活性炭为中心综合项目总体布局

赵勇勇, 常 亮

(山西省冶金设计院有限公司，山西 太原 030001)

1 项目概况

这是一个关于循环经济系列项目研究报告及规划。项目所在地是陕西省榆林市，项目厂址位于府谷县牛孛川和准神铁路间的郭家湾工业园区内，北与郭家湾矿井场地相邻，行政区划隶属府谷县大昌汉乡管辖，项目整体规划在一个南北方向的狭长区域里[1]。

厂址呈南北长，东西窄的不规则形状，南北最长约2 400 m，东西最宽约430 m，总面积约76.27公顷(约1144.05亩)。水源由业主按循环经济系列产品项目整体要求进行规划，与相关部门协调解决；电源则由业主根据项目对电力要求统一规划，在厂址所在区域建设一座中心变电站。

根据业主与山西省冶金设计院有限公司签订的设计协议，该项目包含内容有洗煤、活性炭、硅铁合金、镁合金等子项目。由西安中煤设计研究院牵头，山西省冶金设计院有限公司参与编制。西安中煤设计研究院负责洗煤子项目，以及工作区、生活区等，负责最终文件的编辑和出版；山西省冶金设计院有限公司负责活性炭、硅铁合金、镁合金等子项目编制，与西安中煤设计研究院相配合，共同完成此项目。笔者作为山西省冶金设计院有限公司的技术负责人全程参与该项目设计编制[2-7]。

2 项目总体布局和平面布置

依据厂址狭长，南北长、东西窄的特点，根据各个子项目生产工艺要求，使各子项目间的衔接自然合理，物料输送短捷便利，使各子项目间既相互独立，又组成一个有机整体，最大限度利用现有土地资源，节省基建投资费用。经各方反复商讨，对多种技术方案进行研究分析，由于洗煤子项目运输量超大，决定将其布置在厂址所在区域南侧，其东侧是火车货运站台，西侧是公路，有利运输；区域北侧宽度过窄，不利于布置生产装置，又考虑到当地主导风向，故把办公区、生活区设于此处。

活性炭子项目配套有余热锅炉和蒸汽系统，是所有子项目中水蒸汽的最大用户。为便于管理、节省投资、降低生产运行费用，把子项目各自独立的蒸汽系统以活性炭子项目为中心整合成一个系统，设置锅炉房。并在活性炭子项目中设综合给水、生化处理、空压站等设施，为全项目服务，为此把活性炭子项目布置在厂址所在区域的中心。

2.1 活性炭项目

40 000 t/a活性炭子项目平面布置是以各主要生产车间为主体进行设计的，按照一条30 000 t/a脱硫脱硝活性炭生产线和一条10 000 t/a净水活性炭生产线进行布置。主要由原料车间、配煤磨粉车间、配料混捏车间、干燥车间、炭化车间、活化车间、筛分包装车间等生产设施，还有公用和辅助生产设施等几大部分组成。同时考虑到以后企业发展需要，平面布置中还预留有二期活性炭生产线，生产规模与一期相同。

在总体布局中，活性炭子项目布置在厂址所在区域的中部偏北侧(其中综合给水、生化处理、锅炉房等设施处于区域中心位置)，其北侧与硅铁合金子项目相邻，南侧是镁合金子项目，占地约17.52公顷(约262.80亩)。原料车间布置在厂区南侧，自南向北依次布置配煤磨粉车间、配料混捏车间、干燥车间、炭化车间、活化车间、筛分包装车间等生产设施；在原料车间南侧，自东向西依次布置有生化处理、综合给水、锅炉房和软水站、换热站、2#变电所等；1#变电所、中控室、机修间和化验室、空压站、泡沫站等布置在厂区西侧；厂区东侧预留活性炭子项目二期位置。

需要指出的是活性炭子项目厂区的锅炉房、空压站、生化处理设施、综合给水设施，是为全项目统一规划。综合给水设施负责各子项目生产、生活，消防用水，还有循环水、复用水等；各子项目产生的污水统一汇入生化处理设施进行处理；各子项目所用蒸汽、压缩空气分别由锅炉房、空压站供应；

2.2 硅铁合金项目

在总体布局中40 000 t/a硅铁合金子项目布置在厂址所在区域北侧，与生活区、办化区相邻，南侧与之相邻的是40 000 t/a活性炭子项目。占地约7.60公顷(约114.00亩)。

硅铁合金子项目以冶炼主厂房为中心进行平面布置。冶炼主厂房布置在所在厂区的南端，由北向南依次是冶炼跨、浇铸跨、成品跨；主厂房北侧布有变电所、柴油库、电炉除尘设施等；主厂房西侧布置有机修车间，东侧是成品库；厂区北侧是配料间、原料库、硅石堆场、兰炭堆场等。

2.3 镁合金项目

50 000 t/a镁合金子项目平面布置也是以各个生产车间为主体进行设计的，主要由白云石煅烧车间、原料制备车间、还原车间、精炼车间、镁粒车间、镁合金铸锭车间、镁合金压铸车间、镁合金铸棒车间、机加工及均热车间、型材车间等生产设施，还有机修车间、变电站、原料库房、成品库等辅助生产及生产管理设施。

在总体布局中，镁合金产品子项目布置于厂址所在区域偏南侧，其北侧是活性炭子项目，南侧是选煤子项目，占地约23.91公顷(约358.65亩)。白云石煅烧系统布置在厂区东南，在其东侧是是白云石堆场和1#变电所，2#变电所、4#变电所等，北侧是原料制备车间；原料制备车间北侧布置8座还原车间、2座精炼车间、3#变电所等，西侧是机修车间和还原罐堆场；还原车间东侧是还原渣堆场，西侧是镁合金铸锭车间、镁合金铸棒车间、镁合金压铸车间、镁粒车间等；还原罐堆场西侧是型材车间、机加工及均热车间、中控室、5#变电所等设施；厂区最北侧布置6#变电所、镁锭库、成品库等设施。

2.4 洗煤项目、办化区和生活区

除硅铁合金、活性炭、镁合金三个子项目外，还包含有洗煤子项目，以及办公区、生活区。在总平面布置中，把500万 t/a选煤子项目布置在厂址所在区域最南侧，占地约17.50公顷(约262.50亩)。厂区内设有受煤系统(受煤坑、原煤储煤场)、筛分压滤车间、主厂房、浓缩车间、产品仓、矸石仓等洗煤生产设施，还有药剂站、机修车间、材料库、介质库、空压机房等辅助生产设施。厂区建有一座110/35/10 kV中心变电站，作为全项目电源。

办公区、生活区布置在厂址最北侧，占地约9.75公顷(约146.25亩)。其属于综合办公、生活区，把40 000 t/a硅铁子项目、40 000 t/a活性炭子项目、50 000 t/a镁合金子项目、500万 t/a选煤子项目的办公、生活设施集中在一起。主要包括厂部综合办公楼、食堂、浴室、职工宿舍、车库等。

2.5 项目进展和成果

在项目审查过程中，与会人员对该报告进行了严格细致的评审，给该项目编制成果给予高度评价，认为这是一个高质量的设计文件。总体布局及各子项目平面布置工艺布局合理，各相关生产环节连接顺畅，物料运输道路自然畅通，完全满足了生产要求，项目应该尽快推进实施。2019年11月取得榆林市府谷县发展改革和科技局备案。

经西安中煤设计研究院和山西省冶金设计院有限公司友好协商，西安中煤设计研究院作为总体编制单位，将该《可研报告》报送中国煤炭建设协会参加2020年度煤炭行业(部级)优秀工程咨询成果评审活动。本人在评审活动中有幸获得了二等奖，获颁证书。

3 结语

包含多个子项目的工程总体设计布局牵涉到多种因素，既要考虑各子项目设计布局，还要顾及子项目之间的相关联系；设计要满足各个子项目的生产工艺要求，又与各个相关子项目间紧密结合；运输通道畅通，工艺管道联接线路短而便捷，各种物料输送流畅；公用和辅助生产设施设置合理，降低总投资费用；充分利用有限土地资源，使整个项目总体布局浑然一体。这是非常不容易的。此文涉及的是一个包含多个子项目的综合工程项目，在总体设计布局上做了一些尝试，效果还是不错的。可以说是取得了成功，小有成果，对于类似工程项目的总体设计布局显然是具有参考价值的。