次级氧化锌初步设计说明书 精品.docx
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第一章总论
1.1项目名称
韶关绿然再生资源发展有限公司30万吨/年冶炼废弃物生产线工程
1.2项目概况
建设单位：
韶关绿然再生资源发展有限公司
工程设计：
湖南省建筑材料研究设计院有限公司
1.3工厂厂址
广东省韶关市翁源县铁龙林场永红工区鸭麻湖－粤北危险废物处理处置中心内
1.4规模
工厂设计能力为年处理含锌冶炼废渣30万吨，回收ZnO70%的次级氧化锌2.5万吨。
工厂所需的所有废弃材料通过汽车运输进场。
含ZnO70%的次级氧化锌成品通过汽车运输出厂
1.5工程设计依据及范围
1.5.1设计依据
•粤北危险废物处理处置中心工程的可行性研究报告
•2009年5月15日签订的设计合同（合同号：
【2009】湘材设合字第0515A）
1.5.2设计范围
从与该次级氧化锌回收相关的废弃原料进场、暂存到成品包装出厂的全过程。
包括：
工艺、建筑、结构、电气、自动化、给排水、采暖通风和总图运输等各专业。
1.6建设条件
1.6.1原料和燃料
次级氧化锌的主要原料来自韶关钢铁集团有限公司、韶关冶炼厂、仁化鑫鑫科技实业有限公司、仁化金狮冶金化工厂和韶铸集团有限公司等冶炼企业的含锌、铅废渣和烟道灰等冶炼废弃物。
由汽车运输进场。
辅助原料：
脱硫用石灰石粉，来自距粤北危险废弃物处理处置中心约1km的石灰石粉加工厂。
汽车运输。
燃料：
本项目计划使用钢铁厂部分瓦斯灰和部分烟煤作燃料。
瓦斯灰主要化学成份为Fe2O3,,其次为siO2和CaO，并且含锌量高，达到9.0％以上；热值约3000～4000Kcal；汽车运输进场；
烟煤：
由于用煤量较小，市场采购；热值约5000~5500Kcal；汽车运输进场；
1.6.2厂址与交通
拟建项目厂址位于韶关市翁源县铁龙林场永红工区鸭麻湖的粤北危险废弃物处理处置中心内，为规划的次级氧化锌用地；原为山地，海拔高度在192～215m，现已平整至192-200-208m水平。
粤北危险废弃物处理处置中心，距离翁源县城84km，东与新江镇接壤，西南与英德市相连，东北与韶关市区相邻，京珠高速公路、106国道穿镇而过，交通十分便利，辖区面积为97km2
1.6.3气象条件
根据当地气象局提供的资料,该地区属于中亚热带季风气候区，光、温、水资源丰富，风随季节而转变，但由于地理位置和地形关系，而又具有山地气候特点。
热量丰富，年平均气温20.3度，历年最高气温为39.5度，历年最低气温为-5.1度，无霜期为305天。
阳光充足，平均年日照总时数为1801.8小时，太阳辐射量年平均112.24卡/平方厘米。
雨量充沛：
年平均降雨量1760.4毫米，年平均降水日数163天。
由于地形复杂，光、热、水等分配不均，山地气候变化剧热，南北四季气候差异较大，存在春暖迟，秋寒早，夏热，冬寒，夏涝，秋早和局地性天气变化剧烈等特点。
另外，8-10月为台风活动盛期，由于地理位置和地形关系，台风不易直接入侵，但其外围环流和台风槽常常给场区一定的降水
年平均温度℃
极端最高温度℃
极端最低温℃
年平均降雨量mm
日最大降雨量mm
年降雨天数天
年平均风速m/s
年最大风速m/s
年平均相对湿度%
最大积雪厚度cm
平均无霜期日数天
最大冻土深度cm
全年主导风向：
北、东北，频率%
地震烈度:
本项目所在韶关地区震烈度为Ⅵ度。
1.6.4电力供应
处置中心电源拟从距离厂区2km处现有110/10kV变电站引一路10kV高压架空线至处置中心厂区内，然后围绕整个处置中心各变电所的方位架设；本项目变电所电源从该架空线“T接”。
1.6.5供水条件
处置中心设有一座给水处理系统，含生活给水系统、生产给水系统、回用水系统及循环水系统。
本项目生活水取自处置中心给水系统管网。
本项目生产用水分设备冷却水和渣块冷却水，设备冷却水取自处置中心生产给水系统管网，回水进入处置中心回用水系统。
渣块冷却水取自处置中心回用水系统，渣块冷却系统设置单独的循环水系统。
1.7主要技术经济指标
主要技术经济指标汇总表表1—1
序号
项目
单位
指标
备注
一
工厂规模
次级氧化锌
104吨/年
2.5
二
主要原、燃料消耗量
冶炼废渣、布袋灰等
104吨/年
22
瓦斯灰等
104吨/年
9.88
原煤
104吨/年
0.5
三
主要生产设备
回转窑Φ3.0×48m
台
2
包装机2嘴固定包装机
台
1
四
全厂性指标
装机容量
KW
1566
全年耗电量
104KWh/年
675
水源供水量
M3/天
556.8
五
全厂工人数及劳动生产率
全厂定员
人
63
不含货运司机
其中：
生产人员
人
53
全员劳动生产率
吨/人年
396
Zn
生产工人劳动生产率
吨/人年
472
Zn
六
总平面指标
全厂占地面积
亩
19.2
建筑物、构筑物占地面积
M2
5667
道路及回车场面积
亩
4.9
建筑系数
%
44.2
绿化系数
%
30.2
七
单位产品指标
综合电耗
kwh/T
269.7
1.8结论与建议
（1）该次级氧化锌回收充分利用粤北地区冶炼企业的废渣，采用新工艺、新设备节能降耗，从而降低工程建设投资和生产成本。
产品为市场紧俏产品，既利废又可增加企业经济效益。
（2）场地占地面积较小，且高差较大，设计中充分考虑了台段；但由于选址紧靠大山，应充分重视绿化和雨水排除，避免山体滑坡和泥石流。
第二章原料
2.1原材料情况
2.1.1主要废弃物
钢铁厂、冶炼厂等冶炼废渣约22万吨和瓦斯灰等9.88万吨。
2.1.2烟煤
市场采购低硫煤，年需求约5000吨。
2.1.3石灰石
市场采购，用于脱硫，年需求约6000吨。
第三章生产工艺
3.1设计规模及范围
3.1.1设计规模、生产方法
本工程为建设二套φ3.0×48m回转窑系统，年处理冶炼废渣30万吨，回收次级氧化锌2.5万吨。
3.1.2设计范围
从冶炼厂等废渣进厂至次级氧化锌成品包装出厂的工艺生产线。
3.2主机设备选型
3.2.1原料卸车、转存
ZL50铲车2台
3.2.2挥发煅烧与成品收集
选用2台Φ3×48m回转窑，配处理风量15000m³/h，冷却面积3400㎡的表面冷却器和处理风量105000m³/h的LLMC168-6×2，过滤面积2780㎡的布袋除尘器，单台处理废渣23t/h（干基），总处理能力46t/h，按废渣中氧化锌回收比例7.6％计算（废渣中氧化锌含量约8％）设备年利用率为85%，年回收70％ZnO约2.5万吨。
3.2.3包装
设2嘴固定式包装机1台，台时产量为20-30t/h，年利用率约为14.3%。
3.3全厂主机设备
主要生产设备、生产能力及工作制度
序号
车间
名称
主机名称
能力
（t/h）
数量
工作制度
d/w×h/d
年运转率
（%）
1
回转窑
Φ3.0×48m
22
2
7×24
82.71
2
包装机
2嘴固定包装机
20
1
7×4
14.3
3.4全厂物料储存
各种物料储存方式、储存量及储存期
序号
堆场名称
储存形式
规格
（m）
储存量
（t）
备注
1
原材料堆存
堆场
根据进场情况
堆棚
54×27m
5000
2
产品
储存库
圆仓
Φ6×14.2
300
成品库
矩形库
200
200
3.5生产工艺流程简述
3.5.1原材料卸车及计量、输送
由自卸汽车公路运输进厂的废渣、瓦斯灰、石灰石粉和烟煤，卸于堆棚或堆场的指定中间储存区域，堆棚中设有4个容量约8t的受料斗，各种原料按要求由铲车转入受料斗。
每个受料斗下设置定量给料机，各物料按设定比例经定量给料机计量、给料，配成黑生料，由大倾角波状挡边带式输送机送至窑尾搅拌装置，搅拌混合后经胶带输送机送至回转窑尾喂料仓。
3.5.2混合料计量与喂料入窑
两窑尾设喂料中间仓（35t和50t各一个），仓底设定量给料机，按回转窑煅烧要求计量入窑
3.5.3回转窑煅烧系统和成品回收系统
设2台φ3.0×48m回转窑，混合好的原燃材料从窑尾喂入，由于原料中配入了一定热值的瓦斯灰或（和）烟煤，黑生料随着窑的回转向前运动的过程中，含碳燃料燃烧产生热量，生料温度不断升高，至窑头位置与高速吹入的空气急剧混合，富氧燃烧，生料被加热到1400℃以上，原料中的氧化锌气化挥发，随热气流从窑尾带出窑，出窑700-900℃烟气经表面冷却器一次冷却到200℃一下，再进入高效布袋除尘器，经表面冷却器和带上收尘器后，烟气含尘浓度≤30mg/Nm³；
表面冷却器和袋式收尘器收集的粉尘即为成品。
表面冷却器前段收集的粉尘中ZnO含量不满足成品要求时由FU链式输送机回送至堆棚；表面冷却器部位设有轴流风机，必要时开启，对表面冷却器强制降温，保证入布袋收尘器烟气温度；
窑头部位设由回收池和行吊组成的废渣回收系统。
出窑口经高温焙烧的渣块，喷水冷却并流入回收池。
经行吊转运、装车外运或转入下道处理工序。
冷却废水进入循环冷却水系统。
3.5.4成品储存与包装
表面冷却器和袋式收尘器下设置有螺旋输送机和FU链式输送机，将表面冷却器和袋式收尘器收集的成品输送到容量为300t的成品中间仓，仓底设一台2嘴固定式包装机，产量20-30吨/小时。
包装好的次级氧化锌可直接装车或储存在16×18m，储存量200t的成品库。
3.5.5空气压缩机站
设置一座空气压缩机站（利用生产车间底层平面）。
站内设二台空气压缩机（一用一备），每台空压机排气量为10.9m3/min，排气压力为0.7Mpa。
可满足各车间的气控阀门、测量仪表及脉冲袋式收尘器吹扫等对压缩空气的需要。
3.5.7中央化验室
在办公室一楼设一座化验室，负责进出厂原料和成品的常规化学分析和配料控制，以保证全厂各生产环节的产品质量，对产品质量进行调度、管理和监督。
第四章总图运输
4.1区域位置
粤北危险废弃物处理处置中心位于韶关市翁源县西北部县界边缘的铁龙林场永红工区鸭麻湖，距离翁源县城84km，东与新江镇接壤，西南与英德市相连，东北与韶关市区相邻，京珠高速公路、106国道穿镇而过，交通十分便利，辖区面积为97km2。
本项目是按照粤北危险废弃物处理处置中心的总体规划，在总用地范围中192m-200m-208m水平的约26985平方米土地上，同期规划4条生产线，本期2条生产线，占地约14000平方米。
4.2工厂总平面设计
根据物料运输的进出厂方向，结合自然地形，工程地质条件，常年主导风，经多方案比较，在满足生产工艺流程合理、充分利用现有地形的前提下，布置了主要生产车间及辅助设施。
力求使工艺生产运输距离短，流程顺畅连续，功能分区明确及管理方便。
厂区地形高差较大，生产线按业主提供的轴线布置。
原材料堆棚及主生产车间一字型布置,窑头布置在西北较低的位置，便于废渣的处理与外运。
厂区出入口由业主根据现场条件和管理需要自行设置。
其它详见总平面布置图
4.3竖向设计
厂区地形有一定高差，地形标高基本在192.3m-208.36m之间，根据现有场地地形特点、工程地质情况及工艺流程进行各车间标高的确定：
原料卸车区及堆存、窑尾废气处理和产品回收：
208m平台；
煅烧窑车间：
设置为200.00m台段；
废渣处理、循环水处理区：
192m台段。
4.4雨水排除
现场地没有排水系统。
厂区的地坪设计为由建筑物向道路方向倾斜，这样有利于厂区的雨水排除。
厂区雨水采用路边沟排水方式，最后将雨水排至粤北危险废弃物处理处置中心设置的废水处理系统。
4.5占用土地及拆迁
厂区占地约1.4公倾。
无拆迁面积。
4.6内、外运输
外部运输：
物料进厂主要用公路运输；成品出厂主要用公路运输。
内部运输：
由于生产线为闭环，不需要增加辅助运输车辆；备品、备件的运输，由业主临时调用企业内部车辆完成。
装载机ZL-502台
汽车地中衡2台（每台最大称重100T）
物料年运输量见附表一
4.7厂内道路布置及设计标准
厂内道路系统分为两个部分，一部分为人员出入，另一部分为原、燃料废料、废渣运输系统。
厂区主干道路面宽7.00米，次干道路面宽4.50米，各主要车间及仓库等设施均设有车间引道，其它不通行车辆的建筑物设有人行道。
厂内道路路面型式，主干道路为城市型道路，其两侧设有带孔的盖板，道路为砼路面，面层厚180~220mm，3：
7灰土垫层220mm厚。
4.8防洪工程
根据业主提供的资料，该项目在山腰，不会受到洪水威胁。
4.9警卫与消防设施
厂区内设有消防管网，沿主要道路边缘配备消火栓，供消防专用。
厂内自配备警卫人员，负责门卫值班及日常保卫工作。
4.10附表
附表一，全年物料运输一览表；
附表二，总图运输主要技术经济指标。
附表一
全年物料运输一览表
物料
流向
年运
输量t
不均匀
系数
日运量t
日最大
运量t
车数
备注
冶炼废渣
进
220000.0
1.2
733
879.6
29
220000.0
石灰石粉
5000.0
1.1
16
17.6
0
5000.0
瓦斯灰
98800.0
1.1
329
361.9
12
98800.0
烟煤
40000.0
1.1
133
146.3
4
40000.0
产品
出
25000.0
1.2
83
99.6
3
25000.0
废渣
334800.0
1.2
1116
1339.2
44
334800.0
合计
6986000.0
2410
2844.2
92
6986000.0
注：
①按年运输工作日300天计算
②不均匀系数按1.-1.21考虑
③汽车载重按30t计
第五章电气
5.1采用标准
电气工程设计采用中华人民共和国国家标准。
本工程所选用的电气设备和元器件均符合IEC（国际电工委员会）标准。
5.2设计原则
确保工艺生产线稳定、持续、高效运转，保证产品质量，降低能源消耗。
5.3电源
由厂区10KV环网提供1回路10KV电源。
电源的供电容量能满足本工程用电负荷的需要。
全厂根据工艺流程及负荷分布情况设1个车间变电所。
变电所电源引自厂区10KV环网，内设高压开关柜,低压控制柜,1600KVA/10、10/0.4～0.23KV变压器1台，向次氧化锌生产线低压用电设备配电。
5.4电压等级
高压配电电压10KV
高压分合闸、控制、信号电压DC220V
低压配电电压400V
低压电动机电压380V
照明电压220V
检修照明电压36V/12V
5.5功率因数补偿
本工程功率因数补偿采用低压电容补偿的方式。
低压电容自动补偿装置安装在车间变电所的低压母线上。
补偿后功率因数cosф>0.95。
5.6负荷计算
设备装机容量为1566KW
有功计算负荷为1253KW
无功计算负荷为940KVAR
视在计算负荷为1264KVA
变压器容量为1600KVA
5.7继电保护及电度计量
5.7.1继电保护
高压配电系统中采用微机测控保护装置实现各项继电保护功能。
高压进线回路采用三相定时限过电流，电流速断保护。
配电变压器回路采用定时限过电流及电流速断、过负荷、温度和瓦斯保护及单相接地保护。
低压回路的保护
低压侧总进线，采用框架式智能低压断路器，二段式速断、过负荷保护。
低压电动机，采用低压断路器作短路保护，热继电器作过负荷及断相保护，交流接触器线圈作失压保护。
低压配电线路回路采用低压断路器的复式脱和器作短路和过负荷保护。
5.7.2电度计量及测量
低压侧计量及测量
大容量受电和馈电回路装设电流表、电压表、有功电度表。
各车间照明回路在车间变电所内装设照明总电度表。
凡工艺要求监视电流的电机均装设电流表。
电动机的防护等级为IP54
5.8电力拖动及控制方式
5.8.1控制方式
采用集中控制与机旁分散控制两种控制方式。
集中控制采用在控制屏上顺序启动控制系统，实现对主要工艺流程设备进行顺序起动、停止、故障报警、电气参数显示等控制功能。
机旁分散控制，全厂所有设备均设有机旁控制箱，用于设备检修，单机调试。
5.8.2电机起动、调速
A、电机起动
高压绕线电机采用液体变阻器起动。
低压鼠笼式中，小功率电机采用全压起动。
大功率电机采用软启动器起动。
B、电机调速
鼠笼式电机调速采用变频器调速。
5.9主要电气设备选型
5.9.110KV侧主要设备选型
⑴、高压开关柜选用KYN-10型中置式高压开关柜，柜内选用OYV1型真空断路器。
⑵、直流电源选用高频开关免维护铅酸蓄电池直流成套装置。
⑶、继电保护选用微机测控保护装置。
⑷、车间配电变压器选用S9-□/10.10/0.4～0.23KVD.yn11型。
5.9.2低压配电设备
⑴、配电柜GGD型抽屉式低压开关柜。
⑵、低压电容自动补偿装置选用GGD型。
⑶、软起动器选用STRB型。
5.9.3电缆选型及敷设
⑴电缆选型
所有动力电缆及控制电缆均采用铜芯电缆。
高压电缆采用YJV-10KV型，400V用电设备采用YJV-1KV型，控制电缆采用KVV-500V型，屏蔽控制电缆采用RVVP型。
⑵电缆敷设
厂区电缆主干道采用电缆沟形式，连接配电站、控制室、车间变电所。
主干道与电力室、控制室、车间与车间之间根据具体情况采用分支电缆沟、电缆桥架、电缆穿管埋地敷设相结合的方式。
车间内采用电缆沟、电缆桥架或穿管方式敷设。
电缆桥架布置力求沿建筑物、走道或皮带廊敷设。
厂区道路照明，电缆穿管沿路边埋地敷设。
5.10照明
5.10.1各车间照明电源引自各车间配电变压器低压侧母线上，照明负荷单独装电度表计量。
5.10.2照明灯具车间内采用高效节能灯及工厂罩灯，控制室采用日光灯，车间变电所、配电站、控制室采用日光灯，日光灯配电子镇流器。
5.10.3照明控制采用集中与分散相结合的方式。
生产车间在照明配电箱上集中控制；车间变电所等采用分散就地控制。
5.10.4导线选型及敷设方式
⑴、照明线采用BV-500V型电线。
⑵、生产车间采用穿管明敷设，配电站、车间变电所等采用穿管暗敷设。
5.11接地
5.11.1接地系统
10KV系统为小电流接地系统或不接地系统。
380/220低压配电系统采用TN-S系统。
本工程所有建筑物、构筑物均利用基础桩基、基础梁内钢筋网作为接地装置，各建筑物、构筑物的接地装置通过40x4镀锌扁钢连成一个完整的接地网。
所有电气设备外壳和电缆桥架需作可靠接地。
本工程电气设备接地、变压器中性点接地、防雷接地采用共用接地系统，要求接地系统的接地电阻不大于1欧姆。
中央控制室DCS控制系统设置独立接地系统，要求接地装置的接地电阻不大于4欧姆。
第六章自动化及仪表
6.1控制设置
在冷却器入口、收尘器入口，出口、高温风机入口设温度、压力仪表，在控制室设仪表屏，对温度、压力进行显示报警
6.2设备及仪表选型
仪表选型原则为性能可靠、技术先进、经济合理和操作简单。
一次元件如：
压力变送器选用引进西门子、罗斯蒙特或E&H公司技术生产的产品。
6.3电缆选型，敷设方法及防干扰措施
仪表模拟量信号线路选用屏蔽控制电缆，型号为：
KVVP；开关量信号和交流仪表电源线路选用控制电缆，型号为：
KVV；计算机通讯电缆选用专用通讯电缆。
电缆敷设方式：
建筑物内采用穿管和桥架；建筑物之间主要采用电缆沟或桥架。
在桥架或地缆沟内敷设时分层敷设，第一层为计算机通讯电缆，第二层为仪表信号线路，第三层为交流仪表电源线路和400VAC以下的开关量信号电缆，第四层为电气的电力电缆。
桥架层间距为250～300mm。
计算机通讯电缆和仪表信号线路要求远离强磁场和强静电场的电气设备。
在同一层桥架内敷设仪表信号线路和交流仪表电源线路或400VAC以下的开关量信号电缆时，需用隔板分开。
6.4供电方式
仪表电源要求单独提供一路380VAC电源，直接向仪表供电。
6.5接地要求
在电气室内设有一个接地母排。
仪表的安全接地、控制电缆的屏蔽层等在各自的仪表盘内分别汇总后，再接到所在电气室的接地母排上。
各电气室的接地母排通过一根电缆引到一个接地极上，接地极的接地电阻为1欧母以下。
第七章建筑与结构
7.1建筑
7.1.1自然条件
次级氧化锌生产线厂址属山地，北面有铁龙水流经，海拔自120到294米，自然地形坡度在14~16度之间，土壤多为山地红壤和黄壤，成土母岩为砂岩，主为页岩，次为石灰岩，土层厚度在70~150cm，气候属中亚热带湿润型季风气候区，一年四季受季风影响，冬季盛行东北季风，夏季盛行西南和东南季风。
年平均气温18.8~21.6℃，最冷月份（1月）平均气温8~11℃，最热月份（7月）平均气温28~29℃，雨量充沛，年均降雨1400~2400mm，3~8月为雨季，9~2月为旱季。
地震基本烈度VI度区，基本地震加速值为0.05g。
7.1.2设计原则
建筑设计将严格遵照中国现行的建筑设计规范、标准，尽量采用新技术，新材料和先进可靠的建筑构造。
在建筑形式上充分考虑建筑的总体性和地方性，力求经济适用，布局合理，造型美观，色彩协调，努力创造既有时代感又有地方特色的建筑形象。
7.1.3总体构思
根据本项目总体布局，设计将充分利用建设场地的自然地貌，在满足生产工艺要求的前提下，充分利用台段，以降低工程的造价。
同时考虑利用建筑物之间的空地，加强绿化措施，种植常青植物，为职工工作生活营造一个优美的工作环境。
7.1.4厂区环境设计
厂区结合总图布置，在主要出入口和主要干道两旁设置花池、花台及绿化带，优化厂区环境。
7.1.5建筑构造及做法
（1）屋面防水
一般生产车间屋面排水均为无组织排水，现浇钢筋混凝土屋面坡度为3%，压型钢板屋面坡度为10%。
生产车间现浇钢筋混凝土屋面防水层采用20mm厚1：
2防水砂浆。
（2）楼、地面
一般生产车间采用混凝土地面，水泥砂浆楼面。
生产车间室内外高差为200mm。
（3）墙体及粉刷
生产车间内外墙均采用环保砖，钢架结构采用彩色压型钢板。
生产车间外墙为水泥砂浆墙面刷涂料，内墙喷（刷）石灰浆。
生产车间顶棚为喷白。
（4）门窗
车间门窗采用钢门窗或塑钢门窗。
（5）楼梯、栏杆
生产车间均采用钢梯。
平台栏杆一般采用钢栏杆。
（6）地沟、地坑
采用C20以上防水混凝土，抗渗标号不小于S6，接缝处采用单层固定式塑胶止水带。
（7）建筑物的保温与隔热
生产车间均不考虑屋面和墙体的保温与隔热。
（8）防火
建筑安全等级二级；一般厂房生产的火灾危险性为丁、戊类，应按《建筑设计防火规范》设计，满足厂房防火、防爆要求。
7.2结构设计
7.2.1自然条件
地震烈度：
根据我国地震分区标准，该区域地震基本烈度VI度区，基本地震
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