酒钢初设消防专篇.doc
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1、酒钢4#焦炉、与3#4#焦炉相配套的干熄焦装置及备煤、化产系统改造工程初 步 设 计消防专篇中国冶金建设集团鞍山焦化耐火材料设计研究总院酒钢4#焦炉、与3#4#焦炉相配套的干熄焦装置及备煤、化产系统改造工程初 步 设 计消防专篇库号:150EC28副院长:副总工程师:设计经理:中国冶金建设集团鞍山焦化耐火材料设计研究总院二三年十月目录1编制依据及采用的标准12建设地区概况23工程概述34 工程的火灾危险性及可能性分析135设计中采取的防火及消防措施196消防投资307 建议311编制依据及采用的标准1.1编制依据中华人民共和国消防法(1998年4月29日第九届全国人民代表大会常务委员会第二次会
2、议通过) 建筑工程消防监督审核管理规定(中华人民共和国公安部令第30号)1.2采用的标准1)焦化安全规程 (GB1271091)2)工业企业煤气安全规程 (GB622286)3)城镇燃气设计规范 (GB5002893)(2002年版)4)建筑设计防火规范 (GBJ1687)(2001年版)5)建筑物防雷设计规范 (GB5005794) (2000年版)6)爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 (GB5005892)7)建筑灭火器配置设计规范 (GBJ14090)(1997年版)8)火灾自动报警系统设计规范 (GB50116-98)9)消防安全标志 (GB13495-92)10)消防安全标志设置要
3、求 (GB15630-1995)2建设地区概况本工程建在原焦化厂厂内,其中4号焦炉位于焦化厂内现有3号焦炉北侧的原预留地处,该处东面隔厂内道路是备煤车间,南面与3号焦炉相接,西面邻切焦机室及运焦通廊,北面是1号、2号焦炉;与3号、4号焦炉相配套干熄焦系统位于焦化厂厂区西南部,东面为焦化厂3#耐火砖库、南面为焦化厂铸造车间及食堂,西靠冶金厂铁路走行线(现已废除),北面与3号焦炉的湿熄焦系统相邻;备煤、化产系统改造均在原设施附近进行。酒泉钢铁(集团)公司位于甘肃省西北部的嘉峪关市,东南约750km为省会兰州市。嘉峪关市属河西走廊中部,东与酒泉接壤,西与玉门为邻,南靠肃南县,北邻金塔县。地理位置为东
4、经9817、北纬3947。总面积1298平方公里。嘉峪关市属冷温带干旱气候,温差大,降水少,降雨主要集中在每年7、8月份,年平均气温6.9,日照时间长。本地区的灾害性气象为:干热风。年平均相对湿度:47%;年平均降水量:85.7mm。建设地区常年最多风向为西南风,夏季西北风。本工程建筑抗震设防裂度为7度,设计基本地震加速度值为0.15g。本工程占地面积为45000m2。3工程概述3.1工程概况根据酒钢公司的总体发展规划,酒钢要实现年增加200万吨钢的生产规模,焦炭和煤气将产生缺口。为保证酒钢的稳定生产和保证焦炭、煤气的正常供应,酒钢拟新建一座4号焦炉(160孔JN60-6型)与3#焦炉形成一个
5、炉组,并对配套的化产、备煤系统改造。另外为节能增效,同时新建一套与3#、4#焦炉配套的干法熄焦装置。本工程主要产品及中间产品有焦炭、焦炉煤气、焦油、粗苯、硫铵;干熄焦锅炉产生的蒸汽并入公司蒸汽管网。本工程炼焦能力按60万t/a设计,煤气净化按炼焦能力200万t/a设计,干熄焦装置按炼焦能力110万t/a设计,一次实施。3.2各车间组成及内容本工程各车间主要建设内容见表3-1。 表31各车间主要建设内容序号车间名称主要建设内容1备煤车间在原预留基础上新建410m配煤槽。2炼焦车间新建4号焦炉(160孔JN60-6型)及其配套焦炉机械(新增装煤车、推焦机各1台)、烟囱等,同时新建与3号、4号焦炉配
6、套的干熄焦系统(原有湿熄焦系统作为备用)。4煤气净化车间改造后车间组成为:冷凝鼓风工段、硫铵工段、终冷洗苯工段、粗苯蒸馏工段和蒸氨工段,其中:冷凝鼓风工段新增:2台4000m2初冷器、1台D1200-25鼓风机、1台DN4600电捕焦油器、1台204m3机械化氨水澄清槽等配套的设备。硫铵工段新增:1台DN3800饱和器及配套机组。终冷洗苯工段新增:2台DN3800洗苯塔。粗苯蒸馏工段新增:1台管式炉、1台脱苯塔、富油槽和精重苯中间槽各1台及其相关设备。蒸氨工段新增:1台DN2800蒸氨塔、2台氨水除焦油槽、1台氨分缩器等配套的设备。5精制车间(焦油工段)增加1台焦油超级离心机、增建1套改质沥青
7、反应釜(加热炉)及相应的设备、2台粗蒽离心机扩容6辅助设施变配电设施、电信设施、仪表及过程自动化设施、通风设施、给排水及循环水系统(改造)、压缩空气净化站、除氧给水泵站、制冷站及总图运输设施。3.3 主要技术经济指标本工程主要原材料、产品及工程投资等见技术经济指标表3-2。表32主要技术经济指标序号指标名称单位指标备注1产品产量1.1焦炭万t/a601.2焦炉煤气m3/h288001.3焦油t/a271891.4粗苯t/a77681.5硫铵t/a69462原材料消耗2.1炼焦用干煤量T/a7884002.2硫酸(93%)t/a56022.3洗油t/a7772.4焦炉煤气用量m3/h40592.
8、5高炉煤气用量m3/h592963动力消耗3.1生产新水量m3/h1973.2年耗电量103kWh/a395763.3压缩空气用量m3/min32.343.4蒸汽用量t/h37.19(冬季)29.44(夏季)4其它指标4.1劳动定员人2204.2占地面积m2450004.3工程总投资万元38996.583.4 主要生产工艺流程简述3.4.1炼焦车间(4#焦炉) 炼焦车间新建160孔JN60-6型焦炉。 由备煤车间送来的配合煤装入煤塔。装煤车从煤塔取煤,经计量后装入炭化室内,煤料在炭化室内经过高温干馏炼制成焦炭和荒煤气。 炭化室内的焦炭成熟后用推焦机推出,经拦焦机导入运载车上的焦罐中,通过装焦设
9、备把焦炭装入干熄槽,装入干熄槽的赤热焦炭经过惰性气体熄灭并经冷却后送到炉前焦库,然后再送往原3号焦炉筛贮焦系统(当采用备用的湿法熄焦时,推焦机推出的焦炭,则导入熄焦车中,熄焦车接焦后送至熄焦塔熄焦,熄灭的焦炭经焦台送往筛贮焦系统),焦炭经筛分成不同等级后外运。推焦过程中产生的大量烟尘则通过拦焦机上的集气罩收集起来,送至原3#焦炉推焦除尘地面站进行除尘。 煤在炭化室中产生的荒煤气经过上升管,桥管进入集气管,在桥管内被氨水喷洒冷却,煤气和冷凝下来的焦油同氨水一起经吸煤气管道送入新改造的煤气净化车间。 焦炉采用净化的焦炉煤气或混合煤气加热,焦炉加热燃烧的废气经烟道至烟囱,最后排入大气中。工艺流程见图
10、3-1。3.4.2 与3、4#焦炉配套的干熄焦系统 本工程新建一套与3、4#焦炉配套的干熄焦装置(JNG90-4型),同时把3号焦炉现有的湿熄焦系统作为备用。 干法熄焦具体工艺过程如下:焦炭送入干熄焦装置熄焦,在干熄焦装置中焦炭由氮气冷却,熄焦后的焦炭经排焦装置排出,经输送机送入炉前焦库,然后送往原3号焦炉筛贮焦系统。 被熄焦装置中焦炭加热后的氮气送至废热锅炉回收余热后返回干熄焦炉循环使用,废热锅炉产生的蒸汽并入酒钢现有的蒸汽管网。 干熄炉的装入口、排焦口等处的烟尘均经捕集后送入干熄焦地面站除尘装置除尘后排放。 干熄焦系统工艺流程见图3-2。3.4.3 新改造的煤气净化车间本次煤气净化车间改造
11、是在酒钢焦化厂现有煤气净化系统上进行改造,在各工段均新增相应的装置和设备,改造后的生产工艺如下:炼焦炉引出的荒煤气经吸煤气管道至气液分离器,气液分离后荒煤气进入横管初冷器、由横管初冷器下部排出的煤气经煤气鼓风机进入电捕焦油器、再依次进入喷淋饱和器、终冷塔、洗苯塔,净化后的煤气一部分自用于加热焦炉和管式炉,其余部分送至用户。初冷器等引出的冷凝液送焦油氨水分离槽分离出焦油及氨水,焦油送到精制车间焦油工段;氨水送焦炉,其余为剩余氨水送至蒸氨塔。喷淋饱和器引出硫铵母液经离心干燥生产硫铵产品。苯洗涤塔引出的富油送粗苯蒸馏装置生产轻苯和精重苯,其中精重苯送到精制车间焦油工段,同时分离出的萘溶剂油也送至精制
12、车间焦油工段。酒钢焦化厂煤气净化车间现有的生产工艺流程图见3-3。3.4.4精制车间焦油工段改造酒钢焦炉扩容改造后,酒钢现有焦油蒸馏装置满负荷生产能力可满足本工程的需要,焦油蒸馏装置暂不扩建,仅增加1台焦油超级离心机、增加一套改质沥青反应釜,同时对2台粗蒽离心机扩容。焦油超级离心机和改质沥青反应釜的工艺流程见图3-4和图3-5。4 工程的火灾危险性及可能性分析本工程生产过程中原料、燃料及产品多为可燃、易燃、易爆物品,具有一定火灾危险性,火灾危险因素可分为以下几种:室内易燃易爆气体浓度达到爆炸浓度极限后遇火花引起爆炸,酿成火灾。煤气系统产生负压渗入空气易引起爆炸造成火灾。明火、雷电及静电能引起爆
13、炸和火灾。火灾危险性及危害性的大小与危险物质的多少及生产性质、操作管理水平、环境等有直接关系。4.1主要火灾爆炸危险品及特征a)煤煤为可燃物质,丙类火灾危险品,煤粉尘具有燃爆性,其燃爆下限浓度为34g/m347g/m3(粉尘平均粒径为5m10m),本工程一般达不到该下限。高温表面沉积粉尘(5mm厚)的引燃温度为280,云状粉尘引燃温度为610,此外,煤堆积在一起时间过长可使煤温升高,煤料氧化而引起自燃。本工程炼焦用煤量约90万t/a(湿煤)。b)焦炉煤气燃爆性气体,焦炉煤气为一级可燃,其燃爆极限(体积)为4.72%37.59%,自燃点为560。高炉煤气其燃爆极限(体积):30.84%89.40
14、自燃点530。本工程焦炉煤气产量为:28800m3/h。c)高炉煤气二级可燃,具燃爆性,燃炸浓度极限(体积):31%89%,自燃点:560。本工程高炉煤气用量为:56296m3/hd)焦炭可燃物质,引燃温度组别为T11。焦炭粉尘具有燃爆性,其燃爆下限浓度为:37g/m350g/m3(粉尘平均粒径为4m5m),本工程一般达不到该下限。高温表面沉积粉尘(5mm厚)的引燃温度为430,云状粉尘的引燃温度750。焦炭属丙类火灾危险物质。本工程焦炭产量60万t/a。e)焦油为可燃液体,丙类火灾危险品。闪点为100,自燃点为580,本工程焦油产量为27189t/a。f)粗苯粗苯多为一级可燃的苯类物质组
15、成的混合物,闪点一般在15120之间,其中的苯,甲苯危险性较大。本工程粗苯产量为:7768t/a。g) 氨燃爆性气体,为二级可燃,其爆炸极限体积为15.0%28.0%,自燃点为630。h)洗油可燃液体,属丙类火灾危险物质。闪点为100,自燃点为580630。本工程洗油用量为777t/a。i)改质沥青改质沥青爆炸下限浓度30g/m3,闪点232,引燃温度485。本工程主要火灾爆炸危险品特性见表4-1及表42 表41 火灾爆炸危险固体物特性序号名称粉尘平均粒径(um)爆炸下限浓度g/m3高温表面沉积粉尘(厚)的自燃温度,云状粉尘的自燃温度,1煤51034472252855806102焦453750
16、4307503改质沥青204.4(闪点)485(引燃温度)表42 火灾爆炸危险物品特性序号火灾、爆炸危险物品危险特征爆炸极限体积分数%闪点自燃点备注下限上限1焦炉煤气4.7237.59500气态高炉煤气30.8489.495302氨15.028.0630蒸气3焦油1005806304苯1.28.011555(引燃温度)5洗油1005806304.2主要生产场所危险区域划分本工程可能出现的环境分为爆炸性气体环境、爆炸性粉尘环境及火灾危险环境,其中爆炸性气体有煤气等易燃气体;爆炸性粉尘有煤尘、焦尘等粉尘;火灾环境有煤及焦炭、焦油等物质。根据焦化安全规程、工业企业煤气安全规程及爆炸和火灾危险环境电力
17、装置设计规范等有关规定,焦化厂主要生产场所及装置的火灾爆炸危险性分类如表43所示。表4-3主要生产场所或装置的火灾爆炸危险性序号场所或装置生产类别危险区域介质备注一备煤系统1配煤室丙22区煤尘二炼焦系统:1焦炉地下室1区煤气2烟道走廊2区煤气3炉间台底层2区煤气4炉端台底层2区煤气三熄焦系统1干熄炉、运焦通廊、转运站丙22区焦尘2干熄焦除尘地面站戊焦尘四煤气净化系统:1鼓风机室甲1区煤气2电捕焦油器2区煤气室外3初冷器2区煤气室外4喷淋式饱和器2区煤气室外5洗苯塔2区煤气室外6蒸氨塔2区氨汽室外4.3原材料和中间体及产品产量 本工程生产中使用的主要原料、生产出的主要中间体及产品见表44。表4-
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