工业建筑工程设计实例(三)

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斯太尔汽车装配线 建设规模1万辆/年,建筑面积1.0055万平方米,1990年 3
月至1991年2月由济南汽车制造总厂设计院设计,1991年9月投产。设计特点:充分
利用闲置旧厂房设计“U”型主装线,开创了国内先例。喷漆、 烘干室设计先进;
1800平方米内饰二层平台,电动平移车、单排传动链、油液过滤器等在设计中均有
突破;人体工程学、色彩学在设计中应用,取得显著效果。投资省,节约新增厂房
投资800万元,公用设施37万元,输送链95万元,装配车返回线60万元,总计992万
元,效益好,生产线提前一年投产。

青岛石油化工厂催化改造工程催化裂化装置工程 建设规模35万吨/ 年催化裂
化,1990年12月至1991年9月由中国石油天然气华东勘察设计研究院设计。 该装置
的改造工程设计于1990年12月开始初步设计,1991年9月完成施工图,并经1991年、
1992年施工改造,1992年10月投产一次成功。处理量由原来20万吨/ 年蜡油催化裂
化,提高到蜡油催化裂化40万吨/年,掺20%常压渣油催化裂化35万吨/年。设计中
所采用的各项新技术,如:带烧焦罐的二段再生、高效进料喷嘴、PV型高效旋分器、
冷壁电液滑阀、纯化剂注入系统、上流式外取热器等充分发挥其作用,取得显著的
经济效益。

胜利炼油厂增建5万立方米原油储罐及配套设施工程 建设规模两台5万立方米
油罐及配套设施,建筑面积9.5万平方米,1991年1月至1992年5 月由齐鲁石化公司
胜利炼油设计院设计。该工程消化、吸收引进技术,自行设计建成省内最大的外浮
顶油罐,实现了从设计、材料到施工的全部国产化。结构上优化罐体设计,节约了
工程投资,设备平面布置合理,流程灵活方便,消防及防火冷却系统采用新的工艺,
整个设计达到国内同类设备先进水平。

烟台黄海热电有限公司工程 建设规模1×100MW,建筑面积1.5380万平方米,
1991年6月至1992年3月由山东省电力设计院设计,1992年12月建成投产。设计特点:
1.总平面布置因地制宜,打破传统的三列式格局,灵活布置,在有限的扩建厂地上
满足了生产工艺的要求。布置合理,节省了土地,并预留了第二台机组扩建条件,
竖向布置采用以平坡为主和局部挡土墙,减少了厂区的土石方量,从而节约了投资;
2.由于输煤栈桥经主厂房A列连接到输煤层,为避免交叉,将220KV主变进线改为充
油电缆,土建结构采用了加高A列16、17轴柱来解决在A列轴的支撑问题,结构合理;
3.风扇磨布置合理,六台风扇磨布置在锅炉四周,炉膛前、后的两边各布置两台,
在炉两侧各布置1台。每台磨和邻近的一组燃烧器相连,一次风管道短, 煤粉不易
沉积自燃,提高了电厂运行的安全和可靠性;4.制粉系统采用风扇磨直吹式制粉系
统,适用于当地褐煤和页岩,与钢球磨中间储仓式相比节省厂用电76.1万元/ 年,
系统耗电省,投资少,操作简单灵活;5.炉后布置紧凑。将引风机布置在烟道下面,
其中心线与烟囱中心线一致,减少了占地面积,并利用烟道梁装设电动葫芦,省去
支持钢架构,节约了钢材和投资;6.新建110KV升压站为屋内配电装置,原110KV升
压站为屋外式,由于架构、母线载流量等均不能适应本期扩建要求,为节约投资,
采取了两个配电装置并存的过渡措施,采用斜拉进线将两配电装置母线连接,利用
电缆出线调整出线间隔位置,以解决原配电装置母线载流量不够的问题;7.输煤系
统的地上栈桥,采用钢筋混凝土柱、钢桁架轻型结构,这种结构保温效果好,轻而
美观,施工简单,安装方便,加快了施工进度;8.采取了一系列的节水措施。采用
循环水、排污水、通风系统冷却水和轴承冷却排水作为除灰用水;冷却塔加装除水
器;补给水统一管理统一分配,并在补给水系统管道上设置水量计量装置,使每年
节水量达160万m3;9.根据老厂扩建的特点,充分利用老厂现有条件进行改造, 如
补给水处理系统,在水质满足机组要求的条件下,使投资节省3/5, 运行费每年节
约近10万元,减少了环境污梁,提高了经济效益;10.灰坝为利用原有砂土坝, 用
碾压砂土加高坝体,并加设内外护坡。在靠近河岸或海岸侧用干砌石护坡,在靠近
陆地侧为减少渗水影响,采用砂浆砌石护坡,节约了工程投资。

滨州化工厂生产调度检测中心 建设规模7万吨/年重油催化裂化调度检测中心,
建筑面积6800平方米,1992年2月至4月由滨州地区建筑设计研究院设计。设计方案
符合厂总体规划和基地地形,考虑到城市发展和厂扩建。平面形式新颖,功能分区
明确。生产调度、检测、多功能厅从水平和垂直方向上分开且能有机组合,做到动
静分开、人流分线、净污分开。将主入口设计为直角三角形并用伴廊和主入口相连
来突出主入口。
造型设计新颖别致、气魄大方,色彩设计协调明朗,该楼呈半怀抱状,自然围
合成广场,给人以亲切感。造型采用1、2、3、4、5层迭落,丰富了轮廓线。 采用
虚实对比、材质对比、形体上点线面和色彩上黑白灰的对比的手法。
注重环境和室内外空间设计,广场、绿化、小品、大门、围墙一体设计,和主
楼协调,点缀丰富了主楼。形成了一个现代化工厂办公区域中心。广场阔而不空。
主门厅是两层共享空间。以大厅作为中心枢纽。室内外空间过度自然。注重新技术
新工艺的使用,在室内外装修、装饰材料、防水防腐上做了新尝试且成功。在集中
空调、自动喷淋、报警、抗震及CAD应用方面都有新的突破。具有良好的社会效益。
海虹化工(烟台)有限公司工程 建筑面积9655平方米,1992年4月至8月由烟台
化工设计院设计。该工程工艺设计先进,其生产水平达到90年代世界一流水平,国
内领先地位,某些品种填补我国北方及山东省空白。设计中采用溶剂漆、乳胶漆两
条生产线。可生产高级工业漆、交通路标漆、乳胶漆三大类300个品种,适应性强。
设计中选用生产设备和分析、试验、检验仪器,按照不同产品要求,可生产数拾公
斤到上百吨特种定货要求,机动性强。产品生产采用丹麦老人牌技术软件,其产品
达到国标和英国BS标准,可出口外销。环保治理设施可靠,废气、废水处理居国内
同行业先进水平。采用先进消防设施,消防系统安全可靠。

济南钢铁总厂第一炼铁厂5号、6号高炉工程 建设规模25×2万吨/年,建筑面
积2.3万平方米,1992年6月至12月由济南钢铁总厂设计院设计,5号高炉1993年9月
11日投产,6号高炉1993年8月25日投产。5号、6号高炉的建设从方案设计、施工图
设计到高炉建成投产,速度快,质量高,开发及采用新技术多,工作量大,开创济
钢高炉建设史上的先例,并为国内建设300m3级高炉提供了经验。
5号、6号高炉的建设涉及高炉本体、热风系统、上料系统、给排水系统、水处
理系统、供、配电系统、炉渣处理及运输系统、总图运输、厂区道路及绿化等,即
5号、6号高炉的建设形成了独立的炼铁工艺系统。受厂区平面位置的限制,5号、6
号高炉与1至4号高炉呈一列式布置,这种布置方式的最大问题是渣铁运输的生产组
织难度大。在这次的方案设计中,通过多次考察及论证,有效地解决了这一问题。
该工程设计特点:
1.高炉炉体及热风阀软水闭路冷却系统。为改善高炉冷却水水质,延长高炉冷
却设备及热风阀寿命,采用软水闭路循环冷却系统。以自然循环汽化冷却作为该系
统的备用系统是该系统最突出的特点。除改善水质外,软水系统最根本的优点是保
持冷却介质具有较大的欠热度。软水系统包括补水系统、水质稳定系统、氮气保压
及保护系统。针对软水闭路冷却系统所具有的特点,开发了高炉热风阀软水闭路冷
却系统。开发的主要目的是为延长热风阀的使用寿命,并可使高炉的给排水系统大
大简化。热风阀:冷却热负荷2.33×106W,循环水量360m3/h, 空冷
器进口温度≤65℃,进出水温差≤10℃,冷却系统工作压力≥0.3MPa。软水系统的
采用,可大大延长冷却件寿命,大量节水,每日只补充水0.5吨, 获得了很好的经
济效益。
2.高效内燃热风炉。除继续采用热风炉内壳喷涂FN-130中重质喷涂料;改普通
格子砖为高效五孔格子砖;改普通金属套筒燃烧器为复合形陶瓷燃烧器;采用托梁
式支柱及炉篦子、复合形圆弧炉底等多项新技术外,对热风炉内部结构作了较大改
动。它完全不同于以往的普通内燃热风炉,热风炉拱顶采用锥形砌筑,热风炉大墙
砌体与拱顶砌体脱开砌筑,解决了大墙砌体受热膨胀后对拱顶砌体的破坏作用,高
温烟气及热风在拱顶的分布更加合理,热风炉砌体的整体稳定性大大提高,这是本
次热风炉设计最突出的特点。当以100%高炉煤气为燃料时, 可使热风炉的送风温
度达1100℃,为高炉增产降耗提供了保证。
3.热风炉烟气余热利用技术。除继续利用热风炉烟气(350℃) 通过重力式热管
换热器对助燃空气进行预热,以提高热风炉理论燃烧温度及热效率外,设计在系统
中增设一台余热锅炉,充分利用热风炉烟气对水加热产生蒸汽,每小时可产汽0. 7
吨,年产汽约6000吨,可解决高炉区域采暖问题。
4.高炉混合煤气连续自动分析及炉喉煤气“十”字测温。高炉混合煤气由重力
除尘器取出,经煤气净化装置、色谱分析仪分析后,在CRT画面上显示并打印。 分
析组分主要是CO%,CO2%,H2%,N2%,在高炉操作中由图线显示, 可随时掌握
高炉煤气利用情况并通过H2的变化判断冷却设备是否漏水,这项技术在本次设计中
仍继续采用。本次设计炉喉煤气“十”字测温,是通过设置于炉喉钢砖部位的四杆
测温枪上的17个测温孔测量炉喉断面沿径向的煤气温度,通过这一方法可反映出煤
气流在炉喉断面上的分布状况,为炉内操作提供了最直接可靠的依据。所测温度通
过CRT画面显示并可打印。这项技术为国内350m3高炉首次采用。
5.开发研究高炉软水循环冷却系统检漏技术。软水系统在高炉正常生产时的检
漏一直是个很大的难题,能否及时准确的检测出漏水部位,直接关系到冷却设备的
寿命。该系统利用高炉冷却正常情况下,水温变化范围小,异常时水温将出现较大
变化,并通过安装在高炉冷却壁某两段间的半导体测温探头检测水温变化情况,以
检测冷却壁有无漏水,并通过计算机对各测点进行巡检并分析、计算,由CRT 画面
显示其工作状况。本设备已应用于高炉冷却设备上,检测点为第5、6段冷却壁间共
56点。
6.高炉内型优化设计及合理内衬。通过对比济钢1至4 号高炉的内型设计, 对
350m3高炉内型尺寸进一步优化,设计出能适合原燃料条件及操作条件的高炉内型。
经优化,对高炉设计内型的主要尺寸进行修改,其中炉腹角(α)、炉身角(β ) ,
Hu/D值作以调整。经一年的生产实践证明,所设计高炉内型合理,创出先进的生产
技术指标。据此,在济钢生产条件下的 350m3 高炉内型已形成定型设计, 对其他
350m3高炉内型设计提供借鉴。高炉内衬除继续采用自焙炭砖炉底及炉缸外, 炉腹
及炉身下部采用铝炭砖砌筑,使炉衬具有更好的抗渣铁腐蚀能力,延长高炉寿命。
7.炉渣处理“转鼓”法。为减少这一系统的占地面积,减少渣中的含水量,高
炉熔渣在炉前冲制粒状水渣后,通过滤渣转鼓直运至贮渣场外运。以普通沉渣法作
为该系统的备用系统,“转鼓”系统的主要特点是水渣含水量低(-10%);炉渣质
量好;渣水比低等。
8.高炉采用计算机网络控制。高炉计算机系统采用MODBUSPLUS网,具有PLC 和
DCS的功能并可与其他高炉及总厂信息管理网实现数据通迅,通过M+ 网采集系统控
制开关量980个,实现了高炉的上料程序、矿焦备料配料、炉顶设备、 高炉参数、
生产数据管理等十大系统控制,在三个值班室显示全系统的工况画面17个,为值班
人员分析炉况、监视运行提供良好的条件。
9.高炉上料卷扬部分在省内首次采用DDC全数字直流传动调速系统, 键盘设置
参数,调试维护简单,系统参数优化合理,保护准确可靠,运行稳定,性能明显优
于普通可控硅直流调速系统,受到操作、调试维护人员一致好评。
10.5号、6号高炉给排水设计。5、6号高炉给排水设计共分为三个系统, 即净
环水系统;浊环水系统;冲渣水系统。三个系统虽为各自独立的系统,但各用水系
统逐级作为补充水源,即净环排污作为浊环补水,浊环排污作为冲渣补水,整个给
排水设计达到零排放,总循环率99%。在净环水系统、浊环水系统设计中,首次采
用我国自行设计制造的水泥冷却塔,填料采用网格吊挂填料,这种填料的主要优点
是不易堵塞且冷幅在△t=5℃以上,延长了冷却塔使用寿命。

山东羊口盐场溴素厂1500吨/年溴素项目 建设规模为1500吨/年溴素,建筑面
积805平方米,1992年10月至1993年5月由潍坊盐业设计室设计。该项目采用国际先
进的“空气吹出亚硫酸吸收尾气封闭循环蒸出”制溴技术。首次在国内设计成功全
钢筋混凝土结构的吹出吸收填料塔,工艺先进,结构合理,工程造价低,达到国内
先进水平。改进设计了蒸馏工艺,节省能耗,增大操作弹性,提高了产品的产量和
质量。