煤炭循環經濟項目園區詳細規劃初探

降 巍

(太原市市政工程設計研究院，山西 太原 030002)

煤炭循環經濟項目園區詳細規劃初探

降 巍

(太原市市政工程設計研究院，山西 太原 030002)

以山西文水金地煤焦循環經濟項目園區為例，闡述了在煤炭產業循環經濟理論指導下，規劃從產業鏈銜接、用地布局等方面入手，打造一個高效、零排放、低能耗的工業園區的思考過程。

煤炭產業循環經濟，產業鏈，用地布局，設施共享

0 引言

本文分為兩部分，第一部分對煤炭產業循環經濟理論進行梳理，第二部分以山西文水金地煤焦循環經濟項目園區(以下簡稱項目園區)修建性詳細規劃為例，重點闡述了在理論支撐下具體項目產業鏈銜接、用地布局的思考過程，以期能為相關項目建設起到拋磚引玉的作用。

1 煤炭產業循環經濟理論梳理

1.1物質代謝流程

傳統經濟系統物質代謝流程是“R(Resource)-P(Product)-C(Cast off)”，一種面向自然的開放性資源代謝流程。

借鑒人體血液系統中動靜脈概念，動脈產業是指煤炭資源消耗和利用的產業，將煤炭資源生產成可利用的產品進入消費市場。靜脈產業則是處理和再利用副產品的產業。通過構建靜脈產業流程形成物質流的閉合循環流動狀態，克服了傳統開放性利用流程下的廢棄物大量排放問題。動靜脈產業流程構成了煤炭產業循環經濟資源代謝流程。

1.2煤炭產業循環經濟主要產業鏈形態

煤炭產業主要包括開采和消費兩個環節，本文主要討論消費環節。消費環節產業鏈主要依托煤電、煤煉焦建立。

1)煤電循環經濟產業鏈。

發電是煤炭消費的主要模式，我國50%以上煤炭用于發電。將煤炭產品、再循環水以及其他原料輸入到火電廠，主產品是電力，副產品有粉煤灰、爐渣、余熱、廢水等產品，主要流向反饋式物質循環利用經濟鏈條，實現再利用。

2)煤煉焦循環經濟產業鏈。

將煉焦煤及其他原料輸入煉焦爐。主產品是焦炭和焦油，供冶金企業及其他產業使用；副產品有焦爐煤氣、余熱、硫化物等產品，主要流向反饋式物質循環利用鏈條，實現再利用。

小結：通過對物質代謝的歸納和產業鏈的構建，我們認為要實現循環經濟模式下煤炭資源的充分利用，需要電廠、焦化廠、化工廠、建材廠等產業設施；生產過程中，需要依托中水、蒸汽管線等基礎設施串聯各個生產企業。通過設施的共享，可以提高資源和能源利用率，減少廢棄物排放，提高經濟效益。

2 項目概況及規劃定位

項目園區位于山西文水經濟開發區，該開發區是以化工為主業，機械裝備、冶煉鑄造、煤焦化綜合利用等各行業綜合配套的全國循環經濟試點開發區，是全國最大的鉀鹽生產基地。

本規劃旨在建設一個以循環經濟為主要發展理念的產業群落：以煤焦化產業群落為主導，具體分為選煤、煤焦、煤化工、能源動力和建材五個產業亞種群，實施清潔生產并達到資源、廢物的減量化。使其成為以煤—焦—化、煤—電—建材循環產業鏈為主體，集管理辦公、生產服務為一體的現代化循環經濟項目園區。

3 園區循環經濟規劃

3.1園區整體產業鏈規劃及物料平衡

項目園區內規劃選煤項目生產規模450萬t/年；焦化項目焦炭生產規模110萬t/年；電廠項目裝機容量2×300 MW；合成氨尿素項目液氨生產規模12萬t/年，其中8萬t/年轉化為13萬t/年尿素；水泥項目生產規模400萬t/年。

選煤項目年入原煤量為450萬t。經選洗后，得洗精煤290萬t，其中140萬t輸入焦化項目，150萬t洗精煤外銷；選洗后所得的副產品煤矸石、中煤、煤泥160萬t輸入電廠項目作為燃料使用。

焦化項目生產規模為年產焦炭110萬t，所需焦煤140萬t/年。在煉焦過程中可副產焦爐煤氣4億Nm3/年，除去50%的回用外，輸入合成氨尿素項目的焦爐煤氣量為2億Nm3/年，每年還可生產焦油約為4萬t,硫銨1.4萬t,粗苯1.1萬t,硫磺0.25萬t。

電廠項目裝機容量為2×300 MW，所需燃料255萬t/年。選煤項目每年可提供160萬t煤矸石、中煤、煤泥，每年還需外購燃料95萬t；年產生爐渣、粉煤灰130萬t輸入水泥項目作為生產原料。

水泥項目設計生產規模為400萬t/年，原料包括石灰石360萬t/年，砂巖、石膏、鐵礦石等66萬t/年，爐渣、粉煤灰130萬t/年以及燒成用煤36萬t/年。

合成氨尿素項目生產的主要原料焦爐煤氣和蒸汽分別由焦化項目和電廠項目提供，氮氣通過廠內的空分裝置自制。

3.2園區整體蒸汽平衡

項目園區內蒸汽最大負荷如表1所示。

表1 蒸汽最大負荷表 t/h

電廠項目投產前各項目所需的蒸汽由焦化項目區內新建的三臺35 t的鍋爐提供。電廠項目投產后，除保證各項目用汽外，還可對外銷售蒸汽130 t/h～150 t/h，并承擔文水縣城的集中供熱任務。

3.3園區整體水平衡

項目園區水的供應主要由四部分構成：文峪河水庫水、地下水、文水縣城城區提供的中水和項目園區自身的中水。

項目園區水平衡如圖1所示。

4 園區項目用地布局

園區規劃布置五個不同的工業項目及相關配套服務設施。在五個項目中對焦化項目的要求比較嚴格，規劃首先滿足焦化項目的準入條件，再以此為基礎確定其他項目的布置。

4.1焦化項目選址分析

項目園區位于文水縣城西南部約10 km處，文峪河從園區東側流過，與園區東南角最近距離為100 m。園區周邊分布百金堡、南武澇、北武澇等居民點。

1)項目園區位于文水縣城西南部10 km處，滿足規范要求。

2)文峪河為汾河主要支流，屬于山西省主要河流。焦化項目距主要河流1 km安全距離是強制要求。文峪河從項目園區東側流過，與園區東南角距離最小，為100 m左右，焦化項目布置在園區南部不符合距主要河流1 km安全距離要求，因此焦化項目應布置在園區北部片區。

3)園區周邊區域分布有百金堡、南武澇、北武澇等居民點。根據焦化項目與居民點1 km安全距離的強制性要求，焦化項目布置在園區北部的東側或西側都不符合1 km安全距離的要求，因此焦化項目應布置在園區北部片區的中部。

綜合以上分析，規劃焦化項目布置在園區北部片區的中部。

4.2園區內部產業鏈構建及用地布局

在循環經濟產業鏈中，各項目為互利共生的關系，在確定焦化項目的位置后，規劃將以此為基礎，對其余項目的規劃位置進行分析：

選煤項目：

1)園區內各項目中，選煤項目工藝相對簡單，受用地形狀局限較小，且為園區提供原煤的煤礦位于園區的西北部，將選煤項目布置在園區的西北角既可以減少輸煤走廊在園區內的穿越又可以滿足選煤項目總圖布置的要求。

2)規劃已將焦化項目布置在園區北側的中部，為焦化提供洗精煤的選煤項目應布置在焦化項目的附近以降低相互間的物流成本。

結合以上分析，規劃將選煤項目布置在園區西北部，高壓走廊區域的東側，焦化項目的西側。

電廠項目：

園區選煤項目選洗精煤的過程中產生的大量中煤、煤矸石、煤泥，將成為電廠項目的燃料。

規劃已將選煤項目的位置布置在園區西北部，而園區內部的物流主要通過皮帶或管道輸送，如將電廠項目布置在園區的南部片區，輸送中煤、煤矸石的皮帶和輸送煤泥的管道將與園區內眾多的工藝管線產生更多的交叉，因此規劃將電廠項目布置在園區的東北部，焦化項目的東側。該位置也便于電力出線。

水泥項目：

根據項目園區循環經濟規劃，水泥項目生產所需的爐渣、粉煤灰均由電廠以管道和皮帶輸入水泥項目內。

電廠的位置在園區東北部，規劃應避免輸送爐渣的皮帶和輸送粉煤灰的管道與園區內其他工藝管線產生更多的交叉；且水泥項目設計生產規模為400萬t/年，原料及產品物流量巨大，如將廠區布置在園區中部，將產生大量的穿越性物流，因此規劃將水泥項目布置在園區的東南部，電廠項目的南側。這樣既便于與電廠項目的銜接，又有利于自身物料及產品的運輸。

合成氨及尿素項目：

合成氨及尿素項目生產所需的焦爐煤氣由焦化項目通過管道輸入。因此，規劃將合成氨及尿素項目布置在焦化項目的南側。

污水處理廠：

園區日常生產中產生的污水不直接外排，除部分水質特殊的污水單獨處理外，其余將統一回收至園區內的污水處理廠統一處理，因污水量不大，所以處理后的中水全部送至電廠項目回用。

根據園區豎向規劃，園區整體排水方向為由西北至東南，因此規劃將污水處理廠布置在項目園區的東南角。

5 結語

本文通過對具體項目規劃設計過程的詳細闡述，試圖說明在循環經濟理論的支撐下，結合項目實際情況，通過重點對產業鏈梳理整合，并在各個子項目用地布局的思考過程中緊密結合各子項目工藝的銜接，使得該項目園區像一個整體去運轉的全過程。園區實際運營表明，項目實施后可形成節能降耗、互利共生、鏈環生產的循環經濟格局。

[1] 張 歡.煤炭產業循環經濟發展模式研究[M].北京：中國環境出版社，2013.

Theindustrialparkplanningindetailofthecoalindustrycirculareconomy

JiangWei

(TaiyuanAcademtofMunicipalEngineeringDesign,Taiyuan030002,China)

Based on the recycling economy project of Wenshui coal Shanxi Park as an example, described in the guidance of the coal industry under the circulation economic theory, planning from the industrial chain link, land layout and other aspects, the process of building a high efficiency, zero emission, low energy consumption of industrial park.

coal industry circulation economy, industrial chain, land layout, shared facilities

1009-6825(2017)30-0018-02

2017-08-17

降 巍(1981- )，男，工程師，注冊規劃師

TU984.13

A