环保试车方案解剖.docx
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环保试车方案解剖
庆华集团新疆和丰能源化工有限公司
5万吨/年非常规能源综合加工利用
项目
环保试车方案
2013年9月21日
中国庆华新疆和丰能源化工有限公司
项目分类：
文件名称：
文件编号：
页码
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修改状态
D
C
B
A
版本
修改状态
日期
变更理由
变更内容
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批准
发行部门
签名
日期
前言
本方案依据制订。
本方案从起实施。
本方案的附录为规范性附录。
本方案由中国庆华新疆和丰能源化工有限公司生产技术部中试车间提出并归口。
本方案由中国庆华新疆和丰能源化工有限公司生产技术部中试车间负责起草并解释。
本方案主要起草人：
本方案于2013年9月日首次发布。
目次
一、系统工艺流程图
二、给、排水系统、污水处理系统
三、粉尘、烟气、污水的排放
四、废水污染源
五、噪声污染源
六、环境管理要求
七、废气污染防治
八、检修和开停工固废收集措施
九、工艺技术环境保护事故防范措施
十、风险识别物质危险性识别
十一、中试试验装置环境保护
十二、安全技术与工业卫生
十三、风险识别物质危险性识别
十四、应急培训计划
十五、公众教育和信息及国家标准
工艺流程总图
燃料气
油水
燃料气
干馏气
（原煤、油砂油页岩）
1.1各工序流程图：
1.1.1破碎、输送、计量、干燥单元工艺流程简述
本工段的目的是为干馏提供合适的原料矿。
外热式回转炉所用的原料油砂要求粒径<20mm，所需原料直接由当地油砂矿区供给，由汽车运入厂内设置的原料场。
油砂由带式输送机送至破碎设备进行破碎，破碎设备选择PC800*600破碎机。
经破碎后的油砂落到油砂-1带式输送机上送至油砂贮仓。
该贮仓高10米，大约可贮存180m3油砂。
油砂含水>5%时，经计量、干燥炉（锅炉提供蒸汽）干燥至80～95℃的油砂（含水≤5%）进入干馏炉前缓冲仓，后经进料旋转阀通过进料螺旋进入回转干馏炉，旋转阀可以起到锁气的作用。
当使用油砂含水量低时（≤5%），不需要干燥预热，油砂通过精确计量后进入干馏炉前缓冲仓，后经进料旋转阀通过进料螺旋进入回转干馏炉。
在破碎、筛分处理和转运过程中产生粉尘，设计多个尘源点除尘。
在破碎机的进、出料口上部以及带式输送机的转运点设局部除尘点，含尘气体经过脉冲袋式除尘器处理后排往大气。
1.1.2干馏单元工艺流程简述
1.1.3热风系统工艺流程简述
通过热风炉为回转干馏炉提供热源，燃料为干馏气（69.46m3/h）和二段式煤气发生炉产生热煤气（2500m3/h），通过空气风机供给适量的经预热的空气并进行完全燃烧，燃气在热风炉内充分燃烧后，在热风炉尾部的蜗壳混风箱内与高温风机送来的回风（550℃）混合，形成750～800℃（由现场PID仪控制）的热风，在高温风道正压和炉尾负压的共同作用下，通过进风口进入回转干馏炉热风入口，在炉内通过炉壁与物料之间间接换热后，通过回风管道进入高温风机的吸风口参与再循环。
在高温风机出口和热风炉混风箱之间设置排烟道，将系统对外的排烟引出，通过空气预热器回收余热后排至脱硫工序。
1.1.4煤气发生系统工艺流程简述
采用两段式煤气发生炉，热煤气产生量2500m3/h，其中2000m3/h为热风炉提供燃料，500m3/h为焙烧炉提供燃料。
煤气发生炉结构见图3.2-3，煤气发生系统工艺简图见图3.2-4。
图3.2-3两段式煤气发生炉结构简图
气化用煤经皮带输送进入贮煤仓，由加煤机注入发生炉炉膛，煤炭在煤气发生炉干馏段中进行干燥、干馏，慢速下移，温度逐渐升高，经10～12h后降至气化段。
在干馏段，部分上行的气化段煤气产生的热量使煤炭中的水分蒸发出来，油和大部分硫化物也都干馏出来，产生碳氢化合物，与部分上行的气化段煤气形成上段煤气，再由煤气发生炉主炉进入电捕油器，流动过程中除去煤气携带的油与下段煤气混合。
在气化段，炽热的煤炭和汽化剂经过氧化、还原等一系列化学反应生成的煤气，称为气化煤气，组成两段炉的底部煤气，温度较高（450℃），因煤在干馏段低温干馏时间充足，进入气化段的煤已变成尾渣，因此生成的气化煤气不含油，又因距炉栅灰层较近，所以含有少量飞灰。
底部煤气先经旋风除尘器离心除尘，除尘后的煤气温度大约400～550℃，与顶部煤气混合送至用气点。
由除焦设备里分离出来的煤油进入油池，然后由油泵打入油贮罐进行贮存，煤油可外供。
煤在气化段与气化剂（空气、水蒸气）发生复杂的氧化还原反应，生成一氧化碳、氢气等可燃性气体和二氧化碳，氮气等，主要反应过程可用下面几组方程表示：
C+O2=CO2+Q
2H2O（汽）=2H2+O2-Q
CO2+C=2CO-Q
H2O（汽）+C=CO+H2-Q
2H2O（汽）+C=CO2+2H2-Q
图3.2-4煤气发生炉系统工艺流程图
1.1.5烟气脱硫系统工艺流程简述
1.1.5.1烟气脱硫采用钠钙双碱法脱硫，脱硫效率为80%，其工艺流程见图3.2-5，脱硫原理如下：
吸收反应：
Na2CO3+SO2=Na2SO3+CO2
Na2SO3+SO2+H2O=2NaHSO3
2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O
再生反应：
Ca（OH）2+2NaHSO3=Na2SO3+CaSO3·1/2H2O+1/2H2O
Ca（OH）2+Na2SO3+1/2H2O=2NaOH+CaSO4·1/2H2O
氧化反应：
2Na2SO3+O2=2Na2SO4
烟气从脱硫塔体底部进入，与塔体上部落下的液体逆流接触，经湍流、剪切、双向对流、三相混合等传质状态和一系列的物理化学反应。
完成除尘和预脱硫。
除尘后的烟气继续上升进入脱硫段，脱硫段设有雾化喷头，脱硫剂经雾化喷头雾化为雾滴，在脱硫段形成一道幕墙，烟气与雾化幕墙总共的脱硫剂发生充分的中和反应，烟气中的二氧化硫被去除，然后再经过除雾器除去烟气中的水分，排入大气。
携有烟尘和脱硫渣的液体，从塔底的排入沉淀池。
脱硫渣在沉淀池内沉淀，定期清理。
上清夜溢流至泵前池，与补充进入的新脱硫剂混合调节，经循环泵进入塔内，循环使用。
图3.2-5烟气脱硫系统工艺流程图
1.1.5.2主要设备
干馏单元主要设备详见表3
表干馏单元主要设备一览表
序号
设备名称
设备规格
数量
（台/套）
备注
一
干馏工序
1
回转干馏炉
Ø2000×20000处理量：
6.5t/h
1
主电机45KwYBBP280S
ExdⅡBT4IP55F级
减速机M3PSF60i=63电加热器接线盒防爆
1
辅助电机：
4KwYB2-112M-4
ExdⅡBT4IP55F级
减速机：
R137AM180i=27.88
1
2
进料螺旋
电机22KwYBBP180L-4
ExdⅡBT4IP55F级
减速机：
R137AM180i=24.12
输送能力：
5.6t/h
1
3
缓冲仓
Ø1800×3000V=5m3
1
4
进料旋转阀
YJD-DX-DN3001.1Kw
输送能力：
5.6t/h
1
5
出料旋转阀
YGD-DX-DN3001.1Kw
输送能力：
3.9t/h
1
二
热风循环工序
1
热风炉
SR005R
1
2
助燃风机
9-2615KW
1
3
高温循环风机
W580-11FD
1
4
空气预热器
SR07型
三
煤气发生工序
1
两段式煤气炉
φ2.0m
1
2
液压系统
7.5KW
1
3
旋风除尘器
φ1500（内保温）
1
4
电捕油器
21管
1
5
电捕焦用高压电源
72KV\50mA
1
6
空气风机
9-19-6.3A（18.5kw）
1
7
软水泵
50-32-250（5.5kw）
1
8
润滑泵
DDB-18（0.75KW）
1
四
烟气脱硫工序
1
1
施压段
SY-10
1
2
漩流段
CC-10
1
3
脱硫段
TL-10
1
4
释放器
KH-10
1
5
脱水器
LS250-150
1
6
喷嘴
LT-0+PP-6510
1
7
循环水管路
DN50
1
8
化工耐蚀泵
IH50-50-250（J）
2
10
烟囱（风缆型）
Φ1100/630
1
冷凝回收单元本单元主要是将来自干馏炉的油气进行除尘、分离和净化，得到多组分芳烃（油砂油）和干馏气。
2.主要设备
本单元主要设备详见表
表3冷凝回收单元设备一览表
序号
设备名称
设备规格
备注
1
旋风除尘器
Φ1000×6000
2台
2
文氏塔
Φ900×10480
1台
3
电捕油器
ND=1.8m，H=11820，配用电源0.2A/72KV
1台
4
罗茨风机
Q=33m3/min，升压9.8KPa，N=22kw
2台
5
热环氨水泵
流量88m3/h，扬程16m，电机功率7.5kw
2台
6
冷环氨水泵
流量70m3/h，扬程13.4m，电机功率5.5kw
2台
7
油泵
齿轮式，流量12m3/h，电机功率4kw
2台
8
油罐
D=7700mm；H=11105mm；V=450m3
4台
9
油装车泵
齿轮式，流量18m3/h，电机功率约5.5kw
2台
1.1.6油砂尾渣处理单元
本单元采用顺向热解式回转窑焙烧工艺，窑体内物料运动的方向同烟气流向相同，固体从筒体的头部进入。
设置一台回转窑焙烧炉，炉内为微负压，炉膛出口烟气温度为550℃～600℃，点火方式为燃烧器自动点火，处理规模150t/d。
两段式煤气发生炉产生煤气为其提供热源。
1.1.6.1.工艺流程简述
首先将送风机打开，吹扫炉内残留气体与其它易燃易爆气体，防止点火后爆炸。
助燃燃烧器点火前，先将引风机打开，吹扫炉膛五分钟。
助燃燃料煤气经管路输送，由煤气助燃燃烧器点火。
煤气燃烧放热使回转窑内温度慢慢升高。
尾渣经旋转阀送入回转窑内，通过控制煤气量来控制燃烧温度在550℃～600℃。
尾渣在回转窑里缓慢燃烧，利用回转窑的旋转及窑体本身的倾斜度，尾渣边燃烧边进入窑尾部，最后尾砂由双向翻板阀输出。
回转窑出来的高温烟气进入水冷旋风集尘器，除去烟气中的大颗粒粉尘，烟气再进入喷淋洗涤塔，通过大水量喷淋除去烟气中的颗粒粉尘，确保烟气排放无黑烟。
降温后的烟气进入雾水分离器，除去烟气中的大颗粒水滴。
最后烟气由引风机通过烟囱达标排放到大气。
工艺流程简图见图3.2-7。
尾渣处理工艺流程简图
二、给、排水系统、污水处理系统
1、给水
1.1给水系统
1.1.1生产用水主要包括生产工艺用水和循环水系统的补充水。
生产新鲜水用水量为10.16m3/h，全年总用水量为8.13万m3/a。
生活给水用水量2.5m3/d。
厂区给水系统采用环状布置，管径DN150，管网水压0.50MPa。
1.1.2消防水系统：
厂区消防火灾按一次考虑，室内外消防总用水量30L/S。
其中：
室外消防水量为20L/S，室内消防水量为10L/S，火灾延续时间按3h计算。
室外设地下式消火栓，工艺装置区间距不大于60米，其余不大于120米。
发生火灾时，消防车可由室外给水管网上消火栓或循环水池加压取水灭火。
1.1.3循环水系统：
本项目的冷却软水采用循环供水方式，循环水所需软水接自锅炉房软水系统。
冷却循环水主要供给干馏单元，循环水量为11m3/h，回水利用余压冷却塔进行冷却，冷却后的水自流回循环水池再由循环水泵加压循环使用。
循环系统耗水量为0.07m3/h，水的重复利用率为99%。
给水系统主要设备见表3.3-1。
综合泵房设备一览表
序号
设备名称
设备参数
设备型号
单位
数量
备注
1
设备冷却水循环水泵
Q=11m3/hH=0.6MPaP=7.5KWrpm=2950r/min
SLS50-250B
台
2
一用一备
2
生产生活供水泵
Q=22m3/hH=0.4MPaP=5.5KWrpm=2950r/min
SLS65-200B
台
2
一用一备
3
消防供水泵
Q=0~30L/sH=0.5MPaP=30KWrpm=2950r/min
XBD5/30SLW（HY）
台
2
一用一备
4
冷却塔
Q=10m3/hP=0.55KWΔt=5℃
CLA-10B
台
1
一用
5
潜污泵
Q=47m3/hH=0.19MPaP=4KWrpm=1440r/min
80WQ11131A
台
1
一用
6
物化一体变频智能水处理器
Q=42m3/hP=0.8KW过滤精度300μm
QC-BPWH/1.6-100
台
1
一用
1.2排水系统
场区排水系统采用雨、污水合流制。
工艺废水产生量为2.9725m3/h，直接送至厂区污水处理站进行处理；生活污水经化粪池处理后集中排入污水处理站，排水量为2m3/h。
废水经过污水站处理后，用于厂区绿化和抑尘洒水或回用于回收冷凝单元喷淋水。
废水水质见表3.3-2。
设置750m3事故池。
废水水质分析
进水水质
COD（mg/L）
SS
（mg/L）
挥发酚（mg/L）
氰化物
（mg/L）
NH3-N
（mg/L）
油
（mg/L）
pH
工艺废水
5000
700
650
10
2000
1184
9-10
生活污水
300
250
--
--
40
--
7
2、污水处理站
2.3.1设计处理能力7m3/h，其中生产废水处理规模为5m3/h，生活废水处理规模为2m3/h。
设计采用“强化预处理+生化处理工艺”系统组合工艺。
工艺流程为“调节+沉淀+隔油+脱氨+气浮+MBBR+PACT”。
污水处理工艺流程简图
2.3.2工艺流程说明：
（1）强化预处理工艺：
调节池（格栅）：
生产废水自流进入站区后先进行格栅拦截处理。
格栅宜采用人工格栅。
经格栅过滤后废水进入调节池，调节废水水量和水质在不同时间内有较大的差异和变化，为使管道和后续构筑物正常工作，不受废水的高峰流量和浓度的影响，把排出的高浓度和低浓度的水混合均匀，保证废水进入后序构筑物水质和水量相对稳定，需设置调节池。
隔油池：
在隔油池中，由于流速降低，比重小于1.0而粒径较大的油珠上浮到水面上，比重大于1.0的杂质沉于池底。
沉砂池：
进一步去除易于沉下去的无机砂粒，避免对后续处理设备的磨损。
脱氨塔：
废水pH值调至11，用泵打入吹脱塔的液体分布器，同时空气在风机的作用下进入氨氮吹脱塔塔体下方进气口，并且充满进气段空间，然后匀压上升到填料段。
在填料的表面上，空气将游离状态的氨吹出，由排气口排至吸收塔，为使废水中的氨氮彻底吹出,采用氨氮废水经一次吹脱后进入回收池，吹出的氨气再进入吸收塔，在吸收塔内氨气被本塔喷淋管喷出的吸收液吸收，循环至一定浓度（7%-10%）时排出回用。
气浮池：
经隔油后的废水进入气浮池，投加破乳剂、混凝剂及絮助凝剂。
可将乳化态的焦油有效的去除，另COD、BOD也得到部分去除。
保证了后面生化处理的正常进行。
2.3.3生化处理工艺
经过物化预处理的生产废水及生活污水，通过回用水池内的提升泵进入生化处理系统的MBBR缺氧、好氧池。
MBBR（流动床生物膜反应器）生物反应池：
充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。
技术关键在于研究和开发了比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料。
生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长的特点。
填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。
当曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。
在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。
在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。
流动床TM生物膜反应器工艺由此而得名。
其原理示意图如图3.3-2所示。
图3.3-2流动床生物膜工艺原理示意图
PACT（粉末活性炭处理系统）：
粉末活性炭直接投加到厌氧或好氧生物处理过程中，物理吸附和生物代谢过程同时进行，协同作用。
活性炭能够“缓冲”废水中有毒有机物的毒性从而减轻其对生物系统的不利影响。
好氧PACT系统中，进水流入一个曝气池，粉末炭也加入曝气池，形成一定比例的混合悬浮固体。
曝气反应之后，已得到处理的废水和粉末炭混合泥浆进入二次沉淀池进行固液分离。
PACT系统的主要功能就是将悬浮性、胶质性以及溶解性的污染物转化成町降解的粉末活性炭生物胶体，促进污泥沉降，增加溶解性有机物、色度、毒性物质、重金属的去除率。
二沉池：
经MBBR、PACT处理出水后，污水、污泥以及粉末活性炭的混合溶液自流进入二沉池，在二沉池中污泥与水进行沉降分离。
池底污泥经污泥回流泵分别回流至前端的MBBR系统及PACT系统。
污泥池：
集泥池、MBBR、PACT池的剩余污泥以及其它系统送来的污泥均汇流至污泥池，污泥池起到了调节污泥泥质泥量的作用。
污泥池外设集泥池提升泵2台，1用1备。
通过提升泵将剩余污泥提升至污泥浓缩池，经重力浓缩后去污泥脱水机脱水。
2.3.4污泥处理
污泥处理工艺主要包括污泥浓缩、污泥脱水两部分。
2.3.5出水水质
污水处理站设计出水水质达到国家《污水综合排放标准》（GB8978－1996）中的二级排放标准，详见表
设计出水水质
序号
污染物项目
限值
1
pH值
6~9
2
悬浮物
150mg/L
3
CODcr
150mg/L
4
NH4-N
25mg/L
5
BOD5
30mg/L
6
挥发酚
0.5mg/L
7
石油类
10.0mg/L
8
硫化物
1.0mg/L
9
总氰化物
0.5mg/L
锅炉主要设备一览表
序号
设备名称
技术规格
单位
数量
备注
1
循环流化床锅炉
Q=10t/h；P=1.25MPa
台
1
燃煤
2
除渣机SW9001
N=0.75kw
台
2
锅炉配套
3
鼓风机
Q=2500m3/h；h=1500Pa
套
2
锅炉配套
4
引风机
Q=5000m3/h；h=2800Pa
套
2
锅炉配套
5
多管旋风除尘器
XD-2
6
全自动钠离子交换器
Q=20m3/h
套
2
锅炉配套
7
软化凝结水箱
V=18m3；2000×2000×2000mm
个
1
锅炉配套
8
锅炉给水泵
H=15Mpa；Q=20m3/h
台
2
锅炉配套
9
分汽缸
直径=350mm；L=1700mm
台
1
锅炉配套
三、粉尘、烟气、污水的排放
1粉尘、烟气排放量
1.1破碎、筛分粉尘
油砂矿的破碎单元（包括干燥炉）将产生粉尘（G1），在破碎机的进、出料口、振动筛的上部以及带式输送机的转运点设局部排气罩。
经《环境统计手册》类比调查粉尘排放浓度约3000mg/m3，破碎筛分车间设通风口，风量为5000m3/h，粉尘产生量为28.5kg/h。
通风口安装袋式除尘器，除尘效率99.5%以上，排放量为0.1425kg/h，经除尘后废气排放。
1.2煤仓上煤粉尘
煤仓上煤时产生少量粉尘（G2），其排风量为5000m3/h，粉尘浓度为1000mg/m3，设置袋式除尘器，除尘效率99.5%以上。
1.3热风炉烟气（G3）
热风炉产生的热风通过回转干馏炉炉壁与物料之间间接换热后，通过回风管道进入高温风机的吸风口参与再循环。
在高温风机出口和热风炉混风箱之间设置排烟道，将系统外排的热风炉烟气（G3）引出，根据循环风机的技术参数，排放烟气量为6500m3/h，主要污染物为粉尘：
100mg/m3，SO2：
119.4mg/m3，NOX：
175mg/m3，通过空气预热器回收余热后排至脱硫系统处理，脱硫系统采用钠钙双碱法脱硫，脱硫效率为85%。
1.4焙烧炉烟气（G4）
焙烧炉产生烟气进入水冷旋风集尘器，除去烟气中的大颗粒粉尘，同时使烟气温度降低到250℃左右。
随后烟气进入喷淋洗涤塔，通过大水量喷淋除去烟气中的颗粒粉尘，确保烟气排放无黑烟。
降温后的烟气进入雾水分离器，除去烟气中的大颗粒水滴。
最后烟气由引风机通过烟囱达标排放到大气。
焙烧炉产生烟气量为15845m3/h，主要污染物为粉尘：
100mg/m3，SO2：
398.96mg/m3，NOX：
175mg/m3。
1.5锅炉烟气（G5）
循环流化床锅炉采用掺烧石灰石（炉内喷钙）进行炉内脱硫，脱硫效率85%，布袋除尘，除尘效率99.5%以上；循环流化床锅炉采用低氮燃烧技术，低温燃烧，减少NO2的产生量，锅炉出口NOX浓度≤350mg/m3。
项目燃煤消耗量见表1.1。
锅炉排烟状况见
表1.1项目燃煤消耗量
项目
单位
设计煤种
小时耗煤量
t/h
1.70
日耗煤量
t/d
40.8
年耗煤量
104t/a
1.36
日运行时数
h
24
年运行时数
h
8000
2、国家规定标准及计算方法
根据国家环境保护局科技标准司编写的《工业污染物产生和排放系数手册》计算公式对项目燃煤烟气量、烟尘和SO2的产生量进行估算。
2.1.燃煤锅炉烟气量计算
Vo=1.01（QyL/1000）+0.5
Vy=0.89（QyL/1000）+1.65+（α-1）Vo
Vo—燃料燃烧所需理论空气量，Nm3/kg；
Vy—实际烟气量，Nm3/kg；
QyL—燃煤的低位发热值，取5124Kcal/kg；
α—炉膛过剩空气系数，取1.4。
2.2.SO2产生量计算
GSO2=1.6×B×S
GSO2—SO2产生量,kg/h；
B—耗煤量，kg/h；
S—煤中全硫份，取0.40%。
2.3.根据《锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）》，循环流化床锅炉烟尘初始浓度为15000mg/m3。
锅炉工程排烟状况一览表
项目
符号
单位
一台10t/h
烟囱
几何高度
Hs
m
40
出口内径
D
m
0.8
烟气排放状况及
烟囱出口参数
烟气量
Vo
Nm3/h
14127
烟气温度
ts
℃
120
排烟速度
Vs
m/s
3.63
污染
物排放情况
SO2
产生量
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