优化煤气管网结构及运行模式，减少煤气放散

万卓耿

（福建三钢集团有限责任公司动力能源公司，福建三明365000）

优化煤气管网结构及运行模式，减少煤气放散

万卓耿

（福建三钢集团有限责任公司动力能源公司，福建三明365000）

分析了福建三钢厂区内煤气回收利用存在的问题及原因，并采取措施优化煤气系统，合理调配资源，基本实现了焦炉煤气及高炉煤气零放散、转炉煤气少放散的目标。

煤气；放散；回收利用

1 前言

面对国际金融危机的持续影响和国内复杂多变的市场形势，加上钢铁产能过剩，市场需求疲软等因素，使得冶金企业前景不容乐观。只有充分回收利用好厂区内煤气资源，降低吨钢综合能耗，降低成本，才能提高企业竞争力。为此，我们不断优化煤气管网结构及运行模式，加强煤气动态调控，合理调配厂区内煤气资源，在煤气回收利用上取得较好的成效。

2 煤气回收利用存在的问题

2.1 混合煤气不够清洁

目前混合煤气是由焦炉煤气、高炉煤气及转炉煤气三种煤气混合而成的，由于转炉煤气较脏，使得混合煤气也不够清洁。随着转炉煤气并网时间的不断增长，出现以下问题：

（1）当转炉煤气并网压力比高炉煤气压力高时，有一部分转炉煤气强行并入高炉煤气管道中，直接进入附近的20万m3高炉煤气柜内。使得20万m3高炉煤气柜气柜密封油变脏，影响到气柜正常运行。

（2）混合煤气工业加压机叶片积灰多，且分布不均匀，最高积灰厚度达到6 mm。使得工业加压机叶片受力不均，负荷较大，给混合煤气加压运行带来很大的安全隐患。

2.2 焦炉煤气瞬间放散较为频繁

厂区内的焦炉煤气除了焦炉自用以外，主要是作为民用煤气或者并入混合煤气管道作为混合煤气。当中板、一高线及二高线等混合煤气用气大户减产或停产时，即使混合煤气用户使用全焦炉煤气燃烧，热电锅炉尽可能多消耗焦炉煤气，仍有大量焦炉煤气富余，造成焦炉煤气频繁放散。

2.3 高炉煤气管网布局不够合理

目前厂区内高炉煤气管网布局较为单一，高炉煤气管线较长，环网较少，6#高炉煤气管网与老高炉煤气管网连接不够。当其中一段管路出现检修或故障时，相关的高炉煤气用户只能停产或者使用远端高炉煤气。使得高炉煤气管网输送效率不高，经常由于高炉煤气瞬间压力过大而导致放散，造成大量高炉煤气资源的浪费。不仅直接影响到高炉煤气用户的产品质量，还无形中增加了生产成本。

2.4 煤气柜作用有限

随着6#高炉投运，中板、一高线及二高线等加热炉技改完成，高炉煤气产销变化较大。常常出现高炉煤气瞬间压力过大，20万m3高炉煤气柜柜满而无法进气，导致高炉煤气大量放散；高炉煤气短缺、20万m3高炉煤气柜柜内没有煤气而无法对外部管网补气的尴尬局面。20万m3高炉煤气柜只能作为保安使用，无法发挥其吞吐能力大的特点，回收利用瞬间突增的高炉煤气资源极为有限。

2.5 煤气操作系统较为落后

煤气操作系统的每个用户都是只有本单位的参数，煤气操作人员只能按照煤气操作系统提供的参数进行调配煤气资源。使得煤气调配存在局限性，经常出现煤气生产单位煤气压力过高放散，而煤气使用单位煤气紧张或者短缺的局面。不仅造成煤气资源的严重浪费，还直接影响到煤气用户的生产安全。

3 改进措施

经过对上述问题的认真思考、仔细分析和科学论证后，并结合我厂实际情况，我们做了如下改进：

3.1 改进煤气混合模式，确保煤气用户用气安全

即将取消转炉煤气并入混合站，把焦炉煤气、高炉煤气及转炉煤气混合模式改为焦炉煤气及高炉煤气混合模式。使得混合煤气变得更加清洁，消除20万m3高炉煤气柜气柜密封油的污染及工业加压机叶片积灰的安全隐患，确保气柜正常运行及用户用气安全，提高产品质量。

3.2 开发煤气用户，提高煤气消耗量

（1）利用焦炉煤气作为化工生产原料气的利用效率高的特点，将60万m3/d的焦炉煤气和36万m3/d的转炉煤气送至三化作为合成煤气。不仅提高煤气消耗量，还减少由于焦炉煤气突然增多而造成的瞬时放散。同时，每年至少降低500万的生产成本，提高产品的市场竞争力。

（2）新增圆棒及焦化煤调湿等煤气用户，增加煤气消耗量，减少煤气放散。同时，对中板、一高线及二高线等加热炉进行改造，使它们由原来烧混合煤气改烧较为富余的高炉煤气，减少高炉煤气放散。

3.3 增加管网连接，合理调配煤气资源

（1）更换了20 m煤气站至烧结段DN1300煤气管道，并对其后端的部分煤气管道及管托进行贴补，消除煤气泄漏的安全隐患。将其来输送高炉煤气，使得高炉煤气管道形成一个大的煤气环网，提高高炉煤气输送效率。

（2）在6#高炉煤气管网与老高炉煤气管网连接的基础上，增加一个DN1400煤气管道将6#高炉煤气管网与老高炉管网进行连接。同时，用DN1000煤气管道将老高炉管网与5#高炉煤气管网连接。提高新老高炉煤气管网的连接性及可靠性，使得新老高炉煤气资源能够相互利用，减少高炉煤气不必要的放散。

3.4 发挥气柜调节作用，提高煤气回收利用率

结合生产实际需要，充分发挥20万m3高炉煤气柜移峰填谷的作用。在每天7：00~23：00电费较高时段，在保证各个高炉煤气用户的正常生产外，用锅炉进行发电，使得20万m3高炉煤气柜内的煤气能够向高炉煤气管网补气；在23：00~第二天7：00电费较低时段，锅炉减少发电，把多余的煤气将20万m3高炉煤气柜补满，使其能够满足白天的生产及发电的需要。提高了20万柜吞吐量，不仅能够有效地稳定高炉煤气管网压力，很好地解决了煤气短缺和瞬间放散的问题，还大大提高了发电效率。

3.5 加强煤气管道点检维护力度，减少管道阻力

（1）对厂区内煤气管道进行分区管理，将其分成六个分区，由防护人员每天进行专项点检。及时发现煤气管道、阀门及膨胀节的安全隐患，及时整改，保证煤气管道安全、稳定、高效地输送厂区内煤气资源。

（2）维护人员每天对低位及拐角处的煤气管道排水器进行重点排查，每周对全厂排水器进行巡查，并做好记录。减少煤气管道积水及污垢，减少煤气管道阻力，提高煤气管道输送效率。

3.6 优化能源管理系统，做好煤气动态平衡

建立EMS能源管理系统，把煤气生产、储存、加压、输送及使用的主要参数都收集进系统，并将系统中所有的参数进行共享。使得煤气生产单位及使用单位能够及时了解到各个煤气用户的生产情况及煤气供应情况，合理调节煤气资源，减少煤气瞬间压力过大导致的放散。同时，积极主动引进考核制度，对每天混合煤气热值、焦炉煤气放散量、高炉煤气放散量及20万m3高炉煤气柜吞吐量等考核指标。找出煤气回收利用中存在的问题，特别是超标的考核指标进行全面分析，并采取有效措施进行不断改进，使得EMS能源管理系统在厂区内煤气动态平衡中发挥出重要的作用，提高煤气利用率，减少煤气放散。

4 取得的成效

（1）基本实现焦炉煤气零放散，高炉煤气、转炉煤气少放散的目标，减少煤气放散给环境造成的污染，取得不错的经济效益和社会效益。

（2）焦炉和转炉煤气制合成气项目投运后，每年至少降低5000万元的生产成本，提升产品的市场竞争力。

（3）20万m3高炉煤气柜实施以来，每天移峰填谷的高炉煤气量在5~11万m3，年效益约250万元。

（4）减少煤气管道阻力，提高煤气输送效率，确保煤气管道能够安全、稳定、高效地运行。

[1]杨华峰.实现高炉煤气零放散的措施[J].煤气与热力，2012，3：39－42.

[2]刘春燕，李月霞.优化煤气平衡管理模式降低煤气放散损失[J].莱钢科技，2009，10：59－61.

Optim ization of Gas Pipe Network Structure and Operation M odel to Reduce Gas Discharge

WAN Zhuogeng
(PowerandEnergyCompanyofSanmingIron&SteelGroupCo.,Ltd.,Sanming,Fujian365000,china)

Problems in the gas recovery and utilization work of Sanming Steel were analyzed.Measures were taken to optimize the gas system and allocation of resources,basically achieving the target of zero discharge of coking gas and BF gas and reduction of converter gas discharge.

gas；discharge；recovery and utilization

TQ547.8

B

1006-6764(2014)02-0017-02

2013－09－30

万卓耿（1984－），男，2007年毕业于武汉科技大学化学工程与工艺专业，工程师，现从事煤气储运及TRT发电管理工作。