项目初步设 计文件.docx
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项目初步设计文件
施可丰泸州化工有限公司硫酸废渣综合利用项目
初步设计文件
四川长城环境科学研究院
20XX年X月X日
目录
（一）、初设说明书……………………………………………………………………………1
1、概述………………………………………………………………………………………2
1.1设计依据………………………………………………………………………………2
1.2部分设计资料…………………………………………………………………………3
1.3厂区概况及周边自然条件……………………………………………………………3
1.4现有废渣概况及存在问题……………………………………………………………3
2、设计概要…………………………………………………………………………………4
2.1总体设计………………………………………………………………………………4
2.2原料、燃料供应………………………………………………………………………5
2.3烧结系统………………………………………………………………………………5
2.4高炉冶炼系统…………………………………………………………………………5
2.5给水……………………………………………………………………………………8
2.6供电……………………………………………………………………………………8
3、环境保护…………………………………………………………………………………9
3.1废水污染防治…………………………………………………………………………9
3.2废气污染防治…………………………………………………………………………11
3.3噪声污染防治…………………………………………………………………………15
3.4固体废物处理处置……………………………………………………………………15
3.5场地污染防治…………………………………………………………………………16
4、消防………………………………………………………………………………………16
5、人员编制及工作制度……………………………………………………………………17
（二）、主要设备……………………………………………………………………………18
（三）、项目概算…………………………………………………………………………………21
（四）、初设图纸…………………………………………………………………………………24
总平面布置图………………………………………………………………………………
高炉炉前房土建图…………………………………………………………………………
高炉内视图…………………………………………………………………………………
重力除尘器组装图…………………………………………………………………………
布袋除尘器总图……………………………………………………………………………
风机房平面布置图…………………………………………………………………………
燃烧器总图…………………………………………………………………………………
电动泥炮总图………………………………………………………………………………
铁模牵引链总图……………………………………………………………………………
附录（列出可以附上的各个批文）
（一）
初设说明书
1、概述
1.1设计依据
施可丰泸州化工有限公司委托四川长城环境科学研究院设计本建设项目的设计委托书，委托书签定日期：
XX年XX月XX日；
环境保护部门批准的本项目环境影响报告表，批准部门XXXXX，文号XXXXXXX，批准日期XXXX年XX月XX日；
叙永县经商局同意项目备案的通知书。
文号：
〔2008〕08号，2008年12月20日；
环境质量标准和污染物排放标准
环境质量标准
大气：
环境功能分区为二类区，执行《环境质量标准》（GB3095-1996）二级标准
地面水：
环境功能分区三类区，执行《地表水环境质量标准》（GB3838-2002）
类水域标准
声：
执行《声环境质量标准》（GB3096-2008）
类标准
污染物排放标准
废气：
《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）新污染源大气污染物排放二级标准。
《锅炉大气污染物排放标准》（GB13271-2001）
时段标准
废水：
《磷肥工业水污染排放标准》（GB15580-1995）一级标准
厂界噪声：
《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）
类标准
废渣：
《一般工业固体废物储存、处置场污染控制标准》（GB18599-2001）
1.2部分设计资料
现有一套年产6万吨硫酸的生产线，每年产生硫酸渣约5.6万吨；
厂区现有供水站水源来自大树河，日供水能力为1500吨，能满足本项目新增用水需求；
叙永县当地盛产本项目需要的石灰石、以及焦炭和燃煤，可提供本项目运行所需的生产辅料和能源。
叙永电站也可确保满足本项目所需的588万度的年用电需求。
1.3厂区概况及周边自然条件
施可丰泸州化工有限公司硫酸生产厂地处四川省南缘，位于四川省泸州市叙永县落卜镇三台村，属山岭重丘地区，距县城10公里，离大树河200米。
厂区所在地岩层倾角较缓，未发现滑坡、边坡等工程不良现象，无地质灾害影响。
厂区离最近取水口直线距离3.8公里，不属饮用水源保护区。
拟建的硫酸废渣综合利用项目，位于施可丰泸州化工有限公司硫酸生产厂厂区内闲置空地，是已经取得土地使用权的规划工业用地。
1.4现有废渣概况及存在问题
现有硫酸渣处理方式是部分废渣用于水泥厂回收制水泥。
由于硫酸渣中含铁较多，直接外送制水泥造成铁资源的浪费。
因硫酸渣量大，而水泥厂消纳量有限，造成硫酸渣在厂区堆积如山，不但浪费铁资源，还因下雨产生大量酸渣水造成二次污染。
消化、利用厂区硫酸废渣是亟待解决的问题
2、设计概要
2.1总体设计
本项目生产工艺为利用现有硫酸生产工艺产生的硫酸渣，配以燃料和其他辅助原料在高炉内经过加热、分解、还原、造渣、渗碳、脱硫等一系列理化反应，生产出成品铁水及炉渣、煤气、炉尘等副产品。
原料从高炉顶部加入，经预热的空气从高炉下部周边的风口吹入，在高温下焦炭或煤粉中的碳同吹入的空气中的氧燃烧生成一氧化碳和
氢气，在上升过程中还原得到铁。
产生的煤气从炉顶导出，经除尘后作为热风炉、锅炉等的燃料。
铁口放出的铁水经铸铁机形成生铁铸块。
综合利用工艺流程见图1。
2.2原料、燃料供应
本项目使用原料为硫酸生产线产生的硫酸废渣，辅助材料石灰用于调整铁中硫成分和造渣。
石灰用叙永县附近的石灰矿，在设计的30m3石灰窑中烧制而成。
高炉使用燃料主要为白煤和焦炭，烧结窑和石灰窑均利用高炉煤气为燃料。
原料硫酸渣在生产过程中的物料衡算见图2，图2中数值单位为t/a，根据化验分析硫酸渣中铁含量为57.54%。
2.3烧结系统
设计20m3烧结窑，烧结能力为8万吨/年。
采用竖窑球团烧结。
将硫酸渣粉添加少量膨润土混合后，在加水湿润的条件下，通过造球机滚动成球，再经干燥焙烧，固结成为具有一定强度和冶金性能的球形含铁原料。
球团烧结工艺流程见图3。
2.4高炉冶炼系统
球团矿槽和煤槽
高炉设3个球团矿槽。
球团矿经筛分后，合格料入球团矿槽。
矿槽下设称量漏斗，称量后卸入矿石胶带运输机装入料坑矿石漏斗。
高炉设焦炭储槽和白煤储槽各1个。
焦炭在料坑前经过筛分后装入焦炭称量漏斗，然后装料车入炉；白煤经破碎、筛分后装入储槽，经称量漏斗计量后，经装料车入炉。
炉顶及上料装置
高炉炉顶由炉顶装料设备、均压设施、冷却系统、探尺、液压站、润滑站、检修吊装设备及炉顶框架等构成。
炉顶上料系统均采用斜桥式双料车上料和串罐无料钟炉顶装料设备。
高炉炉体
高炉炉体系统由炉壳支承结构、炉体冷却设备和炉体冷却水系统及炉体耐火材料和高炉附属设备组成。
风口平台出铁场
高炉出铁场为矩形，设有一个铁口。
出铁场上方设置排烟集尘罩，风口平台作业区设移动式通风机。
设有主渣沟和下渣沟，下渣沟设有沉铁坑，用来回收渣中的铁。
高炉全部炉渣在炉前粒化冲成水渣，炉前不设干渣坑。
热风炉
高炉配置两座球式顶然热风炉，采用交叉并联送风制度，燃料全部采用高炉煤气。
高炉热风炉设置高效烟气余热回收装置，将助燃空气预热到150摄氏度以上。
水冲渣系统
高炉水冲渣处理采用全底滤法工艺，高炉分别设置独立的水渣处理设施。
分别在高炉的上、下渣溶渣沟端头下面设置一个粒化器，用水冲制水渣，每个粒化器供水管用电动蝶阀控制冲渣用水。
高炉冲制上渣、下渣的渣水汇集到一条冲渣沟内，由冲渣沟阀门的控制，进入到过滤池，通过滤池内过滤层的过滤使渣水分离。
过滤得到的净水经热水阀控制，流入冲渣泵组入水口，由冲渣泵组打到炉前继续冲渣，冲渣水实现循环使用。
冲渣停止时，冲渣水储存在过滤池等待下次冲渣使用。
过滤出的水渣被留在过滤池的过滤层上，抓渣时关冲渣沟阀门、开排空阀、开排空泵组，将过滤池水打到其他地方，待排空后，用桥式抓斗起重机抓干渣，将干渣装车外运。
煤气输配
高炉产生的煤气用四根导出管引出，经四根上升管汇流进两根上升管、下降管，然后再并入一根下降管流进重力除尘器。
高炉粗煤气经过初步除尘后含尘量由10～20g/Nm3降到6～12g/Nm3后，再送往布袋除尘器进行精除尘。
设置低压煤气柜，储气压力31.5kPa，储气量5万m3。
铸铁机
铁水通过铸铁机铸成铁块。
本项目配置两台双链滚轮移动式铸铁机，额定生产能力为10t/h，最大生产能力为15t/h，能满足高炉生产对铸铁机的要求。
2.5给水
主要用水环节有高炉、热风炉、铸铁机、鼓风机、冲渣、烧结混料造球、设备冷却和其他工艺用水。
根据各用水环节对水质的不同要求，厂区给水分成几个系统：
高炉、热风炉净环水系统、高炉冲渣水和铸铁机冷却浊环系统、软水系统及厂区生活和消防用水系统。
给水平衡计算见图4，图中数值单位为t/d。
2.6供电
电力供应来自叙永电站，年需电力约600万度。
项目生产用电设备总装机700kw，额定负荷500kw。
按规范设置配电房一座，厂内三相四线制供电。
3、环境保护
项目的建成营运，将产生废水、废气、废渣等污染。
为消除这些污染的危害及尽可能废物利用，采取了必要的污染防治措施。
3.1废水污染防治
3.1.1净环水系统
净环水为间接冷却用水，补充水量为13m2/d，主要供高炉、热风炉、风口、渣口小套、无料钟、鼓风机站等设备冷却用水。
其回水仅温度升高，水质未受污染，回水自流至循环水泵房热水井中，由一组泵提升至冷却塔冷却降温后，再由泵组加压供给各设备循环使用，循环水量为260m2/d。
为降低该系统的循环水悬浮物含量，需及时去除冷却过程中水与大气接触所增加的灰尘，采取两项措施：
其一，设旁虑过滤器，将部分水进行旁通过滤；其二，适当排水，以控制冷却水中的含碳量。
这部分适当排放的水作为冲渣浊环水处理系统补充水，其余可作为铸铁机浊循环水处理系统补充水。
3.1.2浊环水系统
高炉炉渣的处理，采用全底滤法工艺。
冲渣水经冲渣沟自流入过滤池，经过滤层净化后的水经冲渣泵组加压送往冲渣点循环使用。
冲渣用水补充用水量为16m3/d，循环水量为240m3/d，其水可来自高炉净环水系统排水，也可用施可丰硫酸生产工艺排水。
该系统对冲渣水水质的要求不高，主要考虑降低水泵和管道的磨损，一般控制SS≤150mg/L。
冲渣水损失量较大，一部分蒸发散失，另一部分被水渣带走，该系统无废水外排。
铸铁机冷却水使用后的水自流至沉淀池，经沉淀后流入循环泵站吸水井，通过水泵加压循环使用。
该系统的补充水量为12m3/d，补充水可利用高炉净环水系统的排水。
3.1.3软水系统
软水系统主要用于高炉冷却壁、热风炉热风阀、休风阀用水，软水使用相对较少。
软水由软水净化设备治理，使用后软水可经净化器净化后回用，软水补充量为3m3/d，循环使用量为10m3/d，软水净化设备反冲洗需补充少量水量，同时产生反冲洗废水，反冲洗水供给水冲渣使用。
3.1.4生活废水
项目建成投产后，新增人数大约为210人，均来自附近农村，部分在厂区住宿，参照《建筑给水排水设计规范》，生活用水量0.1m3/人.d考虑，则以上生活用水量为21m3/d。
污水生产量按厂区新增日常办公、员工生活用水量（计21m3）的80%考虑，则本项目运营期生活污水产生量为16.8m3/d。
主要污染物浓度为：
CODcr480mg/L、BOD267mg/L、SS200m/L。
由于项目所在地无市政污水管网，故建设埋地式生活污水一体化处理装置对上述生活污水进行处理，处理后的生活污水回用于厂区绿化，或给附近农户做农家肥使用。
生活污水经地埋式生活污水一体化处理装置处理后，CODcr50mg/L、BOD15mg/L、SS30m/L，达到GB8978-1996的排放标准。
3.2废气污染防治
本项目废气污染源主要来自辅助材料石灰烧制、燃料破碎、原料烧结系统、高炉系统、热风炉系统、铸铁机系统。
产生的大气污染物主要为原、燃料破碎产生的粉尘，烧结、热风炉和高炉冶炼过程中产生的SO2和烟尘，以及铸铁产生的烟粉尘等。
3.2.1原料、燃料破碎筛分系统
本项目所使用主要原料为硫酸生产工艺产生的硫酸渣，硫酸渣不需要破碎可直接用于成球烧结系统，本项目需破碎原辅材料主要为石灰石和燃料焦炭、煤，分为两级破碎，在破碎过程中有大量的无组织粉尘产生。
本项目使用白煤量为0.6万t/a,焦炭使用量为2.4万t/a,石灰石耗量为2.1万t/a，以上原料经破碎筛分后进入各自储槽供给高炉使用。
根据《工业污染源产排污染系数手册（第七分册）》数据，非金属矿物原料在粉碎等工序的粉尘产生量为1.99kg/t产品，则本项目原辅料在破碎过程中粉尘产生量为101.5t/a，粉尘产生量大，若不予治理会造成粉尘满天飞舞现象。
因此必须对其进行治理。
将破碎工序安排在密闭工房内，同时设置袋式除尘系统，用于粉尘治理。
经除尘器收集的粉尘可作为原料回用。
一般布袋式除尘器对粉尘治理效率能达到99%以上，经治理后粉尘年排放量为1.0t/a，大幅度削减了粉尘的排放量。
3.2.2石灰窑废气
本项目在高炉中掺烧石灰，用于脱硫、固渣。
石灰通过新建石灰窑制备。
本项目石灰窑采用高炉产生煤气烧制，石灰窑为竖窑，容积为30m3。
按每吨生铁产品约需0.4t石灰石计算，本项目需石灰1.2万t/a。
根据《工业污染源产排污系数手册（第七分册）》数据，制备以上数量的石灰其废气产生量为6.8×107m3/a,烟灰和SO2产生量分别为300t/a和4.1/t/a，石灰窑产生的烟尘量较大，必须进行治理。
SO2的产生浓度仅为60.3mg/m3，可直接达标排放。
针对石灰窑废气采用干式除尘方式，主要采用布袋除尘器处理，处理后烟尘排放量为3.0t/a，仅为产生量的1%。
3.2.3烧结系统
烧结系统废气主要来自原料在烧结窑烧制产生的废气。
烧结窑燃料采用高炉煤气供给，烧结窑为竖窑。
本项目使用硫酸渣原料约5.6万吨/a，除去部分水分，则能烧制成烧结球团矿约5万吨，根据《工业污染源产排污系数手册（第八分册）》数据，球团烧结工序每年产生的废气量为1.6×108m3/a，烟尘产生量为494t/a，二氧化硫的产量为360t/a。
烧结窑尾气中烟尘和SO2的产生量较大，必须对烧结尾气进行治理。
使用多管旋风除尘器脱除烧结尾气中的烟尘，多管旋风除尘器效率可达95%以上。
针对烧结窑尾气中的SO2,在排气烟道横断处安装石灰水喷嘴，向烟道中喷洒石灰水，吸收烟气中SO2和灰尘，同时在烟道出口处安装脱水除雾装置。
经处理后SO2排放量约为72t/a，处理后烟尘排放量约12.4t/a，烟尘和SO2的排放浓度能达到《工业炉窑大气污染物排放标准》（GB9078-1996）中二级标准限制要求。
3.2.4高炉煤气净化及热风炉系统
本项目高炉产生的高炉煤气将采取回收利用，主要供给高炉热风炉、烧结窑和石灰窑系统。
高炉煤气采用三级净化方式，主要为重力除尘+旋风除尘+布袋除尘系统，经处理后煤气中含烟尘量少，烟尘浓度能在10mg/m3以下。
由于在高炉冶炼过程中要参烧石灰，石灰主要作用为固硫和造渣作用，除去铁水中部分杂质，因此高炉煤气中SO2含量较低。
根据《工业污染源产排污系数手册（第八分册）》数据烟尘产生量为1155t/a。
高炉煤气经净化后直接供给热风炉、烧结窑和石灰窑使用，热风炉主要供给高炉换风使用，根据《工业污染源产排污系数手册（第八分册）》数据，热风炉废气产生量为5.7×107m3/a，热风炉使用经净化的高炉煤气，煤气中烟尘和SO2的含量不高，可直接达标排放，则热风炉所排放的烟尘和SO2分别为6.0t/a和5.3t/a。
3.2.5高炉出铁口及配套系统
在高炉出铁口、出铁沟、撇渣器及渣沟等处，出铁水时会有大量烟尘产生。
将出铁沟、渣沟半封闭，并在出铁口、渣沟等处安装除尘器。
在满足操作条件下，减少烟粉尘的无组织排放。
出铁口等处烟粉尘采用布袋除尘方式，通过安装引风机把以上各处粉尘吸入除尘器中处理。
3.2.6铸铁机系统
对铸铁机房设置排烟罩，含尘烟气经管道进入脉冲袋式除尘器除尘，净化后的废气由排气筒排放。
铸铁机系统除尘归入出铁口等除尘系统，经统一设计满足了处理要求。
本项目废气污染物产生及治理情况见表1。
表1项目废气污染治理情况汇总表（单位：
t/a）
污染源
污染物
产生量
治理措施
实际排放
原、燃料破碎筛分系统
粉尘
101.5
布袋除尘器
1.0
石灰窑废气
烟尘
300.0
布袋除尘器
3.0
SO2
4.1
4.1
烧结系统
烟尘
494.0
多管旋风+湿式除尘
12.4
SO2
360.0
碱石灰喷雾吸收
72.0
高炉热风炉及煤气净化
烟尘
1155.0
重力除尘+旋风除尘+布袋除尘器
6.0
SO2
5.3
高炉中参烧石灰吸收
5.3
高炉出铁口及铸铁机等
烟粉尘
/
布袋除尘器
/
合计
粉尘
101.2
/
1.0
烟尘
1949.0
/
21.4
SO2
369.4
/
81.4
3.3噪声污染防治
项目运营期间产生的噪声主要是高炉鼓风机、除尘系统风机及泵类设备运行产生的噪声。
本项目布置在距西北厂界仅10m左右，故不可能仅靠通过距离衰减来使本项目厂界噪声达标。
为此，采取了以下噪声治理措施：
尽量选用低噪声设备，以降低噪声源强，同时加强设备运行和保养，避免因运行状况不佳而诱发更高噪声，以从源头上减小噪声的影响；
高噪声设备尽量布置在车间中部并单独建设隔声间，以充分利用距离衰减的积极效果；
与南侧和西侧厂界相邻的车间墙面选用了240砖墙，窗户选用了隔声量20dB（A）以上的隔声窗，并确保窗户玻璃的完好和窗户的闭合状态；
对置于厂界附近的水泵、风机等辅助设备，采用隔声、消声的噪声控制措施，隔（消）声量不小于30dB（A）；
安装在各车间的风机配套消声器，以控制风机噪声向厂界传播；
通过以上措施，项目厂界噪声可达《工业企业厂界环境噪声排放标准》（GB12348-2008）中的2类标准限值，对项目周边其它单位均不会造成明显影响。
3.4固体废物处理处置
本项目产生的固体废物主要有高炉渣、瓦斯灰、除尘器处理出的灰渣、废耐火材料和生活垃圾，分别来自于高炉炼铁、高炉煤气重力除尘，烟气除尘、煤及焦炭筛分、石灰石筛分、高炉大修及厂区员工生活。
固废治理措施主要是综合利用。
高炉渣是冶炼生铁时从高炉中排出的废物，当炉温达到1400～1600℃时，炉料熔融，矿石中的脉石、焦炭中的灰分和助溶剂和其它不能进入生铁中的杂质形成以硅酸盐和铝酸盐为主浮在铁水上面的熔渣。
高炉渣中主要成分为CaO、SiO2、Al2O3。
本项目采用水冲渣方式去除铁水中渣，水渣作建材用于生产水泥和混凝土，由于水渣具有潜在的水硬胶凝性能，在水泥熟料、石灰、石膏等激发剂作用下，可以作为优质的水泥原料，可制成：
矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥、矿渣砖、矿渣混凝土等。
3.5场地污染防治
渣堆场作防渗处理，并设置渣场渗出水收集系统。
雨污管网、清污管网同步建设，实现雨污分流、清污分流。
4、消防
本项目火灾隐患主要来自煤气输配系统，其次为燃煤堆场。
采取了多项措施确保消防需要。
煤气储柜储气压力为31kPa，容量5万m3，其与周围建、构筑物的防火间距符合GBJ16-87的规定；
煤气储存区域和燃煤堆场禁明火，相关建筑耐火等级符合GBJ16-87的“不低于二级”设计规定，其门、窗均向外开；
煤气输送管道上设置阻火器，并在室外设置放散管；
煤气储柜与围墙间距不小于5m，消防车道符合GBJ16-87的规定；
在适当位置设置若干CO2泄漏探测报警装置；
将污水处理站调节池作为消防水暂储池，调节池容积不小于100m3；
在具有火灾隐患的区域和建、构筑物内设置若干手提式干粉型、卤代烷型灭火器；
在变电房、配电房及其他设备上设置永久接地装置，煤气储柜防雷设计符合GB50057-94“第二类”设计的规定，防雷接地装置的冲击接地电阻小于10Ω。
5、人员编制及工作制度
新增劳动定员210人。
其中熔炼车间18人，铸造车间120人，精工车间72人，其他20人。
全年工作日数300天，每日24小时三班倒接。
（二）
主要设备
高炉主要设备清单
设备名称
型号规格
数量
备注
一、原料系统
颚式破碎机
400X600
1台
四川江油矿机厂产
颚式破碎机
250X400
1台
四川江油矿机厂产
自定中心振动筛
SZZ21600X800
2台
外购
煤粉机
Φ600X400
1台
外购
混料机
1台
外购
离心通风机
9-9型
8台
外购
料车
0.25m3
自制
手推车
30辆
自制
白煤焦碳筛网
12张
外购
二、高炉本体
高炉鼓风机
R604230m3/min
2台
外购
热风炉助燃风机
9-199445m3/h
2台
外购
石灰窑助燃风机
9-199445m3/h
2台
外购
循环水清水泵
150-125-315A
185m3/h扬程33m
2台
外购
水冲渣循环水立式离心泵
SLS150-315
200m3/h扬程32m
2台
外购
料车卷扬机
Y180L-62t
1台
外购
大小料钟复合式卷扬机
Y160M2-6
1台
外购
简易自电动泥炮
1台
自制
炉体
1个
自制
炉顶设备
1套
自制
除尘系统
放散阀
250
2套
自制
放散阀
200
6套
自制
遮断阀
Φ800
1套
自制
重力除尘器
1个
自制
重力除尘器防爆装置
2套
自制
清灰阀
Φ400
1套
自制
清灰阀
Φ300
6套
自制
锺罩阀
Φ250
5套
自制
旋风除尘器
1个
自制
调节阀
Φ500
2个
自制
逆止阀
Φ500
2个
自制
布袋除尘器
5个
自制
煤气切断阀
Φ300
4个
自制
手动卷扬机
700kg
1个
外购
手动卷扬机
300kg
9个
外购
热风炉
热风炉
2座
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