高、焦、转炉煤气柜工程初步设计

河北XX集团公司高、焦、转炉煤气柜工程初步设计 目 录1 总论 12 燃气工艺 23 总图运输 94 自动化仪表 125 电气设施 106 热力设施 17 给排水设施 108 电信设施 109 土建 1010 采暖通风 1011 能源及能源评估 1012 环境保护与综合利用 1013 劳动安全与卫生 1014 防火 1015 劳动定员 1416 投资概算 1417 经济效益计算与评价 14附件： 河北XX集团煤气柜工程初步设计附图。 第1版1 总论1.1 概述河北XX企业集团位于我国冶金工业大省河北省，距省会石家庄仅50公里，是集冶金、化工、焦化、发电、休闲娱乐为一体的民营企业。集团下辖的河北XX钢铁公司、XX冶炼公司具有配套较为完整的采矿、烧结、炼铁、炼钢、轧钢生产工序和相应的生产组织与企业管理体系。其主体工艺设施有65m2带式烧结机，2套、10m2竖炉1座、150m3高炉3座、380m3高炉2座（在建第三座）、年产生铁150万吨（包括第三座380m3高炉，则年产生铁195万吨）。30吨氧气顶吹转炉2座，40吨氧气顶吹转炉1座及3台方坯连铸机，年产钢160万吨；新建全连续轧制棒材生产车间设计生产能力为60万吨；正在设计建设R8米连铸机和中板车间将形成90万吨中板的生产能力。河北XX钢铁公司所在地交通便利，公路铁路运输发达。厂区有滹沱河流过，距西柏坡电厂不到5公里，水电供应充足，周围资源丰富，拥有1.5亿吨的矿山，年产高品味铁精粉6080万吨；又临近我国产煤大省山西省，冶金焦碳资源充足，运输方便。这些地理位置和原料条件，为集团发展提供了良好的资源条件。但是，随着国家继续加强和改善宏观调控政策的落实，钢铁行业竞争会日趋激烈，由于原材料整体供应紧张以及运输能力的制约，使钢铁企业经营难度加大。因而在与其他钢铁企业外部环境等同的情况下，大力挖潜增效，增强抵御市场风险能力，推进集约化经营，降低单位能耗，安全稳定生产已经成为钢铁企业立于不败之地的有力保证。针对XX钢铁公司现阶段厂内燃料气源缺乏且不稳定的现状，XX集团准备建设转炉煤气回收及高炉、焦炉煤气的稳压缓冲用煤气柜，降低单位能耗，保证生产稳定安全，进一步提高企业竞争能力和经济效益，从而为企业今后做大做强，为实现企业最终规模达到500万吨总体发展规划提供有力保障。1.2 设计依据1.2.1 河北XX钢铁有限公司煤气柜区及厂区管网工程设计合同（合同号：S200510）1.2.2 平山县XX冶炼有限公司煤气柜区及厂区管网工程设计任务委托书。1.2.3 XX集团厂区总平面图。1.2.4 XX集团提供的有关资料。1.2.5 我院设计中板车间的有关资料。1.3 设计原则1.3.1 工程设计严格贯彻并符合国家、行业颁发的有关方针、政策、法律、法规、规程、规范的规定。1.3.2 设计遵循“国内一般水平、实用可靠、经济”的原则。1.3.3 设计满足国家环境保护和劳动卫生的有关法律、法规要求。1.3.4 总图布置在规范允许范围内尽量紧凑，减少征地和投资。2燃气工艺2.1概述XX集团煤气柜工程包括5万立方米转炉煤气柜一座，配套加压站、电除尘及管网设施；10万立方米高炉煤气柜一座以及冷却设施和管网；5万立方米焦炉煤气柜一座；另外为保证煤气回收系统完整性，将轧钢车间用煤气混合站和混和煤气加压站包括于本工程范围内（施工图归入中板项目）。所有管理人员集中在煤气加压站，既便于集中管理又节省人力资源。2.2 5万立方米转炉煤气柜2.2.1 概述XX集团炼钢车间现有30吨氧气顶吹转炉2座，40吨转炉1座。现在回收转炉煤气的2万立方米转炉煤气柜回收量仅能保证炼钢车间烘烤用户，剩余煤气放散。对于以上情况，已经不能适应XX集团快速发展的现状。建设5万立方米转炉煤气柜后，原有2万立方米柜回收其中一座30吨转炉副产转炉煤气，5万柜回收一座30吨转炉和40吨转炉的副产煤气。回收的煤气进入煤气柜经电除尘后达到含尘量小于10mg/m3供用户。 根据XX公司提供煤气量，一座30吨转炉，一座40吨转炉平均小时转炉煤气回收总量约7500Nm3，工作时间8400小时/年，年回收6.3×107Nm3转炉煤气。转炉煤气回收系统的工艺流程：转炉煤气首先经过一次除尘净化系统，煤气含尘量100mg/m3，压力为6174Pa，热值为7.5MJ/m3，再被送入缓冲煤气柜，从煤气柜出来的煤气经过电除尘器,使煤气的含尘量由100mg/m3降至10mg/m3，被进一步净化的煤气经煤气加压机加压到16000Pa后送往煤气混合站混合后送用户使用。具体流程见附图。2.2.2 主要设施2.2.2.1 转炉煤气柜炼钢车间的转炉煤气回收瞬时流量选用5万立方米干式转炉煤气柜在气柜升降速度及煤气贮存时间上均可满足要求，并有足够余量满足近期炼钢产能增加至现有炼铁产能煤气回收量的要求。 1) 5万立方米干式转炉煤气柜主要技术参数 a. 型式：干式橡胶膜密封 b. 公称容积：5×104m3 c. 煤气压力：25003500Pa d. 气柜直径：46.585m e. 气柜侧板高度：38.1m f. 活塞行程：30.5m g. 底面积：1703m2 2）煤气柜工艺及附属设施 a. 侧板 侧板是组成气柜外壳的主要部分，侧板全高1/3的下半部与煤气直接接触，要求气密，所余2/3的上半部及柜顶不要求气密，仅作通风罩使用，在侧板上备有加强环，留有为了活塞上部空间换气的大量换气孔，而且还有几个为出入活塞上部空间的门洞。 b.底板 柜底板部分用钢板叠缝焊接拼制而成，做成圆拱形，紧贴基础面，目的使煤气中的冷凝水容易排至设在柜外的排水坑中。 c. 柜顶 柜顶能遮风避雨并保护活塞和密封橡胶，柜顶中央部分设有换气用的通风口，此外周围部分还设有通风口、同时兼作采光用的柜顶人孔。 d. 活塞 活塞板做成和底板相同的拱顶形，是最适宜于承受内部气压的形状。同时也可减少贮存煤气部分的死区。 在活塞外周备有连接并保护内侧橡胶密封帘而用型钢和钢板作成活塞挡板。煤气压力的调整可用增减活塞上的混凝土配重来进行。 e. T形挡板（又称升降保护板） T形挡板在活塞的外侧和侧板之间，由钢板和型钢制成。T形挡板形状类似上述活塞挡板，均为环状构架。其作用是支撑密封橡胶，并在升降过程中它能使密封橡胶紧贴钢板面，具有保护密封橡胶的作用。在T形挡板的内外有两圈密封橡胶，外圈的密封橡胶连接于侧板和T形挡板之间，内圈的密封橡胶连接于T形挡板和活塞之间。为了容纳外圈密封橡胶在卷上或卷下时产生的褶纹，故在T形挡板环状构架外侧敷以波形板。 T形挡板的顶面构成一个环形走台，操作人员通过侧板上开设的门洞即可进到T形挡板的顶部走台上进行维修和检查。 f. 调平装置 调平装置系统经常自动地保持煤气量的增减而升降的活塞水平的装置。此装置沿圆周设有数个，每套装置都是由从活塞经向两点引出的钢丝绳、滑轮和配重所组成。当活塞倾斜时，受拉的一段钢绳会反方向的对活塞倾斜自动地校正，每套调平装置仅能调整活塞在一个方向上的水平度。 g. 密封装置 气柜密封装置的作用是密闭气体，因此可以说它是贮气柜的心脏。本气柜是依靠橡胶膜达到密封目的，为此对密封橡胶应具备以下条件： *对腐蚀及老化应具备耐久性。 *对贮存的气体应具有不透气性。 *对动作中所引起的应力应具有足够的强度。 *应具有较好的弹性，防止由于动作中变形所引起的损伤。 *应尽量使之具有广泛的使用温度范围。（适用气体温度范围：-40+70，最高为80） 转炉煤气柜密封装置采用的是十分坚固的合成橡胶制的薄膜密封材料，其厚度为3mm，橡胶内夹有二层帆布，与空气接触的一面采用氯丁橡胶，具有耐候性，耐日照，风吹，不易老化，与煤气接触的一面采用氰基丁二烯橡胶，具有耐油性，耐煤气腐蚀。 3）煤气柜安全生产所采取的措施 为了保护煤气柜安全可靠地运行，设计上考虑了如下措施： a.活塞运行上下限设置了预警点及警戒点。当活塞运行达预警戒点时，发出声光信号，使操作人员了解活塞已到达预警位置，以便及时关闭进出气阀门。 b.煤气自动放散管（兼作煤气吹扫用） 当活塞达到上限位置，而且煤气继续送入情况下，装置在煤气柜上部的放散管自动开启，放散煤气。 当煤气柜内进行空气吹扫和煤气吹扫时，也使用该放散管。 c. 圆周阶梯 沿煤气柜的侧壁装有可以从地面一直达到柜顶进行检查用的阶梯。 d. 容量现场指示计 本指示计是现场指示柜内煤气量。由活塞引出钢丝绳通过指示盘指示气柜容量，指示盘是安装在侧板上的中间平台处。 e. 活塞上部空间CO浓度检测当活塞上部空间CO浓度超过50100ppm时，安装在操作室内的一氧化碳自动报警仪会自动报警。柜内一氧化碳超标报警时，操作人员不得进入气柜内。4）转炉煤气管网 a. 煤气柜入口管选用DN2200；在煤气柜的入口设有蝶阀和V型水封作为可靠切断装置，水封的有效高度为1500mm。b. 气柜出口管选用DN900。在煤气柜的出口也设有蝶阀和V型水封作为可靠切断装置，水封的有效高度为1500mm。2.2.2.2 电除尘器 经过净化系统的转炉煤气含尘量100mg/m3，为满足一般用户对煤气含尘量的要求，并减少转炉煤气对煤气加压机和管道阀门的冲刷和堵塞，在转炉煤气回收系统设置了一套（2台一用一备）湿式电除尘器，可将转炉煤气含尘量降至10mg/m3，电除尘器的主要技术参数如下： a. 电除尘器型式：湿法卧式水平流； b. 处理煤气量：10000 m3/h; c. 电场数：1个； d. 同极间距：300mm； e. 压力损失：400Pa； f. 入口含尘量：100mg/m3； g. 出口含尘量：10mg/m3； h. 喷淋水水量：连续：11t/h；间断：8t/h; i. 喷淋水压力：0.5MPa;j. 高压电源：700mA/60KV。2.2.2.3 转炉煤气加压站 1) 转炉煤气加压机 根据转炉煤气的回收量及煤气用户对煤气的要求，选用两台D250型煤气加压机，一台生产，一台备用。 加压机煤气流量：15000m3/h·台； 煤气加压机的提升压力：12kPa； 2）转炉煤气加压站房 转炉煤气加压机与中板混和煤气加压机建设在同一站房内，建筑面积为54×17.7m2的厂房内（其中8.7m×54m为双层辅助房间），厂房高9m，厂房内设有一台手动单梁SDQ型5吨起重机。同时，加压站为拆建改造现有煤气加压站预留2跨位置，以便最终煤气加压站合并统一管理。 在加压站内采取了以下安全措施： a. 煤气加压机用的电机，加压机房轴流风机，室内照明，电气开关均采用防爆型，煤气管道有防静电接地。 b. 在加压机房安装了一氧化碳检测仪，以检测煤气泄漏。 c.煤气加压机房按防爆厂房设计，并采用必要的强制通风定期换气。d.在值班室和加压机房之间设有较大的玻璃观察窗，即可隔音，有可以在值班室观察加压机运行情况。2.3 10万立方米高炉煤气柜2.3.1概述XX（集团）有限公司现有高炉5座（在建第六座），产生的高炉煤气大部分均供公司内的轧钢、炼铁热风炉等用户使用。由于目前XX尚没有高炉煤气柜，这样就严重地影响了高炉煤气管网运行压力的稳定，现在管网运行压力波动很大，会给用户的使用带来很多不利的影响，同时也给全厂高炉煤气的调度带来很多困难；特别当高炉检修休风，管网压力没有保证，容易造成事故和不必要的停产损失，为此建设一座10万立方米高炉煤气柜。燃气设施内容包括高炉煤气柜、冷却设施及管网。2.3.2 10万立方米高炉煤气柜2.1 10万立方米煤气柜的主要技术参数：1）公称容积：10×104m3；2）形式：稀油密封式干式煤气柜；3）形状：正多边形；4）边数：20边；5）边长：7m；6）最大直径：44.747m；7）侧板高度：73.217m；8）底面积：1547m2；9）活塞最大行程：64.7m；10）密封油循环装置：4套；11）储气压力：8kPa。2.2 煤气柜工艺及附属设施 a. 活塞密封机构 活塞周围设有密封油槽，内充密封油，保持必要高度的油封，密封油槽中装有滑板、木块、帆布等小构件以及有内、外套筒的弹簧组成的密封机构。帆布一端与滑板相连，另一端用木块压在槽板壁上，滑板与油槽板壁之间有等距离的套筒弹簧机构，使滑板装置紧贴在气柜侧板内壁上，滑板与侧板之间保持一层油膜缓慢流下至柜底部集油槽，整个密封机构随活塞一起升降。 b. 密封油供应系统 密封油的循环过程：供油泵主供油管柜侧壁上部组合油箱油管布油槽柜壁内侧活塞密封油槽柜壁内侧 柜底部油槽油管油水分离器供油泵。 c. 油泵房及油水分离器 煤气柜共布四座油泵房，油泵房内安装结构紧凑的油水分离器。油水分离器主要由水室、分离室、油室、浮子室和泵室组成，分离室中设油位调节器。它既能保证煤气中冷凝水进入密封油中良好分离，又能自动保证活塞密封机构的可靠油位。 每个油泵内安装两台供油泵，其中一台因故不能启动或漏油量大时，另一台自动投入工作，供油泵可人工和自动启动，间断运行，一般0.52h运行一次，每次运行56min。油泵房无人操作，油泵运行情况均可显示于控制室内仪表盘上。 d. 密封油采用干式煤气柜专用密封油。 e. 上部组合油箱 组合油箱设在柜体上部侧板外壁，由溢流油箱和贮备油箱组成，贮备油箱始终贮满油，当停电或油泵故障时，可人工操作阀门向柜内供油，可使气柜运行24h。 f. 气柜底部集槽及加热装置 为了便于油水分离，增加密封可靠性。在底部集油槽中设置了蛇型加热管，用热水加热底部集油槽中的密封油，使油温保持在525左右。 g. 防止活塞倾斜及水平旋转装置 为了使活塞上下运行平稳和防止活塞倾斜，设计考虑了每个立柱上下安装一对导辊，其上下间距D/10。（D为活塞直径）导辊分固定式和弹簧式两种，气柜的向阳面设置弹簧导辊，背阴面设置固定导辊，导辊设有加油装置。 活塞防水平旋转装置共两组，对称布置在南北轴线上两个加强立柱上。本装置通过重锤杠杆将导向黄铜块压紧在立柱导轨上，使它随活塞运行而沿导轨上下滑动。黄铜块导向槽内侧面安装时各留2mm间隙，这样就能保证活塞运行时水平回转不超过间隙，由于黄铜块的磨损，当间隙达到6mm时，就需要更换黄铜块。 h. 提升装置 1) 外部电梯 为了便于气柜维护操作过程种运送人员、工具、物料。自地面至柜顶除设置楼梯外，于气柜外部设置了一部自动电梯。电梯拟选用沈阳辽海电梯厂的防爆电梯TFB5000.5AS，其载重量500kg，提升速度0.5m/s，在柜体每层平台设停靠站。 2) 内部吊笼 为了对干式煤气柜活塞进行保养和检查，将人员于工具送至活塞平台上，设内部吊笼，拟选用沈阳辽海电梯厂的成套设备。内部吊笼型号FD2500.3CS，防爆等级B2d，操作方式为吊笼内、外人工操作，乘载能力：250kg，提升速度：0.37m/s。可采用自动和手动操作，可自动跟踪活塞，有防止过升过载，过运的自锁装置，吊笼规格为直径1000，高2000。 3) 紧急救助装置 为了防止内部吊笼因故障或发生停电等非常事故，此时需要把正在活塞平台上工作人员迅速提升到柜顶，因此柜顶另设一套紧急救助装置，本装置为一台手摇卷扬装置，其承载力100kg，两个操作卷扬机，一人进行联络，卷扬机具有双向制动装置，轿箱为帆布制圆筒形，直径800mm高1000mm。 2.3 煤气柜安全生产所采取的措施 为了保护煤气柜安全可靠地运行，设计上考虑了如下措施： （1）活塞运行上下限设置了预警点及警戒点。当活塞运行达到预警戒点时，发出声光信号，使操作人员了解活塞已到达预警位置，以便及时关闭进出气阀门。 （2）煤气柜用电为二路供电。 （3）供油泵可自动或手动启动操作，手动启动在计控室中配电盘上操作。 （4）安全放散管 在气柜上部侧板上设置了4根安全放散管。当气柜活塞到达上部极限位置，因故仍继续上升时，或者受阳光照射时，煤气膨胀引起活塞超极限上升时，放散管可以安全排放煤气，使活塞不再上升。 （5）紧急放散管 设在气柜进出气管道上，主要用于事故放散或活塞到达极限位置时紧急放散时用。（6）一氧化碳自动报警仪设置在气柜操作室附近，通过软管在气柜活塞密封油槽上面对称四点取样，当一氧化碳的含量超过2530ppm时，自动报警，报警装置放在操作室内，当柜内一氧化碳超标报警时，操作人员不得入气柜内。2.3.3 煤气冷却设施煤气柜前设置冷却降温装置，当冷却装置进口煤气温度大于58摄氏度时打开冷却给水球阀，喷水降温冷却,保证出口温度降至55度以下；当冷却塔进口温度低于55摄氏度时关闭冷却给水。从而在保证进出煤气柜煤气温度始终小于55摄氏度同时, 尽可能节约用水。2.4 5万立方米焦炉煤气柜XX集团公司现在建60万吨/年焦化厂，产生的焦炉煤气除部分供自身加热外，其余供公司新建的轧钢等用户与高炉煤气混合使用。没有焦炉煤气柜将影响焦炉煤气的充分利用，无法稳定焦炉煤气管网的压力，容易造成管网失压危险情况，会使用户燃料热值波动，进而影响产品质量，同时也给全厂焦炉煤气的调度带来很多困难，为此建设一座5万立方米焦炉煤气柜。2.4.1 5万立方米干式焦炉煤气柜2.4.1.1 5万立方米干式煤气柜技术参考数: （1）公称容积：50000m3 （2）实际容积：49500m3 （3）煤气压力：（设计值）4 . 5Kpa （4）外形：正20边形 （5）直径：外接圆：37715mm 内切圆：37215mm （6）侧板高：53m （7）活塞行程：45.5m （8）边长：5.9m （9）底面积：1099m2 （10）密封油供油装置：3套 （11）密封油用量：80t 2.4.1.2 煤气柜工艺及附属设施 (1) 活塞密封机构 活塞周围设有密封油槽，内充密封油，保持必要高度的油封，密封油槽中装有滑板、木块、帆布等小构件以及有内、外套筒的弹簧组成的密封机构。帆布一端与滑板相连，另一端用木块压在槽板壁上，滑板与油槽板壁之间有等距离的套筒弹簧机构，使滑板装置紧贴在气柜侧板内壁上，滑板与侧板之间保持一层油膜缓慢流下至柜底部集油槽，整个密封机构随活塞一起升降。 (2) 密封油供应系统 密封油的循环过程：供油泵主供油管柜侧壁上部组合油箱油管布油槽柜壁内侧活塞密封油槽柜壁内侧 柜底部油槽油管油水分离器供油泵。 (3) 油泵站及油水分离器 煤气柜共布三座油泵站，油泵站安装结构紧凑的油水分离器。油水分离器主要由水室、分离室、油室、浮子室和泵室组成，分离室中设油位调节器。它既能保证煤气中冷凝水进入密封油中良好分离，又能自动保证活塞密封机构的可靠油位。 每个油泵站内安装两台供油泵，其中一台因故不能启动或漏油量大时，另一台自动投入工作，供油泵可人工和自动启动，间断运行，一般0.52h运行一次，每次运行56min。油泵房无人操作，油泵运行情况均可显示于控制室内仪表盘上。 (4) 密封油采用干式煤气柜专用密封油。 (5) 上部组合油箱 组合油箱设在柜体上部侧板外壁，由溢流油箱和贮备油箱组成，贮备油箱始终贮满油，当停电或油泵故障时，可人工操作阀门向柜内供油，可使气柜运行24h。 (6) 防止活塞倾斜及水平旋转装置 为了使活塞上下运行平稳和防止活塞倾斜，设计考虑了每个立柱上下安装一对导辊，其上下间距D/10。（D为活塞直径）导辊分固定式和弹簧式两种，气柜的向阳面设置弹簧导辊，背阴面设置固定导辊，导辊设有加油装置。 活塞防水平旋转装置共两组，对称布置在南北轴线上两个加强立柱上。本装置通过重锤杠杆将导向黄铜块压紧在立柱导轨上，使它随活塞运行而沿导轨上下滑动。黄铜块导向槽内侧面安装时各留2mm间隙，这样就能保证活塞运行时水平回转不超过间隙，由于黄铜块的磨损，当间隙达到6mm时，就需要更换黄铜块。 (7) 提升装置 a. 外部电梯 为了便于气柜维护操作过程种运送人员、工具、物料。自地面至柜顶除设置楼梯外，于气柜外部设置了一部自动电梯。电梯拟选用防爆电梯TFB5000.5AS，其载重量500kg，提升速度0.5m/s，在柜体每层平台设停靠站。 b. 内部吊笼 为了对干式煤气柜活塞进行保养和检查，将人员于工具送至活塞平台上，设内部吊笼，选用成套设备。内部吊笼型号FD2500.3CS，防爆等级B2d，操作方式为吊笼内、外人工操作，乘载能力：250kg，提升速度：0.37m/s。可采用自动和手动操作，可自动跟踪活塞，有防止过升过载，过运的自锁装置，吊笼规格为直径1000，高2000。 c. 紧急救助装置 为了防止内部吊笼因故障或发生停电等非常事故，此时需要把正在活塞平台上工作人员迅速提升到柜顶，因此柜顶另设一套紧急救助装置，本装置为一台手摇卷扬装置，其承载力100kg，两个操作卷扬机，一人进行联络，卷扬机具有双向制动装置，轿箱为帆布制圆筒形，直径800mm高1000mm。2.4.2 煤气柜安全生产所采取的措施 为了保护煤气柜安全可靠地运行，设计上考虑了如下措施： （1）活塞运行上下限设置了预警点及警戒点。当活塞运行达到预警戒点时，发出声光信号，使操作人员了解活塞已到达预警位置，以便及时关闭进出气阀门。 （2）煤气柜用电为二路供电。 （3）供油泵可自动或手动启动操作，手动启动在计控室中配电盘上操作。 （4）安全放散管 在气柜上部侧板上设置了4根安全放散管。当气柜活塞到达上部极限位置，因故仍继续上升时，或者受阳光照射时，煤气膨胀引起活塞超极限上升时，放散管可以安全排放煤气，使活塞不再上升。 （5）紧急放散管 设在气柜进出气管道上，主要用于事故放散或活塞到达极限位置时紧急放散时用。（6）一氧化碳自动报警仪设置在气柜操作室附近，通过软管在气柜活塞密封油槽上面对称四点取样，当一氧化碳的含量超过2530ppm时，自动报警，报警装置放在操作室内，当柜内一氧化碳超标报警时，操作人员不得入气柜内。2.4.3为了便于操作、管理，控制室统一设置在加压站控制室。2.5中板煤气混合站和加压站采用先混合后加压的供气系统：高炉煤气和焦炉煤气定比例混合，混合后热值（14001500）×4.18KJ/Nm3，压力约24KPa，再由加压机升压至12KPa（由进出口管间调节阀调节稳压），之后与转炉煤气混合再经管网送至用户点，满足管损消耗后用户接点压力8 KPa的要求。2.5.1 主要设施2.5.1.1 混合煤气加压站 1) 混合煤气加压机 根据混合煤气的需要量及煤气用户对煤气的要求，选用四台D780型煤气加压机，三台生产，一台备用。 加压机煤气流量：46800m3/h·台(工况)； 煤气加压机的提升压力：10kPa； 2）混合煤气加压站房 混合煤气加压机与转炉煤气加压机设置在同一站房内，具体见转炉煤气加压站部分（2.2.2.3）。2.5.1.2 高、焦炉煤气混合站及转炉煤气混合站根据混合煤气用量要求，高炉煤气和焦炉煤气用量分别如下：平均：BFG 60000 Nm3/h COG 13700 Nm3/h LDG 7500 Nm3/h最大：BFG 80000 Nm3/h COG 15000 Nm3/h LDG 8500 Nm3/h混合站高炉煤气管道采用DN1600钢板卷管，焦炉煤气管道选用DN800钢板管，混合后煤气管道直径DN1600送至加压站。经加压站加压后，与转炉煤气混合，然后送往最终用户。混合站混合采用通用的定比例混合方式，在高炉煤气和焦炉煤气支管均设置流量计量和调节装置，通过控制高炉煤气和焦炉煤气混合流量比例来达到控制高焦炉混合煤气热值，并通过控制高焦炉混和煤气总量与转炉煤气比例达到最终控制用户点煤气热值的目的。具体流程见附图。2.6 厂区管网厂区燃气管道均采用架空敷设，高炉煤气主管网采用DN2200钢板管，转炉煤气自风机房到煤气柜采用DN2200管道，焦炉煤气自焦化送混合站区域管道采用DN800管道。吹扫氮气从原有主管网接出，管道直径DN100。直径大于300mm的管道采用钢板管，材质为Q235-A，直径小于300mm的管道采用无缝钢管，材质为10或20号钢。 在混合站设置有与全厂高炉煤气管网及焦炉煤气管网切断用蝶阀盲板阀可靠切断装置；加压站出口设置混合煤气计量及切断阀门；车间进口设置蝶阀盲板阀切断；在管道高点设有放散装置，管道低点设排水设施。管道的补偿除可考虑采用自然补偿的部位外，均采用金属波纹管补偿。外网设置3×DN900高炉煤气放散系统，保证在高炉煤气剩余时管网压力稳定。放散点火采用焦炉煤气，以满足高炉煤气放散排放的环保要求。放散烟囱位置在审查时确定。附表: 燃气工艺设备表3总图运输3.1.概述河北XX集团位于河北省石家庄平山县境内，集团拟在旧煤气站区扩建新的煤气柜区。3.2.总平面布置3.2.1柜区组成新建煤气柜区：主要包括5万立方米转炉煤气柜、10万立方米高炉煤气柜、5万立方米焦炉煤气柜、煤气加压站、电除尘、消防泵站。3.2.2总平面布置新建煤气柜区布置在旧有煤气站区的东南侧，新建5万立方米转炉煤气柜、10万立方米高炉煤气柜、5万立方米焦炉煤气柜均由北向南依次布置在柜区的东侧，煤气加压站布置在10万立方米高炉煤气柜西面，电除尘布置在5万立方米转炉煤气柜的西南侧，由于原有职工食堂位置不详，消防泵站只能暂时布置在新柜区围墙外职工食堂的南侧。详见附图。3.2.3竖向布置及场地排雨水根据提供的柜区地面标高显示，新建煤气柜区室外地坪标高暂定为167.5m，室内地坪标高暂定为167.80m，土石方量只能估算，因为煤气柜区东侧未有地形资料。由于旧有煤气站区室外地坪标高比新建煤气柜区室外地坪标高高，需采用挡土墙或放坡处理，新柜区南侧新建围墙处也需采用挡土墙或放坡处理，挡土墙平均高约2.2m，挡土墙总长约250m。场地雨水排水采用暗管与雨水篦相结合的方式排出区外。3.3.道路新建煤气柜区设有环行车道，道路宽度为4m。3.4.消防、警卫、绿化由于新柜区四周均设有环行道路，故可以满足消防车通行。柜区四周设有围墙及大门。该柜区为新建，但属于在旧有厂区改造，故绿化用地率采用15，绿化面积为4032m2，在道路两旁及边角空闲地带种植适宜当地生长的花草树木，以净化环境、美化厂区。3.5.主要技术经济指标表表5-1 主要技术经济指表及工程量序号项目名称单位数量备注1占地面积m226880围墙内2绿化面积m240323道路m240854围墙m5335土石方量m332107其中：填方 m322635 挖方m394726挡土墙m250 4自动化仪表4.1概述自动化设施包括: 5万立方米转炉煤气柜一座及加压站, 10万立方米高炉煤气柜一座, 5万立方米焦炉煤气柜一座和中板煤气混合及加压站。4.2主要检测与控制项目4.2.1.1 5万立方米转炉煤气柜及加压站柜内煤气温度检测柜内煤气压力检测柜内煤气储量检测、记录、报警、控制活塞速度检测、报警气柜高度检测煤气浓度检测、报警煤气进柜压力检测、报警煤气进柜温度检测、报警4.2.1.2 煤气加压站（一用一备）每台加压机入口煤气压力检测每台加压机出口煤气压力检测每台加压机入口煤气温度检测每台加压机出口煤气温度检测 加压机入口总管煤气压力检测、记录、报警、联锁加压机入口总管煤气温度检测加压机出口总管煤气压力检测、记录、调节加压机出口总管煤气温度检测加压机入出总管煤气流量检测、记录、累积加压机冷却水给水总管压力检测加压机冷却水给水总管温度检测加压机冷却水给水总管流量检测、记录加压机冷却水排水总管温度检测煤气柜区氮气压力检测加压机氮气入口总管压力检测加压机氮气入口总管流量检测、记录、累计加压站送混合煤气总管流量检测、记录、累计、调节加压站送炼钢煤气总管流量检测、记录、累计4.2.1.3 煤气电除尘电除尘入口煤气压力检测电除尘入口煤气温度检测电除尘入口煤气氧气含量检测、记录、报警电除尘给水压力检测电除尘给水温度检测电除尘给水流量检测、记录、累计4.2.2.1 10万立方米干式高炉煤气柜柜内煤气温度检测柜内煤气压力检测柜内煤气储量检测、记录、报警、控制活塞速度检测、报警气柜高度检测、报警煤气浓度检测、报警、联锁进(出)柜煤气压力检测、记录、联锁进(出)柜煤气温度检测煤气放散管流量检测、记录、累计、联锁柜底油温检测、联锁油沟加热水进水温度检测、报警、联锁油沟加热水出水温度检测、报警、联锁油沟加热水进水压力检测、报警油沟加热水出水压力检测、报警油沟加热水出进水流量检测、记录、累计4.2.2.2 10万立方米干式高炉煤气柜区管网冷却塔煤气进口压力检测冷却塔煤气进口温度检测、记录、联锁冷却塔进水压力检测冷却塔煤气进水温度检测、报警冷却塔煤气进水流量检测、记录、累计 4.2.3.1 5万立方米干式焦炉煤气柜柜内煤气温度检测柜内煤气压力检测柜内煤气储量检测、记录、报警、控制活塞速度检测、报警气柜高度检测、报警煤气浓度检测、报警、联锁进(出)柜煤气压力检测、记录、联锁进(出)柜煤气温度检测煤气放散管流量检测、记录、累计柜底油温检测油沟加热水进水温度检测、报警、联锁油沟加热水出水温度检测、报警、联锁油沟加热水进水压力检测、报警油沟加热水出水压力检测、报警油沟加热水出进水流量检测、记录、累计4.2.4.1中板煤气混合站混合前高炉煤气温度检测混合前高炉煤气压力检测、记录混合前高炉煤气流量检测、记录、累积、调节混合前焦炉煤气温度检测混合前焦炉煤气压力检测、记录混合前焦炉煤气流量检测、记录、累积、调节4.2.4.2中板煤气加压站（三用一备）每台加压机入口煤气压力检测每台加压机出口煤气压力检测每台加压机入口煤气温度检测每台加压机出口煤气温度检测 加压机入口总管煤气压力检测、记录、报警、联锁加压机入口总管煤气温度检测加压机出口总管煤气压力检测、记录、调节加压机出口总管煤气温度检测加压机出口总管煤气流量检测、记录、累积加压机冷却水给水管温度检测每台加压机冷却水排水管温度检测4.2.5煤气外网及放散外网煤气压力检测外网煤气温度检测 外网煤气流量检测、记录、累积高炉煤气放散压力检测高炉煤气放散温度检测点火用焦炉煤气压力检测点火用焦炉煤气温度检测高炉煤气放散流量检测、记录、累积、调节点火用焦炉煤气流量检测、记录、累积吹扫氮气压力检测4.2.6生产、消防泵站系统生产消防泵出口支管压力（5点）生产消防泵出口总管压力、流量（2点）污水提升泵出口支管压力（2点）污水提升泵出口总管压力、流量（1点）生产消防泵站储水池出水位（1点）生产消防泵站集水坑出水位（1点）污水提升泵站集水坑出水位（1点）4.2.7主要控制系统说明送往煤气用户是通过调节加压机出口总管煤气压力来实现的。混合煤气控制，采用流量串级-比例调节，实现比例混合控制。4.3 自动化仪表装备水平及仪表选型上述检测与控制项目全部采用计算机控制系统，计算机系统采用西门子S7-400(与电力专业合用)，配操作站。现场仪表采用本质安全型仪表，调节切断阀采用气动调节切断阀，以满足现场的安全防爆需要。4.3.1控制阀门调节阀具有固有的调节特性，控制装置的输入信号为420mA.DC，还将提供位置指示和手动调节，控制装置的执行机构为气动型。切断型阀门控制信号为240VAC或24VDC，有开、关到位信号，执行机构为气动型。4.3.2流量计电磁流量计：用于测量液体介质流量，流量转换器输出信号为420mA.DC，威力巴流量计：用于测量气体介质流量，与差压变送器配套用，输出信号为420mA.DC。孔板流量计：用于测量焦炉气体介质流量，与差压变送器配套用，输出信号为420mA.DC。4.3.3压力、差压变送器采用智能型压力、差压变送器，输出信号为420mADC(二线制)，通讯采用HART协议 4.3.4热电阻分度号为Pt1004.3.5液位、物位测量水位采用投入式静压液位变送器，煤气柜位采用超声波料位计；输出信号为420mADC4.4 控制室的设置控制室设计考虑防尘、防震并保持温度在1828。并考虑设备安全接地和防静电接地系统。4.5 仪表动力消耗电源:自动化仪表与控制系统的供电与工艺设备的供电级别相同，计算机系统的电源设置UPS不间断电源。气源：0.30.6MPa无油无水压缩空气或氮气。4.6 仪表维护、维修设施仪表维护、维修设施应根据全厂情况统筹考虑。4.7.基础自动化系统4.7.1概述本基础自动化系统主要面向生产过程，完成生产过程的顺序控制、连续调节控制，通过基础自动化级操作人员可以进行人机对话、修改过程参量并改变设备运行状态，对其控制的生产过程进行监视和控制。4.7.2基础自动化操作方式基础自动化系统的操作方式分为以下三种：自动方式：基础自动化系统自动完成所需的功能，无须操作人员进行干预。半自动方式：由人工进行必要的参数设定，设备按预定程序对其进行控制。手动方式：由操作人员在控制室或机旁直接操作设备。4.7.3基本功能生产过程的顺序控制、连续控制工艺流程的画面显示与操作各设备运行状态监视生产报表的生成及打印报警信息的记录与打印过程参数回路显示和控制功能过程参数趋势显示及历史数据的查询组回路显示和操作功能4.7.4基础自动化软件基础自动化系统软件随硬件设备成套供货5 电气传动及控制5.1设计依据及范围设计依据：国家行业标准及规程规范，燃气及相关专业提供的任务委托书。设计范围: 中板煤气加压站，转炉煤气加压站，电除尘，5万立方米转炉煤气柜，10万立方米高炉煤气柜，5万立方米焦炉煤气柜，柜区外网、生产消防泵站及辅助设施的动力、传动、照明、防雷接地、防静电接地设计。5.2 负荷计算本工程总装机容量为1952kW，总计算负荷为1297kVA,自然功率因数0.795，功率因数补偿到0.92，总计算负荷为1133kVA。5.3 供配电系统该工程项目用电负荷主要为交流380V低压负荷，用电负荷等级为二级，煤气加压站内设有2台动力变压器，两路10kV电源分别引自附近10kV变电所。该工程的低压配电系统采用以放射式为主供电，为提高供电的可靠性，动力变压器二次侧通过母线联络，互为备用，当其中一路电源出现故障时，另一路非故障电源带所有负荷。低压配电选用固定式开关柜，柜内元器件采用国产优质品牌元件。为提高功功率因数，拟采用低压集中补偿方案，即在煤气加压站电气室内集中补偿；无功补偿装置选用无触点电力电子无功补偿设备，以提高补偿效果。5.4 电气传动电气控制设备的设计选型根据工艺要求，以安全、方便、可靠、经济为原则。对75kW 以上交流电机采用软启动装置进行启动和控制，其余电机采用直接启动；马达中心（MCC）控制柜选用固定式开关柜，柜内元器件采用国产优质品牌元件。电除尘电气控制设备及煤气放散点火装置由厂家成套供货。为保证控制系统安全可靠，自动化系统拟采用西门子 S7-400 PLC控制，操作台和机旁操作箱内设现场总线模块，现场总线模块选用 TURCK 防爆型总线I/O模块；PLC与现场总线I/O模块之间采用PROFIBUS DP 总线连接。5.5 电力设施在煤气加压站主厂房旁设电气室和操作室各一个，在生产、消防泵站设配电操作室一个，电气室，操作室及消防泵站配电操作室均为非爆炸危险区。电气室面积约30mX8.7m,包括配电室和变压器室，用于放置配电柜、传动柜、PLC柜、电除尘控制设备及动力变压器，主要负责整个煤气柜区的供配电和传动控制。操作室面积约9mX8.7m, 用于放置工作站和煤气放散点火装置，以此操作煤气柜区的电气设备。生产、消防泵站配电操作室面积约6mX4.5m, 用于放置配电柜、传动柜、集中操作台，以此操作生产、消防泵站电气设备。5.6 照明照明电源引自电气室的低压配电柜，由单独的配电回路供电。在煤气加压站、电除尘、煤气柜等爆炸危险区域内采用防爆灯具，照明线路采用铜导线和双极开关，电气室、操作室和辅助间等非爆炸危险区域采用荧光灯，厂房内等场所根据现场条件采用高效节能防爆灯具。5.7 电缆及其电缆敷设由附近10kV变电所引入的高压电源电缆选用YJV22-10KV电缆，10KV供电线路采用直埋敷设。其他低压动力电缆选用YJV-1000电缆,控制电缆选用KVV-500电缆；敷设方式采用埋地穿管和电缆桥架相结合的敷设方式。5.8 防爆煤气柜、煤气加压站和电除尘为乙类火灾危险防爆场所，该区域内的电气设备及施工图按防爆要求开展设计，电气设备选用防爆设备。5.9 防震、防雷、防静电、电气接地防震：电力设施及电气设备均采用相应措施防震加固，按抗震烈度7度设防。防雷：对煤气柜、煤气加压站、电除尘及其他构筑物按一类防雷构筑物设置防雷装置，所有防雷接地均进行可靠电气连接，防雷接地冲击电阻小于10欧母。接地：电气设备外壳等正常不带电的金属部分均要求可靠接地，低压系统采用TN-S接地系统。防静电：区域煤气管网设置防静电接地，接地电阻小于10欧母，引下线间距小于100米，在阀门、法兰等连接处应设置跨接装置，煤气柜、煤气加压站和电除尘接地电阻不大于1欧母，接地点不少于2处。包头钢铁设计研究总院设备表工号：G014 工程名称：河北XX集团煤气柜工程 工程 车间（工段）名称：传动序号设 备 名 称订 货 技 术 条 件单位数量单重（吨）设备制造厂名或供订货用图纸图号备 注型 号技 术 规 格1动力变压器1600kVA 10/0.4kV台22低压MCC柜台363自动化系统硬件套14自动化系统软件套15户外防爆操作箱个706操作箱个127防爆电源箱个88电源箱个39照明箱个56热力设施6.1 概述 热力设施包括热水、蒸汽供应。热水、蒸汽用量由厂区主管网接出。6.2 热水供应热水用户分为生产和采暖用热水。生产热水用户有10万立方米高炉煤气柜及5万立方米焦炉煤气柜柜底油槽加热。采暖用热水有10万立方米高炉煤气柜、5万立方米焦炉煤气柜、煤气加压站及辅助间等。生产热水用量为15t/h，压力为0.4MPa,温度为95/70,冬季使用.采暖用热量为0.52GJ。压力为0.4MPa，温度为95/70。热水从厂区主管网接出.主管管经为DN125。6.3 蒸汽供应 蒸汽用于煤气柜区保温。蒸汽用量为0.8t/h, 压力为0.2-0.4MPa, 蒸汽从厂区主管网接出。主管管经为DN80。7给排水设施7.1 概述 本设计主要包括河北XX钢铁有限公司煤气柜区给排水设施及其相应的给排水管网。为节约用水提高水的循环率，本设计煤气柜区生产废水经提升后补入原炼钢浊环水系统，作为原炼钢浊环水补充水。为节约能源、降低能耗，给排水设施的自动控制力争简捷，以适应厂情节省投资。7.2 现状XX集团现有一大口井，产水量为500 m3/h。厂区未建新水泵站、消防泵站及消防水池，生产供水有时中断，稳定性较差。生产、生活排水采用合流制排水，排入厂区现有排水管网。雨水采用明沟排放。该区域的暴雨强度公式参考石家庄市。7.3设计接点柜区生产新水、生活供水管道、生产、生活排水管道、雨水明沟接点设计至柜区维界，维界以外由甲方负责。7.4供排水系统根据工艺专业提供用水技术要求，供排水系统设计如下：7.4.1生产给水系统生产新水用量为21m3/h，水源由甲方提供。由于厂区生产水供水不稳定，同时水压不能满足用户要求，本设计在生产、消防泵站内设有生产新水加压泵组，生产新水经加压后供电除尘及加压机冷却用水，供水压力为0.60MPa。用后水自流至柜区生产废水提升泵站集水池，以泵加压补入原炼钢浊环水系统循序使用。7.4.2生活给水系统生活用水量为2m3/h，由厂区生活、消防管道供给，水源由甲方提供。7.4.3消防给水系统消防用水按建筑设计防火规范（GBJ16-87 2001版），柜区最大消防水量为40L/S，由于全厂未建消防泵站及消防储水池，又鉴于煤气柜区火灾危险性较大，且一旦发生火灾扑救困难，必须有稳定的消防水源及充足的消防水量。因此在煤气柜区设有专用消防水泵站。7.4.4 生产废水、生活污水排水系统柜区焦炉煤气冷凝水排水量9.5m3/h ，由于焦炉煤气冷凝水中含有焦油及酚，该部分排水收集后由总厂酚水车外运处理。柜区其余生产废水经废水提升泵站提升后补入原炼钢浊环水系统循序利用，循序利用水量为27 m3/h。柜区生活排水量1.6m3/h，排入厂区生产、生活排水管网，生活污水处理由总厂统一考虑。7.5 给排水构筑物 7.5.1生产、消防水泵站 柜区设生产、消防水泵站1座，生产、消防水泵站由水泵间、储水池、配电操作室组成。水泵间为半地下自灌式，地上3.5m，地下2.0m，L×B18×6m，内设2组共计5台水泵、起重设备等。泵站内设700m3储水池1座，共分两格，其中200 m3为生产储水量，500 m3为消防储水量。 7.5.2 柜区生产废水提升泵站柜区设生产废水提升泵站1座，泵站由水泵间及集水池组成，水泵间内设1组共2台水泵。 泵站设于煤气加压站辅助间内，为地上非自灌式泵站，泵站平面尺寸为：L×B=6m×6.9m。7.6管网设计7.6.1生产供水管网供水管线采用单管路供水。供、回水管道均为直埋，管材全部采用钢管，干管管径DN150。7.6.2生活给水管网柜区生活给水管网采用枝状布置，干管管径为DN20，管道为直埋敷设，管材为镀锌钢管。7.6.3消防给水管网柜区消防管网采用环状布置，干管管径为DN150，管道为直埋敷设，管材为钢管。沿消防管道设室外地下式双栓口消火栓，消火栓间距不大于120米。7.6.4排水管网煤气柜区域设有生活排水系统，排水管道埋地敷设，管材为铸铁管。7.7.安全供水措施7.7.1供电电源各循环系统供水设备均设两路独立供电电源。7.7.2供水泵组各供水泵组均设有备用泵，当工作泵发生故障时，备用泵可自动投入运行。7.8 给排水设施的操作和管理所有水处理构筑物均采用操作台集中手动操作和机旁操作箱操作。7.9技术经济指标生产新水用量： 21 m3/h （间断流量60m3/h）生产排水量（焦炉煤气冷凝水） 9.5m3/h串接用水量： 27m3/h生活用水量： 2 m3/h生活排水量： 1.6 m3/h总装机容量