【正文】 可使廢氣溫度降低從而達到可實現脫硫的目的，而且還可使有限的資源達到綜合利用的目的。 長治 市 有限公司決定在建設清潔型焦爐的同時，將對空排放的高溫廢氣的余熱加以利用發(fā)電、變廢為寶，改善環(huán)境、降低成本。 實現可持續(xù)發(fā)展 在生產過程中的資源浪費、污染環(huán)境，已成為焦化工業(yè)一大弊病，它不僅給企業(yè)帶來一定的經濟損失，而且還污染環(huán)境，影響工人的勞動衛(wèi)生安全。 可行性研究報告 第 8 頁 3 廠址 條件 及選擇 廠址 地理位置 縣 概況 縣位于山西省會 太原市 東南，長治市西北部。地勢西北高而東南低。東部山勢略低，最高處海拔 1745 米。 廠址地理位置 縣山西省中南部，長治市西北，太岳山東麊，系沁河發(fā)源之地。 20′ 20″～ 37176。 廠址自然條件 地形地貌 為黃土高原區(qū)。在內營力的作用下，四周隆起，中間下沉，出現了山脈、土丘、河谷等大的地貌類型；在外營利的影響下，又八這些山脈、土丘上的可行性研究報告 第 9 頁 物質剝離、搬運到河谷、盆地，逐步夷平，造成了高低畸形的地形。分布于海拔較低的地帶，絕對高度 9391200 米，面積不大，占全縣總面積的 %. 丘陵區(qū)：包括全縣各地的侵蝕黃土丘陵地帶和海拔較低的土石山區(qū)。汾屯公路從新舊廠址穿過，焦化廠北鄰汾屯公路，南靠低山，低山與廠區(qū)高差在 120 米以上。 二迭系：其最西部為山西組，是一套煤系地層，巖性有砂巖、頁巖、煤層和泥質灰?guī)r，分布在本縣的中部和西部。集中分布與本縣東部的白狐窯、交口、郭道、城關、頂陽、法中、赤石橋、官灘等低山以山地段。分布與城關、柏木、法中、定陽、韓洪、郭道、柏子、聰子峪、白狐窯鄉(xiāng)鎮(zhèn)的溝谷、段窯、侵蝕丘陵地帶。分布與沁河及沁河支流的河漫灘和一級階地，多為礫石、砂物質組成。 沁水臺凹：縣內位于沁水臺凹的中部，出露地層為上古生界石炭系，二疊系及中生界三迭系下、中統(tǒng)。西部的青石巖地帶如興居、西務、莊則溝、程壁、韓洪后川等地方均有地下水，可拱開采。 地表水 縣境內有沁河，龍鳳河兩大流域，以 黃土坡為分水嶺，往南屬沁河流域，往北屬龍鳳河流域。 沁河為境內最大的河流，其源頭有景風村、活風村等 6 處，在交口匯合，始稱沁河。以上這些河流均屬季節(jié)性山區(qū)河流。 韓洪河源出于靈石縣境太平頭石崖三穴，經縣魚兒泉鄉(xiāng)、韓洪鄉(xiāng)至國道鎮(zhèn)與赤石橋河、聰子峪盒匯合，約長 42km。 氣候與氣象 縣屬溫帶大陸性季風氣候，四季分明，日照充足，冬冷夏熱，春旱秋澇。全年最熱月（ 7 月） 平均氣溫 全年最熱月（ 7 月）平均氣溫 ，歷年極端氣溫為 ；最冷月 (1 月 )平均氣溫 ，歷年極端氣溫為。在一年之內， 7— 9 月份降雨量最多，占全年降雨量的 60%，按季節(jié)分，春季占 10%，夏季占 53%，秋季占27%，冬季占 2%。一年內最多風向為偏北風，多在冬季；偏南風次之，多在夏季，頻率分別為 19%和 13%，同時受地形影響，有晝夜變化的山谷風，風向大致與山脈走向吻合。 位于霍東煤田之中，煤儲量相當可觀，含煤面積 2040 平方公里，占到全縣總面積的 80%，總儲量 億噸，可采儲量 90 億噸，而且具有煤種全、煤質好、灰份低、含硫少、埋藏淺、易開采、地質水文較好等特點。石灰?guī)r分布面積極廣，占到總面積的 30%。連接 — 沁縣的鐵路也投入運營。 本 項目接入系統(tǒng)方案考慮如下： 電廠以 35kV 電壓接入系統(tǒng)， 四 臺機 通過 35/10 的升壓 變壓器接入 35kV 電廠母線， 35kV 出線 1 回，接入 郭道 110kV 變電站 35kV 母線 。該處未發(fā)現有不良地質構造存在，滿足地基承載力的要求。 6）該溝為東西走向的盲溝，溝深約 200m 左右，寬約 20～ 30m。 廠址選擇意見 山西 縣 焦煤有限公司 60 萬 t/a 清潔型焦爐技改工程擬建廠址位于 縣中部的郭道鎮(zhèn)東南約 公里處，距離 縣城 20 公里 1. 衛(wèi)生防護距離 山西 有限責任公司 60 萬噸 /年焦化技改工程建廠時， 廠址周圍 之內沒有村莊 ，所選廠址能夠滿足衛(wèi)生防護距離要求 。產生的凈 排水、凈化后的生活化驗廢水復 用于 熄焦、灑水抑塵、綠化等 ， 并且， 選擇工藝 針對非正常工況的事故排放制定了嚴格的防治措施 。工程為防止廢渣污染當地的環(huán)境采取了一定的措施，充分考慮所產生的固體廢物的綜 合利用問題。 本 項目在該 地區(qū)進行建設， 經濟效益、環(huán)境效益及社會效益均能得到較好的體現，經省經貿委批準，符合產業(yè)政策的要求并納入了我省焦炭生產規(guī)劃 。作為我國能源重化工基地和煤炭、焦炭生產大省的山西，對此更加關切，在時代強有力的推動下完成了煉焦工藝和設備技術的改造。為了促進經濟建設與環(huán)境保護協調發(fā)展，面對山 西目前污染極為嚴重的形勢，山西有關焦化企業(yè)和工程技術人員共同努力，在汲取國外先進經驗和先進技術的基礎上，在原有搗固煉焦技術的基礎上，完成了無化產回收的清潔型焦爐的示范工程的開發(fā)任務、同時并完成了焦爐機械化裝煤、出焦與爐、機、電自動化監(jiān)測控制、生產用水閉路循環(huán)、生產廢氣排放前的除塵脫硫等重大工藝技術試驗開發(fā)任務。從底部煙道出來的氣體，進入同側爐墻的上升煙道，再進入位于焦爐頂上中間部位的廢熱管道中。經過國外環(huán)保部門檢測，無回收焦爐的環(huán)保達到了規(guī)定的標準，并稱之為綠色工程。同時，裝煤、推焦時均為負壓操作，互聯火道可將部分廢氣引入相鄰炭化室燃燒，與機焦爐相比，外排廢氣量大幅減少。 由于焦爐始終在負壓下操作，排入大氣中的廢氣極少，而且，煤氣和焦油在爐內完全燒盡，廢氣中有毒化學物幾乎為零。另外， 清潔型 焦爐總煙道的廢氣溫度高達 1050℃ ，就目前的脫硫技術而言，無法將煙氣中的二氧化硫脫除，須將溫度降到一定程度才能引入脫硫除塵裝置進行脫硫凈化處理。 熱能供應 公司擴建的 QRD2022 型 熱回收搗固式清潔型焦爐的基本情況如下： 項目 單位 技術參數 備注 焦爐孔數 4179。 104 Nm3/h。 可行性研究報告 第 20 頁 5 工程 技術方案 余熱綜合利用 總體 方案 煤干餾產生的荒煤氣，在爐內全部燃 后，經總煙道以點源形式集中引出。 50℃ ，本項目將余熱利用和廢氣治理緊密結合，首先設置余熱鍋爐回收燃燒廢氣的熱量，熱量交換產出的蒸汽送到汽輪發(fā)電機組實施電力轉化。 除鹽水加壓經低壓加熱器送至熱力除氧器，除氧后由電動鍋爐給水泵送至廢氣余熱鍋爐產汽，鍋爐所產蒸汽送至汽輪發(fā)電機組發(fā)電，凝汽器的凝結水經循環(huán)冷卻后由凝結水泵加壓送至熱力除氧器循環(huán)使用，凝結水不足時由脫鹽水補充。它將清潔型焦爐排放出的高溫煙氣所攜帶的潛熱通過余熱鍋爐轉換為蒸汽熱能，蒸汽熱能通過汽輪機轉換為機械能，最后由發(fā)電機將機械能轉化為電能。因為自然循環(huán)汽包等容積較大，當功率變化對焦爐煙氣熱力波動的適應性和自平衡能力都強，熱流量不易超過臨界值。 表 自然循環(huán)余熱鍋爐與強制循環(huán)余熱鍋爐的比較 自然循環(huán)方式 強制循環(huán)方式 傳熱面積 相同 相同 可用率 在燃氣輪機運行范圍內的使用性 廣 窄 水循環(huán)的自然平衡性 有 有限 循環(huán)泵的設置 無 有 外部耗功 無 有泵的耗功 占地面積 較多 較少 高溫燃燒氣 廢熱鍋爐 汽輪發(fā)電機 蒸汽 軟 水 站 新鮮水 脫硫除塵裝置 中 和 池 NaOH 空冷冷凝器 乏 蒸 汽 回收冷凝水 脫 鹽 水 搗 固 站 清潔型搗固焦爐 熄 焦 備 煤 煙 囪 電 水 圖 51 余熱 綜合利用 工藝流程圖 可行性研究報告 第 22 頁 鋼結構與管道 輕而多 重而少 基礎和撐腳 輕而多 重而少 安裝所需設備 輕 重 運行及維護 較易 較難 從自然循環(huán)與強制循環(huán)這兩種循環(huán)方式對于余熱鍋爐的性能、價格和維護等方面的影響可以看出兩大類的余熱鍋爐各有其優(yōu)缺點和局限性。脫硫除塵塔用 6%~13%（ PH≥ 9） NaOH 水溶液作吸收劑，和煙氣中 SO2 進行中和反應，生成 NaHSO3 和 Na2SO3，經洗滌煙氣后的含塵脫硫廢水進入沉淀池，通過投加氫氧化鈣 Ca(OH)2，生成硫酸鈣 CaSO4 廢渣，硫酸鈣廢渣及煙塵經沉灰池沉淀后送渣場，清液經過濾后打入脫硫除塵塔循環(huán)使用。 余熱綜合利用工藝流程： 余熱鍋爐產生的中溫中壓蒸汽直接送 汽輪機，帶動發(fā)電機發(fā)電。 本項目由于原煤中含有硫（ S=%），生產中荒煤氣燃燒后，焦爐煙氣中含有SO2 以及煙塵。 104 余熱鍋爐入口煙氣溫度 ℃ 800 余熱鍋爐蒸汽壓力 MPa 余熱鍋爐 蒸汽溫度 ℃ 450 余熱鍋爐排煙溫度 ℃ 200 余熱鍋爐蒸汽產量 t/h 余熱鍋爐熱效率 % 可行性研究報告 第 19 頁 脫硫劑供應 脫硫用的 NaOH（純度 99%）可在市場上購買； 再生用 Ca(OH)（石灰水）溶液采用現場利用 CaO（生石灰）在化灰器內配制，生石灰可在當地石灰廠購買。 104 煙囪入口煙氣溫度 ℃ 800177。將煙氣溫度降到 200℃ 以下后引入脫硫除塵裝置進行凈化處理。但是，煉焦過程中產生的高溫煙氣中含有一定的二氧化硫成分對環(huán)境造成污染，同時高溫煙氣不回收利用又對資源形成了浪費。 熄焦塔頂設有折流式捕塵器，熄焦時可降低焦粉和蒸汽的外排量 60%。結論是該爐型對環(huán)境污染較輕。可行性研究報告 第 17 頁 由于煉焦過程中炭化室為負壓，廢氣外排前經過脫硫處理，環(huán)境效果較好。實踐證明，互聯式清潔型搗固焦爐，從根本上克服了其他 焦爐帶來的環(huán)境污染和焦炭質量問題，其工藝先進、環(huán)境污染小、實現了清潔生產、噸焦投資低、經濟效益好，利用高溫廢氣的余熱發(fā)電，脫硫除塵后排入大氣，資源利用好。美國、德國、加拿大、中國的許多焦化專家認為熱回收煉焦技術是目前對環(huán)境最好的煉焦技術，能滿足嚴格的環(huán)保要求。 綜上所述， 本項目 在建設過程中通過采用先進工藝和完善可靠環(huán)保措施，嚴格執(zhí)行“三同時”制度，并確保環(huán)保設施正常穩(wěn)定運行，加強日常環(huán)境管理和污染源監(jiān)測工作，嚴禁廢水外排的前提下，擬選廠址是可行的。只要嚴格按照 本工藝規(guī)定的固廢處置措施實施，并嚴格管理，不會對當地環(huán)境產生嚴重不利影響，滿足《一般工業(yè)固廢儲存、處置場污染控制標準》（ GB185992022）的要求。 綜上所述 ， 在采取以上措施后， 預計 本 工程正常生產條件下不會對當地水環(huán)境造成不利影響。因此，項目建設不會對區(qū)域環(huán)境空氣質量產生明顯的壓力。按照工程固廢排放量，該溝可以滿足工 程約 20 年排渣需要。 4）本區(qū)不屬于水源地，無自然保護區(qū)、風景名勝區(qū)、居民區(qū)等其它特別需要保護的地區(qū)分布。 固廢處置場 根據《一般工業(yè)固廢儲存、處置場污染控制標準》 GB185992022 的要求，對可行性研究報告 第 14 頁 本 項目 固廢處置場選擇 在 于廠址東側的荒溝， 理由 如下： 1）不屬于 縣 城區(qū)規(guī)劃范圍，符合城市發(fā)展規(guī)劃要求。 接入電網系統(tǒng) 山西 煤焦有限公司位于 縣境內郭道鎮(zhèn)距縣城約 20km，距郭道鎮(zhèn) 2km，現郭道鎮(zhèn)建有一座 110KV變電站 。 交通 縣有兩條省級干線公路，汾屯線、沁涉線共 119公里，縣級公路 16條，合 246公里。 鐵礦主要有山西式鐵礦和鐵錳礦兩種，總儲量為 5800 噸。 礦產資源 縣礦產資源極為豐富，種類多，分布廣，現已發(fā)現 的主要礦產有煤、天然氣、鋁土礦、石灰?guī)r、白云巖、鐵礦、錳鐵礦、鋁礬土、高鋁黏土、半軟質黏土、硬質黏土、紫砂陶土、水泥黏土、磚瓦黏土、花崗石、脈石英、石英砂巖、石可行性研究報告 第 13 頁 料石材等 18 種。年相對濕度平均為 65%；全年無霜期在 110— 180 天之間；一般凍土深度為 60 厘米。 5 月最大分別為 和 ， 8 月最小，分別為 和 。 縣年平均日照時為 小時，日照百分率為 57%.全年 6 月份日照時間最長，分貝為 小時和 小時； 2 月、 11 月最短，分別為 小時和 小時。 本次工程擬建廠址位于沁河南方 約 300 余米處。 赤石橋河源出于莊兒上鄉(xiāng)紅沙崖及澗崖底村，流經赤石橋鄉(xiāng)沿村，長約 60km。沁河在中峪鎮(zhèn)龍頭村出縣境后，經安澤、沁水，穿太行山淮慶、濟源，到五涉縣直入