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1、聚合热力(集团)有限公司煤炭资源综合利用(低阶煤高效清洁利用)项目建议书聚合热力(集团)有限公司聚合热力(集团)有限公司二一五年七月二十八日聚合热力(集团)有限公司目 录煤炭资源综合利用一、总论.11、项目名称.12、承办单位.13、建设内容与规模.24、概算投资.25、效益分析.2二、煤炭资源综合利用的重要性.21)具有高的附加值.32)废物利用保护环境.33)促进煤炭利用技术的不断创新.4三、煤炭资源的综合利用与环境保护措施.41、科学规划煤炭综合开发利用.42、依靠技术进步建设煤炭资源综合开发利用示范工程.53、推进高效、洁净煤技术促进煤炭资源综合开发利用.54、大力推进技术进步,提高煤
2、炭综合利用的技术开发能力和聚合热力(集团)有限公司产业化水平.55、加强煤炭工业污染的防治.6四、煤炭综合利用应着重解决的问题.61、产品结构要满足市场和用户的需要.62、要实现煤炭资源的合理、科学配置.6聚合热力(集团)有限公司03、技术标准的合理选择.6五、煤炭资源综合利用的主要工艺方法.7六、项目建设的背景及必要性.81、项目建设的背景.82、建设的必要性分析.10七、建设规模与产品方案.121、建设规模.122、产品方案.14八、工艺选择及技术来源.141、技术方案.142、生产工艺流程.153、设备配置方案.184、典型案例.18九、投资估算及资金筹措.191、投资估算依据.19十、
3、结论.20附件:(一套设备材料表).21聚合热力(集团)有限公司1煤炭资源综合利用一、总论一、总论1、项目名称、项目名称:煤制气项目(低阶煤高效清洁利用)2、承办单位、承办单位:青海聚合热力有限责任公司青海聚合热力有限责任公司是注册在青海省西宁市南川工业园区内的企业,公司成立于 2009 年,注册资金 1 亿元。主要从事城市集中供热系统设备研发、生产、投资;低阶煤气化设备研发、生产、投资。核心产品是“城市集中供热服务” , “低阶煤制气” ,用 PPP和 EMC(合同能源管理)模式作做主要市场推广。公司经过发展,现资产累计约达 7 个亿,拥有一个研发实验室、两个设备生产工厂、一个低阶煤气化气源
4、工厂、若干区域“城市集中供热服务”项目运行公司。供热服务市场开拓青海省、甘肃省、陕西省,现合同“供热服务”面积达 4000 万平方米以上。3 至 5 年内累计投资可达 20亿元。公司所采用的燃气集中供热技术“分布式城市集中供热系统” ,是和高校联合研发的以各种然气为供热基础能源的高效、节能的城市集中供热系统;和著名科研院合作研发劣质煤高转化率的“煤制气”设备、工艺集成和“煤制气”合成各类气源领域国际先进技术,可为大工业提供各种不同类型气源,在煤化工领域拥有广阔的市场应用前景;公司实验室承担国家技术创新基金项目、青海省 123 科技支撑项目、青海省重点技术创新项目,实验室已申报了各类发明专利、实
5、用新型专利、软件著作权等,拥有独立的自主知识产权。聚合热力(集团)有限公司2公司自始至终致力于能源的高效阶梯利用,在能源的低成本获取,低成本运输,在终端的高效利用方面成为践行者。3、建设内容与规模、建设内容与规模:工程包括安装聚合炉 4 套(其中 3 套启用、1 套备用) 、变压吸附制氧设备一套、备煤、煤气化、变换冷却、脱硫、副产品回收装置以及界区内的供水、供电、供汽,三废处理等公用工程设施。包括煤场、土建、控制室及其它附属设施、煤气管道输送工程等。该项目选择气流床气化炉构造原理,主要是为了解决气化炉炉膛反应区耐火材料的使用寿命、提高碳的转化率及生成气体的有效成分。设计规模确定为公称能力 60
6、 万 Nm3/d。4、概算投资、概算投资:项目总投资 2.8 亿元。5、效益分析、效益分析:二、煤炭资源综合利用的重要性二、煤炭资源综合利用的重要性煤炭资源综合利用概念广义解释:资源综合利用是指根据资源的物质成分、特性、功能等,通过对资源进行综合开发等方式,变无用为有用,小用为大用,一用为多用,并寻求其代用物资,合理地发挥其物质和能量的综合功能和综合效益,最终生产出更好的物资产品。狭义解释:资源综合利用是指以废渣、废水、废气等为主的废弃资源的再生利用。具体包括三个方面:一是在矿产资源开采过程中对聚合热力(集团)有限公司3共伴生矿物进行综合开发利用;二是对生产过程中产生的废渣、废水、废气等进行回
7、收利用;三是对社会生产和消费过程中产生的各种废旧物进行回收再生利用。煤炭资源综合利用开发利用是针对过去煤炭企业粗放开发、简洗加工、低效利用、污染环境、效益低下的现状,以煤炭资源综合开采、深度加工、多元发展为基础,以获得最佳的综合效益为目标,按其煤炭资源的特性进行充分利用,从根本上改变以高耗资源、损坏环境为代价的局面。对煤炭资源进行高效利用的过程,实质上是调整产业结构、转换煤炭企业经营方式、减少各种消耗、获取最高利润的过程。煤炭资源是不可再生的可耗竭资源,对其进行合理的开发和利用是保护煤炭资源和生态环境的有效途径,对实现煤炭工业可持续发展具有重要的实践意义。煤炭资源综合利用是可持续发展战略指导下
8、的一种全新的资源利用方式,是实现矿区经济发展、社会进步和环境保护的有力保障。建立健全的煤炭资源综合利用管理制度,创新煤炭资源管理模式,促进煤炭资源的综合利用。以可持续发展、循环经济理论为指导,以洁净煤技术为技术依靠,优化煤炭产业链条,提高煤炭资源综合利用效益。1)具有高的附加值)具有高的附加值煤炭资源的综合利用问题是当今及今后发展的一个重要方向,如果以煤炭作为燃料的价值为 1,则加工成煤焦油能增值 10 倍;加聚合热力(集团)有限公司4工成塑料能增值 90 倍;制成合成燃料能增值 375 倍;制成药品可增值 750 倍;而制成合成纤维增值高达 1500 倍。2)废物利用保护环境)废物利用保护环
9、境煤炭在开采和加工过程中产生的煤炭、煤渣、废气、废液都是环境污染的主要来源,将其合理利用,不但会充分利用有限资源带来利润的增长,而且会消除公害,利于环境。3)促进煤炭利用技术的不断创新)促进煤炭利用技术的不断创新煤炭的综合利用将促进煤炭利用技术的不断创新,如煤的快速热解和超高温热解等,将促进煤的直接化学加工工业和炭素制品工业的发展。三、煤炭资源的综合利用与环境保护措施三、煤炭资源的综合利用与环境保护措施1、科学规划煤炭综合开发利用、科学规划煤炭综合开发利用煤炭资源是一个国家社会经济建设的重要战略资源,要改进管理方式,实现由粗放开发型管理向科学综合开发利用、保护节约型管理的转变。依法科学合理划定
10、煤炭资源国家规划矿区和对国民经济具有重要价值的矿区,严格按国家规划有序综合开发。国家规划矿区、对国民经济具有重要价值矿区的划定,由国土资源部研究提出,会同发展改革委共同审定公布。建立煤炭资源战略储备制度,对特殊和稀缺煤种实行保护性开发。按照国家的产业政策,煤炭生产企业围绕矿区的总体目标,选好重点项目,建设具有特色的支柱产业;根据自身的优势和条件,确定煤炭资源综合开发利用发展战聚合热力(集团)有限公司5略和目标,集中力量,重点突破,坚持不懈地抓好骨干项目建设,逐步做到横向扩展,纵向延伸,成龙配套,构筑具有不同矿区特点的煤炭加工、转化、利用的多联产业循环经济发展模式。2、依靠技术进步建设煤炭资源综
11、合开发利用示范工程、依靠技术进步建设煤炭资源综合开发利用示范工程煤炭资源综合利用的重点是抓好煤矸石综合开发利用、煤炭洗选加工与煤矿环保产业,其中以煤矸石综合开发利用为重中之重。因为这三个重点:一是量大面广;二是技术成熟;三是经济效益、社会效益显著。以煤炭延伸增值产业链,形成煤炭资源开发利用良性循环。煤炭经过洗选,洗出来的煤矸石、煤泥及中煤都应用来发电,灰渣用来做建材,提高综合经济效益。3、推进高效、洁净煤技术促进煤炭资源综合开发利用、推进高效、洁净煤技术促进煤炭资源综合开发利用国家要制定规划,完善政策,组织建设示范工程,并给予一定资金支持,推动洁净煤技术和产业化发展。大力发展洗煤、配煤和型煤技
12、术,提高煤炭洗选加工程度。积极开展液化、气化等用煤的资源评价,稳步实施煤炭液化、气化工程。加快低品位、难采矿的地下气化等示范工程建设,带动以煤炭为基础的新型能源化工产业发展。采用先进的燃煤和环保技术,提高煤炭利用效率,减少污染物排放。按照高效、清洁、充分利用的原则,开展煤矸石、煤泥、煤层气、矿井排放水以及与煤共伴生资源的综合开发与利用。按照就近利用的原则,发展与资源总量相匹配的低热值煤发电、建材等产品的生产。聚合热力(集团)有限公司64、大力推进技术进步,提高煤炭综合利用的技术开发能力、大力推进技术进步,提高煤炭综合利用的技术开发能力和产业化水平和产业化水平加强煤炭综合利用新技术、新工艺的开发
13、与推广,增加科技投入,促进煤炭综合利用技术进步与产业化,提高科技对煤炭综合利用的贡献率。各级资源综合利用管理部门要继续开展资源综合利用技术政策的研究,引导企业投资于经济效益和环境效益均比较显著的项目,提高资金的使用效益。5、加强煤炭工业污染的防治、加强煤炭工业污染的防治新建项目要严格执行环保设施同时设计、同时施工、同时投产的规定,新投产的煤炭企业污染物排放必须达到国家标准,防止不符合排放标准的新污染源产生。对现有企业的环境污染问题,要有计划地、分期分批地加以治理,对那些浪费资源,对环境造成严重污染的中小企业要采取坚决措施,实行关停整顿。四、煤炭综合利用应着重解决的问题四、煤炭综合利用应着重解决
14、的问题1、产品结构要满足市场和用户的需要、产品结构要满足市场和用户的需要煤炭深加工的工艺方法是多种多样的,要选择工艺成熟、技术先进、产品符合市场需要的工艺方案,同时,要因煤致宜,因地制宜地采取措施,以达到产品质量优、成本低、效益好、竞争力强的目的。2、要实现煤炭资源的合理、科学配置、要实现煤炭资源的合理、科学配置应充分利用各单煤的优点,取长补短,要充分利用市场的价格因聚合热力(集团)有限公司7素协调资源的合理配置。3、技术标准的合理选择、技术标准的合理选择煤炭综合利用技术标准选择应该是清洁、高效、减少或杜绝环境污染,提高煤炭的利用效率,降低消耗,节约能源。五、煤炭资源综合利用的主要工艺方法五、
15、煤炭资源综合利用的主要工艺方法煤炭资源综合利用的主要工艺参见下表:煤炭资源综合利用的主要工艺方法产品形态工艺方法主要产品及其用途固体燃烧生产热能、电能,副产品是煤渣、煤灰,还可生产煤渣砖、水泥等。干馏焦炭(冶金焦、汽化焦、铸造焦、铁合金焦、化工焦、石油焦等) 。炭素化用冶金焦、无烟煤、沥青焦等生产炭素材料。氧化生产腐殖酸及腐殖酸肥料。活化生产活性炭、活化霉,用于污水处理、催化剂载体。气体磺化生产磺化煤,作离子交换剂。聚合热力(集团)有限公司8喷吹生产焦粉、无烟煤粉、 ,用作喷吹燃料干馏汽化生产合成氨、甲醇、人造液体燃料、城市煤气、一般燃料气、低热值煤气,用于汽轮机发电供热,还原性气体用于铁矿石
16、等直接还原。干馏生产煤焦油、粗苯,精制后可作为化工原料,用于生产燃料、制药、合成纤维、木材防腐剂、塑料、香料和防水材料等。加氢生产液体燃料、溶剂精制煤、芳香族产品。卤化生产润滑剂、有机氟化物。液体溶剂处理生产膨润煤、黏结剂、防水涂料。六、项目建设的背景及必要性六、项目建设的背景及必要性1、项目建设的背景、项目建设的背景能源和环境问题是制约当今经济发展的两个主要因素。我国能源资源有两个特点,一是油气资源匮乏,煤炭相对丰富,二是人均占有不足。以煤炭资源替代部分油、气资源,是我国经济建设可持续发展的必由之路。我国能源结构的特点决定了寻求油、气的替代能源是我国经济发展与能源战略安全的长远战略。燃料和天
17、然气的替代和补充,煤制燃气的目标具有重要的现实和战略意义。聚合热力(集团)有限公司9(1)以煤炭资源替代部分油、气资源,是我国经济建设可持续发展的必由之路。我国能源结构的特点决定了寻求油、气的替代能源是我国经济发展与能源战略安全的长远战略。煤气化产品目标市场定位为国内LPG 燃料和天然气的替代和补充,是所有替代燃料技术中最成熟、最安全、最经济的选择,这对我国实现节约和替代油、气的目标具有重要的现实和战略意义。(2)项目建设是贯彻党中央西部大开发战略,发展地区经济的需要。党中央、国务院明确指出,不失时机地实施西部大开发战略,直接关系到扩大内需、促进经济增长,关系到民族团结、社会稳定和边防巩固,关
18、系到东西部协调发展和最终实现共同富裕。强调要抓住机遇,把西部地区的发展潜力转换为现实生产力,把潜在市场转换为现实市场,为国民经济提供更广阔的空间和巨大的推动力。党中央的决策,为西部地区经济发展提供了契机。该项目的建设充分发挥西部煤炭资源优势,改善当地的基础设施,增加地方就业机会,增加税收,推动地区社会经济的发展,缩小东西部发展差距,实现东西部地区优势互补,共同发展,把资源优势转换为经济优势,为西部大开发做出贡献。 (3)本项目采用的先进工艺技术,在有效而清洁地利用煤炭资源,为国民经济做出重大贡献的同时,有效地保护了当地环境。符合对煤炭的利用要按“集约化、大规模、多联产、清洁利用和有效聚合热力(
19、集团)有限公司10利用”的现代洁净煤技术模式。 本项目以煤粉为燃料,但不直接燃用,而是采用先进的气流气化工艺,在气化炉中将其转化为煤气,然后在后续处理后进行利用。该方案中采用的煤粉气化技术具有低 NOx 和低灰排放特性,具有很好的环保性能。而产生的煤气燃尽能力优于固体煤炭,燃烧效率高。因此,该项目污染物排放低、能源利用效率高、燃料成本低,具有很强的技术优势。另外,该技术基于煤炭燃料,符合我国“富煤少气缺油”的国情,对保障国家能源战略安全也有积极作用,相对于燃油、燃气具有无可比拟的经济优势,对比见表 1。表 1 各种能源经济性比较名称热值单价燃料成本(每 1 万kcal)电/1 元/kwh12
20、元轻油10400 kcal/kg9 元/kg8.65 元重油9000 kcal/kg5 元/kg5.55 元天然气8500 kcal/Nm34 元/Nm34.44 元煤气2500 kcal/kg0.8 元/Nm31.20 元本项目为韩城市供暖所用燃气系统中气源稳定供应的重要保障设备,是燃气峰值用量的重要调节手段。该项目的建设充分发挥西北煤炭资源丰富煤炭资源优势,增加地方就业机会,增加税收,推动地区社会经济的发展。韩城市一期规划用气量 60 万 Nm3/d,未来聚合热力(集团)有限公司1135 年用气量 400 万 Nm3/d,韩城市有 3 个国有煤矿和 15 个地方煤矿,年产煤炭 1000 万
21、吨。2、建设的必要性分析、建设的必要性分析(1)社会经济发展的需要韩城市经济的发展需要清洁能源作保障。燃气可带动房地产业、运输业、旅游业等相关产业的发展,并可极大的改善韩城市的投资和旅游环境,提高人民的生活质量,增加就业机会,从而促进韩城市社会经济的快速健康发展。(2)城市建设及发展的需要随着城市规划建设的实施,城市规模不断扩大,人口也相应增加,要求燃气等市政基础设施必须配套发展,居民、商业用户和其他用户对燃气供应提出了更高的要求,用气量也将大幅增加。因此,韩城市燃气事业将迎来快速增长时期。(3)环境保护的需要韩城市城区空气主要污染物为总悬浮微粒(TSP) 、二氧化碳和氮氧化合物。大气污染主要
22、来自于机动车尾气、锅炉烟囱排放的废气和粉尘、施工工地扬尘等污染源。以煤气替代煤可以减少80%90%的氮氧化合物的排放量,燃气燃烧后二氧化碳的排放量比煤减少 52%。因此,引入燃气作为工业、商业、民用,能有效的改善环境,提高居民的生活水平,改善环境质量。(4)源潮流,实施可持续发展战略城市燃气是城市能源供应的一个组成部分,是城市建设的重要基础,聚合热力(集团)有限公司12也是现代化城市建设中必不可少的前导产业。实施韩城市煤气化工程,改善韩城市能源结构,顺应能源潮流,符合我国燃气事业可持续发展战略。坚持系统化推进,开发陕北、稳定关中、优化陕南。坚持化石能源与新能源、资源开发与资源转化、能化产业与装
23、备制造、省内发展与走出去并重。发挥市场配置资源的决定性作用,以市场先导,统筹考虑资源环境约束等因素,做好项目和产业布局。加快调整产业结构,转变发展方式,以先进的工艺技术装备推进产业向高端水平迈进。坚持绿色开发、清洁生产,大力发展循环经济。实现产业发展与生态环境保护相得益彰。坚持节能优先,把节能贯穿于经济社会发展全过程,着力提高清洁高效能源供应比例,着力提高能源利用效率。力争到 2020 年,一次能源生产总量 6 亿吨标准煤,一次能源消费总量控制在 1.7 亿吨标准煤, ,非化石能源消费比重达到 13%。韩城全面推进用能方式转变,实施能源消费革命。强化“一挂双控” 。将能源消费规模与经济增长挂钩
24、,对高耗能和产能过剩产业实行能源消费总量控制约束,其他产业按先进能效标准强化约束。控制煤炭消费总量。实施煤炭消费减量替代计划,努力降低煤炭在能源消费中的比重。着力实施能效提升计划,实施煤电升级改造、工业节能、绿色交通行动计划。推进现有工业产能能效限期达标,积极推广绿色建材。加快综合交通运输体系建设,推广聚合热力(集团)有限公司13使用节能、新能源和清洁燃料汽车。七、建设规模与产品方案七、建设规模与产品方案1、建设规模、建设规模1)土建工程 概述本工程为新建钢结构建筑。建筑包括聚合炉主建筑、制氧车间、中控室及配套的辅助建筑。总建筑面积:18000m2.详见建构筑物一览表:建构筑物一览表名称结构形
25、式层数建筑面积()序号项目数值数值1设计投煤量Kg/h300040002变压吸附制氧量Nm3/h20003变压吸附制氧量浓度90%4碳转化率90%5有效气体含量(体积分数) CO+H280%聚合热力(集团)有限公司14聚合炉主建筑钢构三层磨煤系统一层制氧车间钢架一层软化水车间钢架一层中控室钢架一层水泵房砖混单层堆煤区露天脱硫塔钢构三层水池砖混2) 、官网工程包括:水处理、加压气化、煤气水分离,酚氨回收、界区内管廊等工号。界区内有氧气管道、蒸汽管道、煤气管道等多种高温高压易燃易爆的危险介质。包含 20#、Q235-A 等多种管道材质,其中低温钢、奥氏体不锈钢、合金钢的施工技术要求较高。分布式集中
26、供暖还应包括中压燃气管道敷设工程。3) 、脱硫环保干法脱硫原理:专用氧化铁(即专用氧化铁脱硫剂)吸收法,即以专用氧化铁脱硫剂中活性三氧化二铁,吸收气体中硫化氢,使其转化为硫化铁,从而脱除硫化氢的方法。干法设备的构成是,在一个罐体内放入填料,填料层可为氧化铁脱硫剂、活性炭脱硫剂等,最好是氧化铁脱硫剂,因此脱硫剂硫容量大,费用低比较实用。脱硫反应:2Fe(OH)3XH2O+3H2S=Fe2S3+(6+X)H2O聚合热力(集团)有限公司152Fe2O3XH2O+3H2S=Fe2S3+(3+X)H2OFe2O3= 2FeS+S干法脱硫特点:结构简单,使用方便;工作过程中无需人员值守,定期换料,一用一备
27、,交替运行;脱硫率较高(高达 99%) ;无污染物,对环境保护有利;适用于处理气量小,脱硫精度要求高的气体。2、产品方案、产品方案本项目采用气流床气化工艺,属高温气化范围。以过热蒸汽和氧气(来自变压吸附制氧)为气化剂,携带煤粉颗粒通过特殊喷嘴高速喷入气化炉内,瞬间发生反应,煤粉立即气化,转化为煤气和熔渣,出炉煤气温度约 900。其主要特点如下:1 气化温度高、强度大,混合充分。 2 煤种适应性强,气化指标好,有效成分高。3 配套余热回收煤气显热利用高4 配除尘辅助装置,排放粉尘含量低八、工艺选择及技术来源八、工艺选择及技术来源1、技术方案、技术方案(1)技术方案选择的基本原则先进性,本项目采用
28、技术接近国际先进水平。聚合热力(集团)有限公司16适用性,采用的技术与配备的设备、员工素质和管理水平及环境保护相适应。可靠性,采用技术和设备应经过生产、运行的检验,并有良好可靠记录。安全性,本项目采用技术,在正常使用中应确保安全生产运行。经济合理性,采用设备先进使用、安全可靠的,应着重分析采用技术是否经济合理,是否有利于节约投资和降低成本,提高综合经济效益。(2)气流床气化技术来源它是一种并流气化,用气化剂将粒度为 200um 以下的煤粉带入气化炉内,也可将煤粉先制成水煤浆,然后用泵打入气化炉内。煤料在高于其灰熔点的温度下与气化剂发生燃烧反应和气化反应,灰渣以液态形式排出气化炉。其代表工艺壳牌
29、干煤粉气化工艺于 1972年开始进行基础研究,1978 年投煤量 150 t/d 的中试装置在德国汉堡建成并投入运行。1987 年投煤量 250400 t/d 的工业示范装置在美国休斯敦投产。在取得大量实验数据的基础上,日处理煤量为2000 t 的单系列大型煤气化装置于 1993 年在荷兰 Demkolec 电厂建成,煤气化装置所产煤气用于联合循环发电,经过 3 年多示范运于1998 年正式交付用户使用。目前,我国已经引进 23 套壳牌气化炉聚合热力(集团)有限公司17装置。(3)变压吸附制氧技术来源变压吸附制氧技术是近几十年发展起来的一种制氧工艺,具有投资少、能耗低、运行维护费用低、工艺条件
30、温和(常温、低压) 、工艺流程简单、自动化程度高、操作灵活性高(可随时开停) 、建设工期短和安全性好等优点,因此得到国、内外大型气体公司和研究机构的广泛关注,并纷纷投入巨大的人力物力研究开发。自九十年代开发成功高效锂基制氧分子筛后,变压吸附空分制氧技术开始迅猛发展并得到广泛应用。2、生产工艺流程、生产工艺流程(1)煤粉气化制备燃气的工艺煤粉气化是指在特定的设备内,在一定温度及压力下使煤中有机质与气化剂(如蒸汽/空气或氧气等)发生一系列化学反应,将固体煤转化为含有CO、H2、CH4等可燃气体和CO2、N2等非可燃气体的技术。本项目以煤粉作为气化燃料,以富氧(氧浓度3090%)和水蒸气作为气化剂,
31、在气化炉里合成人工煤气,高温的人工煤气经过余热锅炉降温回收余热后,进入旋风分离器,分离出大部分的粉尘,然后进入布袋除尘,在进入净化系统,经净化后的煤气含尘量小于50mg/m 3,最后输送到用户的下段工序。聚合热力(集团)有限公司18名称燃料热值单价备注电861kcal/度1 元/度重油10000kcal/kg3600 元/吨天然气8500kcal/NM34.5 元/ NM3液化石油气11000kcal/NM37000 元/吨煤气2500kcal/NM30.8 元/ NM3系统流程简图见图1图 1(2)变压吸附空气分离制氧原理及工艺空气中的主要成分是氮气和氧气,利用环境温度下,空气中氮气和氧气的
32、沸石分子筛上的吸附性能不同(氧气能通过而氮气被吸附) ,设计适当的工艺过程,而使氮气和氧气分离制得氧气。氮气在沸石分子筛的吸附能力比氧气强(氮气与分子筛表面离子的作用力聚合热力(集团)有限公司19强) ,当空气在加压状态下通过装有沸石分子筛吸附剂的吸附床时,氮气被分子筛吸附,氧气因吸附较少,在气相中得到富集并流出吸附床,使氧气和氮气分离获得氧气。当分子筛吸附氮气至接近饱和后,停止通空气并降低吸附床的压力,分子筛吸附的氮气便可以解吸出来,分子筛得到再生并可重复利用。每个吸附床一般都要经历吸附、顺向放压、抽空或减压再生、冲洗置换和均压升压等步骤,周期性地重复操作。在同一时间,各个吸附床则分别处于不
33、同的操作步骤,在计算机的控制下定时切换,使几个吸附床协同操作,在时间步伐上则相互错开,使变压吸附装置能够平稳运行,连续获得产品气。氧气和氮气的沸点接近,两者很难分离,一起到气相得到富集。因此变压吸附制氧装置通常只能获得浓度为9095%的氧气(氧的极限浓度为95.6%,其余为氮气)又称富氧。根据解吸方法的不同,变压吸附制氧分为PSA和VPSA两种工艺。1、PSA 工艺:加压吸附(0.20.6MPa) 、常压解吸。PSA 工艺设备简单、投资小,但氧气收率低、能耗高,适用于小规模制氧(一般200m3/h)的场合。2、VPSA 工艺:常压或略高于常压(050KPa)下吸附,抽真空(5080KPa)解吸
34、。相对于PSA 工艺,VPSA 工艺设备复杂、投资高,但效率高、能耗低,适用于制氧规模较大的场合。聚合热力(集团)有限公司20根据气化产量,需要 2200m/h 的制氧量,因此选择的是 VPSA 吸附制氧工艺。3、设备配置方案、设备配置方案针对本工程,设备配备如下:(1)煤粉制备及输送系统:立式磨煤机-煤粉除尘器-煤粉仓-煤粉输送泵(2)汽水系统:全自动软水器-热力除氧器-省煤器-汽包-气化炉蒸发器-余热锅炉蒸发器-过热器(3)除尘系统:重力除尘器-布袋除尘器-中间灰斗-粉罐(4)气化系统:气化炉-煤气输送管道-渣罐(5)VPSA 吸附制氧工艺消音器鼓风机真空泵吸附罐缓冲罐(6)净化系统(与原
35、净化系统共用):罗茨风机电扑焦油器脱硫塔脱水器脱萘塔聚合热力(集团)有限公司214、典型案例、典型案例:(1)成功运行案例:2014 年在高台县净化厂区投入使用,日产煤气 70007500Nm3/h,耗煤量为 34t/h。(2)聚合炉优点利用低阶煤和劣质煤经过烘干、碾磨后与气化剂反应生成一氧化碳和氢气提高了煤的利用率,达到了煤炭的高效、清洁利用;碳转化率高大于 99%;氧煤比小,与水煤浆气化相比,氧气消耗低,可减少与之配套的空气装置投资;气化炉高温排除的炉渣,激冷后呈玻璃状颗粒,性质稳定,对环境几乎没有影响,热效率高;冷煤气效率高;气化操作采用先进的控制系统,使气化操作在安全最佳状态下进行;气
36、化过程中不产生焦油、萘、酚等污染物,故废水治理简单。高温排出的熔渣,冷却固化后可用于建筑材料,填埋时对环境也无影响。九、投资估算及资金筹措九、投资估算及资金筹措1、投资估算依据、投资估算依据根据各专业推荐方案的设计工程量进行投资估算;主要设备、材料按现行价格并按规定计算运杂费;建筑工程执行现行陕西省建筑工程计价定额及陕西省建聚合热力(集团)有限公司22设工程费用定额,并参考类似工程造价资料;安装工程估算执行陕西省安装工程计价定额及参考类似工程造价资料;预备费分为基本预备费和差价预备费,基本预备费按工程费用、固定资产费用,无形资产费用以及递延资产费用之和的 8%计取,价差预备费按零计取;固定资产
37、投资方向调节税按零计取。2 2、项目总投资估算项目总投资估算序号序号费用名称费用名称投资额投资额备注备注一项目总投资20000 1建设投资17735 1.1建设费37751.1.1征地费10001.1.2基建费27651.2设备投资12705 1.2.1设备购置费11320 1.2.2设备安装费1385 2流动资金2265 二固定资产形成15470 十、结论十、结论1、本工程的实施,完全符合国家的能源政策。聚合热力(集团)有限公司232、本工程的实施能明显改善环境质量,并能有效地提高居民的生活质量,所以社会效益显著。3、本工程的实施是经济持续高效发展的需要。4、本设计充分考虑了项目实施的可能性
38、和可行性,近期操作性强,远期可滚动发展。5、本报告预测的城市燃气价格使各类用户都具有承受能力。附件:(一套设备材料表)附件:(一套设备材料表)主要设备一览表一、磨煤系统主要设备编 号设备名称型号规格单位数量1斗式提升机TH315-Zh-Y11J5-左装-22.051M台11.1电动机Y160M-4台1聚合热力(集团)有限公司241.2 减速机JZQ500-5Z台12 原煤仓 3000件13单向螺旋闸门 300x300台24变频调速皮带称PTD-500-1200台14.1减速电动机SBD50台15 双层单门重锤式锁风翻板阀 200200200200台16 风扫式煤磨2.24.4m台16.1电动机
39、YR355M4-6台16.2减速器ZD60-11-I台16.3润滑装置Y90S-4台27波纹补偿器500426台18煤粉动态选粉机MD350A台18.1电动机YCT250-4A台19波纹补偿器 规格:700576台210气箱脉冲收尘器PPCS64-6(M)台110.1星形下料器300300台310.1.1电动机XWD1.1-3-1/29台310.2螺旋输送机3005658台110.2.1电动机XWD2.2-5-1/43台111原煤仓3000件112单向螺旋闸门300x400台113煤磨通风机M6-2914D 顺 90。台113.1电动机Y280M-4台114电动蝶阀ZKJW-0.1 DN900
40、台114.1电动执行机构DKJ-410台115电动蝶阀ZKJW-0.1 DN500台115.1电动执行机构DKJ-210台1聚合热力(集团)有限公司2516波纹补偿器(磨机入口)900676台1二、制氧系统主要设备编 号设备名称型号规格单位数量1吸附罐5200台22伸缩节DN300个23氧气出口气动切换蝶阀DN300个24手动涡轮蝶阀DN300个15手动涡轮蝶阀DN150个16冲洗气动蝶阀DN150个17均压气动蝶阀DN300个18氧气缓冲罐3825台19放空截止阀DN300个110流量计台111输出手动蝶阀DN300个112金属伸缩节DN250个113反吹气动切换蝶阀DN250个214进气气
41、动切换蝶阀DN500个215排气气动切换蝶阀DN600个216金属伸缩节DN500个117罗茨风机台118进气消音器DN600台1聚合热力(集团)有限公司2619进气过滤器台120进气缓冲器台121空气冷却器台122手动调压蝶阀DN250台223缓冲气动蝶阀DN500个224排气消音器DN600个125真空入口消音器DN700台126真空泵台127气水分离器个128手动调节阀DN300个1三、气化系统设备编 号设备名称型号规格单位数量1气化炉5200台12余热锅炉台13布袋式除尘器台14除尘器台25灰仓台16中间灰仓台37汽包台18除尘风机个19点火风机个110烧嘴冷却泵台211制氧机台112空压站套1四、水处理系统设备聚合热力(集团)有限公司27编 号设备名称型号规格单位数量1软水器15t/h台12除氧器10t台13自来水泵台14除氧水泵台15除氧水泵台1五、气柜系统编 号设备名称型号规格单位数量1气柜50000个32进口阀门DN300个123出口阀门DN300个12
限制150内