山西文峰焦化科技有限公司221512500kva硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告(编辑修改稿)

山西文峰焦化科技有限公司221512500kva硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

生产。 然而，该工艺存在的资源和能源消耗高、技术提升慢、产出率低，而且环境污染较严重等问题，已成为企业持续发展的瓶颈。 为此，同翔公司专题研究 “皮江法炼镁工艺 ”综合利用，将目光锁定在优化工艺、节能降耗、清洁生产上。 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 9 页 在 “皮江法炼镁工艺 ”流程中，还原炉是金属镁冶炼中应用数多、能源消耗大和作业时间长的生产设备，因此也是改造潜力最大、实现节能降耗的关键所在。 20xx 年，同翔公司自行设计了配备自动换吸系统装置的蓄热式还原炉，将蓄热体 “移植 ”到还原炉上。 经过 3 个月运行试验后，技术人员惊喜地发现，在同等产量的基础上，该还原炉节能效果明显并能有效控制还原过程中的污染排放。 其工作原理是：在还原炉上分别设置两个充满蜂窝状陶瓷蓄热体的蓄热室。 在换向系统的作用下，通过间隔一定时间有序进出两蓄热室的风量进行热交换；使得改造前由炉壁吸 附和烟道排出的无功热值，经蓄热体一呼一吸的换吸作用而在蓄热室内储存，同时又随着两蓄热体之间相互有序的风量换切，再连续不断地输入炉膛内与新的煤气混合燃烧。 如此，在周而复始的风量换切和热交换中形成了高温空气燃烧的还原环境，实现了煤气充分燃烧、极限回收余热、减少废气排放等节能降耗目标。 蓄热技术在还原炉上的应用，使得炉中形成的燃烧空气达到 1000℃ 以上，而排烟温度降至150℃ 以下，余热的回收利用达到了极限。 仅此一项技术，就使同翔公司吨镁综合能耗由 吨标准煤下降为改造后的 吨，节能率达 %，还原循环时间减少了半个小时，大幅降低了烟气的排放浓度和排放量，达到了国家环保要求。 按照该公司年生产金属镁 10 万吨计算，每年至少可节煤 55 万吨，并使吨镁生产成本降低 1000 元以上。 截至 20xx 年底，该公司已投入大量资金陆续完成了 200 台蓄热式煤气还原炉， 234 台可控式煤气煅烧炉（竖窑）的全面改造等。 该公司在本企业内迅速推广综合利用技术以来，不但减少了污染和能耗，而且实现了增收超过 3000 万元的经济效益。 本项目为环保改造项目，项目的建设不但具有很好的经济效益更具有很大的社会意义。 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 10 页 本项目的建设能 够大量的节约煤资源，减少了热能损失，提高了燃料的利用率，更使得原本排放到大气中的烟尘等污染大大减少，从经济效益上来说变废为宝减少了浪费，且节省了大量的燃料方面的投入；从社会意义上来说大大减少了污染物的排放并且节省了有限的资源，为自然环境的维护和社会良好的发展起到了自己的作用。 因此本项目的建设很有必要，并且希望能够尽快实施。 编制依据 （ 1）委托书： （ 2）厂家提供的基础材料； （ 3）山西省环保局《环保专项资金项目可行性研究报告基本内容》； 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 11 页 项目目标及效果分析 国家发展规划以及有关政策法规 (1)国家发改委第 40号令发布的《产业结构调整指导目录 (20xx 年本 )》， 20xx年 12月 2日。 本技改工程通过炉窑工艺改进，燃煤改燃气、利用回转窑烟气余热分解白云石、还原炉蓄热交换工艺、射流真空技术属于资源节约综合利用技术与环境保护，本《可研》中建设的炉窑改造节能降耗工程，属鼓励项目。 （ 2）国务院颁布《关于环境保护若干问题决定》 1996年 8月，明确规定技改项目，要提高技术起点，采用能耗物小，污染物排放量少的清洁生产工艺。 本项目运行后，可以降低原料消耗，减少污染物排放，特别是 山西处于 SO2 严重污染区，减少 SO2排放，推行新的生产工艺符合国家政策。 （ 3）山西省发展改革委发布的《山西省产业指导目录（ 20xx年本）》20xx 年 1 月 6 日，本项目属 于 产业 政策 鼓励项目。 山西省是全国乃至世界生产镁及镁全金最大的省份和地区，镁业在山西省产业结构调整计划中，与不锈钢和铝为主的新材料一起被列为重点扶持的优势产业之一，已成为山西省第三大出口创汇产业，对山西经济发展做出了很大贡献。 山西省镁工业的根本优势来源于丰富的矿产资源、廉价的能源以及低成本冶炼技术的 采用。 山西省普遍采用皮江法炼镁工艺，单位投资成本和运行成本低于其他镁制取工艺；同时，由于白云石、煤炭及其他相关原料价格便宜，所以，山西镁生产总成本较低，形成了山西省镁的市场竞争优势。 闻喜县八达镁业有限公司作为闻喜县镁冶炼企业一个具有典型性山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 12 页 的企业，现有的较为传统的平窑煅烧工艺，平窑煅烧产生大量高温烟气经除尘器除尘后直接外排；煅烧后的高温煅白经简单敞开工降温后，送入制备车间；还原炉精炼炉型结构不尽合理，炉窑烟气经沉降室降温初步沉降后，经除尘器除尘后排放；真空热还原需要真空滑阀泵消耗大量的电能；较为落 后直接燃煤工艺，环保措施不彻底。 本工程建成后， 还原炉、煅烧炉由 燃煤改燃气 ，白云石煅烧由竖窑改为回转窑，还原炉改为蓄热式还原炉， 利用 回转窑 高温烟气和 煅白高温 预 热 空气 、改变真空方式，以及完善环保措施，具有较大的节能效果和环保效益。 每年节约标煤 45048 吨，使得该项目节能效益更加显著。 每年避免烟尘排放 、二氧化硫排放 吨 ,环境效益和经济效益明显。 山西作为全国重要产煤区使地方经济长期依 赖以煤为能源的生产模式。 企事业单位受这种模式的影响，造成了能耗大、污染大、发展滞后的局面，直接限制了企业的可持续健康发展。 本项目燃煤改燃气、实施炉窑技术改造、改变真空方式，使用采用热交换技术，对生产全过程进行控制，提高节能利用效率，减少污染物排放，降低了生成本，采取减污、降耗、节能的生产方式是企业实施可持续发展战略的重要组成部分，符合国家发改委《产车结构调整指导目录《（ 20xx年本）》的相关政策要求，属于产业政策鼓励项目，从产业政策、清洁生产和可持续发展角度分析是可行的。 、达标排放、减少排 污和治理效果 本工程工艺方案已经有成功的运行范例，且该工艺技术先进、成熟山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 13 页 可靠、安全适用、经济合理。 大型回转窑、预热解窑、高温煅白冷却器、还原炉炉及蓄热交换系统改造、射流真空工艺、二段式煤气发生炉在镁行业虽是新设备，但经过连续试验和类似镁行业使用，运行效果非常理想。 本工程建成后，每年节约标煤 45048吨，避免烟尘排放。 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 14 页 工程 改造 技术方案 项目改造前，在运行过程中存在燃烧方式不合理、炉窑结构落后、真空提取能耗高、节能措施和环保措施不完善。 本次治理项目主要针对八达镁业平窑煅烧工艺不做调整，不涉及 本项目的建构筑物维持现状，生产设备扩充和无关本项目和土建工程不进行罗列。 本次节能改造项目包括以下内容：  竖窑 改回转窑  还原炉改双蓄热式还原炉  精炼炉改双蓄热式精炼炉  燃煤改燃气  机械真空泵改蒸汽射流  原料车间改造  自动化控制系统建设及配套设施设备等工程建设。 改造后厂区总体规划及生产现状 镁业有限公司借鉴国内外先进的生产工艺结合本公司实际生产经验通过不断的技术改造，公司所有的生产镁产品的工厂均采用焦化厂的排放煤气，应用先进的蓄热技术及回转窑竖式预热器使能耗降低至吨镁消耗焦炉煤气 5000m3以 下。 采用高风温燃烧技术节能 50% 1．公司位于山西省闻喜县郭家庄镇柏林村，交通运输较为便利。 本次炉窑改造技术升级工程式只在项目范围内进行，不涉及该项目的维持现有建筑物，不做调整。 项目内容包括： a)回转窑系统：回转窑φ 64m，预热分解窑φ 、竖式冷却器 8m b)双蓄热还原炉及燃烧系统： 13台双蓄热还原炉， 26m3蓄热体 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 15 页 c)双蓄热精炼炉及燃烧系统： 3 台双蓄热精炼炉、 6m3蓄热体 d)射流真空系统： 10台 28000/LS射流真空泵、 1台 锅炉 e)煤气制备系统： 2台φ 二段式煤气发生炉 本次新建项目主要为回转窑（回转窑、预热分解窑、竖式冷却器）、双蓄热还原炉及燃烧系统、射流真空系统、煤气制备系统等建设，所用土地较为平坦，无明显高差，结合地形合理确定标高，满足生产和运输要求，力求填挖土方平衡，减少生态破坏。 厂区污水排放采用暗沟排放式，排入厂内污水处理系统。 厂区雨水排放采用地面排放式，排入厂区外排水沟。 厂区道路、广场采用混凝土路面，防止起灰、扬尘污染环境。 为了美化厂区环境，利用建筑物四周，道路两旁种植树木、花卉、草坪，形成三级绿化 体系，创造优美、舒适的生产环境，充分体现现代化生产企业风格。 2． 现有 生产 设施 现状 （ 1）生产工艺流程 本次金属镁炉窑改造技术升级节能减排项目仍采用热还原法冶炼金属镁，改造范围为燃煤改燃气、炉窑改造、改变真空方式，余热交换技术、煤气制备。 主要生产过程包括白云石煅烧、配料、粉磨、压球、还原、精炼、清洗包装以及辅助工序等环节，与现有生产工艺基本一致。 生产过程包括预热、熔化、精炼保温、铸锭、表面处理等环节。 金属镁工艺流程及污染物 排放分别见下图。 现生产工艺流程图 （ 2）主要工艺装置、原辅材米消耗及公用工程设施 A 主要生产选型 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 16 页 现有工程主要设备明细表 序号 名称 型号及规格 数量 1 平窑 14 12（座） 2 还原炉 34 支 /座 20（座） 3 电力真空泵 50（套） 4 循环冷却水系统 包括冷却塔 \泵 5（套） 5 碱洗塔 N 烟尘 :96%,NSO2:75% 2（台） 6 鄂式破碎器 φ 250 400 4（台） 7 球磨机 φ m 3（台） 8 压球机 φ 600 250 2（台） 9 精炼炉 3（台） 10 精炼锅 ㎡ 3（台） 11 铸锭模 4（套） 12 酸洗池 1 13 变压器 250KVA 2 14 地磅 20t 1 15 其他 提升机、清水池 B 原辅材料消耗 生产使用的原辅材料、包装材料及用量详见下表。 序号 原材料名称 吨产品消耗（ t） 年消耗量（ t） 1 白去石 16 1920xx 2 硅铁 15000 3 萤石粉 1800 4 2溶剂 1320 5 硫磺粉 48 6 硫酸 24 山西文峰焦化科技有限公司 2 12500KVA 硅铁矿热炉环保治理项目可行性研究报告 山西省冶金设计院 第 17 页 金属镁生产工艺流程 金属镁生产采用热还原法生产 , 白 去石为原料，硅铁和少量萤石为辅料。 先将原料白云石破碎后置于回转窑内煅烧 ,使原料中的碳酸钙、碳酸镁失二氧化碳化为氧化钙、氧化镁；再按一定比例加入还原剂硅铁和催化剂萤石于煅烧后的白云石中，将三者混匀磨成干粉高压制球，置于还原炉内加热。 耐热钢罐物料中炎焰加热下呈熔融状态，硅铁中的硅原子将氧化镁中的镁离子还原为金属镁，高温下金属镁呈气态，冷却后结晶生成粗镁，加入 2溶剂经精炼后生成金属镁。 白云石煅烧工艺 煅烧工艺 10～ 40mm 的白云石原料经筛分由大倾角皮带输送机送入竖式预热器顶部料仓。 竖立预热器受 料仓中物料经加料管送入预热器箱体内。 白云石在预热箱体内缓慢下移，并经 10000～ 11000C 的窑尾热气预热到9000C 左右。 回转窑通过安装在炉窑部烧嘴，向窑内提供高温预热源，高温煅烧使用白云石在 1150～ 120xxC发生的 MgCO3热分解反应。 CaCO3 MgCO3 CaO+Mg0+CO2 生成金属镁还原所需的 Mg0、 Ca0。 煅烧后的白云石在竖式冷却机内冷。