活性炭為中心綜合項目總體布局

趙勇勇, 常 亮

(山西省冶金設(shè)計院有限公司，山西 太原 030001)

1 項目概況

這是一個關(guān)于循環(huán)經(jīng)濟(jì)系列項目研究報告及規(guī)劃。項目所在地是陜西省榆林市，項目廠址位于府谷縣牛孛川和準(zhǔn)神鐵路間的郭家灣工業(yè)園區(qū)內(nèi)，北與郭家灣礦井場地相鄰，行政區(qū)劃隸屬府谷縣大昌漢鄉(xiāng)管轄，項目整體規(guī)劃在一個南北方向的狹長區(qū)域里[1]。

廠址呈南北長，東西窄的不規(guī)則形狀，南北最長約2 400 m，東西最寬約430 m，總面積約76.27公頃(約1144.05畝)。水源由業(yè)主按循環(huán)經(jīng)濟(jì)系列產(chǎn)品項目整體要求進(jìn)行規(guī)劃，與相關(guān)部門協(xié)調(diào)解決；電源則由業(yè)主根據(jù)項目對電力要求統(tǒng)一規(guī)劃，在廠址所在區(qū)域建設(shè)一座中心變電站。

根據(jù)業(yè)主與山西省冶金設(shè)計院有限公司簽訂的設(shè)計協(xié)議，該項目包含內(nèi)容有洗煤、活性炭、硅鐵合金、鎂合金等子項目。由西安中煤設(shè)計研究院牽頭，山西省冶金設(shè)計院有限公司參與編制。西安中煤設(shè)計研究院負(fù)責(zé)洗煤子項目，以及工作區(qū)、生活區(qū)等，負(fù)責(zé)最終文件的編輯和出版；山西省冶金設(shè)計院有限公司負(fù)責(zé)活性炭、硅鐵合金、鎂合金等子項目編制，與西安中煤設(shè)計研究院相配合，共同完成此項目。筆者作為山西省冶金設(shè)計院有限公司的技術(shù)負(fù)責(zé)人全程參與該項目設(shè)計編制[2-7]。

2 項目總體布局和平面布置

依據(jù)廠址狹長，南北長、東西窄的特點，根據(jù)各個子項目生產(chǎn)工藝要求，使各子項目間的銜接自然合理，物料輸送短捷便利，使各子項目間既相互獨立，又組成一個有機(jī)整體，最大限度利用現(xiàn)有土地資源，節(jié)省基建投資費用。經(jīng)各方反復(fù)商討，對多種技術(shù)方案進(jìn)行研究分析，由于洗煤子項目運輸量超大，決定將其布置在廠址所在區(qū)域南側(cè)，其東側(cè)是火車貨運站臺，西側(cè)是公路，有利運輸；區(qū)域北側(cè)寬度過窄，不利于布置生產(chǎn)裝置，又考慮到當(dāng)?shù)刂鲗?dǎo)風(fēng)向，故把辦公區(qū)、生活區(qū)設(shè)于此處。

活性炭子項目配套有余熱鍋爐和蒸汽系統(tǒng)，是所有子項目中水蒸汽的最大用戶。為便于管理、節(jié)省投資、降低生產(chǎn)運行費用，把子項目各自獨立的蒸汽系統(tǒng)以活性炭子項目為中心整合成一個系統(tǒng)，設(shè)置鍋爐房。并在活性炭子項目中設(shè)綜合給水、生化處理、空壓站等設(shè)施，為全項目服務(wù)，為此把活性炭子項目布置在廠址所在區(qū)域的中心。

2.1 活性炭項目

40 000 t/a活性炭子項目平面布置是以各主要生產(chǎn)車間為主體進(jìn)行設(shè)計的，按照一條30 000 t/a脫硫脫硝活性炭生產(chǎn)線和一條10 000 t/a凈水活性炭生產(chǎn)線進(jìn)行布置。主要由原料車間、配煤磨粉車間、配料混捏車間、干燥車間、炭化車間、活化車間、篩分包裝車間等生產(chǎn)設(shè)施，還有公用和輔助生產(chǎn)設(shè)施等幾大部分組成。同時考慮到以后企業(yè)發(fā)展需要，平面布置中還預(yù)留有二期活性炭生產(chǎn)線，生產(chǎn)規(guī)模與一期相同。

在總體布局中，活性炭子項目布置在廠址所在區(qū)域的中部偏北側(cè)(其中綜合給水、生化處理、鍋爐房等設(shè)施處于區(qū)域中心位置)，其北側(cè)與硅鐵合金子項目相鄰，南側(cè)是鎂合金子項目，占地約17.52公頃(約262.80畝)。原料車間布置在廠區(qū)南側(cè)，自南向北依次布置配煤磨粉車間、配料混捏車間、干燥車間、炭化車間、活化車間、篩分包裝車間等生產(chǎn)設(shè)施；在原料車間南側(cè)，自東向西依次布置有生化處理、綜合給水、鍋爐房和軟水站、換熱站、2#變電所等；1#變電所、中控室、機(jī)修間和化驗室、空壓站、泡沫站等布置在廠區(qū)西側(cè)；廠區(qū)東側(cè)預(yù)留活性炭子項目二期位置。

需要指出的是活性炭子項目廠區(qū)的鍋爐房、空壓站、生化處理設(shè)施、綜合給水設(shè)施，是為全項目統(tǒng)一規(guī)劃。綜合給水設(shè)施負(fù)責(zé)各子項目生產(chǎn)、生活，消防用水，還有循環(huán)水、復(fù)用水等；各子項目產(chǎn)生的污水統(tǒng)一匯入生化處理設(shè)施進(jìn)行處理；各子項目所用蒸汽、壓縮空氣分別由鍋爐房、空壓站供應(yīng)；

2.2 硅鐵合金項目

在總體布局中40 000 t/a硅鐵合金子項目布置在廠址所在區(qū)域北側(cè)，與生活區(qū)、辦化區(qū)相鄰，南側(cè)與之相鄰的是40 000 t/a活性炭子項目。占地約7.60公頃(約114.00畝)。

硅鐵合金子項目以冶煉主廠房為中心進(jìn)行平面布置。冶煉主廠房布置在所在廠區(qū)的南端，由北向南依次是冶煉跨、澆鑄跨、成品跨；主廠房北側(cè)布有變電所、柴油庫、電爐除塵設(shè)施等；主廠房西側(cè)布置有機(jī)修車間，東側(cè)是成品庫；廠區(qū)北側(cè)是配料間、原料庫、硅石堆場、蘭炭堆場等。

2.3 鎂合金項目

50 000 t/a鎂合金子項目平面布置也是以各個生產(chǎn)車間為主體進(jìn)行設(shè)計的，主要由白云石煅燒車間、原料制備車間、還原車間、精煉車間、鎂粒車間、鎂合金鑄錠車間、鎂合金壓鑄車間、鎂合金鑄棒車間、機(jī)加工及均熱車間、型材車間等生產(chǎn)設(shè)施，還有機(jī)修車間、變電站、原料庫房、成品庫等輔助生產(chǎn)及生產(chǎn)管理設(shè)施。

在總體布局中，鎂合金產(chǎn)品子項目布置于廠址所在區(qū)域偏南側(cè)，其北側(cè)是活性炭子項目，南側(cè)是選煤子項目，占地約23.91公頃(約358.65畝)。白云石煅燒系統(tǒng)布置在廠區(qū)東南，在其東側(cè)是是白云石堆場和1#變電所，2#變電所、4#變電所等，北側(cè)是原料制備車間；原料制備車間北側(cè)布置8座還原車間、2座精煉車間、3#變電所等，西側(cè)是機(jī)修車間和還原罐堆場；還原車間東側(cè)是還原渣堆場，西側(cè)是鎂合金鑄錠車間、鎂合金鑄棒車間、鎂合金壓鑄車間、鎂粒車間等；還原罐堆場西側(cè)是型材車間、機(jī)加工及均熱車間、中控室、5#變電所等設(shè)施；廠區(qū)最北側(cè)布置6#變電所、鎂錠庫、成品庫等設(shè)施。

2.4 洗煤項目、辦化區(qū)和生活區(qū)

除硅鐵合金、活性炭、鎂合金三個子項目外，還包含有洗煤子項目，以及辦公區(qū)、生活區(qū)。在總平面布置中，把500萬 t/a選煤子項目布置在廠址所在區(qū)域最南側(cè)，占地約17.50公頃(約262.50畝)。廠區(qū)內(nèi)設(shè)有受煤系統(tǒng)(受煤坑、原煤儲煤場)、篩分壓濾車間、主廠房、濃縮車間、產(chǎn)品倉、矸石倉等洗煤生產(chǎn)設(shè)施，還有藥劑站、機(jī)修車間、材料庫、介質(zhì)庫、空壓機(jī)房等輔助生產(chǎn)設(shè)施。廠區(qū)建有一座110/35/10 kV中心變電站，作為全項目電源。

辦公區(qū)、生活區(qū)布置在廠址最北側(cè)，占地約9.75公頃(約146.25畝)。其屬于綜合辦公、生活區(qū)，把40 000 t/a硅鐵子項目、40 000 t/a活性炭子項目、50 000 t/a鎂合金子項目、500萬 t/a選煤子項目的辦公、生活設(shè)施集中在一起。主要包括廠部綜合辦公樓、食堂、浴室、職工宿舍、車庫等。

2.5 項目進(jìn)展和成果

在項目審查過程中，與會人員對該報告進(jìn)行了嚴(yán)格細(xì)致的評審，給該項目編制成果給予高度評價，認(rèn)為這是一個高質(zhì)量的設(shè)計文件?？傮w布局及各子項目平面布置工藝布局合理，各相關(guān)生產(chǎn)環(huán)節(jié)連接順暢，物料運輸?shù)缆纷匀粫惩ǎ耆珴M足了生產(chǎn)要求，項目應(yīng)該盡快推進(jìn)實施。2019年11月取得榆林市府谷縣發(fā)展改革和科技局備案。

經(jīng)西安中煤設(shè)計研究院和山西省冶金設(shè)計院有限公司友好協(xié)商，西安中煤設(shè)計研究院作為總體編制單位，將該《可研報告》報送中國煤炭建設(shè)協(xié)會參加2020年度煤炭行業(yè)(部級)優(yōu)秀工程咨詢成果評審活動。本人在評審活動中有幸獲得了二等獎，獲頒證書。

3 結(jié)語

包含多個子項目的工程總體設(shè)計布局牽涉到多種因素，既要考慮各子項目設(shè)計布局，還要顧及子項目之間的相關(guān)聯(lián)系；設(shè)計要滿足各個子項目的生產(chǎn)工藝要求，又與各個相關(guān)子項目間緊密結(jié)合；運輸通道暢通，工藝管道聯(lián)接線路短而便捷，各種物料輸送流暢；公用和輔助生產(chǎn)設(shè)施設(shè)置合理，降低總投資費用；充分利用有限土地資源，使整個項目總體布局渾然一體。這是非常不容易的。此文涉及的是一個包含多個子項目的綜合工程項目，在總體設(shè)計布局上做了一些嘗試，效果還是不錯的?？梢哉f是取得了成功，小有成果，對于類似工程項目的總體設(shè)計布局顯然是具有參考價值的。