活性炭為中心綜合項目總體布局

趙勇勇, 常 亮

(山西省冶金設計院有限公司，山西 太原 030001)

1 項目概況

這是一個關于循環經濟系列項目研究報告及規劃。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神鐵路間的郭家灣工業園區內，北與郭家灣礦井場地相鄰，行政區劃隸屬府谷縣大昌漢鄉管轄，項目整體規劃在一個南北方向的狹長區域里[1]。

廠址呈南北長，東西窄的不規則形狀，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)。水源由業主按循環經濟系列產品項目整體要求進行規劃，與相關部門協調解決；電源則由業主根據項目對電力要求統一規劃，在廠址所在區域建設一座中心變電站。

根據業主與山西省冶金設計院有限公司簽訂的設計協議，該項目包含內容有洗煤、活性炭、硅鐵合金、鎂合金等子項目。由西安中煤設計研究院牽頭，山西省冶金設計院有限公司參與編制。西安中煤設計研究院負責洗煤子項目，以及工作區、生活區等，負責最終文件的編輯和出版；山西省冶金設計院有限公司負責活性炭、硅鐵合金、鎂合金等子項目編制，與西安中煤設計研究院相配合，共同完成此項目。筆者作為山西省冶金設計院有限公司的技術負責人全程參與該項目設計編制[2-7]。

2 項目總體布局和平面布置

依據廠址狹長，南北長、東西窄的特點，根據各個子項目生產工藝要求，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，又組成一個有機整體，最大限度利用現有土地資源，節省基建投資費用。經各方反復商討，對多種技術方案進行研究分析，由于洗煤子項目運輸量超大，決定將其布置在廠址所在區域南側，其東側是火車貨運站臺，西側是公路，有利運輸；區域北側寬度過窄，不利于布置生產裝置，又考慮到當地主導風向，故把辦公區、生活區設于此處。

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

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車間為主體進行設計的，按照一條30 000 t/a脫硫脫硝活性炭生產線和一條10 000 t/a凈水活性炭生產線進行布置。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設施，還有公用和輔助生產設施等幾大部分組成。同時考慮到以后企業發展需要，平面布置中還預留有二期活性炭生產線，生產規模與一期相同。

在總體布局中，活性炭子項目布置在廠址所在區域的中部偏北側(其中綜合給水、生化處理、鍋爐房等設施處于區域中心位置)，其北側與硅鐵合金子項目相鄰，南側是鎂合金子項目，占地約17.52公頃(約262.80畝)。原料車間布置在廠區南側，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設施；在原料車間南側，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、機修間和化驗室、空壓站、泡沫站等布置在廠區西側；廠區東側預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的鍋爐房、空壓站、生化處理設施、綜合給水設施，是為全項目統一規劃。綜合給水設施負責各子項目生產、生活，消防用水，還有循環水、復用水等；各子項目產生的污水統一匯入生化處理設施進行處理；各子項目所用蒸汽、壓縮空氣分別由鍋爐房、空壓站供應；

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域北側，與生活區、辦化區相鄰，南側與之相鄰的是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行平面布置。冶煉主廠房布置在所在廠區的南端，由北向南依次是冶煉跨、澆鑄跨、成品跨；主廠房北側布有變電所、柴油庫、電爐除塵設施等；主廠房西側布置有機修車間，東側是成品庫；廠區北側是配料間、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車間為主體進行設計的，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、機加工及均熱車間、型材車間等生產設施，還有機修車間、變電站、原料庫房、成品庫等輔助生產及生產管理設施。

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

2.4 洗煤項目、辦化區和生活區

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、生活區。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域最南側，占地約17.50公頃(約262.50畝)。廠區內設有受煤系統(受煤坑、原煤儲煤場)、篩分壓濾車間、主廠房、濃縮車間、產品倉、矸石倉等洗煤生產設施，還有藥劑站、機修車間、材料庫、介質庫、空壓機房等輔助生產設施。廠區建有一座110/35/10 kV中心變電站，作為全項目電源。

辦公區、生活區布置在廠址最北側，占地約9.75公頃(約146.25畝)。其屬于綜合辦公、生活區，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 項目進展和成果

在項目審查過程中，與會人員對該報告進行了嚴格細致的評審，給該項目編制成果給予高度評價，認為這是一個高質量的設計文件。總體布局及各子項目平面布置工藝布局合理，各相關生產環節連接順暢，物料運輸道路自然暢通，完全滿足了生產要求，項目應該盡快推進實施。2019年11月取得榆林市府谷縣發展改革和科技局備案。

經西安中煤設計研究院和山西省冶金設計院有限公司友好協商，西安中煤設計研究院作為總體編制單位，將該《可研報告》報送中國煤炭建設協會參加2020年度煤炭行業(部級)優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 結語

包含多個子項目的工程總體設計布局牽涉到多種因素，既要考慮各子項目設計布局，還要顧及子項目之間的相關聯系；設計要滿足各個子項目的生產工藝要求，又與各個相關子項目間緊密結合；運輸通道暢通，工藝管道聯接線路短而便捷，各種物料輸送流暢；公用和輔助生產設施設置合理，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，在總體設計布局上做了一些嘗試，效果還是不錯的。可以說是取得了成功，小有成果，對于類似工程項目的總體設計布局顯然是具有參考價值的。