煤炭循环经济项目园区详细规划初探

降 巍

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002)

煤炭循环经济项目园区详细规划初探

降 巍

(太原市市政工程设计研究院，山西 太原 030002)

以山西文水金地煤焦循环经济项目园区为例，阐述了在煤炭产业循环经济理论指导下，规划从产业链衔接、用地布局等方面入手，打造一个高效、零排放、低能耗的工业园区的思考过程。

煤炭产业循环经济，产业链，用地布局，设施共享

0 引言

本文分为两部分，第一部分对煤炭产业循环经济理论进行梳理，第二部分以山西文水金地煤焦循环经济项目园区(以下简称项目园区)修建性详细规划为例，重点阐述了在理论支撑下具体项目产业链衔接、用地布局的思考过程，以期能为相关项目建设起到抛砖引玉的作用。

1 煤炭产业循环经济理论梳理

1.1物质代谢流程

传统经济系统物质代谢流程是“R(Resource)-P(Product)-C(Cast off)”，一种面向自然的开放性资源代谢流程。

借鉴人体血液系统中动静脉概念，动脉产业是指煤炭资源消耗和利用的产业，将煤炭资源生产成可利用的产品进入消费市场。静脉产业则是处理和再利用副产品的产业。通过构建静脉产业流程形成物质流的闭合循环流动状态，克服了传统开放性利用流程下的废弃物大量排放问题。动静脉产业流程构成了煤炭产业循环经济资源代谢流程。

1.2煤炭产业循环经济主要产业链形态

煤炭产业主要包括开采和消费两个环节，本文主要讨论消费环节。消费环节产业链主要依托煤电、煤炼焦建立。

1)煤电循环经济产业链。

发电是煤炭消费的主要模式，我国50%以上煤炭用于发电。将煤炭产品、再循环水以及其他原料输入到火电厂，主产品是电力，副产品有粉煤灰、炉渣、余热、废水等产品，主要流向反馈式物质循环利用经济链条，实现再利用。

2)煤炼焦循环经济产业链。

将炼焦煤及其他原料输入炼焦炉。主产品是焦炭和焦油，供冶金企业及其他产业使用；副产品有焦炉煤气、余热、硫化物等产品，主要流向反馈式物质循环利用链条，实现再利用。

小结：通过对物质代谢的归纳和产业链的构建，我们认为要实现循环经济模式下煤炭资源的充分利用，需要电厂、焦化厂、化工厂、建材厂等产业设施；生产过程中，需要依托中水、蒸汽管线等基础设施串联各个生产企业。通过设施的共享，可以提高资源和能源利用率，减少废弃物排放，提高经济效益。

2 项目概况及规划定位

项目园区位于山西文水经济开发区，该开发区是以化工为主业，机械装备、冶炼铸造、煤焦化综合利用等各行业综合配套的全国循环经济试点开发区，是全国最大的钾盐生产基地。

本规划旨在建设一个以循环经济为主要发展理念的产业群落：以煤焦化产业群落为主导，具体分为选煤、煤焦、煤化工、能源动力和建材五个产业亚种群，实施清洁生产并达到资源、废物的减量化。使其成为以煤—焦—化、煤—电—建材循环产业链为主体，集管理办公、生产服务为一体的现代化循环经济项目园区。

3 园区循环经济规划

3.1园区整体产业链规划及物料平衡

项目园区内规划选煤项目生产规模450万t/年；焦化项目焦炭生产规模110万t/年；电厂项目装机容量2×300 MW；合成氨尿素项目液氨生产规模12万t/年，其中8万t/年转化为13万t/年尿素；水泥项目生产规模400万t/年。

选煤项目年入原煤量为450万t。经选洗后，得洗精煤290万t，其中140万t输入焦化项目，150万t洗精煤外销；选洗后所得的副产品煤矸石、中煤、煤泥160万t输入电厂项目作为燃料使用。

焦化项目生产规模为年产焦炭110万t，所需焦煤140万t/年。在炼焦过程中可副产焦炉煤气4亿Nm3/年，除去50%的回用外，输入合成氨尿素项目的焦炉煤气量为2亿Nm3/年，每年还可生产焦油约为4万t,硫铵1.4万t,粗苯1.1万t,硫磺0.25万t。

电厂项目装机容量为2×300 MW，所需燃料255万t/年。选煤项目每年可提供160万t煤矸石、中煤、煤泥，每年还需外购燃料95万t；年产生炉渣、粉煤灰130万t输入水泥项目作为生产原料。

水泥项目设计生产规模为400万t/年，原料包括石灰石360万t/年，砂岩、石膏、铁矿石等66万t/年，炉渣、粉煤灰130万t/年以及烧成用煤36万t/年。

合成氨尿素项目生产的主要原料焦炉煤气和蒸汽分别由焦化项目和电厂项目提供，氮气通过厂内的空分装置自制。

3.2园区整体蒸汽平衡

项目园区内蒸汽最大负荷如表1所示。

表1 蒸汽最大负荷表 t/h

电厂项目投产前各项目所需的蒸汽由焦化项目区内新建的三台35 t的锅炉提供。电厂项目投产后，除保证各项目用汽外，还可对外销售蒸汽130 t/h～150 t/h，并承担文水县城的集中供热任务。

3.3园区整体水平衡

项目园区水的供应主要由四部分构成：文峪河水库水、地下水、文水县城城区提供的中水和项目园区自身的中水。

项目园区水平衡如图1所示。

4 园区项目用地布局

园区规划布置五个不同的工业项目及相关配套服务设施。在五个项目中对焦化项目的要求比较严格，规划首先满足焦化项目的准入条件，再以此为基础确定其他项目的布置。

4.1焦化项目选址分析

项目园区位于文水县城西南部约10 km处，文峪河从园区东侧流过，与园区东南角最近距离为100 m。园区周边分布百金堡、南武涝、北武涝等居民点。

1)项目园区位于文水县城西南部10 km处，满足规范要求。

2)文峪河为汾河主要支流，属于山西省主要河流。焦化项目距主要河流1 km安全距离是强制要求。文峪河从项目园区东侧流过，与园区东南角距离最小，为100 m左右，焦化项目布置在园区南部不符合距主要河流1 km安全距离要求，因此焦化项目应布置在园区北部片区。

3)园区周边区域分布有百金堡、南武涝、北武涝等居民点。根据焦化项目与居民点1 km安全距离的强制性要求，焦化项目布置在园区北部的东侧或西侧都不符合1 km安全距离的要求，因此焦化项目应布置在园区北部片区的中部。

综合以上分析，规划焦化项目布置在园区北部片区的中部。

4.2园区内部产业链构建及用地布局

在循环经济产业链中，各项目为互利共生的关系，在确定焦化项目的位置后，规划将以此为基础，对其余项目的规划位置进行分析：

选煤项目：

1)园区内各项目中，选煤项目工艺相对简单，受用地形状局限较小，且为园区提供原煤的煤矿位于园区的西北部，将选煤项目布置在园区的西北角既可以减少输煤走廊在园区内的穿越又可以满足选煤项目总图布置的要求。

2)规划已将焦化项目布置在园区北侧的中部，为焦化提供洗精煤的选煤项目应布置在焦化项目的附近以降低相互间的物流成本。

结合以上分析，规划将选煤项目布置在园区西北部，高压走廊区域的东侧，焦化项目的西侧。

电厂项目：

园区选煤项目选洗精煤的过程中产生的大量中煤、煤矸石、煤泥，将成为电厂项目的燃料。

规划已将选煤项目的位置布置在园区西北部，而园区内部的物流主要通过皮带或管道输送，如将电厂项目布置在园区的南部片区，输送中煤、煤矸石的皮带和输送煤泥的管道将与园区内众多的工艺管线产生更多的交叉，因此规划将电厂项目布置在园区的东北部，焦化项目的东侧。该位置也便于电力出线。

水泥项目：

根据项目园区循环经济规划，水泥项目生产所需的炉渣、粉煤灰均由电厂以管道和皮带输入水泥项目内。

电厂的位置在园区东北部，规划应避免输送炉渣的皮带和输送粉煤灰的管道与园区内其他工艺管线产生更多的交叉；且水泥项目设计生产规模为400万t/年，原料及产品物流量巨大，如将厂区布置在园区中部，将产生大量的穿越性物流，因此规划将水泥项目布置在园区的东南部，电厂项目的南侧。这样既便于与电厂项目的衔接，又有利于自身物料及产品的运输。

合成氨及尿素项目：

合成氨及尿素项目生产所需的焦炉煤气由焦化项目通过管道输入。因此，规划将合成氨及尿素项目布置在焦化项目的南侧。

污水处理厂：

园区日常生产中产生的污水不直接外排，除部分水质特殊的污水单独处理外，其余将统一回收至园区内的污水处理厂统一处理，因污水量不大，所以处理后的中水全部送至电厂项目回用。

根据园区竖向规划，园区整体排水方向为由西北至东南，因此规划将污水处理厂布置在项目园区的东南角。

5 结语

本文通过对具体项目规划设计过程的详细阐述，试图说明在循环经济理论的支撑下，结合项目实际情况，通过重点对产业链梳理整合，并在各个子项目用地布局的思考过程中紧密结合各子项目工艺的衔接，使得该项目园区像一个整体去运转的全过程。园区实际运营表明，项目实施后可形成节能降耗、互利共生、链环生产的循环经济格局。

[1] 张 欢.煤炭产业循环经济发展模式研究[M].北京：中国环境出版社，2013.

Theindustrialparkplanningindetailofthecoalindustrycirculareconomy

JiangWei

(TaiyuanAcademtofMunicipalEngineeringDesign,Taiyuan030002,China)

Based on the recycling economy project of Wenshui coal Shanxi Park as an example, described in the guidance of the coal industry under the circulation economic theory, planning from the industrial chain link, land layout and other aspects, the process of building a high efficiency, zero emission, low energy consumption of industrial park.

coal industry circulation economy, industrial chain, land layout, shared facilities

1009-6825(2017)30-0018-02

2017-08-17

降 巍(1981- )，男，工程师，注册规划师

TU984.13

A