两种高炉煤气柜进出口管工艺阀门布置方式的分析比较

徐伟

（中冶华天工程技术有限公司，江苏南京 210019）

引言

高炉煤气柜作为钢铁企业公辅设施中不可缺少的设备，其主要有以下三个作用：一是可有效地回收放散高炉煤气；二是可充分合理的使用企业内部的副产高炉煤气；三是稳定管网压力，改善加热炉等用户的热工制度，提高用户的高炉煤气利用效率[1,2]。而高炉煤气柜进出口管工艺阀门的不同布置方式，直接影响到高炉煤气柜运行过程中的阀门联动保护措施，故进出口管工艺阀门的布置方式对于煤气柜在线运行的安全性有着至关重要的意义。

1 第一种布置方式

由高炉煤气柜区外部高炉煤气主管引出一根煤气柜进出口管道，经电动蝶阀、电动盲板阀、柜前安全放散管、电动调节阀进入煤气柜。当高炉煤气柜的活塞超上限或系统平衡需要放散多余高炉煤气时，多余高炉煤气经柜前安全放散管上的电动蝶阀、电动盲板阀、电动调节阀（与柜容的上限联锁）由煤气柜前放散管排出。具体的布置方式如图1所示。

图1 第一种工艺阀门布置方式

根据上述工艺阀门的布置方式，煤气柜活塞位置报警与阀门的联动保护如表1所列。

表1 第一种布置气柜活塞位置报警与阀门的联动保护

第一种布置方式属于传统的高炉煤气柜进出口工艺阀门布置，该工艺布置的特点是进出口管上的电动调节阀和安全放散管上的电动调节阀采用并联布置，通过来回切换两个调节阀开度，以及两个电动蝶阀开度来实现煤气柜的安全运行。但是当活塞位置处于高位和高高位之间时，高炉煤气柜进出口管调节蝶阀开50%，进出口电动蝶阀全开，而煤气安全放散管上的调节蝶阀开30%，安全放散管上的电动蝶阀全开，此时相当于是外部高炉煤气主管内的富余煤气可以通过气柜安全放散管进行放散。这对企业来说是巨大浪费，同时对环境造成严重破坏，这一点已有用户提出异议。为此，第二种高炉煤气柜进出口工艺阀门布置方式被提出。

2 第二种布置方式

由高炉煤气柜区外部煤气主管引出一根煤气柜进出口管道，经电动蝶阀、电动盲板阀、电动调节阀、柜前安全放散管进入高炉煤气柜。柜前安全放散管上同样依次设有电动蝶阀、电动盲板阀、电动调节阀。相比于第一种布置方式，第二种布置方式中进出口管上的电动调节阀和安全放散管上的电动调节阀采用串联布置。具体的布置方式如图2所列。

图2 第二种工艺阀门布置方式

根据上述工艺阀门的布置方式，煤气柜活塞位置报警与阀门的联动保护如表2所列。

表2 第二种布置气柜活塞位置报警与阀门的联动保护

第二种工艺布置方式的特点是高炉煤气柜进出口管上的电动调节阀和安全放散管上的电动调节阀采用串联布置。正常情况下仅仅通过调节进出口管上的电动蝶阀和电动调节阀的开度就可以保证气柜安全运行，当活塞位置超过高位时，高炉煤气柜进出口管电动调节阀开始关闭。由于阀门从全开到开50%过程中，外部高炉煤气主管内还有富余的高炉煤气可以进气柜，为了保证高炉煤气柜安全运行，此时需打开安全放散管上的电动调节阀和电动蝶阀。但是笔者认为如果气柜活塞位置超过高位时，仅通过调节进出口管上的电动蝶阀和电动调节阀的开度就可以保证气柜安全运行。考虑到阀门的动作过程中仍有煤气进入煤气柜，可以将活塞位置的高位设置一个较低的值，这样阀门就有充足的时间动作。

3 结论

综上所述，对于第一种高炉煤气柜进出口管工艺阀门的布置方式，不可避免在气柜活塞超过高位时，外网高炉煤气主管内的富余高炉煤气通过气柜安全放散管进行放散。第二种布置方式，如果将活塞位置的高位报警调低，保证活塞在从高位到高高位过程中，阀门有充足的动作时间，这样就可以通过调节进出口管上的电动蝶阀和电动调节阀的开度来避免富余高炉煤气通过安全放散管放散。更进一步说，第二种布置方式中，当高炉煤气放散塔的启闭参与煤气柜的柜位联锁时，煤气柜的安全放散管可以不参与联锁。当活塞位置超过高位继续上行时，需打开高炉煤气放散塔开始放散富余煤气。而对于第二种布置方式中煤气柜安全放散管仅仅在气柜发生故障时，起到放散柜内剩余煤气的作用。