邯钢两座8万m3橡胶膜密封转炉煤气柜并联运行与实践

高延哲 刘波

摘   要：本文介绍了邯钢东区第二座8万m3橡胶膜密封转炉煤气柜建设背景，建成投运后双气柜并联运行工艺;介绍了两座同规格的转炉煤气柜在运行、检修及安全保障中的优势;并结合邯钢东区两座煤气柜的特点及运行中的实际，阐述了气柜并联运行操作要点;阐述了双气柜并联运行在转炉煤气回收方面发挥的作用。

關键词：橡胶膜密封煤气柜  气柜并联运行  转炉煤气回收

中图分类号：TQ547                                文献标识码：A                        文章编号：1674-098X（2019）07（b）-0080-02

橡胶膜密封型干式气柜又称威金斯型气柜（Wingens），主要作用是把间断产生的转炉煤气回收到气柜内，再连续供应给煤气用户。随着炼钢厂规模的扩大，一座80000m3转炉煤气柜不能满足转炉煤气回收的需求。为满足生产的需求，建设了第二座同规格的煤气柜。两座气柜采用并联运行模式。做好两座气柜并联运行，对提升转炉煤气吨钢回收量和保证气柜安全运行方面具有重大作用。

1  概况

8万m3柜两座气柜运行示意图如图1所示：两座转炉煤气柜在运行方式采用并联运行。从第三炼钢厂来的转炉煤气经由有柜前管道分别进入1#、2#煤气柜，在两座气柜前管道分别设有电动快切阀门，其中在2#柜柜前管道还设有电动调节阀，2#气柜柜前管道长度较老柜长。

由于气柜内部结构为两段式，在活塞与T挡板接触之前活塞上的荷载仅仅是活塞本身的荷载，在活塞与T挡板接触之后活塞上的荷载就是活塞本身的荷载加上T挡板的荷载。1#气柜一段、二段贮气压力分别是：2.15kPa和2.75kPa，2#气柜一段、二段贮气压力分别是2.21kPa和2.70kPa。分段贮气压力在一段时，2#柜低于1#气柜分段贮气压力，在二段时，两个气柜贮气压力基本持平。由于两个气柜各段的压力：1#气柜二段压力>2#气柜二段压力>2#气柜一段压力>1#气柜一段压力，两座煤气柜各段的运行压力各不相同。理想的气柜充柜的优先顺序是：1#气柜一段、2#气柜一段、2#气柜二段、1#气柜二段。理想的气柜排柜的优先顺序是：1#气柜二段与、2#气柜二段、2#气柜一段、1#气柜一段。气柜在平时运行中常所处位置为1#气柜二段和2#气柜二段。

2  两座气柜运行优势

两座80000m3气柜运行较单台80000m3气柜运行优势十分明显，较单座150000m3气柜在维护方面更显灵活。

（1）煤气存储容量大大增加，气柜高柜位拒收煤气次数基本杜绝。气柜的利用空间直接翻倍，气柜煤气存储量增大。三炼钢厂回收的转炉煤气可以全部进入煤气柜，杜绝了因气柜产生高位柜容而拒收煤气现象的发生。（2）岗位工的调整频次大大降低，减少劳动强度。两座气柜并联运行，气柜存储容量增大，这就为平衡气柜进气和外送气关系提供了缓冲，单台气柜临近高或低柜位时，不必调整加压机外送煤气量或气柜回流量，可利用另一气柜柜容进行缓冲，加压机外送量调整和气柜回柜调整频次降低。（3）运行安全性进一步提高。外送煤气更加稳定，加压机外送量调整频次降低，外送煤气压力和流量更加稳定，保证了煤气用户机组的稳定，提高了煤气利用效率。（4）运行安全性进一步提高。两座气柜并联运行，气柜出现高柜位柜容或低柜位柜容的次数大大降低，几乎杜绝。这就大大降低了气柜高柜位活塞冲顶或气柜低柜位活塞着床气柜被吸变形的危险，气柜的安全稳定性进一步提高。（5）检修工期制定更加灵活。两座气柜并联运行，可通过切断阀门停运任意一座煤气柜，不影响另一座气柜的运行，可以灵活制定气柜检修工期安排气柜检修。

3  两座气柜运行要点

在气柜运行中，充、排柜转炉煤气回收量、同时回收炉数、煤气外送量等因素制约。回收炉数在最多时出现三个同时回收，当三个炉子同时回收时，在短短的700～800s时间内大约有3.5万m3左右的转炉煤气进入气柜，要在短时间内容纳回收的煤气，只用单台气柜回收，气柜很容易出现高柜位，高柜位后联锁关闭进口阀门。气柜进口阀门为DN3200电动蝶阀，全关闭或全打开用时大于50s。鉴于气柜瞬时回收量较大，若等1#气柜回收柜容达到安保上限时，关闭（或开启）阀门用时较长，且两个气柜二段的贮气压力接近，在气柜的运行方式是选择气柜并联运行，两个气柜的进口阀门保持常开、两个气柜的出口阀门保持常开，一个气柜的大回流阀门用于调节气柜机后压力和气柜保气柜柜容，另一气柜的大回流阀门常闭，作为备用。气柜运行中操作2#气柜进口处的调节阀用于控制和平衡两个气柜的进气或排气量。

两个气柜柜容在一段以下运行时，由于两个气柜压差相差0.5kPa，气柜在排柜时优先2#柜降柜，1#柜保持柜容在30000m3。若要继续对1#柜进行排柜，则控制2#柜出口蝶阀。三钢回收煤气进行充柜，优先对1#柜进行充柜，柜容到30000m3时，2#柜进行充柜，若保持两个气柜同时充柜，则控制1#柜进口蝶阀。两个气柜柜容在二段运行时，可通过2#柜进口蝶阀控制气柜的升降，根据两个气柜柜容灵活调整，调节阀开度一般控制在35%～40%之间，可实现两个气柜均衡上升。调节阀开度小，1#柜升柜速度大于2#柜升柜速度，阀门开度较大，2#柜升柜速度大于1#柜升柜速度。因1#柜压力高于2#柜压力，气柜降柜速度1#柜大于2#柜，故可通过调整进柜煤气量实现控制1#柜和2#柜的升降速度和柜容。

4  结语

气柜双气柜运行，有效地避免了因气柜检修而造成的煤气放散，气柜回收高柜位次数基本杜绝，吨钢回收量明显提高，多回收的转炉煤气用户热风炉、轧钢等用户，替代处大量的高炉煤气，提高了热风炉和加热炉的工况，高炉煤气用于发电，可实现可观经济效益。

参考文献

[1] 田永淑，朱靖，刘永新.煤气输配管道及设备[M].北京：化学工业出版社，2007.

[2] 谷中秀.新型干式煤气柜[M].北京：冶金工业出版社，2010.

[3] GB51066-2014.工业企业干式煤气柜安全技术规范[S].