邯钢煤气加压站生产工艺优化

吴志伟，李 辉

（邯郸钢铁集团邯宝公司能源中心，河北 邯郸 056015）

一、前言

邯钢热力厂有煤气混合加压站10余个，担负着煤气的净化、混合、加压输送任务，为用户提供不同热值、不同压力和不同质量标准的高炉、转炉、焦炉煤气及其混合煤气，以满足不同用户的需求。

二、现状

1.球团系统

第二煤气加压站的球团系统有3台D350-24型离心式鼓风机，专供200万t球团回转窑加热用高、焦炉混合煤气加压，要求热值3 000kcal/Nm3，正常运行时开一备二，配电机功率220kW，混合煤气额定流量21 000m3/h，额定升压能力18kPa，采用先混合后加压煤气生产工艺流程(图1)，而200万t团球实际需要混合煤气流量平均10 000m3/h，最大12 000m3/h，压力10kPa，设备装备能力大于用户的实际需求量，需开大回流，调整煤气压力和控制加压机工作，避免进入喘振区。

图1 球团系统煤气工艺流程

2.烧结系统

加压站的烧结系统有3台D180-11型离心式鼓风机，专供烧结机加热用高、焦炉混合煤气，要求热值1 800kcal/Nm3，正常运行时开1备2，配电机功率90kW，混合煤气额定流量10800m3/h，额定升压能力11kPa，采用先混合后加压煤气生产工艺流程(如图2)，基本达到满负荷运行。

图2 烧结系统煤气工艺流程

三、改造方案

1.球团系统和烧结系统的联通

为了改善D350-24型离心式鼓风机产气量过剩的问题，需要对第二煤气加压站进行工艺改造。把D350-24机和D180-11 机 后 煤 气 母 管 联 通(图3)，由D350-24 机 代 替D180-11机给烧结系统输送混合煤气，停开烧结系统的D180-11机，减少其运行消耗。

图3 球团与烧结系统机后煤气管道联通

2.加装调控装置

在D350-24机与D180-11机的煤气管道联通管道上加装调节阀和流量计，并与烧结系统高炉煤气支管上的调节阀和流量计配合使用以调节烧结系统用户混合煤气配比。

3.二次配热值

由于球团系统煤气用户和烧结系统煤气用户要求混合煤气的热值不同，所以要对烧结系统混合煤气进行二次配高炉煤气，使其达到热值要求，即由D180-11机前高炉煤气支管电动调节阀通过大回流阀向烧结系统煤气用户二次配高炉煤气，使热值在1 800kcal/Nm3左右。

4.烧结系统高低压混合煤气管道安装旁通阀

由于烧结系统的D180-11机前高炉煤气支管压力在10kPa左右，大于混合煤气压力8kPa，所以二次配的高炉煤气不需要经离心式鼓风机加压。但是，由于D180-11机前高炉煤气支管电动调节阀是DN400，大回流阀是DN200，它们的煤气阻力比较大，为减小阻损，需要在DN400电动调节阀上并联一个DN400阀，并且把烧结系统的D180-11机前、后煤气母管上安装旁通阀作为二次配高炉煤气的通道。改造后的工艺流程图如图4所示。

图4 改造后工艺流程图

四、方案实施

1.安装混合煤气联通管道

为了不影响生产，在D350-24机和D180-11机出口煤气母管上实施带压打孔，用来安装DN600闸阀并堵盲板，安装DN600混合煤气联通管道，并在混合煤气管道上加装调节装置和流量计量装置。安装后进行检漏试验，合格后对系统吹扫，然后抽盲板由D350-24机代替D180-11机给烧结系统送混合煤气，以临时性保障生产运行。

2.安装烧结系统旁通阀和调节阀

停运烧结系统D180-11机，在其进出站管道上堵盲板，并对系统吹扫置换合格，停煤气焊接安装DN400电动调节阀和DN700旁通阀，安装完毕检漏试验合格后对系统吹扫置换合格，抽盲板由D180-11机的DN700旁通阀和机前高炉煤气支管上的电动调节阀给烧结系统送高炉煤气，进行二次配热，使其混合煤气热值达到1800kcal/Nm3。

五、运行操作

1.D180-11停机倒运操作

通知球团和烧结系统用户注意煤气压力和温度变化；关闭D350机后供烧结系统的混合煤气管道上的DN600调节阀，打开其两端闸阀，检查电器、仪控系统正常；关闭大回流DN200阀，检查DN700大回流阀关闭状态，逐渐关闭D180加压机出口阀，并同时打开混合煤气管道上的DN600调节阀，调整D350机供烧结系统DN600调节阀后混合煤气压力8～10kPa；全关D180加压机出口阀及焦炉支管DN250调节阀，停机备用。全关支管焦炉煤气闸阀，打开D180机前供烧结系统二次混合用大回流旁通DN700蝶阀；打开D180机系统混合用高炉煤气支管两个DN400调节阀，同时调整二次混合管道上的DN600调节阀，使烧结系统供送高、混煤气按1：1进行配比，如在运行中出现高炉煤气压力低于8.5kPa时，开大二次混合煤气DN600调节阀，同时关闭D180机系统高炉煤气两道调节阀，使烧结出站压力在8kPa以上，检查系统正常后，汇报调度，做好启动D180机送混合煤气的准备工作并记录。当高炉煤气压力达到8.5kPa以上时，要及时恢复供烧结二次混合煤气的配比，全面检查正常后，汇报调度，做好记录。

2.D180-11开机倒运操作

接到开D180机的通知后，通知球团和烧结系统用户注意煤气压力和温度变化；检查供D180机组的焦炉煤气支管调节蝶阀处于关闭状态，打开焦炉煤气支管闸阀；关闭D180机系统大回流旁通DN700蝶阀，确保供烧结系统压力8～12kPa；按规程启动D180加压机；运行正常后逐渐打开加压机出口阀，同时关闭混合煤气管道上的DN600调节阀，按要求调节D180机前高、焦炉煤气配比，使出站总管压力保持在8～12kPa之间；关闭D350机供烧结系统的DN700闸阀；检查系统正常，汇报调度，做好记录。

六、改造效果及建议

1.运行效果

第二煤气加压站工艺改造完毕后立即关停D180-11机，由D350-24机供烧结系统混合煤气并由D180-11机的旁通阀二次配热值，完全能够满足球团和烧结两个系统的生产要求，而且还有一定的富裕量。

2.经济效益

第二煤气加压站工艺改造一次性全部投资总额合计近30万元，停开D180-11机后每年节约电费和维修费30多万元，一年即可收回全部投资。

3.存在不足及改进措施

改造后还存在负荷不足现象，如果把D350-24机改换成AI(M)400-1.161/1.028型离心式鼓风机(额定流量400m3/min，升压能力13 043Pa，配电机功率132kW)供球团和烧结系统混合煤气则效果更佳，节能效果更好。