第二章工程分析.docx
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第二章工程分析
第二章工程分析
2.1工程概况
2.1.1工程基本概况
项目名称：
新材料产业园项目
建设性质：
新建
建设单位：
偃师市伊洛投资有限公司
建设地点：
河南省偃师市产业集聚区（厂中心地理坐标：
东经112°45′15.18〞、北纬34°44′55.88〞）
偃师市伊洛投资有限公司新材料产业园项目位于河南省偃师市产业集聚区，工程总投资11000万元，占地面积171492m2。
主要生产设施由铝钛硼线杆车间、铝中间合金车间和高钛铁包芯线车间等组成，公辅设施有供配电站、空压站、液氮气化站、换热站、天然气调压站、循环水泵站和机修间、办公楼（含检测中心）、值班宿舍等。
预计建设工期1年，2018年8月开工建设，2019年8月建成投产。
项目基本情况见下表：
表2-1工程基本概况
项目名称
新材料产业园项目
建设单位
新星轻合金材料（洛阳）有限公司
建设性质
新建
建设地点
偃师市产业集聚区
生产规模
铝钛硼线杆60000t/a、铝钛合金线15000t/a、铝硼合金线15000t/a、高钛铁包芯线30000t/a、副产品氟铝酸钾35322t/a。
项目组成
生产设施：
铝钛硼线杆车间、铝中间合金车间和高钛铁包芯线车间；
公辅设施：
供配电站、空压站、液氮气化站、换热站、天然气调压站、循环水泵站、机修间、办公楼（含检测中心）、值班宿舍等。
占地面积
171492m2，其中绿化用地13720m2，绿化率8.0%
工程投资
总投资110700万元。
工作制度
生产系统年工作300天，每天3班，每班8小时；
负荷较低的辅助系统实现两班或单班工作制，每班8小时。
供水
集聚区集中供水，水质水量满足本项目需求
供电
本项目所需10kV电源由市政供电电网提供，本项目新建3座10kV配电站
运输
场地西临杜甫路，距连霍高速偃师出口2.0km，外部运输采用公路运输，内部运输采用管道、叉车及汽车运输等方式
劳动定员
劳动定员600人，其中：
生产工人535人，厂级管理、技术与服务人员65人
工程进度
预计建设工期1年，2018年8月开工建设，2019年8月建成投产
2.1.2总平面布置
总平面布置的原则是在满足生产工艺流程的前提下，为生产的机械化、自动化、智能化创造条件，选择合理、有效的运输方式，布置直接、简便的运输线路，使人、货分流，尽量避免交叉，以保证生产的安全，并尽可能地减少动力设施能量输送的损失，各种动力供应设备尽量靠近负荷中心。
本项目根据生产工艺要求，并结合建设用地地形及外部建设条件进行总图设计。
按照建、构筑物的生产性质和使用功能，整个厂区划分为生产区、生活区、公辅设施区三个基本功能分区。
本项目生产车间并列布置在厂区东侧，生活区布置在厂区西侧，车间四周设置环行道路，以满足消防和运输的要求。
动力辅助设施包括净循环水泵站、消防泵站、废水站、压缩空气站布置在厂区中部形成公辅设施区，这样不仅使辅助设施靠近主要负荷，而且减少了管线长度，节约了用地。
另外将天然气调压站布置在厂区西南角，换热站布置厂前区以便天然气管道和供热管线的进线敷设。
由食堂、倒班宿舍、办公楼共同形成本项目的厂前办公区，位于主要厂区西侧，厂前区建筑有一定的体量并邻靠市政道路方便人流出入，并且更能体现企业的形象。
整个厂区在南侧西部设置一个出入口，在出入口处布置汽车衡站，有利于进出厂货物的计量。
总平面布置根据厂地的自然条件，生产要求与功能以及行业、专业的设计规范进行安排。
在结合场地基本技术条件和工艺流程，满足防火、安全、卫生、环保要求的前提下，综合考虑各项辅助设施的功能，合理进行布置。
力求做到功能分区明确，工艺流程通顺，运输方便，管线短捷，节约用地，减少投资。
确保安全生产与环境美观相结合。
2.1.3生产规模和产品方案
本项目设计规模为年产铝钛硼线杆、铝中间合金和高钛铁包芯线12万吨。
详细生产规模见下表。
表2-2产品方案表
序号
产品名称
单位
规模
备注
铝钛硼生产线
1
铝钛硼线杆
t/a
60000
Ф9.5mm，个卷重：
180kg
2
氟铝酸钾
t/a
21822
副产品
铝中间合金
3
铝钛合金线
t/a
15000
Ф9.5mm，个卷重：
180kg
4
铝硼合金线
t/a
15000
Ф9.5mm，个卷重：
180kg
5
氟铝酸钾
t/a
13500
副产品
高钛铁包芯生产线
6
高钛鉄包芯线
t/a
30000
Φ10mm～16mm
2.1.4主要技术经济指标
本工程主要技术经济指标详见下表。
表2-3综合技术经济指标表
序号
指标名称
单位
指标值
备注
1
设计产量
t
120000
其中：
铝钛硼线杆
t
60000
中间合金
t
30000
高钛铁包芯线
t
30000
2
职工人数
人
600
3
用电设备安装容量
kW
76000
4
年用电量
104kW.h
6600
5
年新水用量
104m3/a
31.79
6
年天然气用量
104m3/a
630
7
厂区占地面积
㎡
171492
围墙内
8
建设期
年
1
9
达产年限
年
3
10
项目总投资
万元
110700
其中：
建设投资
万元
87790
流动资金
万元
22910
11
单位产品建设投资
元/t
7315.8
12
年去税营业收入
万元
338416
生产期平均
13
总成本费用
万元/a
283428
生产期平均
其中：
制造成本
万元/a
257739
生产期平均
管理费用
万元/a
19946
生产期平均
营业费用
万元/a
5743
生产期平均
14
年经营成本
万元
278849
生产期平均
15
年上交税金
万元
30732
生产期平均
其中：
增值税
万元
15583
生产期平均
营业税金附加
万元
1870
生产期平均
所得税
万元
13279
生产期平均
16
年利润总额
万元
53118
生产期平均
17
年净利润
万元
39838
生产期平均
18
项目投资财务内部收益率
%
38.9
税后
19
项目投资财务净现值
万元
203712
I=10%税后
20
项目投资回收期
年
4.0
税后，含建设期
21
总投资收益率
%
48.0
22
资本金净利润率
%
36.0
23
盈亏平衡点
%
38.1
达产年
2.1.5本项目与集聚区依托关系
表2-4本工程与集聚区的依托关系
项目
内容
供水
本项目供水由产业集聚区偃师市第二水厂（供水能力5万t/日）提供，供水水质、水量、水压均可以满足本项目生产及生活用水要求。
供电
本项目供电电源由偃师市产业集聚区北园现有220KV变电站提供，建设规模主变压器3×240MVA，220/110/10KV出线，可以满足本项目用电需求。
供气
熔铝炉所用天然气由集聚区西气东输西二线天然气供给。
园区天然气输送管道已经埋管，供气压力0.3MPa。
可以满足本项目生产、生活需要。
供热
本项目供暖热水来自河南华润电力首阳山公司。
排水
本工程生产废水及生活污水在厂区内处理达到《污水综合排放标准（GB8978-1996）》三级标准后排入偃师市第一污水处理厂进一步处理，处理后废水最终排入伊洛河。
2.1.6工程主要原辅材料消耗
本工程主要原辅材料消耗见下表。
表2-5本工程主要原辅材料消耗表
序号
物料名称
单位
数量
备注
铝钛硼车间
铝锭
t/a
61300
技术要求：
GB/T1196-2008
氟钛酸钾
t/a
15253
技术要求：
企业标准
氟硼酸钾
t/a
7627
技术要求：
企业标准
覆盖剂
t/a
244
主要用于熔炼过程熔体的精炼和保护，减少熔体的烧损和吸氢，降低熔体内的含渣含氢量
精炼剂
t/a
122
氮气
m3/min
11.4
除气精炼用
铝合金车间
铝锭
t/a
30650
技术要求：
GB/T1196-2008
氟钛酸钾
t/a
8356
技术要求：
企业标准
氟硼酸钾
t/a
5651
技术要求：
企业标准
覆盖剂
t/a
122
熔炼过程熔体的精炼和保护，减少熔体的烧损和吸氢，降低熔体内的含渣含氢量
精炼剂
t/a
61
氮气
m3/min
5.7
除气精炼用
高钛铁包芯线车间
高钛铁合金
t/a
21982
FeTi70
低碳冷轧钢带
t/a
9268
/
焊条
t/a
4000
乳油
t/a
5
乳油中矿物油含量40-60%，闪点大于150℃，加水调配成2-3%的乳化液用于连铸连扎机的润滑
润滑油
t/a
1.5
机修车间用
钙碱
t/a
11.6
碱液喷淋使用
表2-6重熔用铝锭主要元素分析一览表单位：
%
元素
Al
Si
Fe
Zn
Mn
Cu
含量
99.82
0.041
0.132
0.004
0.002
0.001
表2-7精炼剂主要元素分析一览表
精炼剂（HT-LJ4）
化学成分（%）
执行标准
Mg
K
Al
Cl
O
其他
含量
12~14
27~29
10~12
33~36
10~12
0.50
YS/T491-2005
备注：
1、水含量≤0.5%；2、规格：
粉状，灰白色，粒度20目-200目；3、不含NaF、Li、Sr等有害元素。
表2-8覆盖剂主要元素分析一览表
无钠覆盖剂（HT-LWF）
化学成分（%）
执行标准
Mg
K
Cl
其他
含量
11~13
18~21
66~68
0.50
YS/T491-2005
备注：
1、水含量≤0.15%；2、规格：
粉状，灰白色，粒度20目-200目；3、不含NaF、Li、Sr、SO42-等有害元素。
2.1.7燃料及动力消耗
本工程燃料及动力消耗见下表。
表2-9本工程燃料及动力消耗
序号
物料名称
单位
数量
1
年用电量
Kwh/a
6.6×107
2
用水量
m3/a
1059.67
2.1
生产新水
m3/d
1023.67
2.2
生活用水
m3/d
36.0
3
天然气
万m3/a
630
3.1
铝钛硼线杆天然气
万m3/a
420
3.2
中间合金用天然气
万m3/a
210
4
压缩空气
m3/min
110.6
4.1
铝钛硼线杆压缩空气
m3/min
72.6
4.2
中间合金用压缩空气
m3/min
38
本工程熔铝炉以天然气为燃料，天然气成分见下表。
表2-10天然气成分一览表
组份
CH4
C2H6
C3H8
C4H10+C5H12
N2
H2S
低位发热量
V%
96.2
1.77
0.3
0.26
1.44
≤20mg/Nm3
36.36MJ/Nm3
2.1.8项目组成
项目组成见下表。
表2-11项目组成及建设情况一览表
生产车间
或设施
建设内容
主体工程
铝钛硼车间
（一）
建筑面积21840m2，铝钛硼线杆生产线3条
铝钛硼车间
（二）
建筑面积21840m2，铝钛硼线杆生产线3条
铝中间合金车间
建筑面积7020m2，铝中间合金线生产线3条
高钛铁包芯线车间
建筑面积6955m2，高钛铁包芯生产线1条
公用辅助工程
换热站
1套2.5MW高效智能水-水换热机组
空压站
4台45m3/min螺杆式空压机（3用1备）
10kV配电站
3台10kV变压器
天然气调压站
1套整体式天然气调压计量装置（4500m3/h）
氮气站
2台1000m3/h液氮气化器
实验室
/
储运工程
原料、产品库房
各车间偏跨
货车停车区
/
办公、生活设施
办公楼1座（含检测中心）
宿舍楼3座
食堂1座
环保工程
废气
铝钛硼车间
渣处理粉尘
∙袋式除尘器2套
+1根20m高排气筒
轧制油雾
∙油雾净化器2套
混料粉尘
∙袋式除尘器2套
熔铝炉烟气、氟铝酸钾处理炉烟气
∙袋式除尘器2套
+两套碱液喷淋设施
合金炉烟气
∙袋式除尘器2套
保温炉烟气
∙袋式除尘器2套
铝中间合金车间
渣处理粉尘
∙袋式除尘器1套
+1根20m高排气筒
轧制油雾
∙油雾净化器1套
熔铝炉烟气、氟铝酸钾处理炉烟气
∙袋式除尘器1套
+1套碱液喷淋设施
合金炉烟气
∙袋式除尘器1套
保温炉烟气
∙袋式除尘器1套
高钛铁包芯线车间
破碎粉尘
∙袋式除尘器1套
+1根20m高排气筒
筛分混料粉尘
∙袋式除尘器1套
落料粉尘
∙袋式除尘器1套
焊接烟尘
∙袋式除尘器1套
生产废水
∙浊循环水处理装置1套，碱液喷淋水处理装置1套
生活污水
∙隔油池1座，化粪池1座
危险废物临时库房
∙危险废物临时库房1座
2.1.9主要生产设备
工程主要生产设备见下表：
表2-12主要生产设备一览表
序号
设备名称
型号及规格
单位
数量
备注
一
铝钛硼线杆车间
1
燃气熔铝炉
30t，铝熔体温度：
690—760℃
台
6
自带电磁搅拌装置
2
合金化感应炉
2t，1000kW，熔体温度：
690~760℃
台
12
3
保温感应炉
2t，800kW，熔体温度：
690~760℃
台
24
4
连铸连轧机
轧制速度：
1~10m/s；出线直径：
Ф9.5mm
台
6
5
除气精炼装置
处理能力：
2t/h
套
12
每套设备由炉内除气装置1台、在线除气装置1台组成
6
复绕机
台
12
7
氟铝酸钾处理炉
台
12
8
渣输送机
台
2
9
铝渣灰搅拌设备
台
2
10
全自动混料机
台
2
11
空压式碰焊机
台
8
二
铝中间合金车间
1
燃气熔铝炉
30t，铝熔体温度：
690—760℃
台
3
自带电磁搅拌装置
2
合金化感应炉
2t，1000kW，熔体温度：
690~760℃
台
6
3
保温感应炉
2t，800kW，熔体温度：
690~760℃
台
12
4
连铸连轧机
轧制速度：
1~10m/s；出线直径：
Ф9.5mm
台
3
5
除气精炼装置
处理能力：
2t/h
套
6
每套设备由炉内除气装置1台、在线除气装置1台组成
6
复绕机
台
6
7
氟铝酸钾处理炉
台
6
8
渣输送机
台
1
9
铝渣灰搅设备
台
1
10
空压式碰焊机
台
4
三
高钛铁包芯线车间
1
颚式破碎机
台
1
2
细碎机
台
1
3
球磨机
台
3
4
振动筛
台
10
5
混料机
台
5
6
电子秤
台
5
7
包芯线机组
台
8
8
焊机
台
8
9
盘线机
台
8
四
公辅设施
1
供电
10kV配电站
台
3
2
换热站
2.5MW高效智能水-水换热机组
套
1
3
氮气站
50m3液氮储槽
台
2
3.1
1000m3/h液氮气化器
台
2
3.2
减压稳压阀组
套
1
4
空压站
45m3/min螺杆式空压机
台
4
3用1备
5
天然气调压站
整体式天然气调压计量装置（4500m3/h）
台
1
6
检测中心
6.1
全谱等离子体直读光谱仪
台
1
6.2
原子吸收光谱仪
台
2
6.3
电子分析天平
台
1
6.4
原子发射光谱仪
台
1
6.5
马弗炉
台
2
6.6
ONH分析仪
台
1
6.7
EDS能谱仪
台
1
6.8
X射线荧光光谱仪
台
1
6.9
数显小负荷维氏硬度计
台
1
6.10
可程式智能盐雾机
台
1
6.11
微机控制电子万能试验机
台
1
6.12
X射线衍射仪
台
1
6.13
高频振荡器
台
1
6.14
热镶嵌机
台
1
6.15
金相显微镜
台
2
6.16
分光光度计
台
1
6.17
数显温度计
台
1
7
机修间
台
1
7.1
万能回转头铣床
台
1
7.2
牛头刨床
台
1
7.3
摇臂钻床
台
1
7.4
弓锯床
台
1
7.5
数控车床
台
1
7.6
双人钳工台
台
1
7.7
车床
台
1
五
办公生活设施
1
办公楼
含检测中心
座
1
4F
2
食堂
座
1
1F
3
宿舍楼
座
3
5F
六
环保设施
1
大气环保措施
布袋除尘器、油雾净化器、碱喷淋塔等
/
/
2
水环保措施
含油废水处理站、生活污水处理站
/
/
3
固废
一般固废暂存间和危险固废暂存间各一座
2.1.10辅助设施
2.1.10.1供配电
本项目供电电源由偃师市产业集聚区北园现有220KV变电站提供，建设规模主变压器3×240MVA，220/110/10KV出线。
本项目新建3座10kV配电站，每个10kV配电站均采用两回路电源进线，可以满足本项目用电需求。
2.1.10.2给水系统
本项目给水系统分为生产生活给水系统、消防给水系统、净循环水系统。
净循环水系统与消防给水系统合建泵站，占地90.0m×50.0m。
净循环水系统主要供铝钛硼线杆车间、铝中间合金车间以及压缩空气站内设备的冷却用水，设计供水能力为9000m3/h，供水压力为0.4MPa。
该系统由冷水池、热水池、水处理设施和净循环水管网等组成。
冷水池有效容积为5800m3，热水池有效容积为3200m3。
主要水处理设施如下：
冷水泵6台（5用1备），热水泵6台（5用1备），旁冷泵1台，玻璃钢冷却塔10台，反洗水泵2台，过滤水泵2台，纤维球过滤器2台，自清洗过滤器6台等。
净循环供回水干管管径均为DN1000。
本项目供水由产业集聚区偃师市第二水厂（现有、位于城关镇后纸庄，供水能力5万t/d）提供，供水水质、水量、水压均可以满足本项目生产及生活用水要求。
2.1.10.3排水系统
排水系统分为生活排水系统、生产废水系统和雨排水系统。
本厂区采用雨污分流的排水体制。
生活排水系统：
生活排水主要为生活间排出的盥洗及粪便污水，经化粪池处理后符合《污水综合排放标准（GB8978-1996）》三级标准，经市政污水管网排至偃师市第一污水处理厂。
生产废水系统：
生产废水主要为净循环水系统排污水和碱液喷淋废水，净循环水系统排污水为洁净下水，排至市政污水管网。
碱液喷淋废水经中和、絮凝沉淀达标后排至市政污水管网。
生产废水和生活污水共用1个排口。
雨排水系统：
屋面及路面雨水经厂区雨水管道（渠）收集后排至市政雨水管网。
偃师市第一污水处理厂，坐落于偃师市市区文化南路与东明路交叉点西南，设计处理能力为日处理污水4万m3。
污水厂自2006年7月正式投入运行，出水水质指标执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）一级A标准。
2.1.10.4供暖
本项目采暖热水用户为办公楼、宿舍等办公生活设施、车间辅跨及辅助站房等，采暖热负荷为2.26MW，采暖热媒为85℃/60℃热水。
为满足厂区采暖用热水要求，本工程新建换热站1座。
本项目供暖热水来自河南华润电力首阳山公司。
2.1.10.5供气
压缩空气及氮气供应
压缩空气用户包括高钛铁包芯线车间、铝钛硼线杆车间、铝中间合金车间和机修车间，设备压缩空气消耗量为110.6m3/min，用气压力为≥0.6MPa。
根据压缩空气计算消耗量、用气压力及质量要求，新建压缩空气站一座。
站内设4台45m3/min螺杆式空压机及配套微热再生干燥装置，3台运行1台备用，空压机额定排气压力为0.85MPa。
空压站的工作流程图如下：
图2-1空压机工作流程图
氮气
氮气主要供应铝钛硼线杆车间和铝中间合金车间设备使用，氮气最大消耗量756m3/h，平均消耗量283.5m3/h，日耗量6804m3。
设备用气压力0.4～0.6MPa，纯度≥99.9995%。
根据氮气消耗量，液氮气化站选用50m3液氮储槽2个，1000m3/h液氮气化器2台，减压稳压阀组1套。
液氮气化站独立建站，与压缩空气站毗邻，露天布置，四周设栏杆，站房占地15m×9m。
天然气供应
本工程天然气主要供铝钛硼线杆车间和铝中间合金车间设备使用。
天然气最大消耗量4050m3/h，用气压力0.1～0.15MPa。
天然气由市政天然气管网供应（西气东输二线工程），供气压力0.3MPa。
为满足设备用气要求，本工程设天然气调压站1座，站内设整体式天然气调压计量装置1台。
调压计量箱额定流量为4500m3/h（2路，1用1备），调压至0.1～0.15MPa。
天然气调压站露天布置，四周设防护栏杆，占地7.5m×12m。
2.1.10.6实验室
试验室的任务是承担本项目的相关分析检测，检测项目包括原料及成品或半成品的化学成分、金相组织、力学性能等。
2.1.10.7机修间
机修间的任务是承担本项目设备小修、简易生产工具的制作与修理。
2.2生产工艺
2.2.1铝钛硼线杆生产线
铝钛硼车间生产工艺流程简述如下：
熔化
将重熔用铝锭加入燃气矩形熔铝炉中，加入覆盖剂进行快速熔化，铝熔体温度690-760℃，熔化能力≥6t/h。
熔池内铝液通过电磁搅拌装置进行充分搅拌，使得后加入冷料直接卷入铝液漩涡，加快熔化速度并使成分及温度均匀，待温度、成分符合工艺要求后，将铝熔体由铝液包转入合金化感应炉。
浮渣机械扒出后转入铝渣灰搅拌设备，熔融态铝灰渣经搅拌分层以后，下层回收铝返回熔铝炉。
合金精炼
铝熔体由铝液包转入合金化无芯感应炉以后，加入事先混合好的氟硼酸钾和氟钛酸钾进行合金化，合金化温
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