Автоматизация технологических процессов

В проектируемом производстве предусматривается следующее (таблицы 4.1 и 4.2):

Участок предварительной нейтрализации

Предусматривается контроль следующих параметров:

температуры в агитаторах, (кон015, 016);

давление после насосов;

давление сжатого воздуха и оборотной воды на фильтр- прессы, (кон 018);

разрежение перед рессивером;

расхода:

а) пульпы пиролюзита;

б) раствора поташа в бак;

в) флокулянта в агитатор;

г) отработанного электролита в агитаторы;

д) пульпы из агитатора поз 037 в агитаторы (кон 015);

е) верхнего слива сгущения в агитаторы, (кон 015);

уровня:

а) в агитаторах, (кон.014, 015, 016, 017, 070);

б) в чанах контактных, (кон 021, 022, 102);

в) в баках, (кон 021, 022, 102);

г) в репульпаторе, (кон.020);

д) в зумпфах;

концентрации рН в агитаторах кон 016, 020);

Автоматическому регулированию подлежат следующие параметры:

температура в агитаторах;

концентрация в рН пульпы в агитаторах, (кон 015);

уровень в агитаторе, (кон 015);

расход флокулянта в агитатор, (кон 016);

Предусматривается следующими механизмами:

насосами;

зумпфовыми насосами;

вакуум- насосом;

задвижками перед вакуум - насосом;

Управление предусматривает в местном, (ремонтном), дистанционном и автоматическом режимах. Местное управление осуществляется кнопками, расположенными непосредственно возле механизмов.

Автоматическое управление насосами осуществляется в зависимости от уровня в баках, агитаторах, зумпфах. Управление вакуум - насосом и задвижками предусматривается дистанционное из операторной.

Кроме этого, предусматривается автоматический пуск резервных насосов в случае отказа пуска или невыхода на режим в течении установленного времени рабочих насосов.

Участок цементации меди и очистка от хлора

Предусматривается контроль следующих параметров:

температуры в агитаторах;

давления после насосов;

давления сжатого воздуха и оборотной воды на фильтр - прессы, (кон.029);

расхода:

а) раствора сульфата цинка в агитатор, (кон.023);

б) нижнего слива сгустителя поз. 049 в агитатор, (кон.023);

в) раствора выщелачивания дроссов в агитатор, (кон.023);

уровня:

а) в агитаторах;

б) в баках; (кон. 030, 031);

в) в зумпфах;

концентрации, рН в агитаторах;

Автоматическому регулированию подлежат следующие параметры:

температуры в агитаторах;

уровень в агитаторе;

расход флокулянта в сгуститель;

давление постели в сгустителе;

Предусматривается управление следующими механизмами:

насосами;

зумпфовыми насосоами;

Выполнена технологическая сигнализация работы насосов, мешалок, аварийная сигнализация отклонения заданных параметров от нормы.

Участок гидролитической очистки

Предусматривается контроль следующих параметров:

температуры в агитаторах, (кон. 033,034,035);

давления после насосов;

давления сжатого воздуха в пачуки, (кон 034);

расхода:

а) раствора в агитатор, (кон 033);

б) пульпы гипсогидратов в агитаторы, (кон.033, 034);

в) сжатого воздуха в пачуки, (кон 034);

г) флокулянта в сгустители, (кон 036);

уровня:

а) в агитаторах;

б) в баках; (кон 030, 031);

в) в зумпфах;

концентрации рН в агитаторах;

а) в агитаторе, (кон 033);

б) в пачуках, (кон 034);

в) в агитаторе- кондиционере, (кон 035);

плотности в агитаторах нижнего слива, (кон 037);

Автоматическому регулированию подлежат следующие параметры:

температуры в пачуках, (кон 033, 034);

уровень в агитаторах, (кон. 033, 035);

расход флокулянта в сгустители;

давление постели в сгустители;

Предусматривается управление следующими механизмами:

насосами;

зумпфовыми насосоами;

Автоматическое управление насосами осуществляется в зависимости от уровня в баках, агитаторах, зумпфах. Управление вакуум - насосом и задвижками предусматривается дистанционное из операторной.

Кроме этого, предусматривается автоматический пуск резервных насосов в случае отказа пуска или невыхода на режим в течении установленного времени рабочих насосов.

На остальных участках цеха очистки растворов предусмотрен автоматическое управление и тот же контроль параметров, что и в вышеперичисленных участках этого цеха.

Электроснабжение и электрооборудование

Электроснабжение указанного предприятия осуществляется от существующих подстанции ГПП3 -110/10/10кВ, подключенной к распределительному пункту 110 кВ подстанции «Балхашская», двумя воздушными линиями 110 кВ № 108 и № 109.

Проект по внешнему электроснабжению включает следующие объекты:

полную реконструкцию существующей подстанции ГПП3 -110/10/10кВ (рабочая документация выполнена ТОО «Казгипроцветмет» в 2001 году;

реконструкцию ВЛ - 110 кВ № 108 и № 109 (рабочая документация выполнена ЖезгазганНИПИцветметом в 2000 году);

реконструкцию подстанции «Балхашская» (ТЭО по внешнему электроснабжению выполнено институтом «Энергия» в 2001 году;

кремневую преобразовательную подстанцию (рабочая документация выполнено ТОО «Казгипроцветмет» в 2002 году.

Установленная мощность цинкового завода составляет 73660,03 кВт, полная потребляемая мощность цинкового производства - 67930 кВА. Годовой расход электроэнергии - 603623400 кВт. год.

Общая потребляемая мощность объектов цинкового завода, принятым по данным УЭ БГМК, по подстанции ГПП3-110/10 кВ составляет 74815 кВА.

В настоящее время на ГПП3 -110/10/10 кВ установлены два трансформатора по 31,5 кВА каждый. Существующая установленная нагрузка на трансформаторы ГПП3 составляет 10505 кВт, загрузка трансформаторов в нормальном режиме - 15 5, в аварийном - 30%.

После запуска нагрузка на трансформаторы ГПП3 составляет 74815 кВт, загрузка трансформаторов в нормальном режиме - 119%, в аварийном режиме - 238%.

Существующее ОРУ - 110 ГПП3 выполнено по упрощенной схеме с отделителями и короткозамыкателями в цепи силовых трансформаторов и с ремонтной перемычкой на высокой стороне.

На подстанции аппаратура ОРУ - 110 кВ и силовые трансформаторы приняты с внешней изоляцией категории «В» для IV степени загрязненности атмосферы.

Оборудование ОРУ - 110 кВ устанавливается на железобетонных опорах. Ошиновка ОРУ - 110 кВ выполняется сталеалюминиевым проводом марки АС. Старое оборудование ОРУ -110 кВ, (трансформаторы тока, разрядники, разъединители), заменяются на новые с максимальным использованием существующих фундаментов и опор. Силовые трансформаторы устанавливаются на фундаменты из монолитного бетона.

Из объектов вспомогательного назначения предусмотрен закрытый маслосборник для аварийного слива масла из трансформатора, расположенный на территории подстанции. Аварийный слив масла из силовых трансформаторов предусматривается в маслосборники под трансформаторами с отводом масла в закрытый маслосборник. Объем маслосборника с отводом масла под трансформаторами рассчитан на 100 % объема содержащего в них масла.

На подстанции между трансформаторами предусмотрена разделительная перегородка, с пределом огнестойкости 1,5 часа. Для тушения пожара предусматривается водопровод с питанием от существующей внешней сети.

Прокладка кабелей, силовых и контрольных, по территории ОРУ -110 кВ предусматривается в наземных железобетонных лотках. Подвод кабелей из лотков к ящикам зажимов и приводам аппаратов выполняется в металлических лотках и коробах.

Ремонт и ревизия трансформаторов на подстанции предусмотрены на месте их установки с помощью автокрана грузоподъемностью 40 т.

Электроснабжение проектируемых объектов цинкового завода осуществляется от существующей подстанции ГПП - 3 110/10/10 кВ на напряжении 10 кВ.

Распределение электроэнергии на напряжении 10 кВ выполняется посредством 5 распределительных устройств (РУ), размещаемых в центрах нагрузок.

Распределительные устройства запитываются кабельными линиями по радиальной схеме от ЗРУ - 10 кВ ГПП - 3.

Распределительные устройства 10 кВ размещаются по отделениям:

1 РУ - отделение автоклавного выщелачивания и центральной приточной станции № 3 , (отдельностоящее);

2 РУ - отделение очистки растворов;

3 РУ - катодоплавильное отделение;

4 РУ - насосная станция оборотного водоснабжения;

5 РУ - цех подготовки концентратов;

1 РУ 10 кВ является отдельностоящим, а все остальные РУ - встроенными, исходя из архитектурно- строительных и эксплутационных требований, та также из условий приближения их к центру нагрузок.

Распределительные устройства 10 кВ комплектуются из шкафов серии КСО292 с вакуумными выключателями типа ВВТЭ - М 10- 20 с электромагнитным приводом, рассчитанным на ток отключения 20кА.

Вторичная коммутация выполнена на выпрямленном оперативном токе. Для обеспечения надежности питания шинок управления, сигнализации и питания соленоида включения выключателей предусмотрены блоки питания УКП 2- 380У3.

РУ - 10 кВ имеют две секции шин, в нормальном режиме находящиеся под нагрузкой, и схему АВР через секционный выключатель.

Выбор отдельных видов защит выполняется на основании типовых схем шкафов КСО292 в соответствии с требованиями ПУЭ.

Подключение выпрямительных агрегатов КПП осуществляется от ЗРУ- 10 кВ КПП, выполненного из ячеек КРУ2-10 и подключенного тремя линиями токопроводов ТЗК-10-3150 к ЗРУ -10 кВ ГПП3.

Вторичная коммутация выполнена на постоянном оперативном токе.

Схема электроснабжения обеспечивает раздельное питание «спокойной» и «несинусоидальной» нагрузок с выделением их на разные секции ГПП3 и отдельные полуобмотки трансформаторов.

Выбор числа и мощности трансформаторов комплектных трансформаторных подстанций (КТП) произведен на основании расчета нагрузок.

Мощность силовых трансформаторов и пропускная способность линий (магистралей) выбраны таким образом, что при выходе из работы одного элемента оставшийся в работе элемент с учетом допустимых перегрузок обеспечивает всю нагрузку I и II категории, которая необходима для продолжения работы.

Все электрооборудования РУ -10 кВ и КТП выбрано и проверено на термическую и динамическую устойчивость к токам короткого замыкания.

Эксплуатация РУ и КТП предусматривается без постоянного дежурного персонала с применением устройств автоматики и сигнализации.

Для распределения электроэнергии на напряжении 0,4 кВ используется распределительные шкафы комплектных трансформаторных подстанций, силовые пункты ПР -11< ПР-24.

В качестве пусковой аппаратуры применяются блоки и станции управления, низковольтные комплектные устройства, (НКУ), магнитные пускатели серии ПМЕ, ПМА. Щиты станций управления комплектуются блоками типа Б(П) 5130 в реечном исполнении и устанавливаются в отдельных помещениях.

Все оборудование выбрано в исполнении, соответствующем характеристикам среды и зон, в которых оно установлено.

Аппаратура управления и защиты выбрана по расчетным данным сети и электроприемников с учетом селективности, проверена на отключение однофазных токов короткого замыкания в соответствии с требованиями ПУЭ.

Распределение электроэнергии на напряжении 0,4 кВ от низковольтных щитов КТП, ЩСУ к распределительным пунктам и отдельным мощным электроприемникам, а также питание от них отдельных электроприемников выполняется по радиальной схеме.

Распределительные и питающие цеховые сети выполняются кабелем марки АВВГ,КГ,ВВГ,ВБВ, которые прокладываются открыто по кабельным конструкциям. Силовой кабель принят с четвертой зануляющей жилой. Электрические сети рассчитаны по допустимой нагрузке и проверены по допустимой потере напряжения.

Энергетические установки по обеспечению технологическим теплом, сжатым воздухом и кислородом

Кислородоснабжение

Покрытие потребности Цинкового завода в технологическом кислороде (5014 нм³ /ч) проектом предусматривается от двух существующих на ПО «БЦМ» блоков разделения воздуха КААр - 15 производительностью каждого 14000 нм³ /ч ( с учетом износа).

В целях обеспечения требуемого перед автоклавами давления (1,7 МПа) кислорода предусмотрено строительство кислородной компрессорной станции.

Воздухоснабжение

Покрытие потребности Цинкового завода в сжатом воздухе предусматривается по двум каналам:

давлением 0,6 МПа от существующей турбокомпрессорной станции № 1;

давлением 0,9 Мпа от воздушной компрессорной станции;

На воздушной компрессорной станции установлено три компрессора (два в работе, один в резерве) ZR 750 - 10. Производительность каждого компрессора составляет 102,24 нм³ /мин, что при заданном режиме работы позволяет обеспечивать требуемую потребность завода в сжатом воздухе с 40,44 % с запасом по производительности:

(102,24 *2)- 145,6 / 100 * 100% = 40,44 % ,

где 102,24 - производительность одного компрессора,

2 - количество работающих компрессоров;

145,6 - потребность завода в сжатом воздухе;

Компрессор ZR 750 - 10 представляет собой двухступенчатый компрессор с приводом от электродвигателя, который подает в сеть безмаслянный воздух с отсуствием пульсации давления.

В установке осушке воздуха, размещаемой в купоросном отделене, предусмотрены две установки УОВ - 30 и три установки УОВ - 10.

Принятый проектом набор установок позволяет сушить весь сжатый воздух давлением 0,9 МПа, вырабатываемый компрессорными установками.

Теплоснабжение

Источником тепловой энергии для объектов цинкового завода является Балхашская ТЭЦ.

Для подачи тепловой энергии (подогретой воды и пара) от источника к объектам завода предусмотрено строительство тепловых сетей.

Трубопроводы водяных тепловых сетей предусмотрены из стальных электросварных труб по ГОСТ 10704 - 91 диаметром от 50 до 200 мм. Трубопроводы для перегретого пара высокого давления (Р= 3,0 МПа, и Т = 400 ⁰ С) предусмотрены из бесшовных труб по ГОСТ 550- 76 (группы А).

Конденсат на ТЭЦ не возвращается, он полностью используется в технологических процессах.

Прокладка паропроводов и трубопроводов водяных сетей принята надземная по существующим и проектируемым эскадам и подземная - в непроходных каналах.