4t=h冲天炉投资节能系统技改项目可行性研究报告书.doc

4T/h冲天炉节能系统技改项目 可行性研究报告
第一章 总 论
1.1概述
在散热器铸造生产中，冲天炉熔炼是散热器生产的首要环节，也是决定散热器质量提高、生产成本降低的根本因素之一。项目单位目前使用的是小型冷风冲天炉，其冲天炉存在两大致命缺点，就是高耗能、高污染，小型冷风冲天炉热能利用率只有50-60%,烟尘中的SO 、CO、copP．氮氧化物、碳氢化物等大量排放到空气中并永久性存在，由未燃烧的炭粒及Si02、MgO、CaO、Fe~O 等固态微粒组成的污染物以尘雾形态可在流动的空气中长时间漂浮。加上小型冷风冲天炉铁水温度较低（1340～1400℃）、Fe及Si.Mn合金元素烧损严重（Fe烧损15%左右、Si烧损20～25%、Mn烧损25～30%）、焦碳消耗量大（焦铁比1：3～6）、散热器废品率高（存在气孔、夹渣、冷隔、加工不动等缺陷达15%左右）、密筋炉胆易烧穿等问题，导致散热器生产成本高、质量差、效益低。本项目对现有熔炼设备（小型冷风冲天炉）进行全面节能、环保性改造：新上外热风长炉龄冲天炉、加置温隔热砌体、送风结构改为两排大间距风口、炉膛结构改为曲线炉膛、采用送热风方式助燃、增上余热回收装置和一级湿式喷淋捕集脱硫除尘设备、采用钠钙双碱法三级脱硫新工艺。项目完成后，年节能1.81万吨标准煤，年废气排放量可由原来的35392万标米降低到14530万标米；SO2排放浓度可由原来的642毫克/标米降低到110 毫克/标米，粉尘排放浓度可由原来的200毫克/标米降低到50 毫克/标米。
1.2项目名称、承办单位及项目负责人
项目名称：4T/h冲天炉节能系统技改项目。
承办单位：XX市XX铸造有限责任公司
法人代表：
项目负责人：
项目地址：河北省XX市XX西路路北。
1.3 可行性研究报告的编制依据
◆国家发展和改革委员会、科技部、财政部、建设部、国家质检总局、国家环保总局、国务院机关事务管理局、中共中央直属机关事务管理局《“十一五”十大重点节能工程实施意见》；
◆国务院关于加强节能工作的决定（国发〔2006〕28号）；
◆国家发展和改革委员会《关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》（发改投资〔2006〕2787号）；
◆河北省发展和改革委员会关于转发国家发展和改革委员会《关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》的通知（冀发改投资〔2007〕152号）；
◆河北省节约能源条例；
◆产业结构调整指导目录（2005年本）(国家发改委令 第40号)；
◆《中华人民共和国环境保护法》
◆《中华人民共和国大气污染防治法》
◆《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》（国发[2005]39号）；
◆《国务院关于环境保护若干问题的决定》（国发（96）31号）；
◆《中华人民共和国清洁生产促进法》；
◆《环境空气质量标准》（GB3095-1996）；
◆《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）
◆河北省财政厅、河北省环保局关于印发《河北省排污费征收使用管理实施办法》的通知（冀财建[2003]73号）；
◆《冲天炉第1部分:技术条件》（JB/T 6576.1- 2005）；
◆《冲天炉能耗分等》（JB-T 50155-1999）
◆中华人民共和国节约能源法（中华人民共和国1997主席令第九十号）；
◆公司提供的厂址、公用工程、经济等基础资料。
1.4可行性研究报告的编制范围
本项目着眼于利用国内的先进设备，建设一流节能环保型企业。根据本项目节能指导思想和生产纲领进行建设,淘汰落后设备，增加先进设备，编制可行性研究报告。可行性研究报告对项目的工艺技术建设方案和经济合理性进行了分析论证，重点论述项目建设的必要性,建设方案的可行性，工艺设备的先进性以及环境保护、职业安全卫生、节能、消防和投资估算、投资效果等。对项目的可行性提出结论性意见，为领导提供决策依据。
编制范围包括以下内容：
4T/h冲天炉节能系统技改项目工艺方案；
冲天炉节能治理的效果；
组织和劳动定员及项目实施计划；
工程投资估算、资金筹措及效益分析。
1.5 项目建设的指导思想和原则
紧紧围绕“降低资源消耗、降低环境污染”这一核心，通过淘汰落后工艺及设备达到节能降耗、减少环境污染的目的，同时提高产品质量，满足安全生产。
在严格控制建设投资的前提下，淘汰能耗高、污染严重的落后工艺，选用先进成熟的节能工艺技术和设备，节约能源，降低生产成本，提高污染治理水平和治理能力，减少废气、粉尘的排放量，确保节能目标的实现。
充分利用现有公用工程条件和工艺设施，整合现有资源，节约建设费用，缩短治理周期，达到节能降耗的目的，以增量带动存量，发挥公司综合效益。
运用科学合理的预算投资方式，确保各项计算科学合理，确保数据参数准确、可靠，使工作开展有章可循、有章可依。
1.6项目拟建地点
河北省XX市XX西路路北。
1.7项目建设内容
新上高温还原热风长炉龄冲天炉、加置温隔热砌体、送风结构改为两排大间距风口、炉膛结构改为曲线炉膛、采用送热风方式助燃、增上余热回收装置和一级湿式喷淋捕集脱硫除尘设备、采用钠钙双碱法三级脱硫新工艺。
1.8建设规模
购置20T/H高温还原热风长炉龄冲天炉两座，聚轻高铝砖若干，节能高压风机4台，循环水泵4台，一级湿式喷淋捕集脱硫除尘设备2套,余热回收装置2,套引风机4台。
1.9项目投资
项目建设总投资2728万元，由企业自筹30%，贷款70%。投资主要用于设备的购置和设备的改造。
1.10项目节能效果
项目竣工后，年节18101.59标煤吨。

第二章 项目背景及建设必要性
2.1项目背景
“加强能源资源节约和生态环境保护，增强可持续发展能力。坚持节约资源和保护环境的基本国策，关系人民群众切身利益和中华民族生存发展。必须把建设资源节约型、环境友好型社会放在工业化、现代化发展战略的突出位置，落实到每个单位，每个家庭。”（摘自胡锦涛同志在中国共产党第十七次全国代表大会上所做的题为《高举中国特色社会主义伟大旗帜，为夺取全面建设小康社会新胜利而奋斗》的报告）。“十一五”规划纲要把节能作为约束性指标，明确提出未来五年要努力实现单位GDP能耗降低20%左右的目标，这是全面落实科学发展观和构建社会主义和谐社会两大战略思想，缓解资源约束矛盾的一项重要措施，也是当前，特别是今年经济工作一项紧迫的任务。就宏观层面来说，加大节能降耗力度，既是缓解我国资源约束的根本出路，也是促进经济又快又好的发展重要表现。
在能源资源问题上从总量上看，是一个大国，经不起被13人除，人均资源占有量在世界上又是贫国。就拿我们最丰富的煤炭来说，人均资源占有量只有世界平均水平的58.6%，我们人均占有剩余可开采石油产量占世界平均水平的7.69%，天然气就更可怜了，只占到7%多一点，同时我们现在正处在工业化、城镇化、加快的重要阶段，国际经验表明，这一阶段恰恰又是能源资源消耗强度最大的一个阶段，国际经验表明，在工业化过程中，能源资源消耗是一个倒U字形的曲线，在工业化过程中，特别是工业化中期和初期，资源消耗强度的曲线爬坡，实现工业化以后，资源消耗强度就开始回头下降，后工业化阶段甚至可以实现经济增长、能源获得资源零增长、低增长，正是因为一方面人员资源占有水平低，另一方面恰恰处在资源消耗强度大的阶段，使能源成为制约我国经济社会发展的一个主要瓶颈，在能源供求关系偏紧的同时，由于增长方式粗放，结构调整进展迟缓，一些高耗能产业发展较快，使单位能耗比世界平均水平高出很多，近年来能源产量屡创新高，特别是煤炭、电力增长速度之快，是历史上和国内外所罕见的，煤炭我们短短几年就有十几亿吨出头，现在已经产量达到21.9亿吨，电力过去两年我们装机容量增加1.2亿千瓦，什么概念呢，从49年到2004年55年我们总的装机容量才是3.41亿，过去两年就1.2亿，等于过去55年的三分之一，速度是相当快，但是快速增长的能源供给仍然赶不上更快速增长的能源消费。
众所周知， 中国是一个铸造大国，预计到2010年我国铸件产量会达到3500万吨。我国GDP约占世界的4％， 而煤消耗量占世界产量的33％。因此，我国也是一个能耗大国，而铸造能耗占铸铁散热器总能耗的90％。所以，冲天炉的节能降耗问题便是首当其冲，显得极其重要和刻不容缓了。铸铁散热器作为主要的民用采暖工具在我国生产和使用已有百年历史，作为国家基础性、民族性工业产品，它以耐腐蚀、经久耐用、散热舒适及能适应中国复杂多样的水质要求等特点倍受国内采暖用户的喜爱，在国民经济发展中是不可缺少的重要组成部分，是中国特色产业之一。据统计，国内铸铁散热器生产厂家有1000多家，在全国主要采暖区域采用铸铁散热器取暖的用户约占60%，但长期以来，在铸铁散热器的整个生产过程及生产工艺中，传统的冲天炉（一般为冷风炉），热损失大，单位面积熔化率较低、底焦高、焦耗大、热效率低，因此能耗高；传统的冲天炉产生烟气、粉尘的污染源多，生产条件恶劣，工人劳动强度大，厂区内及周围空气质量污染严重，极大地损害了工人及周围人群的身体健康。伴随进入21世纪，人们的节能、环保意识、健康意识不断增强，对采暖散热器行业来说，制约铸铁散热器行业发展的高能耗、环境污染治理问题成为首要任务，也为铸铁散热器行业的发展提出了新课题。
此次公司共计总投资2048.5万元，对冲天炉高能耗和烟气排放进行治理，本着持续改进、节能降耗、控制污染、深度治理、清洁生产的目标，从全局利益出发，改变铸铁散热器行业受制约的被动局面，推动行业可持续发展。
2.2项目建设必要性
2.2.1本项目建设，符合国家节能降耗、保护环境政策
随着人类对节能和环保意识的不断增强，国家对高能耗、环境保护和污染治理的力度越来越大。大批高能耗、高污染的企业被关停或是勒令改造，所以铸铁散热器行业的节能降耗、生产环境及周边区域环境污染的综合治理势在必行。
2.2.2本项目建设，是实现节能降耗和污染减排的两个约束性目标的需要
国家“十一五”规划提出了节能降耗和污染减排的目标，并将其作为约束性指标。坚定不移地实现这两个约束性目标，对于推动经济增长方式转变、加强节能环保工作具有十分重要的意义。节能降耗，顾名思义，就是要节约能源消费，降低消耗标准。从经济的角度看，节能降耗要求通过合理利用、科学管理、技术进步和经济结构合理化等途径，以最少的能源消耗获取最大的经济效益，即加强用能管理，减少从能源生产到消费各个环节中的损失和浪费，更加有效、合理地利用能源。
2.2.3本项目建设，是清洁化生产的需要
国家政策提倡企业清洁化生产，清洁生产是指不断采取改进设计、使用清洁能源和原材料、采用先进工艺技术和设备、改善管理综合利用等措施，从源头削减污染，提高资源利用效率，减少或者避免生产、服务和产品使用过程中污染物的生产和排放，以减轻或者消除人类健康和环境危害。
2.2.4本项目建设，是企业自身发展的需要
随着铸铁散热器市场日趋激烈的竞争，散热器行业要“加快劣质企业退出行业”的进程，在政府宏观调控和市场竞争下，散热器企业将不可避免地面临兼并重组，市场的洗礼将使面制品企业出现新的特点。降低成本、降低耗能、减少污染将在很长时间内成为企业发展的主题，成为企业生存关键点。本项目建成后，产品成本将进一步降低，产品档次将进一步提高，能耗将进一步下降，污染将进一步减少，规模效益将更加显著，市场竞争能力进一步加强。
2.3项目承办单位概况
XX市XX铸造有限责任公司始建于1972年，属民营企业，是中国.春风集团成员单位，前身是闻名全国的冀县暖气片厂，是国内建厂最早、规模最大、综合实力最强的专业化散热器生产企业，是中国采暖散热器委员会副主任单位。公司位于XX市XX西路路北，厂址北侧为XX市湖滨路，东侧为铸件厂，南邻XX西路，地理位置优越，交通十分便利。
四十年的励精图治，XX公司已经发展成为一个集研发、制造、销售、服务为一体的拥有科学管理体系的现代化企业。公司董事长曹宝华先生是九、十、十一届全国人大代表、全国劳动模范。
公司注册资金3100万元，拥有总资产1900万元，2008年企业销售收入12600万元、实现利润700万元。公司设有制造部、技术部、销售部、财务部、质管部和办公室六大板块，有员工480名。主要从事铸铁采暖散热器的生产和经营，年生产能力1400万片（柱）,铸铁件5000吨，国内市场占有率10%以上。产品规格多样、型号齐全，能充分满足不同层次用户的需求。
公司建有完善的质量管理体系，通过了ISO9000质量体系认证，从原材料进厂、工艺设计、生产制造及售后服务全过程均得到有效控制，产品质量稳定。
公司是国内铸铁散热器行业中最具规模和技术实力的企业，在技术开发和投资上一直走在了行业的前沿，公司拥有120名的研发队伍，先后与清华大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学等国内知名院校和科研部门建立了长期的合作关系，长期致力于采暖散热器的新产品、新工艺、新技术研究与开发。
第三章 项目建设条件
3.1自然资源状况
3.1.1地形、地貌、地震情况
XX市全境东南部和西北部稍高，东北部较低，海拔高度为21.5米至26.5米，地势较为平坦，土壤质地适中，土层深厚。本项目用地范围内地势平坦。
根据中国地震动参数区划图（中华人民共和国国家标准GB18306-2001）本项目位于地震动峰值加速度0.10g区（地震基本烈度Ⅶ）。
3.1.2工程地质与水文地质
本项目场址工程地质条件较好，未见不良地质现象。
XX市因受西部太行山影响，大陆性气候明显，属半干旱季风气候区，境内地上水资源主要由大气降水，外来客水，石津渠水三部分组成。地表水产生多集中在7月下旬、8月上旬。每平方公里多年平均为2.3万立方米,分布均衡。地下水从上到下分为浅水层、咸水、深层淡水三种。XX市地表水可利用水资源量为5243万立方米，地下水可利用资源量为700万立方米，合计为5943万立方米。水资源属于比较缺乏状态，解决水资源不足的着眼点在于：科学用水，节约用水；拦洪蓄水，引客水；待大型跨流域南水北调工程实现之后，水资源缺乏问题可以得到解决。

3.1.3气象条件
XX市处于北半球暖温带地区，大陆季风气候特点显著，春季干燥多风，夏季暖热多雨，秋季天高气爽，冬季寒冷少雪，寒旱同期，雨热同季，四季分明，光照充足，宜于作物生长。年平均气温12.7℃,最冷月为一月份,平均气温-4.2℃，最热月为7月份，平均气温27.1℃，年降水量平均510.3毫米，历年平均光照时数为2571.2小时，无霜期平均为192天。
3.2环境条件
XX市XX铸造有限责任公司地处XX市市区西边，周边没有污染源，各项环境指标经检测符合环保要求。
3.3基础设施条件
本项目建设地点北靠石黄高速、西接青银京深两条高速、东连京开国道；与京九铁路、石德铁路相距均在15公里之内；紧临省级公路郑昔线，交通较便利。
目前，XX全市电话安装总量突破5万门，宽带信息网用户超过1000户；能源建设方面，通过农网改造，年供电量达到2.4亿度，同时，地方热电厂年发电能力1.4亿千瓦时。
3.4社会经济状况
XX市位于河北省东南部，市域面积 918平方公里，辖7镇4乡412个村，人口 37万。
近年来，XX市坚持以科学发展观为指导，党群同心，干群同力，一心一意谋发展，聚精会神搞建设，走出了一条统筹经济社会全面发展的新路子。XX先后成为全国文化、科技、教育、体育、民政工作先进市、土地执法模范市、平原绿化百佳市、棉花生产百强市，并连年被评为全省农村基层组织建设先进市、创建文明城市工作先进市、创建文明村镇工作先进市、农村基层民主政治建设示范市、社会治安综合治理先进市等，2005年成为河北省第一批22个扩权县（市）之一。
XX市区经济特色明显。工业上，坚持实施“以工强市”战略，建成了春风、银海、合力、北内、华林、晨虹等12大企业集团，形成了采暖铸造、化工橡胶、汽车配件、农副产品加工四大主导产业。工业在三次产业中的比重和对财政收入的贡献率分别达到57%和74%。农业上，培育壮大了“一红（辣椒）两白（棉花、食用菌）一绿（速生丰产林）”四大特色产业。XX是国家命名的“中国辣椒之乡”、“中国食用菌之乡”，辣椒面积15万亩，棉花面积38万亩，食用菌年产6万吨，速生丰产林面积15万亩。全市粮经作物种植面积比例达到了1：2。商贸流通上，建成了华北最大的辣椒专业市场，北方最大的采暖专业市场。特别是钟表规模经营，在全国享有声誉，XX是与北京、广州齐名的全国三大钟表集散城之一。
XX市区城镇建设日新月异。以创建文明城市，建设园林化、生态化、现代化城市为目标，面向市场，经营城市，搭建了“四纵七横”的城市发展框架，近年来建设了信都花园、西苑、温泉、长安等一批高标准住宅小区和文化艺术中心、体育综合训练馆、和平绿地广场、信都音乐广场等文化体育设施。全面实施了绿化、亮化、美化工程。市区面积达到25平方公里，城市人口达到13万人，城镇化水平达到40%，被评为省级环境优美小城市。同时，按照“实事求是、量力而行、规模适度、规划科学”的原则和产业兴镇的思路，建制镇建设发展较快，初步成为了具有较强辐射带动能力的农村区域性经济文化中心。 全市进一步唱响了“树正气、讲团结、求发展”的主旋律，形成了顾全大局、团结协作、务实创新、进取向上的浓厚风气。 精神文明建设全面推进。高度重视和充分发挥精神文明建设对提高人的素质，促进经济社会发展的作用。紧紧围绕经济建设这一中心，服务改革发展这个大局，在全社会营造了人人关心发展、支持发展、投身发展的良好舆论氛围。先进文化建设常抓不懈，构筑起了独具XX特色的村镇文化、社区文化、企业文化、校园文化立体文化大格局。以文明市民、文明家庭、文明单位、文明城市为主要内容的精神文明系列创建活动蓬勃开展，公民道德实践活动，科技、文化、卫生“三下乡”活动日趋深入，建成全国文明村镇2个，省级文明单位13个，数量居全省各县市区之首。扎实开展了文明生态村创建活动，首批54个村的村容村貌有了较大变化，生活环境有了较好改善，群众的精神面貌焕然一新。 大力加强政治文明建设，基层民主政治建设扎实推进。坚持把教育工作放在突出位置，形成了普教、职教、成教、师教、幼教、特教“六位一体”的全民教育体系。1995年率先在衡水实现“普九”达标，以后又连续三次通过了省复查验收。优化农村学校布局，加大教育投入力度，全市中学都建成了教学楼，并建成29所双轨寄宿制小学。大力整合乡镇卫生资源，合并建立了15家高标准的乡镇卫生院，提高了农村的卫生保健水平。交通事业快速推进，公路总里程达到了880公里，全市公路、有线电视实现“村村通”。计划生育、环境保护等项工作卓有成效，经济社会与人口、资源、环境协调发展的局面正在形成。全方位推进依法治市进程，切实加强社会治安综合治理，全市始终保持了政治安定、社会稳定、经济繁荣、安居乐业的大好局面。
第四章 项目技术改造方案
4.1节能改造工艺方案
4.1.1原冲天炉结构指标数据
熔化率为4t／h，炉膛直径为700 mm，有效高度为4900 mm，底焦高度为1900 mm，炉缸高度200 mm，铁水温度135O～1450℃，层焦比1：6，风口参数(直径×个数×角度)：上排l8× 6×15,中排18×6×10 ,下排22×6×5 。风口排距；H1-22200 mm,H2-3200 mm。窄炉熔炼主要同题:焦耗大、熔化率低、铁水温度低、加料口化学热损失太(冒火)。同时化学成分渡动较大、炉瞳授蚀严重，铸件废品率高(4～5% )。
4.1.2冲天炉结构改造与分析
将现有6座4T/h普通冷风冲天炉改造为2座20t/h高温还原热风长炉龄冲天炉。
高温还原热风长炉龄冲天炉对传统的冲天炉（一般为冷风炉）进行了变截面分层送风，保温隔热砌体，使生产过程中风量风压稳定，炉子热效率高。在送风系统中设置热交换器（加热炉）将烟气中的可燃气体如CO等经燃烧利用变害为利，使风机鼓出的冷风转换为热风送入炉中。
冲天炉送风结构为两排大间距风口，合理增加了上下风口间的距离，形成了两个燃烧带，两个燃烧带叠加后形成两个集中的高温区，拉长了铁水过热的距离，从而使氧化带更短，形成较大还原带。再加上500度以上的预热送风补充炉内热量可加速焦炭燃烧，提高了铁水温度，同时也提高了冲天炉对焦炭的适应性。
改造后的炉型结构主要由曲线炉膛,配以两排中间距太斜度风口、预热带二次送风部分组成。
4.1.2.1中间距风口
风口排距的设置首先考虑炉内形成集中高温区为主，并适当兼顾高温区的高度(位置)．即第二排风口恰恰在第一排风口所起的最大有效作用上端。使其形成一个强化的氧化带，从而显著提高炉温。如果排距太小，第一排风口的作用未能充分发挥．将不利于铁水的过热，如果排距太大，易使高温区分散，形成两个氧化带．将使焦耗增加，增碳率提高，不易获得可锻铸铁要求的低碳过热铁水，尤其对于使用地方焦炭而言，似选用中间距风rl效果好．从改炉实践中得出，风口排距取0 5～0 6D(平均炉径)为宜
4.1.2.2大斜度风口
采用大角度30-450风口易将风射入炉子中心和炉缸的底部，强化了炉子中心的焦炭燃烧。不但有利于提高炉气的最高温度．而且增加了风口区的过热面积．提高了炉内高温区的过热能力。炉缸由于使用大角度风口，已由常规炉内的还原区变成氧化区．相对减少了炉缸的增碳作用，有利于获得高温低碳铁水
4.1.2.3曲线炉膛
采用曲线可使风口区以下截面积碱少，相应提高该区供风强度，使下部底焦产生强氧化燃烧，从而提高炉子中心的最高温度，使铁水过热倾向增加，这样可用较小的供风量获得较高的供风强度。另外，采用曲线炉膛风口区的截面积碱少，使风口分布密度相对增加，不仅降低了炉壁效应，而且增大了进风对风口区炉村的冷却作用．减少了风口区炉村的浸蚀，这对于维持底焦高度和稳定炉况、减少化学成分的波动十分有利。
4.1.2.4预热设置二次风
在底焦上部临近预热带的某个特定的位置增设了一个二次送风系统，可促使还原带炉气中的CO气体充分燃烧，从而强化炉料的预热，大大减少了炉内化学热损失，不仅提高了燃烧比与炉子热效率，而且显著提高了冲天炉的熔化率。但是，二次风量不宜过大。实践得出风量分配比为下排风口占30% ，二排风口占60% ，二次风口占1O%为宜
4.1.2.5热管换热器回收余热
将热管式换热器组置于烟道，与送风管道相连，回收烟道中余热。热管是余热回收装置的主要热传导元件，与普通的热交换器有着本质的不同。热管余热回收装置的换热效率可达98％以上，这是普通热交换器无法比拟的。热管余热回收装置体积小，只是普通热交换器的1/3。其工作原理：左边为烟气通道，右边为清洁空气通道，中间有隔板分开互不干扰。高温烟气由左边通道排放，排放时高温烟气冲刷热管，当烟气温度＞30℃时，热管被激活便自动将热量传导至右边，这时热管左边吸热，高温烟气流经热管后温度下降，热量被热管吸收并传导至右边。常温清洁空气在鼓风机作用下，沿右边通道反方向流动冲刷热管，这时热管右边放热，将清洁空气加热，在空气加热过程中，利用脱硫除尘器对废气脱硫除尘。空气流经热管后温度升高，将升至500℃~600℃以上热风送入炉内助燃，利用炉气余热，获取物理热风，达到节能降耗，加速底焦的燃烧速度，获得高温优质铁液
4.2冲天炉环境污染治理方案
冲天炉熔炼工序中，由于焦炭的燃烧，金属炉料的预热、熔化和过热，炉气的运动及下降，耐火材料的磨损等一系列化学反应、热作用及机械作用，产生大量的废气、粉尘和SO2。冲天炉焦炭燃烧不完全还会产生大量的CO气体，未经处理的冲天炉烟尘排放浓度可达1000～4000 mg/m3.。
在采用外热长龄冲天炉的基础上，采用在冲天炉上部增加一级湿式喷淋捕集脱硫除尘，以去除冲天炉产生的冶金粉尘大颗粒，同时进行第一级脱硫，再将烟气引入第二级文丘里湿法脱硫除尘以去除烟气中大部分小粒度颗粒，进行第二级脱硫，然后用引风机将烟气引入第三级离心水膜净化，以完全去除冲天炉产生的冶金粉尘、炭素粉尘、灰尘以及SO2。
将风机布置在第二、三级除尘器中间，可以合理利用风机进、出口的压头，降低电耗，又能有效保护风机叶轮。
三级脱硫工艺均采用钠钙双碱法（Na2CO3-Ca(OH)2）采用纯碱吸收SO2、石灰还原再生。再生后纯碱吸收液循环使用，提高了脱硫剂的利用率。使用过程中只消耗石灰，纯碱的消耗量极少，从而也降低了脱硫的运行费用。
脱硫过程为：2NaOH+SO2→Na2SO3+H2O
再生过程为：Na2SO3+Ca(OH)2→2NaOH+CaSO3
冲天炉熔炼工序的环境污染治理工艺流程图如下：
热风加热炉
熔化
产生炉内废气
一级湿式喷淋捕集脱硫除尘
二级文丘里氏湿法脱硫除尘
三级离心水膜脱硫净化

经过治理，年废气排放量可由原来的22393万标米降低到11680万标米；SO2排放浓度可由原来的564毫克/标米降低到110 毫克/标米；粉尘排放浓度可由原来的210毫克/标米降低到105 毫克/标米。
4.3 设备选择
冲天炉改建设备投资一览表

项目改造后用能设备和能源计量设备清单

序号
名称
型号
数量（台套）
备注
一
用能设备

1
高温还原热风冲天炉
TXRL-n
20T/h
2
新增
2
罗茨风机
D250/3500
4
新增
3
水处理循环水泵
WGF50-32
4
新增
4
脱硫除尘器
LZSP-B
2
新增
5
引风机
Y5-47
4
新增
二
能源计量设备

1
煤气流量计
CFC-500
3
新增
2
红外煤气成分分析仪
G-9102
2
新增
3
气相色谱仪
SP-3430
2
新增
4
电子单相电度表

6

5
电子汽车衡
SCS-100吨
1

6
电子地上衡
HCS-15吨
2

7
台秤
吨G吨-1000
5

8
牛顿液压万能实验机
WE-300
1

9
碳硫联合测定仪
71
1

10
多功能电阻自动测定仪
GM-2
1

11
快速全能制样机
MZE-3
1

12
分析天平
JG-328A
1

13
电子分析天平
JF-1804
1

14
热电偶
K-1200
32

第五章 节能技改辅助工程设计
本项目涉及五个建筑物。由于只改造部分设备，不新建厂房，工厂总平面布置保持不变。
5.1 厂区道路规划
厂区的主要生产工房车行道采用环状布置，满足生产运输和消防的要求。建筑物均通过引道与厂区道路相连。主干道宽为12m，次干道宽为7米。主要道路交叉口转弯半径为12米，引道转弯半径均为6米。道路为城市型，水泥混凝土路面。人行道及人行广场以彩色混凝土广场砖铺砌。
5.2 保卫及消防
厂区保卫方式采用普通保卫，保卫人员由工厂自行解决。
厂区消防由当地消防大队负责。现有建筑物满足《建筑设计防火规范》（GB50016-2006），均满足消防要求,确保了厂内运输和消防车辆畅通。
5.3 建筑
5.3.1设计依据
《机械工厂建筑设计规范》 JBJ7-96
《民用建筑设计通则》 GB50352-2005
《建筑设计防火规范》 GB50016－2006
《屋面工程技术规范》 GB50345-2004
《工业企业设计卫生标准》 GBZ 1-2002
5.3.2 设计范围及形式
生产类别为丁类。
建筑物耐火等级为二级。
由于本次设计只改造部分设备，不新建厂房，工厂原有建筑保持不变。
5.4 给排水
5.4.1 给水部分
a）用水量
由于部分设备用循环冷却水，与改造前相比减少用水量6吨/小时。
b）水源
厂区内有两个自备水井，量能达100 m3/h，能够满足本次改造用水。
c）给水系统
给水管网采用生产、生活给水系统和消防给水系统。消防给水干管为环状管网。室外消防采用低压制。生产、生活给水系统为枝状布置。
厂内设容积为300立方米的消防水池一座，并在厂区最高建筑物顶设10立方米消防水箱一座，供工厂消防使用。
建筑物内采用消防和生产、生活独立给水系统。消防管网室内成环。生活给水管网枝状布置。
d）循环水系统
为节约用水，部分工艺设备冷却用水及空压机冷却用水采用循环冷却给水系统。
循环冷却供水系统流程如下：
工艺设备→ 热水池→热水泵→冷却塔 → 冷水池→冷水泵 →自动反冲排污过滤器→ 工艺设备
e）给水管材
室外消防给水管采用涂塑钢管，法兰连接；
室外生产、生活给水管采用内外涂环氧复合钢管，法兰或丝扣连接；
室内生产、生活给水管采用外镀锌内衬塑复合钢管，沟槽式或丝扣连接；
循环水管采用涂塑钢管，法兰连接；
5.4.2排水部分
a）排水系统
厂区排水系统为生活污水系统和雨水系统分流制。
厂区雨水经暗管收集后排至厂外市政雨水管。
厂区生活污水经化粪池处理后排入室外排水管，排至市政污水管网。
建筑物排水就近排入厂区污水管网。
车间产生少量含油液、清洗液，定期运至厂区污水处理站处理，经处理达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）中二级标准后排放。
5.5 采暖、通风、供气
5.5.1设计依据
我国现行的有关采暖、通风及空气调节设计规范
《采暖通风与空气调节设计规范》 GB50019-2003
《机械工厂采暖通风与空气调节设计规范》 JBJ10-96
《建筑设计防火规范》 GB 50016-2006
《工业企业设计卫生标准》 GBZ 1-2002
5.5.2改造范围
本项目只改造部分设备，不新增建筑面积，不进行采暖改造；只进行除尘及排烟的改造。
5.5.3除尘、排烟
将现有普通冷风冲天炉改为高温还原热风长炉龄冲天炉，可有效提高焦碳的一次燃烧效率，降低焦碳的使用量，减少烟气排放。
在冲天炉上部增加一级湿式喷淋捕集脱硫除尘，去除冲天炉产生的冶金粉尘的大颗粒，同时进行第一级脱硫，再将烟气引入第二级文丘里湿法脱硫除尘以去除烟气中大部分的小粒度颗粒，进行第二级脱硫，然后用引风机将烟气引入第三级离心水膜净化，以完全去除冲天炉产生的冶金粉尘、炭素粉尘、灰尘以及SO2。
5.6 电气
5.6.1供电设计
XX市XX铸造有限责任公司目前建有一座变电所，该变电所变压器安装容量为2X1000 kVA 。
本项目新增设备电功率为400.0kW,2台共计800 kW，原6台冲天炉电功率为130.0kWx10=1300kW,改造后减少了500 kW。因此，改造后电容量能满足要求，不需电力扩容。
5.6.2 照明设计
铸造工房照度200lx,空压站照度150lx, 配电所照度200lx。
工业工房的照明分为一般照明、值班照明、局部照明和应急照明。一般照明是整个照明系统应用最多的系统,根据不同工房对照度的要求,合理选择光源,对灯具按照合理、美观、有效和节能的原则进行布置。
高大空间的生产工房采用金属卤化物灯;检测室采用荧光灯;工房生活间采用荧光灯,局部采用节能灯。金属卤化物灯灯具为块板式节能灯具,荧光灯采用高效反射灯具。荧光灯和金属卤化物灯均采用节能镇流器和补偿电容器。
各工房的工作照明采用分片在照明配电箱集中控制,办公和生活间照明采用分散控制。
厂区道路照明采用透雾性强的高压钠灯,路灯专用灯具。
5.6.3电能计量
公司变压器低压总进线柜装设有功和无功电度表,主要低压出线回路均装设有功电度表以方便内部考核。
照明用电和动力用电分别计量。

第六章 技术改造节能效果分析
项目实施后，可大大节省能源消耗。使用20吨/H高温还原热风长炉龄冲天炉可大大提高熔炼效率和质量，焦铁比可从原来的1：5降低到1：10，综合成品率提高6个百分点，大大降低了能源消耗。
6.1分析依据
6.1.1国家法律、法规
◆ 中华人民共和国节约能源法（中华人民共和国1997主席令第九十号）；
◆ 国务院关于加强节能工作的决定: 国发〔2006〕28号；
◆ 国家发展和改革委员会 《关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》发改投资〔2006〕2787号；
◆ 河北省发展和改革委员会关于转发国家发展和改革委员会《关于加强固定资产投资项目节能评估和审查工作的通知》的通知，冀发改投资〔2007〕152号；
◆ 河北省节约能源条例；
◆ 中国节能技术政策大纲（计交能【1996】905号）；
◆ 产业结构调整指导目录（2005年本）(国家发改委令第40号)；
6.1.2节能设计规范、标准
◆《评价企业合理用电技术导则》GB/T 3485-1998；
◆《评价企业合理用热技术导则》GB/T 3486-1993；
◆《评价企业合理用水技术》GB／T71 19—1993；
◆《节电措施经济效益计算与评价方法》GB/T 13471-1992；
◆《用能单位能源计量器具配备和管理通则》GB17167-2006；
◆《采暖通风与空气调节设计规范》GB50019-2003；
◆《综合能耗计算通则》GB2589-90。
6.2项目实施前能耗
6.2.1焦炭耗用量
散热器单片焦炭耗用量为1.7公斤，铸铁件每吨焦炭耗用量744公斤。
散热器焦炭用量＝年产量×单片散热器焦炭耗用量
＝1400万×0.0017吨（1.7公斤）
＝23800（吨）
铸铁件焦炭用量＝年产量×每吨铸铁件焦炭耗用量
＝5000吨×0.744吨
＝3720（吨）
焦炭总耗用量＝散热器焦炭耗用量+铸铁件焦炭耗用量
＝23800+3720
＝27520（吨）
6.2.2用电量
散热器单片电力耗用量0.28千瓦时，铸铁件每吨电力耗用量222千瓦时。
散热器用电量＝年产量×单片散热器用电量
＝1400万×0.28
＝392（万千瓦时）
铸铁件用电量＝年产量×每吨铸铁件用电量
＝5000×222
＝111（万千瓦时）
总用电量＝散热器用电量+铸铁件用电量
＝392+111
＝503（万千瓦时）
6.2.3煤电量
散热器单片煤耗用量为0.8公斤，铸铁件每吨煤耗用量150公斤。
散热器煤用量＝年产量×单片散热器煤耗用量
＝1400万×0.0008吨（0.8公斤）
＝11200（吨）
铸铁件煤用量＝年产量×每吨铸铁件煤耗用量
＝5000吨×0.015吨
＝750（吨）
煤总耗用量＝散热器煤耗用量+铸铁件煤耗用量
＝11200+750
＝11950（吨）
6.2.4能耗折标
焦炭折标煤：焦炭折标煤＝焦炭耗用量×折标系数
＝27520×0.9714
＝26732.93（吨）
电耗折标煤：电耗折标煤＝用电量×折标系数
＝503×3.5
＝1760.5（吨）
煤耗折标煤：煤耗折标煤＝煤耗用量×折标系数
＝11950×0.7143
＝8535.89（吨）
6.2.5总能耗
总能耗＝焦炭折标煤+电耗折标煤+煤耗折标煤
＝26732.93+ 1760.5+ 8535.89
＝37029.32（吨标煤）
6.3项目实施后能耗
6.3.1焦炭耗用量
散热器单片焦炭耗用量为0.91公斤，铸铁件每吨焦炭耗用量344公斤。
散