1、1、 總論1.1 項目名稱項目名稱：提純低燃值高爐煤氣綜合利用工程1.2 承辦單位承辦單位： 1.3 設計依據1.4研究的范圍和內容按咨詢委托書的要求，研究的內容包括：根據 高爐煤氣綜合利用現狀，在確保下游用戶安全、可靠用氣的基礎上，結合 提供的高爐煤氣提純技術，確定本項目的建設規模，產品方案，主要工藝流程及其相關的公用輔助設施，同時考慮節能減排和循環經濟的要求，并對上述內容進行投資估算和技術經濟分析。1.5 主要設計原則 先進性和實用性相結合，盡量節省投資； 認真分析本項目與現有設施的協調性和銜接性；總圖布置緊湊、合理，盡量節約用地，保證工藝流程通暢；嚴格執行國家和行業的有關設計規程、規范和

2、標準。1.6 公司簡介1.7 項目建設的必要性能源安全戰略的需要該項目實施后可減少天然氣用量約25%，可緩解對天然氣需求的瓶頸問題，使 的能源結構更加合理。節能減排的需要 高爐煤氣實際產量遠超原設計產量17.09104Nm3/h，達到了近21104Nm3/h，再加上后繼各生產線消耗降低，從而導致目前高爐煤氣放散率達到了40%以上，剩余高爐煤氣迫切需要加以綜合利用。降低產品能源成本的需要一方面大量的高爐煤氣在放散，另一方面天然氣的價格仍在上漲（據有關資料介紹在2011年西氣東輸二線建成通氣后，東亞天然氣大量進入中國后，天然氣價格還要上漲），這樣產品單位能源成本還將增加。環境綜合治理的需要高爐煤氣

3、的大量放散，不僅浪費能源，而且嚴重污染環境，本項目的實施不僅能改善周圍環境狀況，而且還可通過節能，年實現節約標準煤2.9萬t，給企業帶來良好的社會效益和經濟效益。1.8 項目建設的有利條件 具有優越的自然條件本項目建設地位于 廠區內，區域內功能齊全，設施配套，工程所需的水、電、氣等能源介質均可由綜合管網供給。 具有良好的工程建設管理經驗為適應市場變化，近幾年不斷加大工程項目投資力度，在項目實施的過程中，公司非常重視對工程項目的科學管理，并積累了豐富的工程建設組織管理經驗，為本項目的實施打下了良好的基礎。 具有可靠的原料資源具有穩定、可靠的高爐煤氣資源，并迫切需要將其綜合利用，因而為本項目的日常

4、生產運行提供了可靠的原料保證。 擁有先進、可靠的技術已為用戶設計建設了多套大型提純CO裝置。 具有充足的資金保證1.9 主要研究結果概要1.9.1 項目建設條件 選址 本項目建設地位于廠區現有煤氣站南側，占地約6000m2。 供電本項目2回路10KV電源從煉鐵35KV變電站10KV配電室兩段不同的母線引來。系統高壓部分裝機容量為: 6310kW，工作容量為: 5955KW；低壓部分裝機容量為: 3390kW，工作容量為: 2419kW。低壓部分設630KVA、10/0.4KV干式變壓器兩臺；配電系統采用單母線分段的接線方式；電源由10kV高壓配電室兩段不同的母線引來。本項目高壓配電室、低壓配電

5、室、變壓器室等均設于控制樓內。 供氣壓縮空氣：從現有壓縮空氣管道上接出一根DN25管道，經緩沖、過濾、冷卻和再過濾后，用作儀表氣源。壓縮空氣管道輸送壓力為：0.8MPa。 給排水本項目供水就近從廠區內主供水管網上接入，供水壓力為：0.30.4MPa；排水系統就近排入廠區內的排水干管。本系統界區內設950m3/h循環水冷卻系統一套。 通風空調在壓縮機主廠房、真空泵房及熱值儀室等場所設置事故通風機；在高低壓配電室、控制值班室、休息室和門衛等人員工作場所設置空調或通風設施。 資金本項目建設投資費用估算額為：9300萬元， 1.9.2 建設規模和產品方案本項目建設規模為提純60000Nm3/h（干基）

6、高爐煤氣原料氣。本項目提純產品氣設計工況基準點為：CO體積含量70 vol%，產量17500Nm3/h，熱值22004.18kJ/Nm3。1.9.3 主要工藝流程從現有煤氣柜后DN1800凈高爐煤氣總管上接出一根DN1400煤氣管道，送至本項目界區內。高爐煤氣壓縮至0.32MPa（G）后，進入預處理工序，在預處理工序中脫出大部分粉塵、全部無機硫和氧氣后，氣體溫度降到70。經上述處理后的合格原料氣進入提純裝置，在CO提純裝置中，CO氣體濃縮到70vol%，然后經產品氣增壓機壓縮到35KPa（G）后出界區。吸附尾氣從吸附塔頂出來后由放散塔高空放散。1.9.4 能源、環保、安全及工業衛生與消防 能源

7、本項目主要能源介質為電，主要耗電設備為煤氣壓縮機、羅茨風機和真空泵。生產達設計規模后，年耗電量為：4761.36104kWh；年耗新水量為：28104t；年耗氮氣量為：10104Nm3，共計折合標準煤：1.93萬t/a。 本項目提純氣生產工序能耗為0.1380kg標準煤/Nm3提純氣，設計中采取的節能措施符合國家能源政策。本項目實施后，年可替代天然氣3382104Nm3，折合標準煤3.8萬噸，采用提純氣替代混合氣（高爐煤氣與天然氣混合）用于各工業爐燃燒，年可節約標準煤1.03萬噸。本項目綜合能耗指標為：年可節約標準煤2.9萬噸，另外提純氣燃燒后煙氣相比混合煤氣燃燒后的煙氣能提高各工業爐內的輻射

8、換熱效果，也具有一定的節能作用。本項目實施符合國家能源政策，具有良好的經濟效益和社會效益。 環保、安全及工業衛生與消防本設計按照國家有關標準、規程和規范對涉及環保、安全及工業衛生和消防等方面的問題，采取了多種必要的措施，能滿足生產和國家有關標準要求，但有關CO的排放問題須與當地環保部門溝通。1.9.5 工程建設進度工程建設期為一年1.9.6 技術經濟分析 本工程項目主要技術經濟指標如下： 項目建設總投資：9300萬元；投資利潤率：14.42 財務內部收益率：15.01%；投資回收期：7.1 年1.9.7 結論本項目的建設從公司的客觀實際情況來說是必要的，技術上從理論分析亦是可行的。且本項目實施

9、后具有良好的社會效益和一定的企業經濟效益。1.10 需要說明的問題從高爐煤氣中提純CO工藝盡管從理論上可行，并通過了實驗室論證，但國內無該類項目實施先例，因而存在著一定的技術風險；本項目的關鍵設施吸附劑對原料氣的品質要求較高，尤其是粉塵和硫的含量，若原料氣品質達不到要求，將可能造成催化劑中毒，對整個系統產生極大的影響，因而本項目必須保證原料氣品質；由于現無適合的高爐煤氣緩沖用戶，本項目實施后，仍會有少量的高爐煤氣放散；從高爐煤氣利用的角度來說，本項目的經濟性較好。2、項目分析與策劃2.1 概況高爐投用后，產生約21X104Nm3/h高爐煤氣，目前利用率僅約60%，高爐煤氣放散量達81000Nm

10、3/h。為充分利用高爐煤氣化學能，減少高爐煤氣放散對環境的影響，擬推動對高爐煤氣進行提純的綜合應用項目。2.2項目背景及煤氣平衡目前所采用的高爐煤氣利用方式是在高爐煤氣中摻入部分天然氣提高其熱值供用戶使用，因為二種不同熱值的燃氣混合對高熱值燃氣要引起熵的損失，所以從能源利用角度來說不是最佳的利用方式。根據的特殊情況，目前剩余高爐煤氣利用方式主要有： 直接送入鍋爐生產蒸汽發電； 適當摻燒一部分天然氣，利用CCPP發電； 把高爐煤氣進行富化，提高其熱值到2200X4.18KJ/Nm3左右直接進入工業爐內燃燒。由于歷史的原因，不能自供燃料，又由于各生產機組能力有限，不能將高爐煤氣充分消化，一方面購入

11、大量的天然氣作燃料，另一方面多余的高爐煤氣又在放散，這對資源的保障和成本的降低大大不利，因此，從資源保障方面考慮，用高爐煤氣發電不是最佳選擇；若通過變壓吸附方式，把高爐煤氣中的56 vol%的氮氣去除大部分，提高其中CO濃度，使熱值達到2200X4.18KJ/Nm3，直接送入軋鋼加熱爐內使用，采用這種方式，既可解決高爐煤氣放散問題，又可解決天然氣供應緊缺問題，是目前最佳的選擇。一方面高爐煤氣大量放散，另一方面還在大量使用天然氣制備熱值約為21002200X4.18KJ/Nm3的混合氣（MG），其原因就是高爐煤氣熱值太低，未能將其合理利用。據此，提出將高爐煤氣進行變壓吸附，使煤氣中CO的體積含量

12、提高至約70vol%，以提高高爐煤氣單位熱值，供現有軋鋼工業爐使用，達到減少天然氣使用量，逐步實現高爐煤氣零放散的目的。經多方論證，并對相關項目進行實地考察，現已證明采用變壓吸附提純CO的工藝方案在技術上是切實可行的。根據 “咨詢委托書”的要求，本可行性研究報告將不對CO提純的具體工藝方案進行論證，僅根據技術資料進行該項目整體工藝方案的可行性研究。2.3 生產規模與產品方案的確定2.3.1 基本思路生產規模與產品方案的確定:以實現混合煤氣用戶熱值和壓力最穩定，高爐煤氣充分利用，濃縮成本最低，綜合效益最大化為原則。2.3.2高爐煤氣使用現狀分析 根據煤氣使用情況分析資料可知：現有生產線均采用混合

13、煤氣（高爐煤氣與天然氣混合），混合煤氣熱值約為2200X4.18KJ/Nm3，最大耗量：65000Nm3/h。 目前混合煤氣根據生產情況使用的波動范圍為2000065000Nm3/h，且瞬時波動幅度大，可達100%200%，波動方式呈不規則正弦波形。 目前高爐煤氣產量約210000Nm3/h，除熱風爐、噴煤及燒結使用外，可外送高爐煤氣量約為131700Nm3/h，高爐煤氣放散量高達81000Nm3/h；另一生產線投產后，若高爐煤氣不加以合理利用，其放散量仍高達49000Nm3/h。 隨著高爐冶煉強度的提高，高爐煤氣產量仍有增加的趨勢。2.3.3 建設規模與產品方案2.3.3.1建設規模本項目的

14、建設規模為：提純高爐煤氣原料氣60000Nm3/h（干基）。2.3.3.2產品方案本項目提純裝置設計工況基準點如下： 提純產品氣成分（V%）提純產品氣成分表（V%）化學成份CH4COCO2H2N2百分率/%（干基）0.22%70.00%9.41%0.25%20.13%100.00%流量/Nm3/h38.5122501646.843.83522.717500 提純產品氣熱值：2200X4.18KJ/Nm3 提純產品氣壓力：35KPa 提純產品氣溫度：常溫2.4 提純裝置生產運行模式本系統提純產品氣CO體積含量為70 vol%，對應煤氣熱值為2200X4.18KJ/Nm3，可不摻混天然氣，直接外送

15、，此時提純氣產量為17500Nm3/h。生產用氣不足部分由高爐煤氣摻混天然氣補充，其控制熱值與提純產品氣一致。特殊情況下，可通過降壓方式將提純產品氣CO體積含量降低1020%（可調），以增大產量，系統以摻混天然氣方式補充不足熱值，使外送產品氣熱值穩定在2200X4.18KJ/Nm3。該模式可保證用戶生產用氣安全、穩定。2.5 高爐煤氣放散采用變壓吸附提純裝置后，還必須合理利用現有25t燃氣鍋爐（可考慮將多余蒸汽發電），將其作為緩沖用戶，以適應并平衡用氣負荷的波動，實現高爐煤氣的零放散。3、工藝方案3.1 原料氣來源及技術參數本提純裝置原料氣利用1000m3級高爐生產的副產煤氣，用量約60000

16、Nm3/h（干基）。高爐煤氣從現有120000m3煤氣柜后DN1800煤氣總管上接出，其技術參數如下：高爐煤氣化學成份表化學成份CH4COCO2H2N2O2H2O（氣）百分率/%（干基）0.50%24.0%16.0%1.0%57.5%1.0%飽和100.00%流量(干基）/Nm3/h335.016080.010720.0670.038525.0670.060000.0 原料氣壓力：8000150Pa； 原料氣溫度：60； 原料氣SO2的濃度：1ppm； 原料氣中H2S的濃度：100ppm； 原料氣粉塵：10mg/Nm33.2 提純產品氣設計工況提純產品氣設計工況表（ 提供）化學成份CH4COC

17、O2H2N2百分率/%（干基）0.22%70.00%9.41%0.25%20.13%100.00%流量/Nm3/h38.5122501646.843.83522.717500 外送提純產品氣壓力：35KPa 外送提純產品氣熱值：2200X4.18KJ/Nm33.3主要工藝流程從現有12萬m3煤氣柜后DN1800凈高爐煤氣總管上接出一根DN1400煤氣管道，將高爐煤氣送至本項目界區內。高爐煤氣壓縮至0.32MPa（G）后，進入預處理工序，在預處理工序中脫出大部分粉塵、全部無機硫和氧氣后，氣體溫度降到70。經上述處理后的合格原料氣進入提純裝置，在CO提純裝置中，CO氣體濃縮到70vol%，然后經產

18、品氣增壓機壓縮到35KPa后出界區。吸附尾氣從吸附塔頂出來后高空放散。進入變壓吸附提純裝置前，應滿足：粉塵含量10mg/Nm3,同時沒有有機硫，保證無機硫含量100PPm，氧氣含量1v%。預處理工序分為脫硫和除氧兩部分。在此工序中原料氣中的無機硫和氧氣被除去。保證進入PSA-CO工序中的原料氣中不含無機硫、氧氣含量小于0.01%。3.4 項目技術方案簡介-變壓吸附（PSA）技術變壓吸附（PSA）技術是近30 多年來發展起來的一項新型氣體分離與凈化技術。1942年德國發表了第一篇無熱吸附凈化空氣的專利文獻。60年代初，美國聯合碳化物公司首次實現了變壓吸附四床工藝技術的工業化。由于變壓吸附技術投資

19、少、運行費用低、產品純度高、操作簡單、靈活、環境污染小、原料氣源適應范圍寬，因此，進入70年代后，這項技術被廣泛應用于石油化工、冶金（焦化）、輕工及環保等領域，特別在國內化工行業近十多年里得到了較快的發展，主要用于氣體分離，制氧、提取氫、提取CO2、提取CO等等。變壓吸附氣體分離工藝過程是吸附劑在物理吸附中所具有的兩個基本性質：一是對不同組分的吸附能力不同，二是吸附質在吸附劑上的吸附容量隨吸附質的分壓上升而增加，隨吸附溫度的上升而下降。利用吸附劑的第一個性質，可實現對混合氣體中某些組分的優先吸附而使其它組分得以提純；利用吸附劑的第二個性質，可實現吸附劑在低溫、高壓下吸附而在高溫、低壓下解吸再生

20、，從而構成吸附劑的吸附與再生循環，達到連續分離氣體的目的。本項目PSA工序簡述如下： PSA-1工序簡述 PSA-1工序的作用是分離原料氣中的無機硫和水等雜質。進入界區的原料氣，首先由煤氣壓縮機增壓到0.32MPa（G），同時溫度控制在70左右，再由原料氣進口閥從塔底進入PSA-1工序吸附塔，半成品氣從吸附塔頂部排出。經過一定循環步驟后，吸附塔內的雜質氣體通過沖洗方式排出吸附塔，送出界區。 為了保證半成品氣的連續輸出和適應今后工況變化而靈活調節產量，PSA-1工序由二套裝置組成。每套裝置有2臺吸附塔，任何時刻均有1臺吸附塔處于吸附步驟，其余各塔處于吸附劑再生過程，2臺塔交替工作從而達到連續分離

21、雜質的目的。在一個周期中每個吸附塔均經歷：吸附、沖洗再生兩個工藝過程。具體步驟如下：a吸附 增壓的原料氣從吸附塔底部進入PSA-1工序的吸附塔中，在預定的吸附壓力下，混合氣中的有害雜質被專用吸附劑吸附下來，CO、N2、CH4等未被吸附的組份作為吸附尾氣從吸附塔頂流出吸附塔，送到后工序。當吸附塔中的雜質吸附前沿到達吸附塔的預定位置后，關閉吸附塔的原料氣進口閥門和吸附尾氣出口閥門，吸附塔停止吸附步驟，開始轉入沖洗再生過程。b沖洗再生 結束吸附步驟后，將PSA-CO的尾氣從吸附塔的塔頂送入吸附塔對吸附劑進行沖洗再生，再生過程中吸附塔壓力保持不變。至此，吸附塔完成了一個完整的吸附再生循環過程，并為下一

22、個循環過程做好了準備。裝置中9臺吸附塔交替進行以上各個步驟的操作，從而得到滿足產品規格要求的半成品氣。 除氧工序簡述經過脫硫工序的原料氣自上而下的通過脫氧塔。在脫氧塔內，原料氣中的氧在催化劑的作用下與原料氣中的氫和一氧化碳發生反應，生成水和二氧化碳而被除去。在這一過程中，根據反應原理，需要消耗一部分原料氣中的氫和一氧化碳。 PSA-CO工序簡述 PSA-CO工序的作用是使CO與其它組份如CO2、N2、CH4等雜質組份分離，得到CO產品。從預處理工序來的半成品氣，經進口閥從塔底進入PSA-CO工序吸附塔，吸附尾氣從吸附塔頂部排出。經過一定循環步驟后，吸附塔內合格的CO通過抽真空方式排出吸附塔，進

23、入CO產品氣罐。 為了保證CO產品的連續性和適應今后工況變化而靈活調節產量，PSA-CO工序由兩套裝置組成。每套裝置有8臺吸附塔，任何時刻均有3臺吸附塔處于吸附步驟，其余各塔處于吸附劑再生過程的不同階段，8臺塔交替工作從而達到連續分離CO的目的。在一個周期中每個吸附塔均經歷吸附、均壓降壓、抽空、均壓充壓、（終）充壓等工藝過程。具體步驟如下：a吸附 半成品氣從吸附塔底部進入PSA-CO工序的吸附塔中，在預定的吸附壓力下，混合氣中的CO被專用吸附劑PU-1吸附下來，CO2、N2、CH4等未被吸附的組份作為吸附尾氣從吸附塔頂流出吸附塔送出界區。當吸附塔中的CO吸附前沿到達吸附塔的預定位置后，關閉吸附

24、塔的原料氣進口閥門和吸附尾氣出口閥門，吸附塔停止吸附步驟，開始轉入再生過程。b吸附塔均壓降壓 結束吸附步驟后，將吸附塔與處于低壓狀態的吸附塔連通，對吸附塔進行降壓，對塔內死空間的氣體和解吸下來的氣體中的有用組分進行回收。c抽真空 均壓降壓結束后，為得到產品CO并使吸附劑得到徹底地再生，用真空泵逆著吸附方向對吸附塔進行抽真空，使被吸附的CO解吸，解吸下來的CO流入產品氣罐。d吸附塔的均壓升壓 抽真空步驟結束后，吸附塔與處于高壓狀態的吸附塔連通進行均壓升壓。均壓升壓氣體從吸附塔的頂部逆著吸附方向導入吸附塔，達到升壓的目的并且回收均壓罐中的有用組分。e吸附尾氣對吸附塔終升壓 均壓升壓步驟后的吸附塔內

25、壓力還未達到預定的吸附壓力，為了使吸附塔可以平穩地切換到下一次吸附并保證吸附塔中的CO濃度前沿在終充過程中平穩移動，需要通過相應的升壓調節閥緩慢而又平穩地用另一處于吸附步驟的吸附塔的吸附尾氣將吸附塔壓力升至預定的吸附壓力。至此，吸附塔完成了一個完整的吸附再生循環過程，并為下一個循環過程做好了準備。每套裝置中8個吸附塔交替進行以上各個步驟的操作，從而得到滿足產品規格要求的產品一氧化碳。3.5 系統整體調配方案 當用氣負荷大于系統出力（超過17500Nm3/h，熱值：2200X4.18KJ/Nm3）時，利用現有煤氣加壓及混合站，以同熱值的高爐煤氣混天然氣補充不足氣量，但小流量時須靠高爐煤氣提純系統

26、自帶的高爐煤氣混天然氣設施補充； 當用氣負荷小于系統出力（低于17500Nm3/h，熱值：2200X4.18KJ/Nm3）時，須及時調整提純裝置負荷，緊急狀態時，采取事故回流放散措施。根據目前生產情況，該工況出現的概率較低； 為保證用戶熱值穩定，在提純氣出口及混合氣出口采用在線熱值跟蹤控制方式；提純裝置故障時，可切換至現有系統，保證生產正常運行；以現有25t燃氣鍋爐作為高爐煤氣緩沖用戶，實現高爐煤氣零放散。3.5主要設備表3.5.1主要非標設備主要非標設備表序號非標設備名稱技術規格材質數量（臺）1預處理塔13600Q345R22預處理塔23400Q345R43預處理塔33400Q345R84吸

27、附塔3600Q345R165吸附尾氣緩沖罐3200Q345R26置換氣緩沖罐3200Q345R27產品氣緩沖罐3500Q345R68噴淋塔2600Q345R19汽水分離器1800Q345R110離心機增壓后汽水分離器1200Q345R211儀表空氣緩沖罐1200Q345R112離心機后冷卻器Q235213除氧后冷卻器Q235214真空泵前冷卻器Q235415真空泵后冷卻器Q235216提純尾氣放散塔1小計563.5.2主要動力設備主要動力設備表序號設備名稱技術規格單位數量1原料氣離心壓縮機進口壓力：3KPa；出口壓力：0.32MPa（G）；流量：715m3/min；2800KW套22置換氣羅茨

28、鼓風機進口壓力：4KPa；出口壓力：39.2KPa；流量：28m3/min；37KW套23產品氣增壓機進口壓力：4KPa；出口壓力：39.2KPa；流量：407.5m3/min；355KW套24真空泵W1200型；1.2m3/s；110KW套45真空泵W2400型；2.4m3/s；220KW套126液壓站套17防爆單梁起重機起吊重量：10t套28冷卻水泵（見水道專業）1000t/h；揚程：32m臺29冷卻塔（見水道專業）600t/h臺210儀表氣冷干機（見熱力專業）5m3/min臺2合計263.5.3主要程控閥門主要程控閥門表序號技術規格單套數量裝置套數總數備 注1DN200102202DN2

29、5082163DN300242484DN35082165DN4008216小計581163.5.4 吸附劑用量序號填料總量/噸消耗/年1P-143053052P-14B127253P-5A304P-13885P-9506瓷球274小計11743.6 工藝平面布置本項目布置在現有煤氣站區域南側的空地上，占地面積約6000m2。各工藝設備按工藝流程順序布置。站區內主要建、構筑物有：煤氣壓縮機主廠房，煤氣鼓風機、真空泵房，循環水泵房，冷卻塔及控制樓等輔助用房。本系統為獨立站房，四周設有防護圍墻，站內設有4m寬消防通路。煤氣壓縮機主廠房采用雙層結構，煤氣壓縮機呈單列布置，運轉層設在二層，冷卻器及油站等

30、設于一層，壓縮機室外閥門操作平臺與二層相連，主廠房內二層設有10t電動單梁防爆起重機一臺，LK=10.5m。各種吸附塔及儲罐等設施均露天布置。3.7工藝技術特點 主要工藝設備按先進、可靠和適用的原則選取； 盡量利用現有設施，以節省投資； 廠區布置在盡量節約用地的前提下，充分考慮今后發展的可能性及與現有系統的銜接性； 注意工廠設計與周圍環境的協調性； 充分考慮生產安全與環保的要求。3.8工作制度及勞動定員 三班工作制，四班三運轉，年工作小時：8000h。3.9工程建設期 工程建設期：1年3.10項目主要技術經濟指標 項目達產后，其主要技術經濟指標見下表：項目主要技術經濟指標表序號指 標 名 稱單

31、 位數 量備 注一項目產品1提純產品氣Nm3/h17500CO體積含量70%折合節約天然氣Nm3/h3382天然氣熱值：2200X4.18KJ/Nm3二原料氣消耗1高爐煤氣Nm3/h60000干基三動力消耗1年耗新水量104t282年耗電量104Kw.h4761.37不含現有煤氣加壓設施四項目占地面積m26000五建構筑物面積m22880六綠化面積m21200七建構筑系數%48八綠化系數%20九生產制度班三班四班三運轉十年工作天數小時8000十一勞動定員人30含管理人員4、 總圖運輸4.1概述4.1.1地理位置廠區道路與城市道路網（外環西路等）相接，外部鐵路和公路交通運輸十分方便。4.1.2設

32、計依據 設計采用的標準、規范： 工業企業總平面設計規范（GB50187-93） 建筑設計防火規范（GB500162006） 廠礦道路設計規范（GBJ22-87） 總圖制圖標準（GB/T50103-2001） 業主提供的1：1000廠區地形圖。4.1.3氣象條件衡陽地區屬亞熱帶大陸性氣候，冬春多雨，夏秋干旱。極端最高氣溫 40.8極端最低氣溫 7.9全年平均氣溫 17.9年平均降水量 1329.1mm日最大降水量 142.3mm冬季最冷月相對濕度 80%夏季最熱月相對濕度 71%最大積雪深度 16cm主導風向受季風控制，冬季多北風和東北風（靜風率27%），夏季多南風和東南風（靜風率16%）。4.

33、2總平面布置4.2.1 設計內容本工程設計內容為提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣，主要建構筑物包括各種氣體儲罐、吸附塔、循環冷卻水系統及其配套設施煤氣壓縮機主廠房、真空泵房、控制樓和尾氣放散塔等。4.2.2設計原則 力求本工程總平面布置符合 總體規劃要求，且布置緊湊，節約用地。 滿足生產要求，物流順暢。 充分利用現狀地形，因地制宜進行布置。 滿足防火、防噪、防振、防爆要求。 適應內外運輸，線路短捷順直。 遠近建設關系，全面統一考慮。4.2.3總平面布置從北往南分別為電氣樓、PSA區（包括煤氣壓縮機主廠房,真空泵房和各種吸附塔及儲罐等）、循環冷卻水系統。總用地面積約6000m2。站區四周設

34、有2.2m高防護圍墻。4.3道路運輸本工程站區外部道路利用 廠區現有道路。站區內設有消防道路，道路均為城市型，寬度4m。4.4豎向布置及場地排雨水4.4.1豎向布置本工程場坪標高82.00m（黃海高層），室內地坪標高為82.3m。4.4.2 場地排雨水本工程采用暗管排水方式，場地雨水就近接入廠區排水管溝。4.5消防本工程站區的消防利用工業園現有消防設施和人員，本設計僅考慮在站房周圍沿道路布置消防栓。4.6綠化為綠化和美化站區環境，本設計考慮在道路兩旁種植綠蘺和行道樹，站房周圍空地種植草皮。5、 公用輔助設施5.1熱力設施5.1.1設計依據 工藝提供的原始資料壓縮空氣站設計規范（50029-20

35、03）鋼鐵冶金企業設計防火規范（GB50414-2007）工業企業設計衛生標準（GBZ1-2002）工業金屬管道設計規范（GB503162000）5.1.2設計內容及范圍 本項目為提純低燃值高爐煤氣綜合利用工程，本系統為各氣動設備提供純凈、干燥的壓縮空氣，用作儀表氣源。系統在界區內新建設5m3/min，0.8MPa冷干機二臺及其相關輔助設施。5.1.3 系統配置從現有壓縮空氣管道上接出一根DN25壓縮空氣管道，經緩沖、過濾、冷卻和再過濾后，用作儀表氣源。壓縮空氣管道輸送壓力為0.8MPa，經凈化處理后，用不銹鋼管送至提純系統氣動設備現場。5.1.4 主要設備 空氣緩沖罐公稱容積：1m3；公稱壓

36、力：1.0MPa；數量：1臺 冷凍干燥機額定處理量：5m3/min/臺；數量：2臺（一用一備） 前置過濾器額定處理量：5m3/min/臺；數量：2臺（一用一備）后置過濾器額定處理量：5m3/min/臺；數量：2臺（一用一備）5.2給排水設施5.2.1概況本項目為提純低燃值高爐煤氣綜合利用工程，本次設計只考慮與本工程有關的、廠區以內的生產給水、生活給排水、雨水及站區消防水。5.2.2給水系統5.2.2.1水源 外部供水管網壓力不小于0.4MPa，水質符合生產、生活用水要求。5.2.2.2用水量情況 本工程生產用水量主要是循環用水，循環水總量950m3/h，循環水系統補充新水20m3/h，本工程所

37、用新水總量20m3/h。生活用水量1.5m3/d。5.2.2.3生產用水循環水系統：循環水系統總水量950 m3/h，其工藝流程如下： 用戶用后水 冷卻塔 冷水池 水泵電子水處理儀循環使用。用戶用后的水，利用其余壓直接上冷卻塔，冷卻后的水進入冷水池，再由泵加壓送往用戶循環使用。為確保循環水系統中的水質穩定，本設計在水泵的出水管上加設電子水處理儀。系統設循環水泵房一座。泵房尺寸為LBH=1294m。地上式泵房。泵房內設循環水泵兩臺（一用一備），每臺Q=1000m3/h，H=32m，N=160kW。電子水處理儀一臺。設玻璃鋼機械通風冷卻塔二臺，冷卻能力：Q=600m3/h，溫差5-8，塔下水池尺寸

38、為LBH=18.09.04m,地上式。循環水系統的新水補充按總循環水量的2%，循環率占生產總用水量的98%。循環水系統中的補充新水量20m3/h，直接從廠區生產給水管上接入。5.2.2.4生活用水 生活用水主要是車間的洗手用水和衛生間用水，用水量1.50m3/d左右，直接從廠區生活給水管上接水。5.2.2.5消防用水 室內消防用水量為10L/S，室外消防用水量為25L/S，室外設置地上式消火栓，其間距不大于120m。室內設置室內消火栓，其間距不大于30m，同時根據建筑滅火器配置設計規范GB50140-2005要求配置一定數量磷酸銨鹽干粉滅火器。消防用水與生產用水為一個系統。直接從廠區生產給水管

39、網上接入。5.2.3排水生產車間其它用水（洗手、沖洗等用水），這部分水無污染，水量小，就近排入廠區排水溝。生活污水經化糞池處理后排入廠區污水管網。車間屋面雨水經排水溝匯集后排入廠區雨水管網。5.3供配電5.3.1供電電源現狀本工程2回路10KV電源從煉鐵35KV變電站10KV配電室兩段不同的母線引來。5.3.2概述本項目為提純低燃值高爐煤氣綜合利用工程，其電氣專業設計范圍為：該工程的10KV及低壓供配電、控制、照明、防雷接地及弱電設施（工業電視、煤氣泄漏報警）等。5.3.3負荷計算本工程負荷計算采用需要系數法，10kV高壓設備裝機容量為6310KW，380VAC低壓設備裝機容量為3390kW。

40、計算結果如下：1） 10kV高壓設備裝機容量Pe=6310kW工作容量P5955kW 計算有功Pj=4390kW 計算無功Qj=2274kvar 視在功率Sj= 4944kVA COS=0.89 2） 380V AC低壓設備裝機容量Pe=3390kW工作容量P2419kW 計算有功Pj=1940kW 計算無功Qj=1194kvar 視在功率Sj=2274kVA COS=0.85 3）10kV總計算負荷 計算有功：Pj=6330kW 計算無功：Qj=3468kvar無功補償： -920 kvar視在功率：Sj = 6945KVA功率因數：COS0.93（補償后）年耗電量Wn=4761.36104

41、kWh5.3.4供配電系統本工程用電負荷：二類負荷。根據負荷計算結果及總圖布置，本工程宜建一座控制樓，控制樓由高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、控制室等組成。本工程10kV配電系統采用單母線分段接線方式，雙電源引入（由煉鐵35KV變電站提供兩路電源），工作電源故障或停電檢修時,備用電源投入,保證連續供電。 根據380V AC低壓負荷計算結果選用630KVA 10/0.4KV干式變壓器兩臺；配電系統采用單母線分段的接線方式；電源由10kV高壓配電室兩段不同的母線引來。二路電源互為備用，某一路電源故障或停電檢修時,另一路自動投入。5.3.5電氣傳動高壓電機：采用直接起動。低壓電機（容量45KW）：

42、采用軟起動；低壓電機（容量45KW）：采用直接起動，由電動機控制中心（MCC）供電，MCC柜選用有較高技術性能指標和造價相對較低的低壓抽屜式開關柜GCS型，且通過I/O與DCS交換信息。5.3.6 電氣控制控制方式有兩種：(1)集中控制：正常生產通過DCS系統（儀電一體化系統）的操作站進行各機組聯鎖集中控制與監視。(2)機旁操作：在機旁可進行單機控制，用于檢修、試車。操作站設在控制樓控制室，通過CRT顯示器及鍵盤或鼠標方式對系統進行操作及監控。值班室內設事故緊急操作箱，對壓縮機等設備實行緊急停車。DCS控制系統的機柜、工作臺設置在控制樓控制室。5.3.7 主要電氣設備低壓配電柜或MCC柜采用G

43、CS型，主要元器件斷路器采用“上海人民”產品，接觸器、熱繼電器采用施耐德產品，其它低壓電氣元件采用“上海天逸”產品。現場機旁操作箱、動力箱、照明箱、電機按防爆考慮。本工程主要電氣設備表如下：主要電氣設備表序號名稱型號電壓數量（臺或套）1高壓進線柜KYN28A10KV22高壓PT柜KYN28A10KV23母聯柜KYN28A10KV14高壓電機柜KYN28A10KV165 液阻軟起動柜GZYQ10KV26變壓器柜KYN28A10KV27高壓電容補償柜KYN28A10KV2高壓無功補償裝置10KV28低壓進線柜GCS380V29低壓母聯柜GCS380V110低壓配電柜GCS380V911電容補償柜G

44、CS380V212UPS電源10KVA220V113防爆操作柱BZC380V2614變壓器SCB10-630/1010/0.4KV2共計5.3.8 電氣工程 電纜配線工程廠區內以電纜溝、電纜橋架、埋管及明配管相結合的方式進行電纜敷設。電纜嚴格按照電力工程設計規范GB5021794選擇，動力電纜采用ZR-YJV交聯聚氯乙烯絕緣電纜。控制電纜采用ZR-KVVR500或ZR-KVVRP500聚氯乙烯電纜，計算機電纜采用DJFPVR-1。 電氣照明工程照明電源采用380/220V三相五線制。區域內具爆炸危險場所采用防爆系列，操作室、值班室、電氣室等以節能熒光燈為主，檢修及安全照明采用36V安全電壓。

45、防雷與接地工程防雷：建筑物的防雷按第二類建筑物進行防雷設計。防雷接地系統與其它接地系統相連接，并利用建筑物基礎、柱、梁、及屋面作自然接地體、引下線、接閃器。接地系統：接地系統按區域分散獨立設置。系統接地主要有工作接地和保護接地，主要包括：電氣設備、金屬構架的保護接地；分析設備的特殊接地；接地系統的設計將根據各種設備的不同要求，組成統一的接地網或單獨的接地系統。所有電氣設備正常不帶電的金屬外殼均應可靠接地，接地電阻小于4。PLC控制系統采用單獨接地，接地電阻小于1。防爆場所設備及管道按規范要求設置防靜電接地。5.3.9 電氣消防電氣室、控制室、操作室構筑物的耐火等級為二級，按規范（GB6222-

46、2005）要求設置手提式滅火裝置，并設置煤氣泄漏自動報警系統。電纜防火措施：采用阻燃電纜、電纜分段涂防火涂料、火災電纜橋架上設置防火隔板；在低壓開關柜室、控制室等有電纜出入的孔洞均采用防火材料封堵。5.3.10 弱電系統根據安全生產的要求，設置以下弱電設施：工業電視系統，煤氣泄漏自動報警系統。 工業電視(ITV)系統為方便操作人員全面地了解生產作業情況，以及用于對生產過程很難觀察的部位進行監控，在廠區設置工業電視監控系統12套。工業電視系統(ITV)由攝像機、視頻分配器、數字硬盤錄像機、監視器和各類輔助設備組成。 煤氣泄漏自動報警系統在加壓站主廠房、混合區、值班室等設置煤氣泄漏報警裝置，共16

47、點。報警控制器安裝在控制值班室內。5.4自動控制及儀表5.4.1 設計范圍本項目為提純低燃值高爐煤氣綜合利用工程。建設規模為：提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣。涉及到的儀控系統，主要為高爐煤氣預處理系統、CO提純系統、提純產品氣熱值控制、外送混合氣熱值控制等生產過程的檢測與控制。本工程中主要工藝流程分子篩提純系統的過程檢測與控制系統由 成套提供。提純產品氣熱值控制、外送混合氣熱值控制等檢測與控制信號均進分子篩提純設備成套供貨的控制系統中顯示控制。工廠設計需增加的檢測項目：原料氣(高爐煤氣)溫度、壓力、流量檢測；天然氣溫度、壓力、流量檢測；提純產品氣（高爐煤氣）溫度、壓力、流量、熱值檢測；

48、提純產品氣熱值控制-高爐煤氣與天燃氣一級比例混合；外送混合氣熱值控制-高爐煤氣與天燃氣二級比例混合，此控制由原煤氣混氣站內混氣閥組完成。5.4.2設計原則 本套裝置的過程控制采用DCS集散控制系統，并在局部輔以現場儀表，保證了裝置的高可靠性及高自動化水平。 儀控系統能有效地監控整套裝置生產過程，確保設備長期穩定可靠運行，操作維護方便。 選用的儀表和DCS系統是可靠和先進的，在可靠的前提下考慮先進性。DCS系統選擇有較好業績、較高性能、性價比高的系統。 裝置的監視和控制以中控室DCS控制為主，必要的操作和緊急停車在中控室進行，重要的參數在中控室顯示、記錄、報警。 儀控系統檢測點設置按照系統運行需

49、要、安全檢測等多方面要求，做到充分夠用，并有一定的備用量，對重要的輸入輸出變量采用冗余結構，測點位號符合國標要求。 為保證系統的可靠性，主控制卡、交流直流供電電源、重要的通訊網絡均采用冗余結構配置。 為及時了解提純設備運行狀況及對產品質量的控制，對主要介質的部份參數設置了在線分析儀、在線熱值儀。分析儀、熱值儀分別安裝于獨立的房間。分析結果的信號送入系統。5.4.3儀表選型由現場控制站實現現場的數據采集與控制，通過通訊網絡與上位計算機通訊，進行數據的交換，從而實現現場與中央控制室的聯合控制。 控制系統的核心為DCS集散控制系統。其功能包括：數據采集和處理；參數顯示與報警；動作聯鎖；調節控制；歷史

50、數據儲存；系統診斷；畫面顯示；報警和事件記錄；報表制作。 流量計選用差壓式流量計，配智能差壓變送器。 壓力變送器選用智能壓力變送器。 測溫元件選用PT100鉑熱電阻，就地溫度顯示儀表選用雙金屬溫度計。 電磁閥和熱電阻采取隔爆的防爆形式，其他測控回路采用本安防爆。 必要的地方配置在線氣體分析儀。 氣動調節閥選用無錫工裝產品 ，定位器采用山武智能定位器。5.4.5控制室控制室設在變壓吸附系統值班室。DCS系統的機柜、臺放置在變壓吸附系統值班室。控制室層高3.5m，面積約30m2。控制室要求采光，防塵，抗振良好，防靜電地面。設空調，溫度范圍：1826，濕度范圍3070%。5.4.6電源和氣源 儀表電

51、源 儀表用電源由電氣供電回路供給，要求兩回路電源，自動切換。該電源要求電壓波動不超過額定值7%，且與照明電源分開。 電壓等級： 220V AC 單相，50HZ、10KVA。 DCS裝置設置不停電電源UPS，停電后維持供電時間不小于30分鐘。 儀表氣源：儀表氣源采用凈化壓縮空氣，為除油、除塵、脫濕后的潔凈壓縮空氣，供氣動調節閥、氣動切斷閥及其它儀表裝置使用。氣源系統TOP前設有儲氣罐，在緊急情況下供氣時間不小于20分鐘。氣源壓力0.6Mpa；耗氣量：1.0 Nm3/min。5.5 通風空調5.5.1設計依據本設計依據采暖通風與空氣調節設計規范（GB50019-2003）及各專業提供的有關設計資料

52、。5.5.2 氣象資料室外夏季通風計算溫度 34C室外夏季空調計算溫度 36C室外冬季采暖計算溫度 0C夏季空氣調節日平均 32.2C夏季空氣調節室外計算濕球溫度 27.4C室外計算相對濕度：夏季最熱月月平均 71% 冬季最冷月月平均 80% 最熱月14時平均 58%大氣壓力 夏季 922.8hPa 冬季 1012.4hPa5.5.3 設計內容在壓縮機主廠房、真空泵房及熱值儀室等場所設置事故通風機；在高低壓配電室、控制值班室、休息室和門衛等人員工作場所設置空調或通風設施。6.5 土建6.5.1概述本項目建設地位于 廠區內，緊鄰現有煤氣加壓站。土建工程主要包括煤氣壓縮機主廠房、真空泵房、控制樓、

53、水泵房及各種吸附塔和氣體儲罐等設備基礎，以及圍墻、循環水池等附屬設施。6.5.2氣象條件 氣溫極端最高氣溫 40.8極端最低氣溫 7.9全年平均氣溫 17.9 濕度冬季最冷月相對濕度 80%夏季最熱月相對濕度 71% 雨年平均降水量 1329.1mm日最大降水量 142.3mm 雪最大積雪深度 16cm 風主導風向受季風控制，冬季多北風和東北風（靜風率27%），夏季多南風和東南風（靜風率16%）。6.5.3基本設計參數 風壓：0.4kN/m2；雪壓：0.7kN/m26.5.4 抗震設防烈度 該地區抗震設防烈度小于6度，不考慮抗震設防。6.5.5 地質條件 暫未作地質勘探6.5.6主要建構筑物

54、煤氣壓縮機主廠房、真空泵房及電氣室為鋼筋混凝土框架結構，水泵房為砌體結構。6.5.7建筑設計 在滿足工藝布置要求的前提下，盡可能做到采光、通風良好。6、能源6.1 設計依據本項目節能設計主要依據以下國家標準和國家規定：中華人民共和國節約能源法2007修訂高耗能特種設備節能監督管理辦法國家質監局2009清潔生產標準鋼鐵行業（HJ/T189-2006 426/267/428-2008）中國節能技術政策大綱發改委科技部修訂2007 關于固定資產投資項目可行性研究報告“節能篇（章）”編制及評估的規定，國家計委等計交能（1997）2542號文綜合能耗計算通則GB/T 25892008 鋼鐵冶金設計節能技

55、術規定YB9051-98上述能源國家標準和規定在本項目實施過程中均嚴格遵守。6.2 建設項目工程概況本項目建設地位于 廠區內，緊鄰現有煤氣加壓站。項目的主要工藝流程為：高爐產生的部分副產煤氣經除塵、脫氧工序后，進入分子篩提純系統，利用分子篩對不同氣體分子的選擇吸附，將高爐煤氣中的惰性氣體（N2、CO2等）排放，使低熱值的高爐煤氣增熱。提純增熱后的產品氣直接供 工業爐使用，達到合理利用剩余高爐煤氣，減少天然氣使用量的目的。本項目建設規模為提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣；提純后產品氣的CO體積含量為70%，熱值22004.18kJ/Nm3。6.3 能源構成 本項目主要能源介質為電，主要耗電

56、設備為煤氣壓縮機、羅茨鼓風機和真空泵。6.4 能源消耗本項目生產達設計規模后，年耗電量約為：4761.36104kWh；年耗水量約為：28104t。年可替換天然氣量：3382104Nm3。注：壓縮空氣僅供儀表用氣，耗量很小，故未計。本工程年耗能源折合1.93萬t標準煤。提純氣生產工序能耗為0.1380kg標準煤/Nm3提純氣。6.5 本項目節能措施本項目采取的主要節能措施如下：合理設計工藝流程，使變壓吸附裝置在較低壓力下運行；采用高效吸附劑，使CO的提取率處于較高水平；采用節電設備，降低能耗；水的循環使用率達98%以上，分子篩吸附劑可再生使用；采用DCS控制各生產工藝流程，確保系統長期安全、可

57、靠、經濟運行；加強能源計量管理，使設備處于最佳工作狀態，避免“大馬拉小車”現象。6.6 本項目節能效果本項目實施后年可替代天然氣3382104Nm3，折合標準煤3.8萬噸。本項目實施后，提純氣用于各工業爐燃燒的煙氣生成系數為2.53，相比燃混合煤氣的煙氣生成系數3.25，每年可減少煙氣排放量4.9104萬Nm3，煙氣排放溫度按平均450計算，每年可節約標準煤1.03萬噸。本項目實施后，提純氣燃燒后煙氣中氮氣比例減少，二氧化碳比例增加，大大提高了軋鋼加熱爐及熱處理爐內的輻射換熱效果，并能節約能源。6.7能源評價由于采取了適當的節能措施，本項目提純氣生產工序能耗為0.1380kg標準煤/Nm3提純

58、氣，生產中水的循環使用率達到98%以上。本項目實施后，年可節約標準煤2.9萬噸，另提純氣的燃燒后煙氣相比混合煤氣燃燒后的煙氣能提高各工業爐內的輻射換熱效果，也具有一定的節能作用。本項目實施符合國家能源政策，具有良好的經濟效益和社會效益。7、環境保護7.1 設計依據和采用的環境保護標準本項目環境保護設計依據清潔生產、達標排放的原則進行。設計遵循的主要國家標準和規定有：大氣污染物綜合排放標準GB 162971996 二級 工業爐窯大氣污染物排放標準GB90781996 二級環境空氣質量標準 GB30951996 二級鋼鐵行業水污染物排放標準GB1345692 二級污水綜合排放標準GB8978199

59、6二級工業企業廠界環境噪聲排放標準GB123482008 類中華人民共和國環境保護法中華人民共和國大氣污染防治法（2000年4月修訂）中華人民共和國固體廢棄物污染環境防治法（2004年修訂）中華人民共和國水污染防治法（2008年修訂）中華人民共和國國家環境保護標準HJ/T426-428-2008鋼鐵工業發展循環經濟環境保護導則HJ465-2009清潔生產標準 鋼鐵行業HJ/T189-2006建設項目環境保護管理條例國務院令第253號（1998年）冶金工業環境保護設計規定(YB906695)7.2 建設項目工程概況項目的主要工藝流程為：高爐產生的部分副產煤氣經除塵、脫氧工序后，進入分子篩提純系統

60、，利用分子篩對不同氣體分子的選擇吸附，將高爐煤氣中的惰性氣體（N2、CO2等）排放，使低熱值的高爐煤氣增熱。提純增熱后的產品氣直接供 工業爐使用，達到合理利用剩余高爐煤氣，減少天然氣使用量的目的。本項目建設規模為提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣；提純后產品氣的CO體積含量為70%，熱值22004.18kJ/Nm3。7.3 主要污染源及其主要污染物本項目的主要污染物有：廢氣、噪聲、少量廢水和須定期更換的廢吸附劑。廢氣：提純工藝產生的尾氣須通過排氣筒高空放散，由于原料氣經過了布袋除塵及預處理工藝，故可保證尾氣中粉塵含量小于5mg/Nm3，符合排放要求.噪聲：生產過程中產生的噪聲主要來自煤氣壓

61、縮機、羅茨鼓風機、水環式真空泵和水泵等設備的正常運轉以及各種工業氣體事故放空和分子篩系統切換放空等。煤氣壓縮機、羅茨鼓風機、真空泵、空壓機和水泵等設備運轉產生的是機械噪聲；各類氣體放空產生的則為空氣動力噪聲。廢水：設備間接冷卻用循環水系統有少量廢水外排，另外還有少量生活廢水外排。固體廢物：分子篩純化系統定期更換的廢吸附劑。7.4 污染控制措施7.4.1 廢氣控制目前高爐產生的高爐煤氣大量放散，這不僅是對能源的巨大浪費，還嚴重污染了環境。本項目實施的目的是充分利用廢氣中的可燃成分CO，其本身是一個環境治理項目，但由于受目前國內、外工藝技術水平的限制，本項目實施后仍將不可避免的產生一定量的CO排放

62、。由于目前直接凈化CO缺乏實用技術基礎，故在工業應用領域國家及湖南省尚未頒布CO排放標準及控制指標。目前對CO排放量的控制均是從提高燃燒效率著手，在鍋爐、工業爐窯等燃燒設備的國家排放標準中均規定了煙氣黑度限值，要求燃料燃燒充分，從而達到減少一氧化碳排放的目的。本項目產生的尾氣采用排氣筒高空放散方式，關于尾氣中CO的排放問題還須與當地環保部門溝通，并進行環境影響評價。7.4.2 噪聲控制針對生產過程中產生的噪聲，除從機組設計、設備選型及平面布置等方面加以控制外，還分別采取了設置防喘振保護裝置，包扎隔聲棉，修建隔聲墻和安裝放空消聲器等噪聲控制措施。各噪聲源產生的噪聲經處理和距離衰減后，對周圍環境基

63、本無影響。7.4.3 廢水控制本工程生產總用水量約為950m3/h，補充新水量約為20.0m3/h，水的重復利用率達98%以上。本工程生產用水主要為設備間接冷卻水，使用后僅水溫升高，水質未受污染，只是含鹽量有所增高，經冷卻后循環使用。為保持水質穩定、防止管道結垢，需外排少量廢水。本工程生活污水排放量約1.5m3/d，經化糞池處理后排入 廠區現有污水管網。7.4.4 固體廢物處置分子篩吸附劑使用壽命約為10年，更換下來的各種分子篩吸附劑總重約1174t，均屬無毒、無害固體，可回收利用。7.5 綠化充分利用廠區內空地及道路兩側場地進行綠化，本項目綠化用地面積約1800m2，綠化用地率約20。7.6

64、 環境監測及環保管理機構本項目建成投產后的環保管理和環境監測工作納入 環境保護整體管理體系，并保證工廠內配置環境保護管理專員，環保專員負責生產過程中的環境管理，確保環保設施的正常運行。7.7 環保投資估算本項目環保投資已計入各專業投資估算中。7.8 環境影響分析本項目本身是一個環境治理項目，噪聲、廢水及固體廢棄物經治理后對周圍環境基本無影響。8、勞動安全與衛生8.1 設計依據本項目勞動安全與衛生設計依據以下主要國家標準、規定和規范：建筑設計防火規范GB500162006 (2006年版)；鋼鐵冶金企業設計防火規范GB504142007建筑滅火器配置設計規范GB501402005消防安全標志設置

65、要求GB15630-1995爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范GB50058-92建筑物防雷設計規范GB50057-94(2000年版)工業企業照明設計標準GB50034-92工業企業煤氣安全規程GB6222-2005采暖通風與空氣調節設計規范GB50019-2003建筑抗震設計規范GB500112001(2002年局部修訂)壓力容器安全技術監察規程TSG R00042009 壓力管道安全技術監察規程-工業管道TSG D00012009工業企業設計衛生標準GBZ1-2002工業企業廠界環境噪聲排放標準GB123482008勞動保護用品選用規則 GB11651-2000中華人民共和國安全生產法2

66、002年生產過程安全衛生要求總則GB12801-91冶金企業安全衛生設計規定1996年8.2 自然危害因素分析暴雨引起的危害；雷電、雷擊引起的火災和設備損害等；地震引起的人員傷害、事故和損失等。8.3生產過程中不安全和職業危害因素分析本工程生產過程中存在的不安全因素和可能造成的職業危害因素主要有： 自然災害引起的危害； 在煤氣儲罐、運轉設備、管道等處，因煤氣泄漏可能引發的火災或爆炸危害； 因天然氣泄漏可能引發的火災或爆炸危害； 因煤氣泄漏可能造成的人員中毒危害； 機械設備操作不當或設備故障等可能引發的事故和傷害； 煤氣檢修等高空作業可能發生人體墜落事故； 各設備運轉以及各系統氣體放空等產生的噪

67、聲危害； 主控室、配電室和變壓器室等處電氣設備或設施過電流或故障時可能產生的火災危害； 高、低壓電氣設備的觸電傷害。8.5 主要安全技術措施8.5.1 自然災害防范措施 防震為防止地震對建、構筑物造成的危害，本工程建、構筑物抗震設計執行建筑抗震設計規范和構筑物抗震設計規范及當地有關要求，所有建、構筑物均按地震烈度6度進行抗震設計。 防雷電本工程建、構筑物接閃器采用避雷針、避雷帶和利用建、構筑物的金屬面板。本工程燃氣管道設有防雷接地裝置。接地裝置用保護接地、工作接地、防雷接地共用接地系統，接地電阻不大于1歐。 防暴雨在廠區雨水排水設計中，根據衡陽地區暴雨強度確定雨水流量和排水管徑，以滿足降暴雨時

68、廠區內的排水要求。同時室內地坪標高高于室外場地標高0.3m，防止暴雨時雨水漫入室內影響生產。8.5.2 防火、防爆措施針對本工程特點，設計中采取了一系列防火、防爆措施，具體內容如下： 在平面布置中，各生產區域、裝置及建筑物間考慮足夠的防火安全間距，并布置相應的消防通道； 在生產工藝系統中，對易產生燃爆性介質的生產場所采取通風除塵措施，以降低爆炸性物質濃度。煤氣設施設低壓報警及安全聯鎖裝置； 嚴格執行建筑設計防火規范等有關防火、防爆規定； 電氣設計中，在爆炸和火災危險場所嚴格按照環境的危險性質根據GB50058-92等規范配置相應的電氣設備和燈具，并采取相應的防雷措施，防止雷電引發的火災。8.5

69、.3 防機械傷害和人體墜落措施 所有設備裸露的轉動部分設有必要的安全網罩或隔離欄桿； 生產房間內設有安全通道及安全標志,各種工業管道按有關規范要求涂刷安全色； 架空管道的閥門及儀表設有必要的檢修操作平臺； 所有與地坪高差1m以上的平臺以及坑、溝等均設有梯子、圍欄或蓋板。8.5.4 防設備事故措施各主要生產設備之間設有必要的安全連鎖裝置，以避免誤操作造成設備事故。8.5.5 防中毒、防觸電措施 工作環境中CO最高允許濃度為0.0024%，當空氣中CO含量濃度高于國家衛生標準時，會因濃度和接觸時間的不同導致接觸者輕微、較重、嚴重煤氣中毒，甚至死亡。本項目采取了嚴格的防煤氣泄漏措施，并在煤氣區域設有

70、煤氣泄漏報警裝置，配置了必要的煤氣防護設施。 所有插座回路及移動用電設備回路均設漏電保護，設36V檢修電源；高壓電氣設備設置了保護接地，所有低壓電氣設備分別采用了保護接地和保護接零；在確定設備操作臺位置時，考慮了安全操作位置，主輔設備及前后設備之間設有完善的電氣聯鎖裝置；監控室、配電室按規范要求設置了操作通道和檢修通道。8.5.6 安全供電、供水 本工程為兩路電源供電，當一路電源發生故障或檢修時，另一路仍可保證正常生產，電力變壓器設有溫度、瓦斯等保護裝置。 循環水系統采用兩路獨立電源供電。8.5.7 照明 照明按工業企業照明設計標準(GB50034-92)進行設計，各設備區、室均設有工作照明；

71、主控室、壓縮機房等重要場所設有應急照明，照明持續時間不短于30分鐘；各主要設備處設有檢修照明，采用36V安全電壓； 存在危險因素的工作區域設有必要的警示標志和照明。8.6 職業衛生防護措施8.6.1 噪聲防護 設計時除盡量選用低噪聲設備外，對產生較高噪聲的設備還分別采取了必要的控制措施，詳見“環境保護”篇； 氣體放空口均置于室外并通過消聲器放散，放空口高于附近操作平臺4.5m以上并離地10m； 控制室及其它人員操作、值班場所均設有雙層真空玻璃窗隔絕噪聲，可保證室內背景噪聲不大于60dB(A)，滿足工業企業噪聲控制設計規范的要求；正常生產時，操作人員均在室內操作和監控設備運行，定期巡檢人員佩戴耳

72、罩或耳塞，以避免高強度噪聲對身體的危害。8.6.2 防人員中毒及通風 煤氣區域設有CO濃度探測報警裝置，當CO濃度20ppm時報警或自動開啟事故通風裝置。 煤氣排放時均引至安全處，高出附近操作平臺4.5m以上并離地10m； 水處理加藥間設有軸流風機通風。8.6.3防暑降溫措施為消除電氣設備運行產生的熱量，優化工作環境，本設計在各高低壓配電室、主控室和分析化驗室等處設有通風空調系統，在門衛室設有空調系統，在各運轉設備隔音罩內設有通風系統。8.6.4 生活衛生設施在項目工廠內設有更衣室、工人休息室、衛生間、生活用水等設施，其它如食堂、浴室、醫療室等輔助用房由 統籌安排。8.7 勞動安全衛生機構本項

73、目安全衛生管理、工業衛生監測、安全檢測、安全教育及醫療防治等工作均納入 勞動安全衛生整體管理體系，并接受衡陽市安全生產監督管理局和市疾病控制中心定期檢查。8.8 投資估算 本工程安全和工業衛生投資已計入各專業投資概算中。8.9 勞動安全衛生設計預期效果本工程認真貫徹“安全第一，預防為主”的方針，嚴格執行國家及行業的規范、規程和標準，設計中充分考慮到生產過程中可能產生的各種危害性因素，采取了一系列防火、防爆、防雷、防機械傷害和人體墜落等安全措施，對各類噪聲及可能造成人員中毒的氣體亦采取了相應防護措施，從而使工作人員的生產安全和勞動衛生條件得到可靠保障。9、消防9.1 設計依據本項目消防依據以下主

74、要國家標準、規定和規范進行設計：建筑設計防火規范GB500162006鋼鐵冶金企業設計防火規范GB504142007爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范GB5005892火災自動報警系統設計規范GB5011698(1999年版)消防安全標志設置要求GB1563095建筑物防雷設計規范GB5005794(2000年版) 工業企業煤氣安全規程GB6222-2005建筑滅火器配置設計規范GB501402005中華人民共和國消防法（1998年）9.2 建設項目工程概況本項目建設地位于 廠區內，緊鄰現有煤氣加壓站。項目的主要工藝流程為： 1000m3級高爐產生的部分副產煤氣經除塵、脫氧工序后，進入分子篩提

75、純系統，利用分子篩對不同氣體分子的選擇吸附，將高爐煤氣中的惰性氣體（N2、CO2等）排放，使低熱值的高爐煤氣增熱。提純增熱后的產品氣直接供 工業爐使用，達到合理利用剩余高爐煤氣，減少天然氣使用量的目的。本項目建設規模為提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣；提純后產品氣的CO體積含量為70%，熱值22004.18kJ/Nm3。9.3工程火災因素分析本工程存在火災隱患的場所主要有煤氣加壓機房、煤氣儲罐、燃氣管道及主控室、配電室、變壓器室等。按生產火災危險性分類，高爐煤氣設施屬乙類，天然氣及混合氣設施屬甲類，主控室、配電室、變壓器室等屬丙類，其它用房屬戊類。9.4 火災防范措施本設計認真貫徹“預防

76、為主、防消結合”的消防工作方針，嚴格執行國家和本行業的有關消防規程、規范，在總圖布置、建筑結構、消防供水以及火災報警等消防設計中采取了一系列防范措施，以達到消除隱患，防止和減少火災危害的目的。9.4.1總圖布置本工程總圖布置以及各建、構筑物之間的防火間距嚴格按照建筑設計防火規范、工業企業煤氣安全規程等相關國家規定。根據生產及廠區消防要求，廠區內設有環行通道，通道寬度為4m，室外建、構筑物周圍也設有消防道路或疏散通道，可保證消防車輛和人員暢通無阻。9.4.2 建筑防火針對不同生產場所、設施，本工程所有建、構筑物均嚴格按照各相關安全規程規定，根據生產火災危險性分類，采用相應耐火等級進行建筑設計，所

77、有建、構筑物的耐火等級均不低于二級。其中變壓器室的耐火等級為一級，變壓器室與配電室之間設有防火墻。9.4.3 消防給水新建建、構筑物周圍設有環形消防給水管網及消火栓，兩路進水，進水管管徑為DN150。室外消火栓間距不大于120m，室內消火栓間距不大于25m，室內、外消防供水量分別為25 L/s和10L/s，合計消防用水量為35L/s，滿足消防要求。9.4.4 電氣設施 電力設施電纜敷設采用阻燃電纜，并按規定間隔設置阻燃型橋架；所有電氣設備及電纜在敷設完成后，采用防火堵料封堵全部電氣孔洞。所有電氣設備的正常不帶電金屬部分及支架等均設接地保護，以防漏電或產生靜電。 防雷、防靜電根據建筑物防雷設計規

78、范要求，本工程設有防雷接地系統，對燃氣生產、儲配系統按類防雷保護進行設計。對所有可燃及有爆炸危險介質流經的架空管道等均設有防雷防靜電接地。 消防供電及應急照明火災報警系統采用可靠電源供電。按照建筑照明設計標準(GB500342004)有關規定，本工程主控室、煤氣加壓機房等重要場所設有應急照明，照明持續時間不短于30分鐘。9.4.5 火災報警及滅火設施配置根據生產工藝特點和有關消防規范要求，本工程設有火災報警及聯動控制系統1套，在高壓配電室、低壓配電室、變壓器室、操作室和主控室等室內設有火災報警點式感煙探測器。火災報警控制器設在主控室內。在對上述場所設置火災報警系統的同時，設計亦根據建筑滅火器配

79、置設計規范的要求，配置了適量的可移動式磷酸銨鹽干粉滅火器。本工程主控室內設有行政管理電話，可兼作消防電話使用。9.5 火災救護本工程消防救護工作納入 消防整體管理體系，并保證工廠內配置消防專員，消防專員負責并協調生產過程中的消防檢查，以確保消防設施完好，保證生產安全、穩定運行。9.6 消防投資本工程消防投資已計入各專業投資估算中。9.7 消防措施預期效果評價本設計貫徹“預防為主、防消結合”的設計原則，在設計中嚴格執行建筑設計防火規范等有關規定，對生產過程中可能發生的火災危險的場所考慮了一系列防范和控制措施，在嚴格執行操作規程和各種規章制度的情況下，可以避免火災事故的發生；一旦火災發生時，亦可保

80、證及時撲救，從而保障人員和生產的安全。10、投資估算10.1 編制說明本項目估算包含：新建廠房，廠區道路、圍墻等其它建、構筑物，工藝設備及管道，電氣，儀表和給排水設施等內容。編制依據： 工程量由各專業設計師根據可行性研究深度和內容提供。 建筑、安裝工程按同類型、同規模的造價指標。 設備購置費根據 報價和物價部門頒發的有關設備當前價格水準編制。主要設備價格為現行出廠價格。 其它工程費和預備費根據湖南省建設廳頒發的有關文件的規定計算。10.2 工程投資估算額及其構成 工程投資估算額及其構成見下表：工程投資估算表 序號工程項目和費用名稱估算價值（萬元）建筑工程設備安裝工程其它費用總值一工程費1建筑工

81、程9809802工藝（含吸附劑）500060056003電氣5001206204自動控制5801207005給排水及其它100100200小計98061809408100二其它工程費800800三不可預見費400400合計98061809401200930011、經濟分析及評價11.1 基礎數據 產品產量本項目建設規模為提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣；產生17500Nm3/h（CO體積含量70%，熱值22004.18kJ/Nm3）產品氣。 實施進度項目建設期12個月，建成即達設計生產能力。 計算期與基準收益率項目計算期16年，基準收益率12%。11.2 財務評價11.2.1項目總投資與

82、資金籌措項目建設投資9300萬元建設期利息162.71萬元不新增流動資金項目總投資9462.71萬元經濟評價總投資9462.71萬元11.2.2 銷售收入估算 項目實施后的BFOF為116.19萬元 提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣，產生17500Nm3/h產品氣，產品氣年產量為1.4108 (Nm3/年) 按產品氣0.531元/ Nm3年銷售收入為7431.2萬元兩項合計年收入為7547.39萬元11.2.3 總成本費用計算 成本計算中，原材料動力等消耗材料價格均為企業現行價格。其中：年耗電量：4761.36104kWh年耗氮氣量：10104Nm3。 固定資產綜合折舊年限15年，殘值率

83、4%； 工資及附加：年工資及附加按5萬元/人.年考慮，新增定員26人。經計算，正常年總成本及費用6043.25萬元，年經營成本5325.5萬元。11.2.4 稅金及利潤計算銷售稅金及附加包括產品增值稅、城市維護建設稅及教育費附加。年銷售附加稅59.82萬元。所得稅按利潤總額的25%計征。經測算本項目年平均利潤總額1364.07萬元所得稅后平均利潤總額1023.05萬元11.2.5財務盈利能力分析根據全部投資現金流量計算的各項經濟評價指標如下：內部收益率（IRR）15.01% 投資回收期（含建設期）7.1年11.2.6 財務生存能力分析本項目計算期內各年的凈現金流量及累計盈余資金均為正值，各年均

84、有足夠的凈現金流量維持項目的正常運營，可保證項目財務的可持續性。11.3 償債能力分析償債能力分析采用等額還本，利息照付的還款方式，等額還本期為8年11.4 不確定性分析 盈虧平衡分析 固定成本生產能力利用率 銷售收入可變成本城建稅及教育費附加 51%以上計算表明項目有較強的抗風險能力。 敏感性分析敏感性分析分別考慮了固定資產投資、經營成本、銷售收入三個因素變化對全投資財務內部收益率和投資回收期的影響，敏感性分析見表119。由表可知，產品銷售價格是最敏感因素。11.5 經濟評價結論本項目建設規模為提純60000Nm3/h高爐煤氣原料氣，年可產生17500Nm3/h（CO體積含量70%，熱值22004.18kJ/Nm3）產品氣。本項目實施后，年可節約標準煤2.9萬t。項目具有較好的經濟效益和抗風險能力，同時該項目的實施可保護環境、節約能源。其主要財務指標：內部收益率（IRR）15.01% ，投資回收期（含建設期）為7.1 年，投資利潤率為14.42。54