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機械行業(yè)節(jié)能設計規(guī)范范文第1篇

關鍵詞：清潔；節(jié)能減排；綜合治理；利用率

1概述

節(jié)能減排作為經(jīng)濟發(fā)展過程中不可回避的問題，正在逐漸成為中央政府和社會各界普遍關注的焦點問題。

煤炭行業(yè)是我國重點工業(yè)污染控制行業(yè)之一，煤炭開采最大的問題一是浪費嚴重, 二是環(huán)境成本大。據(jù)載, 國有煤礦每采出1 t煤平均要動用2.5 t的煤炭儲量, 損耗2.48 t的水資源。如果再加上煤炭燃燒過程中對環(huán)境的污染, 煤炭利用成本更高。這樣的狀況, 本身對中國的經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展就造成了很大的破壞。環(huán)境也是希缺資源, 在一定意義上講也具有不可逆性, 破壞之后很難恢復。

我國正處于經(jīng)濟高速發(fā)展的工業(yè)化階段，一方面能源資源相對不足，另一方面能耗高、浪費大、效率低下。我國要在21世紀中葉達到中等發(fā)達國家的水平，必須一靠開發(fā)，二靠節(jié)約。

我國是一個以煤炭為主要能源的國家，每年數(shù)萬名煤礦工人寶貴的生命、數(shù)億t煙塵、煤渣和各類有害氣體的排放，支撐著我們國家85％的能源需求，節(jié)約能源，在這里不但是為了節(jié)約開支，還體現(xiàn)著保護環(huán)境和對生命的關愛。節(jié)能有助于解決現(xiàn)實污染問題，還能緩解經(jīng)濟發(fā)展對能源需求的增長給環(huán)境帶來的潛在的巨大壓力。

設計認真貫徹落實國家節(jié)能方針，通過合理采用既節(jié)約能源又有經(jīng)濟效益的新技術、新工藝、新產(chǎn)品和新經(jīng)驗，達到以最小的能源消耗取得最大的經(jīng)濟效益之目的。

運河煤礦于1999年5月1日實現(xiàn)投產(chǎn)。2003年11月通過了環(huán)保工程專項驗收。驗收檢測結(jié)果表明，礦井外排廢水及鍋爐廢氣各項監(jiān)測指標均符合排放標準規(guī)定的限值和任城區(qū)政府下達的有關總量指標要求。

根據(jù)已審批的《唐口礦井環(huán)境影響評價報告書》中對該區(qū)域所進行的現(xiàn)狀調(diào)查資料表明，區(qū)域內(nèi)環(huán)境空氣質(zhì)量基本符合《環(huán)境空氣質(zhì)量標準》中的二級標準值，除TSP超標外，SO2和NOx基本不超標。

運河煤礦以建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型礦井為目標，圍繞礦井提升、排水、通風、運輸、采掘、供電、供熱等關鍵環(huán)節(jié)，深入開展科技攻關和新技術、新設備推廣應用，節(jié)能減排工作取得了明顯成效。一是建立和完善節(jié)能減排管理機制，形成了礦、管理部門、基層各區(qū)隊和車間三級節(jié)能減排管理網(wǎng)絡和節(jié)能減排指標考核體系，將節(jié)能目標層層分解落實，逐級考核，實行能耗定額管理制度，有效調(diào)動了各方面的工作積極性。二是積極推進節(jié)能科技創(chuàng)新。近年來，為突破煤炭企業(yè)發(fā)展面臨的資源、安全、環(huán)境等瓶頸問題，提高資源利用效率，不斷加大節(jié)能技改投入，在革新生產(chǎn)工藝、提高生產(chǎn)系統(tǒng)設備自動化程度下功夫。三是推廣應用系統(tǒng)優(yōu)化改造、變頻調(diào)速、智能控制、無功功率補償、綠色照明等節(jié)能技術提高了設備效率，大幅度節(jié)約了電能。

運河煤礦現(xiàn)已建成3000m3礦井處理站一座，1500m3生活水處理站一座，每天處理礦井水700―800m3，一部分處理水回復到井下循環(huán)利用，一部分作為選煤廠生產(chǎn)用水，實現(xiàn)了零排放，年節(jié)約水資源費400萬元以上。

2009年又對礦井電控系統(tǒng)進行了部分改造，將井下中央泵房、2.5m絞車、主井等電控系統(tǒng)改造成變頻調(diào)速，每年可節(jié)省電費300萬元以上。

2運河選煤廠節(jié)能減排措施

2.1工藝節(jié)能

（1）為了拉長企業(yè)產(chǎn)品鏈條，提高企業(yè)效益，運河煤礦建成了60萬噸的選煤廠一座，該選煤廠符合國家積極發(fā)展煤炭洗選、促進煤炭工業(yè)節(jié)約、清潔、安全和可持續(xù)發(fā)展的方針政策。

（2）根據(jù)運河煤礦原煤的煤質(zhì)特點，確定采用先進高效的重介分選工藝。重介分選工藝分選精度高、對煤質(zhì)變化適應性強，可提高精煤回收率，具有生產(chǎn)低灰精煤等優(yōu)勢。

（3）根據(jù)運河煤礦的煤質(zhì)及今后市場的用戶要求，工藝的調(diào)節(jié)作用大，能均衡地在最小誤差范圍內(nèi)達到煤炭質(zhì)量和數(shù)量的調(diào)整要求，滿足用戶。

（4）原煤50～25、25～13mm粒級灰分遠高于設計用50~0mm原煤灰分，說明>13mm原煤中矸石含量高，煤質(zhì)差，設計采用13mm分級入選工藝，可在相同設計規(guī)模的前提下，多排矸石，更有效、全面地改善了煤質(zhì)，減少了矸石無效運輸。

（5）根據(jù)原煤及浮煤工業(yè)分析，原煤全硫為0.61％，浮煤全硫為0.51％，經(jīng)過洗選可有效降低產(chǎn)品硫含量，減少二氧化硫排放量，降低環(huán)境污染。

（6）

（7）

（8）選煤廠布置在運河煤礦工廣內(nèi)，產(chǎn)品儲存在原有的煤倉內(nèi)，便于產(chǎn)品的銷售，水源、電源、熱源、生活輔助設施依托運河煤礦，降低了選煤廠投資。

（9）選煤廠地面工藝簡單，布置緊湊，物料轉(zhuǎn)載環(huán)節(jié)少、運輸距離短。煤泥卸載點位于工廣北側(cè)，有利于煤泥從東側(cè)貨運門外運；矸石倉位于煤倉西側(cè)，便于矸石通過運河煤礦西門外運，有效縮短了運輸距離。

（10）根據(jù)運河煤礦煤倉設備布置、使用情況，設計對倉頂室進行改造、加固，將13mm分級篩布置在倉頂室內(nèi)。原煤分級后，

（11）廠內(nèi)煤流及煤泥水盡量選擇合適角度、坡度，使其自流，降低能耗。濃縮機入料煤泥水應盡可能采用自流方式，車間內(nèi)的事故放水，跑、冒滴、漏水應自流至集中水池。選煤廠實現(xiàn)洗水一級閉路循環(huán)，節(jié)約水資源。選煤廠噸煤耗清水0.1m3，滿足《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》中洗選原煤清水耗控制在0.15m3以內(nèi)的要求。

2.2機械設備節(jié)能

（1）無壓三產(chǎn)品旋流器自身無動力消耗，節(jié)省大量動力消耗。

（2）各種水泵選型做到與工藝數(shù)據(jù)匹配，達到最低能耗下的工況指標。

（3）磁選機選用國內(nèi)組裝磁選機，6磁極超強磁場，磁場分布均勻，適應于煤泥含量高的工作環(huán)境，該設備煤漿通過量大，磁選效率高，磁選精煤回收率可達99.8%以上。

（4）煤泥濃縮機選用了周邊傳動高效型，處理能力較大，電耗較小。

（5）煤泥壓濾機選用快開式隔膜壓濾機，處理能力大，煤泥水分低，且設備能耗比較小。

（6）對于濃縮機需要的絮凝劑加藥，設置自動加藥系統(tǒng)，將藥劑用量控制在最佳范圍。

（7）路管選用無縫鋼管，流速在經(jīng)濟流速2m/s左右；減小管路阻力損失，提高系統(tǒng)效率，減小能耗。管路的敷設在條件具備的場合均采用焊接。

2.3 供電節(jié)能

各變電所或組合變電站靠近負荷中心，提高了電壓質(zhì)量，減少了電纜數(shù)量和線路損失，節(jié)省投資，電能損耗少。

在各變電所或組合變電站設電容器補償裝置，提高功率因數(shù)，減少線路損耗、變壓器銅損等，從而減少了電能損耗。

旋流器入料泵采用變頻器調(diào)速，保證入料壓力的基本恒定的同時，減少了電機的輸出功率，使電能損耗最小。

選煤廠單機設備采用660V供電，選煤廠噸煤電耗6.192kWh/t，滿足《煤炭工業(yè)節(jié)能減排工作意見》中要求的洗選原煤單位能耗不高于8kW的要求。

全廠實現(xiàn)集中控制及單機自動化。

2.4主要污染源及污染物排放狀況

運河礦井選煤廠采用動篩排矸無壓三產(chǎn)品重介分選工藝，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要污染物有動篩煤泥水、重介煤泥水、動篩車間內(nèi)跳汰機及主廠房內(nèi)脫介篩等機械設備噪聲、原煤輸送轉(zhuǎn)載產(chǎn)生的煤粉塵、洗煤的副產(chǎn)品動篩矸石和重介矸石。由于動篩車間已經(jīng)建成，其煤泥水處理、噪聲防治、粉塵治理均已經(jīng)在礦井設計中考慮，本次設計中針對不同的污染物特性分別采取有效的處理和利用措施。

。

2.5各污染源的治理措施與治理效果

（1）煤塵防治

在原煤倉下給料點、主廠房內(nèi)落煤點等產(chǎn)塵點分別設置噴霧灑水噴頭和自動噴霧控制器，根據(jù)煤塵大小調(diào)整噴霧灑水裝置灑水量，控制作業(yè)場所粉塵濃度達到國家衛(wèi)生標準的要求。

（2）為避免初期堆放矸石產(chǎn)生揚塵對地面的影響，煤泥卸載點、矸石周轉(zhuǎn)場周圍按照有關要求建設擋渣圍墻，四周布設噴霧灑水裝置降低揚塵產(chǎn)生。

采取以上措施后，估算選煤廠工業(yè)場地界外顆粒物濃度小于1mg/Nm3，符合《煤炭工業(yè)污染物排放標準》（GB20246-2006）對無組織排放顆粒物限值的規(guī)定。

（3）生活污水處理

選煤廠生活污水排水量約6m3/d，排入工業(yè)場地排水管網(wǎng)，進入礦井生活污水處理站統(tǒng)一處理。礦井建設有處理規(guī)模為1500m3/d的生活污水處理站，采用BAF二級生化處理工藝。設計進水水質(zhì)為：CODCr：170mg/L， SS：100mg/L；出水水質(zhì)為：CODC≤20mg/L, SS≤10mg/L。符合《山東省南水北調(diào)沿線水污染物排放標準》（山東省地方標準DB37/599-2006）中重點保護區(qū)標準。

（4）煤泥水處理

選煤廠排放的廢水包括兩部分：一是洗煤生產(chǎn)廢水包括重介系統(tǒng)煤泥水、地板沖洗水和洗煤溢流水，二是主廠房和辦公樓內(nèi)排放的部分生活污水。選煤廠中各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的沖洗水和重介系統(tǒng)煤泥水回收粗精煤泥后進入煤泥濃縮機濃縮，底流經(jīng)過壓濾機壓濾，煤泥作為低熱值燃料使用，濾液進入循環(huán)水池。選煤廠煤泥水實現(xiàn)一級閉路循環(huán)，不外排。當生產(chǎn)出現(xiàn)事故，洗水不能閉路循環(huán)時，全廠的事故煤泥水由一臺事故濃縮機處理，其底流打入壓濾機，濾液流入循環(huán)水池。

選煤廠輸送機走廊沖洗水經(jīng)過排水管網(wǎng)收集后先進入煤泥水沉淀池沉淀處理，上清液采用潛污泵提升進入礦井水處理站處理。

（5）噪聲污染控制

選煤廠機械設備運轉(zhuǎn)噪聲是選煤廠的主要污染源之一。其中主廠房內(nèi)的機械設備比較集中，噪聲源強高，對場區(qū)及廠界環(huán)境影響較大。設計依據(jù)《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》（GBJ87－85）、《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》（GB12348－2008）的要求采取以下的綜合治理措施：

（6）隔聲措施

在主廠房內(nèi)設置隔聲集中控制室，控制室內(nèi)采取墻面吸聲門窗隔聲措施，隔聲量為25~30dB(A)，控制室室內(nèi)噪聲級低于70 dB(A)。主廠房脫介篩層強噪聲源的值班點設置隔聲值班間，值班室內(nèi)噪聲級低于75 dB(A)，保護操作人員的身體健康。

（7）主廠房噪聲控制

主廠房內(nèi)主要噪聲設備有脫介篩、各種離心機、各種溜槽、帶式輸送機等，噪聲設備較多，布置分散，噪聲控制從主要噪聲源入手，首先考慮對各種振動弧形篩和直線振動篩采用減振基礎和減振彈簧支座，其次采取隔聲和吸聲措施。在噪聲比較嚴重的脫介篩層，根據(jù)設備布置情況在不影響設備檢修的前提下，利用組裝隔聲板將脫介篩分別隔成相對獨立的隔聲間，隔聲板內(nèi)表面采用穿孔吸聲結(jié)構(gòu)，脫介篩層墻壁敷設吸聲結(jié)構(gòu)，減少噪聲混響。在離心脫水機周圍設置移動式隔聲屏障；各種皮帶輸送機的落料口和驅(qū)動電機端采用局部敞開式隔聲罩降噪；對各種溜槽噪聲處理采用阻尼隔振降噪措施，在溜槽的外壁面上利用高強度粘結(jié)劑粘貼復合阻尼材料，其平均隔聲量在15 dB(A)左右。主廠房朝向場界側(cè)的門窗采用雙層玻璃隔聲窗和鋼制復合隔聲門，以降低主廠房內(nèi)設備運轉(zhuǎn)噪聲對廠界的影響。

經(jīng)過采取以上綜合治理措施后，預計各作業(yè)場所將達到《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》(GBJ87-85)中的有關要求，廠界噪聲將達到《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準》(GB12348-2008)中的2類區(qū)標準值要求。

2.6固體廢物的綜合利用與處理措施

運河礦井選煤廠排出的固體廢物主要是重介洗選矸石和煤泥，主廠房重介矸石由膠帶輸送機運往矸石倉儲存，再通過汽車運往矸石周轉(zhuǎn)場存放，由汽車運往礦井開采形成的塌陷區(qū)內(nèi)充填復墾，多余部分運往建材廠用于生產(chǎn)矸石磚。煤泥水系統(tǒng)壓濾機排出的煤泥落地晾干外銷。

煤矸石的利用包括直接利用和綜合利用，直接利用主要是作為路基和塌陷區(qū)的充填材料；綜合利用主要是用于生產(chǎn)各種建筑材料。選煤廠排矸成分主要為砂巖和泥巖，質(zhì)軟具有較好的可塑性，易于加工粉碎，可以用于生產(chǎn)建材。從國內(nèi)的矸石利用狀況來看，矸石生產(chǎn)建材已有比較成熟的應用經(jīng)驗，因此選煤廠投產(chǎn)后可以根據(jù)市場發(fā)展情況建設矸石建材生產(chǎn)線，利用國家有關廢物資源化方面的優(yōu)惠政策，生產(chǎn)免燒矸石磚或煤矸石輕骨料水泥砌塊，既可以消耗掉一部分矸石又可以提高礦井的經(jīng)濟效益，是綜合利用煤矸石資源發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟實現(xiàn)煤炭生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（GB18599-2001）中的相關規(guī)定，運河選煤廠的矸石屬于第Ⅰ類一般工業(yè)固體廢物。礦井主要開采3煤層，含硫量為0.6%，屬于低硫份煤，根據(jù)濟寧礦區(qū)生產(chǎn)實際情況，矸石臨時堆積不會產(chǎn)生自燃。為了防止矸石臨時堆存產(chǎn)生風蝕揚塵影響周圍環(huán)境，礦井設計時已考慮在矸石周轉(zhuǎn)場設置高壓噴霧降塵設施，定時對矸石堆噴霧灑水防止產(chǎn)生揚塵，矸石堆場按照《一般工業(yè)固體廢物貯存、處置場污染控制標準》（GB18599-2001）的規(guī)定采取防滲措施和淋溶水收集設施。另外根據(jù)運河煤礦和濟寧礦業(yè)集團科美新型建材有限公司簽訂的矸石利用協(xié)議，科美新型建材有限公司已于2004年1月正式投產(chǎn)，年生產(chǎn)50000萬標塊煤矸石空心磚，主要用于消耗濟寧礦業(yè)集團周圍幾個煤礦的煤矸石，每年可消耗煤矸石約1.50Mt，年消耗運河礦井選煤廠0.24Mt煤矸石用于制作矸石磚，可將選煤廠矸石全部消耗掉。

2.7地面建筑節(jié)能

選煤廠的工業(yè)建筑，在滿足工藝要求的前提下，盡量爭取布置為良好朝向，盡量縮小其外墻面積與所包圍建筑體積的比值，建筑材料優(yōu)先選用阻燃性能好的輕質(zhì)材料，建筑物屋面均采取適當?shù)谋卮胧?，既要達一定的保溫隔熱效果，又要避免過于保守造成浪費，除工藝有特殊要求之外，設計均采用自然采光、自然通風方式，在這一前提下，外墻開窗面積控制在合理的范圍內(nèi)，適當控制窗墻面積比。門窗選型方面也應注意選用氣密性保溫性能好的產(chǎn)品。以達到節(jié)約能源的目的。

2.8綜合利用

運河選煤廠洗選加工的副產(chǎn)品為煤泥和矸石。

煤泥年產(chǎn)量為0.02Mt/a，灰分37.58％；矸石年產(chǎn)量為0.24Mt/a，灰分84.97％。

（1）煤泥的綜合利用

煤泥主要供山東濟寧運河電廠。該電廠隸屬于濟寧礦業(yè)集團有限公司。

該電廠建在運河煤礦工業(yè)場地附近，是一座煤矸石綜合利用熱電廠，以運河煤礦、霄云煤礦等生產(chǎn)的洗混煤、煤泥、洗矸、臟雜煤等低熱值燃料做為電廠燃料。其中運河選煤廠每年生產(chǎn)煤泥全部供該低熱值燃料電廠作為燃料。

（2）矸石的綜合利用

矸石主要作為新型建材廠原料和充填礦井塌陷區(qū)。

選煤廠年產(chǎn)生洗選矸石量為0.24Mt/a，通過矸石上倉輸送機進入重介矸石倉內(nèi)儲存，除用于充填塌陷區(qū)用于土地復墾，其余部分全部用于礦業(yè)集團科美建材廠生產(chǎn)矸石磚綜合利用。

生產(chǎn)用水由完善的選煤工藝保證洗水閉路循環(huán)不外排。

運河選煤廠排出的固體廢物主要是重介矸石和煤泥。

選煤廠排出的矸石由膠帶輸送機運往矸石倉儲存，再通過礦車運往矸石周轉(zhuǎn)場存放，由礦井統(tǒng)一處理。

壓濾煤泥落地晾干汽車外銷。

3選煤廠節(jié)水措施

（1）選煤廠供水根據(jù)用水地點的不同要求采用分質(zhì)分壓供水方式，生活給水采用地下水，生產(chǎn)補充水及沖洗水全部采用處理后的礦井井下排水，以節(jié)約利用水資源，年節(jié)約水量6萬m3。煤泥水系統(tǒng)采用閉路循環(huán)措施，煤泥經(jīng)過濃縮機濃縮后進入壓濾機處理，濾液循環(huán)使用。

（2）主廠房內(nèi)的衛(wèi)生潔具均選用符合國家節(jié)水標準的節(jié)水型衛(wèi)生潔具，所有水龍頭均選用陶瓷片密封水龍頭，沖洗水箱選用兩段式節(jié)水水箱。

（3）選煤廠消防室內(nèi)外給水系統(tǒng)均采用臨時高壓制滅火，日常供水采用低壓給水系統(tǒng)，保證了能源的有效利用。

4結(jié)語

運河煤礦選煤廠通過不斷強化節(jié)能管理，推動節(jié)能減排,共建生態(tài)文明,逐步形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式,實現(xiàn)人與自然、經(jīng)濟與環(huán)境的和諧相處。不斷推廣應用節(jié)能新技術、新工藝，取得了節(jié)能減排的實效，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟和社會效益。

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