川南特殊地势下的焦化项目厂区设计和收获

赵勇勇

（山西省冶金设计院有限公司，山西 太原 030001）

焦化产业属于基础工业，内容包括炼焦和化产回收，在我国工业生产中占有极为重要的地位。焦化生产的主要产品是焦炭和化工产品，其中焦炭是钢铁冶金生产和化工生产中需要的重要生产原料，化工产品也是重要的工业原料和材料。时下有不少焦化项目正在建设，通常来说焦化项目都会选择较为平坦的场地进行建设，且占地面积也足够大，这样条件下的焦化项目设计是较为成熟的，相对而言建设也会很顺利。但如果建设场地条件严苛，或处于特殊的地形情况下，由于建设场地狭小、地形复杂，此时的设计将会非常困难，对设计人员的能力和思维也是一种考验。以下介绍了西南地势中的一个焦化项目的设计历程，以及取得的成果和收获。

1 项目概况

此次的厂区设计针对的是一个产量为60万t/年的焦化项目，厂址位于川南地区乐山市沐川县，山西省冶金设计院有限公司承接了该项目的设计工作。设计内容包括备煤车间、炼焦车间、筛贮焦车间、煤气净化车间等生产设施，以及与其相配套的生产辅助设施和公用设施。

厂址所在地区是典型的西南地势，境内土地多是高山峡谷及河流，很难找到一块平坦场地。项目开始时也想在当地找到符合一般焦化厂建设要求的厂址，但是多方寻觅不可得，最终不得不放弃改而利用其他场地。

2 建设场地的特点

根据设计要求和当地土地状况，经多方研究和多次实地踏勘以及经由土地资源管理部门同意，最终建厂地址选择在一条山梁上。此山梁由高向低呈现东北西南走向，西南直达马边河，平均宽度为550 m左右，沿河是一条省级公路。厂址内有数户居民，还有少量耕地以及果木、树林，搬迁工作量不大。当地所处地理环境属于山地峡谷，其主导风向为沿河道峡谷方向，与厂址所处山梁垂直，这对于本项目的设计是非常有利的。紧靠厂址东南与公路之间是一个废弃的黄磷厂，也属该企业所有，占地约2.2 hm2（33亩），已有基本的交通、供电、供排水等基础设施，可改造为办公和生活区。

厂址平均海拨高度为485 m，坡度为1～9°，具有典型的西南山地特征。经过对厂区及周边的现场踏勘和观察，可见厂址地表土层不厚，土壤中夹杂岩石，外露部分多风化。从厂区自然断面上看，下部为岩石层，对工程建设而言是有利的。

3 厂区设计及特色

3.1 建设场地总体设计要求及实施

根椐厂址平面图和勘探部门提供的地勘资料，设计院依据场地的具体情况，结合本项目的特点，经过多轮对比分析和优化组合，并与企业及相关部门协商，决定将项目主场地设计为3个平台，自北向南（从高到低）依次是第一、二、三平台，以此为基础进行总图运输设计。平台和护坡以及外联公路等具体设计和施工由当地具有相当资质和施工经验的单位负责，我院作为项目设计单位则要与相关部门紧密配合，对平台规格等提出具体要求，并根据场地的具体变化对设计做出适时调整，以确保三个平台与项目整体设计相适应，各个生产设施与所在平台紧密贴合，保证项目顺利建成投产，并能够长期安全运行。

工程建设先从场地平整开始，中途虽有局部塌方等情况发生，但均被克服，3个平台顺利建成。根据地势条件和工艺要求，最初设计相邻平台高差在25 m左右，实施时略有调整。第一平台有效面积为4.73 hm2（70.95亩），海拨高度为502.3 m；第二平台有效面积为4.69 hm2（70.35亩），海拨高度为476.5 m；第三平台有效面积为4.77 hm2（71.55亩），出于节省投资和其它要求，又将其分成东西2个平台，东侧平台有效面积为2.29 hm2（34.35亩），海拨高度为451.4 m；西侧平台有效面积为2.48 hm2（37.20亩），海拨高度为446.6 m。

3个平台依次相连在一起，上下两个平台之间设有加固护坡，以保证平台的稳固性，平台之间和护坡上设有道路。由于场地处于多山地带，当地气候湿润，雨量丰沛。在修建平台时，设计要求每个平台都是一个独立的排水单元，平台各边缘设有排水沟渠，排水沟渠直通厂外道路两侧的排水明渠，可将平时场地渗水和雨水排入沟渠中，汇集入排水明渠，最终排入马边河。

3.2 项目总体设计布局

在总平面布置中，主要生产设备焦炉设在第一平台，沿东西方向分别设1号焦炉和2号焦炉，烟囱设在焦炉北侧，煤塔设在焦炉南侧，焦炉东侧是熄焦塔和生化处理设施，焦炉西侧是机修车间和中心变电站。平台上还设有除尘地面站、炼焦变电所等设施。

煤气净化设施则设在第二平台，锅炉房和综合给水系统也设在该平台上。锅炉房、综合给水系统布置在西侧，而后自西向东依次布置冷凝鼓风车间、脱硫及硫回收车间、硫铵车间、洗脱苯车间、综合罐区车间。在锅炉房北侧设水处理间，从马边河汲水经其处理后作为本项目生产用水。同时该平台上还设置有制冷站、空压站、泡沫站、回收变电所等辅助生产设施。

备煤车间和筛焦车间设在第三平台上。东侧平台设为备煤车间和洗精煤堆场，在平台外侧另设破碎楼、转运站、煤焦变电所等；西侧平台设为筛焦楼和焦炭堆场。

由于厂址过于狭小，三个平台之上不可能容纳全部设施，还有工作区、生活区等，必须另谋他途解决。最终在总平面布置中，于第三平台下方，入厂道路旁边小块空闲地上设置了两座400 m3的事故水池，若遇有事故发生，可利用高差使污水自流入事故水池；在第一平台的生化处理站设了一座200 m3的事故水池；在第一平台和第二平台之间的外部东侧的小块空地，布置上化产办公楼；拆除废弃的黄磷厂，经平整后建设了办公楼、宿舍楼、食堂、车库、运动场等区域，并将这里定为企业总部；大门之外是厂区专有公路，沿公路上行进入生产区，在生产区大门处设置磅房和计量装置，对进入厂区的生产原料和出厂产品进行计量。至此在总平面布置图中，该项目所有设施跃然纸上，所有可用土地都被利用，几无浪费。

4 项目完成情况及收获

业内人士认为在此地形复杂及有限的土地上建成一座中型焦化企业是很不容易的。总体来看该焦化厂工艺布局合理、管线连接顺畅，整体设计紧凑、美观，既满足了生产要求又充分利用了土地资源。工程建设完成后，当地政府和相关部门多次进行现场考察，对工程设计布局极为满意，且认为对当地工业建设起到了示范作用。工程投产后又应业主要求，为他们完成了安全设施设计和消防设施设计，并协助厂方取得生产许可证。该焦化厂已正常运行了几年，证明本设计是完全可行的。本项目的顺利投产，也为在西南特殊地理环境之下，充分利用当地有限土地资源，以及对于占地较大的工程项目设计施工提供了借鉴，具有一定的参考价值。