梅钢五加压站技术改造工艺设计

李 霞

（上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司，江苏南京 210039）

梅钢五加压站技术改造工艺设计

李 霞

（上海梅山工业民用工程设计研究院有限公司，江苏南京 210039）

介绍梅山钢铁股份有限公司能源环保部五加压站技术改造工艺设计。根据基本设计参数来确定工艺方案、工艺流程以及主要设备的选型。

煤气加压站；技术改造；加压机

梅山钢铁股份有限公司（以下简称梅钢）能环部五加压也称连铸加压站，担负着现有炼钢厂连铸、热轧、炼钢等所有高压焦炉煤气用户的供气。现有加压站厂房为单层建筑，厂房内布置有加压机室、电气室、仪表控制室等。加压机室由南到北单排布置有Y-6/8型活塞式焦炉煤气加压机3台，每台加压机加压能力为6m3/min。厂房外布置有二台50m3立式储气罐、煤气加热器、过滤器及配套的煤气管道等。随着梅钢公司规模扩大，公司将新建二炼钢厂，现有加压站的供气能力已无法满足新增用户的需求[1]。由此必须将现有连铸加压站进行扩建改造，以满足全公司高压焦炉煤气的供气需求。五加压进气管道接自梅钢公司低压焦炉煤气主管（p<8 kPa），气源来自于宝化梅山化工分公司净化处理后的焦炉煤气，其主要杂质含量为：焦油雾含量≤50mg/m3、萘含量≤200mg/m3、H2S含量≤200mg/m3，经过梅钢能环部电捕焦油器及洗萘塔等设备处理之后，煤气杂质含量：焦油≤5mg/m3、萘≤20mg/ m3、H2S≤10mg/m3。

1 主要设计内容

1.1 基本设计参数

（1）工艺用气参数

一炼钢加压煤气平均用量约为300m3/h

二炼钢加压煤气用量详见表1：

表1 二炼钢加压焦炉煤气用量表

由上表得知，二炼钢精制加压煤气总平均用量为：841m3/ h，最大2 745m3/h。

（2）加压机进气参数

介质：精制焦炉煤气，组成成分见表2：

表2 精制焦炉煤气组成

煤气温度：≤40 ℃

煤气杂质含量：焦油≤5mg/m3、H2S≤10mg/m3、萘≤20mg/m3

煤气压力：15～17.5kPa（表压）

煤气热值：高热值19 712.75kJ/m3（正常范围：18 441.55～20 335.34kJ/m3）

低热值17 509.98kJ/m3（正常范围：16 452.65～18 059.78 kJ/m3）

1.2 工艺方案确定

新、老系统整合为一个系统，满足新、老用户的需求，操作系统为无人值守。在现有加压站厂房以西，新建单层加压站厂房一座。新设计两台供气能力12m3/min的加压机，布置在新建加压机厂房内，运行方式为开一备一。与现有系统并联运行，总供气能力为1 440m3/h。

方案的实施对原有系统正常生产影响不大，完全可以在原有系统正常生产的前提下进行改造；现有加压站区域的西面为一块空置地，有条件用以布置新建加压机厂房及储罐等配套设施。

1.3 工艺流程设计

新建加压机进气管接自预留的DN200管接头。出气管接供新炼钢系统的高压焦炉煤气管道。加压机设计以满足平均供气需要为主，100m3的煤气储气罐用以平衡高峰时的用气需要。根据用户需要，出气管上仍考虑设计管道过滤器系统两套（一用一备），以保证供用户的煤气更洁净[2]。

新建加压机系统（见图1）由两台加压机（一用一备）、大回流管和小回流管、100m3煤气储罐、计量装置、过滤器、氮气吹扫、加压机冷却水部分等组成。

（1）新增加压机系统与原有加压机系统并联操作，100m3储气罐进出管与现有储气罐系统沟通，供气方式不变。

（2）原有加压机系统改造。主要把现有加压机进出口及放散管手动阀改为电动切断阀，以满足老系统无人值守的要求。现有加压机的操作方式改为开二备一。

图1 新建煤气加压站流程图

1.4 主要设备选型

1.4.1 煤气加压机

本工程选用L型、两列、两级、复动、水冷、气缸有油润滑、往复活塞式煤气加压机见表3。

表3 主要设备表

该机型为定型产品，能在很多钢铁厂、焦化厂、燃气厂等不同工况下在使用，设备运转良好。本加压机具有以下特点：

（1）因被压缩介质为易燃、易爆气体，为保证压缩介质不泄漏，在气缸与机身间增加了长中体，在气缸侧设有密封填料和前置密封结构，并在气缸侧填料的低压端设有排放管线，如有少量气体泄漏，该管线可将泄漏气体直接排放至低压安全区；机身侧设有刮油环，可将绝大部分润滑油密封在机身内，减少油耗，节约成本。

（2）为适应流量调节的需要采用叉阀调节：可实现0、50%、100%三档调节，在流量变化范围相对较大时，可起到节能降耗的作用。

（3）压缩机与电机采用弹性联轴器直联，并设有安全防护罩。

（4）压缩机气缸为有油润滑，传动部分采用齿轮油泵强制润滑和辅助油泵压力润滑。润滑油站：包括机身油箱、主油泵（轴头齿轮泵）、辅助油泵（独立电机驱动的机下泵）、全流量的双联油滤器、各种仪表（包括现场仪表和远传仪表）、润滑油管路、油冷却器及管件、阀门等；并设有独立电机驱动的辅助油泵（防爆等级dⅡBT4），可在主油泵发生故障时自动启动，保证压缩机的连续运行。同时设有全流量的双联油滤器，可在不停机状态下进行切换。

（5）压缩机整体撬装在同一共用底盘上，这样结构紧凑，地基施工简单，方便安装。

1.4.2 煤气储罐

煤气储罐设计选用占地位置较节省的立式储罐，直径3.5m，高度约10m（见表4）。储罐设煤气进、出管口各一个，另配套排污、放散、安全阀、测压等设施。

表4 主要设备表

1.4.3 管道切断设备

煤气管路上的切断设备设计两种形式：

加压机进出口需频繁开启的部位设计选用电动闸阀（见表5）加手动闸阀的切断方式，其余部位的切断装置设计手动闸阀。

100m3煤气储气罐煤气进出管路上切断设备，设计选用手动闸阀加手动盲板阀的切断方式。

表5 主要设备表

1.4.4 管道过滤器

设计选择煤气管道用Y型过滤器（见表6）。

表6 主要设备表

1.4.5 冷凝水排水器

加压机前管道低点排水设复式排水器，水封高度4m。

加压机后管道低点排水设干式排水器（见表7）。

表7 主要设备表

1.4.6 检修吊具

在新建加压站厂房设计选择5t（10t）手动单轨吊（见表8），以供加压机安装、检修使用。

表8 主要设备表

1.5 工艺平面布置

新设计加压机布置在新建加压机厂房内，储气罐布置在原有50 m3储气罐西面。新建加压机进、出口管道及操作平台布置在加压机厂房以西。站区内管道布置在新建管道支架上。站区外管道布置在全厂综合管线工程中二十五号路西面的管廊上。

1.6 公用设施辅助设施及其他

新建加压机系统的冷却水给、排水管皆接自站区现有冷却水管。

氮气从现有站区的氮气管路上接。

1.7 其他

全厂综合管线工程（一期）中已在DN1 000精制焦炉煤气管道上预留有两个DN200管接头供五加压系统使用。新建加压机系统进气管接其中一个DN200管接头。另一个接头则需利用本工程实施之际，将原有加压机系统的进气管切换到此接头。

2 项目实施方案

在二十五号路靠近五加压区域的DN1 000精制焦炉煤气管上，预留有两个DN200管接头。一个供新建加压机系统进气管，另一个则供现有系统。

利用一炼钢停产检修之际：

1）将现有加压机系统的进气管切换到精制焦炉煤气预留管接头。

2）在原有加压机系统适当位置预留出与新系统对接的煤气、氮气、给排水等管接头。

3 结束语

梅钢五号煤气加压站技术改造工艺设计项目，已于2013年底完成，新、老系统整合为一个系统，整个五加压站规模满足正常生产需求，实现了无人值守管理，投用几年来运行良好。

[1] 李冬梅.铁合金电炉煤气加压站设计要点[J].铁合金，2013，（2）：42-44.

Process Design of Technical Transformation for the Five Pressure Station of Meishan Steel

Li Xia

Introduce the technological design for technological transformation of the fifth gas compression station in Shanghai Meishan Iron & Steel Company，Ltd.Ascertain the technological plan、processing technology and the selection of main equipments according to the basic design parameters.

gas compression station；technical reconstruction；pressure machine

TF576

A

1003–6490（2017）03–0070–03

2017–01–08

李霞（1979—），女，河南信阳人，硕士研究生，应用化学，工程师，从事煤化工设计。