淺談轉(zhuǎn)爐煤氣無氣柜回收工藝的應(yīng)用

【摘 要】本文介紹了轉(zhuǎn)爐煤氣無氣柜回收工藝的應(yīng)用，以及其主要的工藝流程及特點。

【關(guān)鍵詞】轉(zhuǎn)爐煤氣；無氣柜回收；工藝流程

0 前言

濟(jì)鋼能源動力廠5萬m3威金斯轉(zhuǎn)爐煤氣柜于2005年投用，迄今為止運行已有7年，現(xiàn)存在密封橡膠膜老化，氣柜側(cè)板、活塞板腐蝕嚴(yán)重、漏點較多等問題。由于氣柜緊鄰廠中路和魚雷罐運輸鐵路，人、車流量較大，一旦發(fā)生密封皮膜破損會導(dǎo)致煤氣大量泄漏，可能會引起煤氣著火、爆炸和人員中毒。為了從根本上解決氣柜現(xiàn)存的隱患，動力廠決定對該煤氣柜進(jìn)行大修。按照以往的思路，煤氣柜進(jìn)行大修的時候無法回收煤氣，因此轉(zhuǎn)爐煤氣全部放散。

1 轉(zhuǎn)爐煤氣放散的危害

1.1 經(jīng)濟(jì)損失

該區(qū)域轉(zhuǎn)爐目前鋼產(chǎn)量7500-8500t/d，按回收標(biāo)準(zhǔn)100m3/t，平均發(fā)生量在3.12～3.6萬m3/h。5萬柜更換橡膠膜等工作檢修周期約60d，常規(guī)考慮，在此期間造成的轉(zhuǎn)爐煤氣放散約5040萬m3，造成的直接經(jīng)濟(jì)損失約為800萬元。

1.2 環(huán)境污染

如果氣柜大修期間，煤氣點火后對空放散，未經(jīng)除塵的轉(zhuǎn)爐煤氣約100mg/m3，即每天約76.8kg粉塵排向大氣，勢必對周圍的環(huán)境造成環(huán)境污染。

以往氣柜檢修則停止煤氣回收，造成了較大的經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境污染，但從現(xiàn)有5萬氣柜運行情況來看，大修已勢在必行。本著節(jié)能降耗、創(chuàng)新創(chuàng)效的理念，為了最大程度降低氣柜檢修對轉(zhuǎn)爐煤氣回收構(gòu)成的影響，應(yīng)突破“轉(zhuǎn)爐煤氣無氣柜則放散”的瓶頸，針對轉(zhuǎn)爐煤氣回收特性，采取相應(yīng)的措施，變更目前轉(zhuǎn)爐煤氣回收、輸送模式，實現(xiàn)5萬柜離線大修期間轉(zhuǎn)爐煤氣的有效回收利用。

2 項目攻關(guān)方案

如果對該區(qū)域煤氣管網(wǎng)進(jìn)行改造，以高爐煤氣作為保安氣源消除轉(zhuǎn)爐煤氣回收的間斷性，實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐煤氣無氣柜回收，則可以降低氣柜大修期間轉(zhuǎn)爐煤氣放散造成的經(jīng)濟(jì)損失及環(huán)境污染。

2.1 無氣柜回收思路

目前該轉(zhuǎn)爐區(qū)域三臺轉(zhuǎn)爐運行，正常情況下一座轉(zhuǎn)爐吹煉產(chǎn)生的轉(zhuǎn)爐煤氣可以由AI180的風(fēng)機(jī)輸送，但兩座轉(zhuǎn)爐重疊回收的情況下，無法吸納的轉(zhuǎn)爐煤氣可由風(fēng)機(jī)旁通閥進(jìn)行放散來平衡管網(wǎng)壓力。經(jīng)統(tǒng)計，該區(qū)域每小時約8-10分鐘無轉(zhuǎn)爐煤氣回收，這種情況下可由高爐煤氣做為保安氣源補(bǔ)充如煤氣加壓機(jī)進(jìn)口管道。

2.2 實施的工藝控制流程

本工藝在原有管路基礎(chǔ)上增加了四根聯(lián)通管和兩個壓力調(diào)節(jié)閥。

（1）在轉(zhuǎn)爐煤氣柜入口管道和出口管道之間增加聯(lián)通管，實現(xiàn)氣柜大修期間進(jìn)出口管道短接。

（2）在5#煤氣加壓站后去3#混合站的轉(zhuǎn)爐煤氣管道和轉(zhuǎn)爐煤氣柜入口管道之間增加聯(lián)通管，作為保安用高爐煤氣管道的連接管道。

（3）在3號混合站處的轉(zhuǎn)爐煤氣管道和小型線的高爐煤氣管道之間增加聯(lián)通管，實現(xiàn)多余的轉(zhuǎn)爐煤氣向高爐煤氣供應(yīng)，同時作為風(fēng)機(jī)的保安管道實現(xiàn)高爐煤氣向轉(zhuǎn)爐煤氣供應(yīng)。

（4）在2號混合站處的轉(zhuǎn)爐煤氣管道和球團(tuán)線的高爐煤氣管道之間增加聯(lián)通管，實現(xiàn)多余的轉(zhuǎn)爐煤氣向高爐煤氣供應(yīng)。

由于管網(wǎng)壓力有波動，需要在聯(lián)通管上設(shè)置高爐煤氣壓力調(diào)節(jié)閥、切斷閥和轉(zhuǎn)爐煤氣壓力調(diào)節(jié)閥，通過調(diào)節(jié)閥的調(diào)節(jié)實現(xiàn)無煤氣柜時轉(zhuǎn)爐煤氣的有效回收。在轉(zhuǎn)爐煤氣回收過程中，通過控制系統(tǒng)，調(diào)節(jié)閥能夠快速地捕捉到壓力表傳回的壓力變化信號，并根據(jù)此信號做出快速反應(yīng)，有效地調(diào)節(jié)管道中的壓力，以保證設(shè)備的安全、穩(wěn)定運行。

（1）當(dāng)轉(zhuǎn)爐煤氣完全滿足回收要求時

轉(zhuǎn)爐煤氣經(jīng)過氣柜進(jìn)出口連接管進(jìn)入現(xiàn)有的回收系統(tǒng)，使電除塵入口壓力穩(wěn)定在一定數(shù)值。當(dāng)煤氣壓力超過某一數(shù)值，轉(zhuǎn)爐煤氣放散。

（2）當(dāng)轉(zhuǎn)爐煤氣不能完全滿足回收要求時

高爐煤氣補(bǔ)充入煤氣柜進(jìn)口管中，使煤氣柜進(jìn)口管中壓力保持在一定數(shù)值，保證加壓站加壓機(jī)的正常運行。當(dāng)煤氣壓力超過某一數(shù)值，轉(zhuǎn)爐煤氣放散或切斷聯(lián)通管的閥門。

（3）當(dāng)無轉(zhuǎn)爐煤氣回收時

高爐煤氣補(bǔ)充入煤氣柜進(jìn)口管中，使煤氣柜進(jìn)口管中壓力保持在一定數(shù)值，保證加壓站加壓機(jī)的正常運行。當(dāng)煤氣壓力超過某一數(shù)值，切斷聯(lián)通管的閥門。

為實現(xiàn)無煤氣柜時轉(zhuǎn)爐煤氣的有效回收，依據(jù)煤氣管道各壓力監(jiān)測點壓力變化進(jìn)行調(diào)節(jié)閥的自動調(diào)節(jié)或關(guān)閉，要求壓力信號及調(diào)節(jié)閥的控制信號要在控制室電腦中顯示，以便實時檢測或控制。

3 綜合效益分析

轉(zhuǎn)爐煤氣全部放散時，煤氣回收標(biāo)準(zhǔn)按100m3/t（鋼），造成的經(jīng)濟(jì)損失約800萬元；無煤氣柜轉(zhuǎn)爐煤氣回收系統(tǒng)投入運行后，預(yù)計煤氣回收可達(dá)70m3/t（鋼），挽回經(jīng)濟(jì)損失約571萬元；該系統(tǒng)成本投資約185萬元，因此本項目可凈增加效益約386萬元。

4 結(jié)論

無氣柜回收轉(zhuǎn)爐煤氣技術(shù)在廠內(nèi)尚屬首次，沒有運行經(jīng)驗，可能存在不可預(yù)知的風(fēng)險。例如，轉(zhuǎn)爐煤氣回收期間，不經(jīng)氣柜緩沖，熱值波動較大，可能會給轉(zhuǎn)爐煤氣用戶帶來影響；但如果回收的轉(zhuǎn)爐煤氣能混入高爐煤氣管網(wǎng)，轉(zhuǎn)爐煤氣得到稀釋，估計不會造成大的影響。另外，由于管網(wǎng)壓力波動大，儀表調(diào)節(jié)閥也會頻繁調(diào)節(jié)，可能會給調(diào)節(jié)閥的正常使用及壽命帶來影響。

為了爭取轉(zhuǎn)爐煤氣最大程度回收，需盡量減少無轉(zhuǎn)爐回收時間以及幾座轉(zhuǎn)爐同時回收的時間，最理想的狀態(tài)為，大部分情況下一座轉(zhuǎn)爐回收，少部分時間兩座轉(zhuǎn)爐同時回收，這就需要調(diào)整相應(yīng)的生產(chǎn)節(jié)奏。如果方案能實施，既減少了空氣污染，又減少了煤氣放散帶來的經(jīng)濟(jì)損失，提高了企業(yè)效益。

[責(zé)任編輯：湯靜]