措施334.1.4设计范围334.2 设计基础资料344.3 区域供水系统354.3.1 厂区生产、消防给水系统354.3.2 厂区生活给水系统354.3.3除盐水给水系统354.3.5再次利用水给水系统354.4 区域排水系统3
4、54.5烧结区域循环水系统364.5.1循环水系统分类364.5.2 各系统工艺流程384.6 安全供水384.7 水质稳定394.8水处理系统的操作控制、监视和通讯393) 通讯404.9给排水设施主要建构筑物404.10 管材选用及管道敷设404.11 投产后节水措施404.12给排水设施的技术经济指标414.13给排水设施劳动定员415 热力设施425.1 概述425.1.1 项目建设内容425.1.2 烧结区热负荷425.1.3 压缩空气负荷435.2 环冷机余热回收及发电设施445.2.1 环冷机余热回收及发电系统主要技术特点445.2.2 设计遵循标准455.2.3 烧结机工艺参数
5、455.2.4 烧结余热锅炉系统465.2.5补汽凝汽式汽轮机发电系统495.2.7系统的运行方式515.2.8技术经济指标525.2.8 关于汽轮机冷却方式的补充说明525.3 烧结主抽风机汽动用锅炉房-本节由温志刚编写,536 燃气设施536.1概述536.2 燃气介质的供应及区域管网546.2.1 高炉煤气546.2.2 焦炉煤气546.2.3 氮气546.3 高炉区的化学消防设施547 供配电设施557.1 概述557.1.1 设计范围557.1.2 设计内容557.2 全厂供配电系统557.2.2 负荷计算567.2.3供配电电压等级577.2.4配电系统中性点的接地方式577.2.
6、5 10kV配电方案577.2.6短路电流计算607.2.7高压设备微机监控系统607.2.8安全供电及保安措施627.2.9电能质量637.2.10供配电系统主要设备选型647.3电气传动系统647.3.1传动系统概述647.3.2传动电动机及传动装置647.4电气工程647.4.1电气室及操作室的设置647.5电线、电缆的选择与敷设方式697.6防雷及接地717.6.1建、构筑物的防雷分类717.6.2建、构筑物的防雷措施717.6.3防雷接地727.6.4工作接地727.6.5保护接地727.6.6防静电接地727.6.7自动化控制系统及检测设备工作接地727.6.8接地工程737.7电
7、气设施防火及消防737.7.1房间的耐火等级737.7.2火灾报警737.7.3孔洞封堵、防止电缆延燃措施747.7.4灭火器的设置747.7.5自动灭火系统的设置757.7.6防爆、防震、防止水害的措施757.8电气节能措施757.9安全对策768 三电控制系统778.1系统概述778.1.1 设计说明778.1.2 系统设计原则788.1.3 系统设计方案及功能分配788.2 电气基础自动化控制系统788.2.1 电气控制系统划分798.2.2 基础自动化电气控制(PLC)主要功能798.2.3 控制系统人机接口(HMI)主要功能818.2.4 控制操作方式818.3 仪表检测及控制系统8
8、28.3.1 概述828.3.2 控制方式和装备水平828.3.3 主要检测与控制内容838.3.4 主要设备选型868.3.5 控制室868.3.6 动力消耗879 电讯设施879.1概述879.1.1设计范围879.1.2电信种类879.2电信系统889.2.1行政管理电话889.2.2生产调度电话系统889.2.3对讲扩音通信系统889.2.4无线电话系统889.2.5工业电视系统899.2.6火灾自动报警系统899.2.7综合布线系统899.3传输线路及管线敷设899.4电信维护8910 土建工程9110.1设计依据9111.2建筑概述9211.2.1烧结工艺设施9311.2.2燃气、
9、热力设施9411.2.3通风除尘系统9411.2.4给排水设施9411.2.5供配电设施9411.2.6其它9511.2.7 厂房的耐火等级、层数和防火分区的最大允许建筑面积说明9711.3安全等级及设计使用年限9811.4 混凝土结构设计9811.4.1地基基础9811.4.2上部结构9811.5 钢结构设计9812 工程投资10013 劳动定员1001 总论1.1 项目基本信息项目名称:内蒙古XX实业集团300万吨优特钢项目(一期)工程烧结系统工程项目建设地点:内蒙古XX市项目建设单位:内蒙古XX实业集团1.2 设计依据(1)2011年7月6日与XX集团签订的内蒙古XX实业集团300万吨优
10、特钢项目(一期)工程会议纪要;(2)XXXX与XX实业集团签订的设计合同;1.3 设计原则(1)全面贯彻落实科学发展观该工程的全部实施过程将遵循科学发展规律,确保将该项目建设成为经济效益好、资源消耗少、人力资源优势得到充分发挥的钢铁生产企业。(2)遵守国家钢铁产业政策,合理确定各设施配置以国家产业政策为指导,根据本工程具体的原燃料特点,合理确定各系统配置方案。(3)以循环经济理念为指导方针做到资源的高效利用,以减量化、再利用、资源化为准测。从而降低生产成本,达到提高企业经济效益和市场竞争力的目的。(4)建设环境友好性企业将环境保护作为企业的责任,在设计过程中,采用成熟可靠的除尘、降噪音设施。实
11、现烟气除尘排放浓度低于50mg/Nm3,噪音低于75dB。建设环境生态友好型绿色钢铁厂,实现企业又好又快发展的战略目标。(5)全力推进精准设计理念以精准作为设计孜孜追求的目标,在总图布置上,努力做到总图布置占地面积小,物流通畅;在设备配置上,做到工艺方案选择符合工程实际条件,不激进,不保守;在富裕系数的确定上,满足国家相应规范,做到混凝土、钢结构、主干管网等主材用量最小化,从而降低建设投入。1.4 气象条件及物料、介质外部接点1.4.1气象资料工业园区位于鄂尔多斯市鄂托克旗,距XX市海勃湾区15.0公里,地处大陆深处,远离海洋,属暖温带大陆性气候。四季分明,冬季漫长寒冷,春季干旱多风,夏季酷热
12、,降水集中。无霜期较长,日照充足,积温高,降水量偏少,蒸发量大。年平均风速2.7米/秒,最多风向为SSE风。全年无霜期为169264天。降水主要集中在6-9月,占年降水量的75%。最高气温值为41.0摄氏度,出现在2010年7月29日。年平均日照时数3171.8小时。主要气象灾害有干旱、霜冻、大风、沙尘暴、寒潮等,其中干旱和大风是影响本地区最主要的气象灾害。(1)气温极端最高温度(单位:)41.0极端最低温度(单位:)-28.9年平均最高气温(单位:)17.0年平均最低气温(单位:)3.3最热月平均气温(单位:)26.5年平均气温(单位:)9.7最冷月平均气温(单位:)-10.1(2)相对湿度
13、最热月平均相对温度(单位:%)44最冷月平均相对温度(单位:%)52年平均相对温度(单位:%)43(3)降水量年平均降水量(单位:mm)162.4日最大降水量(单位:mm)41.4小时最大降水量(单位:mm)15.0(4)主导风向及风速全年主导风向:南南东夏季主要风向:南南东冬季主要风向:南东最大风速(单位:m/s)19.7年平均风速(单位:m/s)2.8年最大降雪厚度(单位:cm)8年最大冻土深度(单位:cm)1021.4.2 物料、介质外部接点(1)物料接点混匀矿来自原料场,通过胶带机运至烧结配料室的配料槽。石灰石和白云石在原料场储存,采用胶带机运至烧结厂配料室的配料槽。在原料场考虑配加石
14、灰石和白云石,在烧结配料室设有石灰石和白云石矿仓。生石灰采用汽车罐车运输到烧结厂的配料室,气力输送至生石灰矿槽。固体燃料为碎焦或无烟煤(400mm),采用汽车运输,直接卸至烧结厂燃料破碎室的受矿槽。成品烧结矿通过胶带机运到高炉。(2)介质接点电:2路10kV电源引自上一级变电所10kV不同母线段;水:生产、生活、消防用水均由钢铁厂各供水管网供给。总排水管道接入钢铁厂区排水总管;焦炉煤气:接自钢铁厂焦炉煤气管网;氮气:接自钢铁厂氮气管网;蒸汽:接自钢铁厂蒸汽管网;压缩空气:接自钢铁厂压缩空气管网;1.5 设计内容为满足新建高炉对烧结矿的需求,将新建1台180m2烧结机为高炉提供烧结矿。烧结机利用
15、系数为 1.31t/(m2h), 年产186万吨高碱度冷烧结矿。设计内容如下:(1)烧结工艺设施包括:燃料破碎室、配料室、混合室、制粒室、烧结室、机头电除尘器、主抽风机室、主烟囱、成品筛分室、转运站和通廊运输系统等。(2)通风除尘设施通风除尘设施包括为本工程配套的通风、空调及环境除尘设施。(3)给排水设施给排水设施包括为本工程配套的循环水系统设施以及区域内的生产、消防、生活水等给排水管网。(4)热力设施热力设施包括:烧结环冷机余热回收及发电设施、烧结主抽风机汽动用锅炉房和区域压缩空气供应管网和热力管网。(5)燃气设施燃气设施包括区域燃气管线及化学消防。(6)供配电设施包括为本工程配套的高低压供
16、配电、电气控制、照明和防雷接地及区域内的外部管线设计。(7)自动化控制和仪表设施自动化控制和仪表设施包括为本工程各工艺系统配套的PLC控制、电气传动以及现场检测仪表。(8)电信设施电信设施包括为本工程配套的工业电话系统、工业电视系统、火灾报警系统、无线通讯系统及红线区域内电信传输线路。(9)总图运输本工程红线区域内涉及的总图布置、道路、雨排水设施等。1.6 烧结工艺主要技术经济指标本工程拟建180m2烧结机1台,年产烧结矿186万吨,主要的技术经济指标如表1-1。 表11 烧结工艺主要技术经济指标序 号项目单位指标备注1烧结机1.1烧结机台数台11.2烧结机有效面积m21801.3烧结机利用系
17、数t/m2.h1.312烧结机作业率%90.4 3烧结机年工作日d3304烧结矿年产量万t1865烧结矿质量5.1烧结矿品位TFe%55.5%5.2烧结矿碱度CaO/SiO21.85.3FeO含量%85.4烧结矿粒度mm5-505.5烧结矿温度1205.6转股指数(+6.35)%746原、燃料消耗6.1混匀矿104t/a156.24 干料6.2煤粉/焦粉104t/a9.3 干料6.3轻烧白云石104t/a7.44干料6.4生石灰104t/a20.46干料6.5高炉返矿104t/a18.6干料1.7 主要设计方案1.7.1 生产规模生产规模为1台180m2烧结机,烧结机利用系数1.31t/(m2
18、.h),年产高碱度冷烧结矿186万t。1.7.2 工作制度烧结系统为连续工作制,每天三班,每班8小时。烧结机年工作330天,年工作7920小时,年作业率为90.4%。1.7.3 产品方案产品为温度小于120经过整粒的冷烧结矿,粒度550mm,5mm含量小于5%。TFe 55.5.0%,R=1.8,FeO含量8%。1.7.4 设计特点(1)燃料采用粗、细两段破碎串联布置,保证获得合格的燃料成品粒度的同时,工艺布置紧凑,建筑物少,投资省,操作方便;(2)采用自动重量配料系统:各种原料均自行组成闭环定量调节,再通过总定系统与逻辑控制系统,组成自动重量配料系统,其特点是设备运行平稳、可靠, 从而提高配
19、料精度,提高烧结矿质量,降低燃耗,保证生产稳定。(3)采用强化制粒工艺,提高烧结矿的产质量,降低燃耗。(4)采用高生石灰配料烧结,降低燃耗。 (5)采用厚料层烧结,降低燃耗及烧结矿中FeO含量。(6)为稳定烧结生产,延长台车寿命,设有铺底料系统。(7)烧结矿冷却采用鼓风环式冷却机,结构简单,操作及维修量小。(8)采用实用、可靠的烧结矿整粒流程。筛分效率高,布置简单、紧凑,便于维护检修,节省投资。(9)机头、机尾采用高效电除尘器,控制粉尘排放浓度50mg/Nm3;(10)采用蒸汽预热混合料工艺流程,提高混合料温度,提高烧结机产量。(11)环冷机冷却烟气设置余热回收及发电设施。(12)烧结主抽风机
20、采用汽轮机驱动,节省电能。1.7.5 工艺设施(1)燃料破碎室设有两个燃料破碎系统,进行燃料粗破碎(750700对辊破碎机)和细破碎(900700四辊破碎机)。每个系统能力为20t/h,采用一个系统生产,一个系统备用。(2)配料室混匀矿、固体燃料、生石灰、白云石粉等均集中在配料室采用重量配料。配料矿槽均为金属矿槽,都设置称重式料位计,可连续自动在线监测配料槽料位。配料室设6个铁料矿仓,2个熔剂(白云石)矿仓,3个生石灰矿仓,2个燃料矿仓,1个高炉返矿仓,2个冷返矿仓。(3)混合室设置1台3.213m圆筒混合机,处理能力为600t,安装角度2.8,混合时间为2.13min,填充率为11.7%,交
21、料为直入式。(4)制粒室设置1台4.018m圆筒制粒机,制粒机处理能力为600t,安装角度1.1,筒体转速:7-10 r/min,制粒时间为4.73min,填充率为11.4%,交料为直入式。(5)烧结室烧结机的有效抽风面积为180m2,台车宽3.0m,栏板高度700mm。烧结饼选用18003230mm的单辊破碎机破碎。所选鼓风环式冷却机冷却面积为235m2,中径30m,台车宽3.0m,拦板高1500mm,料层厚度1400mm。选用4台G4-73-12 No22D离心风机。(6)机头电除尘器烧结废气净化采用1台320m2双室四电场高效电除尘器,可满足粉尘排放浓度低于50mg/m3的要求,灰尘由吸
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