(酒泉鋼鐵(集團(tuán))有限責(zé)任公司能源中心動(dòng)力分廠　甘肅　嘉峪關(guān)　735100)

一、現(xiàn)狀

酒鋼高爐煤氣管網(wǎng)采用環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)布局理念，將現(xiàn)有7座高爐產(chǎn)出的煤氣通過(guò)管道聯(lián)通為一個(gè)系統(tǒng)，高爐煤氣系統(tǒng)設(shè)有煤氣放散塔2座，建有16.5萬(wàn)立高爐煤氣柜一座，現(xiàn)主要用戶有選礦、中板、碳鋼、不銹鋼、焦化、一二高線、燃?xì)獍l(fā)電等，煤氣系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)設(shè)計(jì)增強(qiáng)了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，通過(guò)有效的煤氣平衡方式，降低高爐煤氣放散量，減少能源浪費(fèi)，弱化了部分高爐休風(fēng)期間對(duì)整個(gè)煤氣系統(tǒng)的影響，與此同時(shí)進(jìn)一步凸顯出了煤氣主管道及附屬設(shè)施安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要性。

二、存在問(wèn)題

酒鋼高爐煤氣管道運(yùn)行年限較長(zhǎng)，高爐煤氣經(jīng)除塵后煤氣含水量較高，雜質(zhì)多，煤氣主管道腐蝕嚴(yán)重，波紋補(bǔ)償器腐蝕泄漏，煤氣主管道大型閥門(mén)銹蝕卡瑟關(guān)不嚴(yán)等問(wèn)題日益突出，后期運(yùn)行過(guò)程中主要存在問(wèn)題分析如下

1.11#、14#路高煤管道自投入運(yùn)行至今已7年，由于工藝及生產(chǎn)原因，至今未曾停氣檢修，煤氣主管道長(zhǎng)期在線運(yùn)行，管道腐蝕可能導(dǎo)致煤氣大量泄漏，存在重大安全隱患。

2.煤氣主管網(wǎng)大型閥門(mén)卡瑟關(guān)不嚴(yán)致使盲板閥帶壓無(wú)法關(guān)閉，造成煤氣無(wú)法可靠切斷，影響系統(tǒng)檢修及應(yīng)急處理。

3.煤氣主管網(wǎng)大型閥門(mén)運(yùn)行工況及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境較差，維護(hù)保養(yǎng)困難，無(wú)法定期維護(hù)保養(yǎng)，不能定期開(kāi)關(guān)試驗(yàn)。

三、優(yōu)化方案

針對(duì)以上問(wèn)題，對(duì)酒鋼現(xiàn)有高爐煤氣主管網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行分析，自7#高爐停爐以后，可以將煤氣主管網(wǎng)系統(tǒng)劃分為兩部分，200萬(wàn)高爐煤氣系統(tǒng)，11#路高爐煤氣系統(tǒng)，此兩部分高煤系統(tǒng)由鐵三路DN2400管道及11#路DN2400管道串聯(lián)，若此兩路煤氣管道發(fā)生故障，必然影響整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行，須考慮對(duì)現(xiàn)有煤氣主管網(wǎng)進(jìn)行改造，弱化主管網(wǎng)部分閥門(mén)的作用，將高爐煤氣管網(wǎng)整個(gè)系統(tǒng)劃分兩個(gè)可以單獨(dú)運(yùn)行的子系統(tǒng)，提高整個(gè)煤氣系統(tǒng)的安全性，從工藝上增強(qiáng)高爐煤氣系統(tǒng)整體應(yīng)急處理能力，能夠?qū)⒚總€(gè)系統(tǒng)單獨(dú)停氣檢修，解決實(shí)際問(wèn)題的同時(shí)達(dá)到最小限度影響集團(tuán)公司生產(chǎn)的目的，煤氣主管道停氣具體優(yōu)化方案如下：

(一)煤氣主管網(wǎng)運(yùn)行方式優(yōu)化改造

在14#路高煤管道上安裝DN2600插板閥1組，7#高爐停爐后關(guān)閉18#路DN2600液壓插板閥，關(guān)閉14#路新裝DN2600插板閥，將酒鋼高爐煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)分為可以單獨(dú)的兩個(gè)系統(tǒng)，即1#、2#高爐及其用戶組成11#路高煤系統(tǒng)，3#-6#高爐及其用戶組成200萬(wàn)高煤系統(tǒng)，兩個(gè)子系統(tǒng)各用戶煤氣平衡如下

1.11#路高煤系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行煤氣平衡如下表：

煤氣產(chǎn)出發(fā)生量(m3/h)備注1×1800m3高爐2500001×1000m3高爐150100合計(jì)400100煤氣用戶用量(m3/h)備注1×1800m3高爐熱風(fēng)爐850001×1000m3高爐熱風(fēng)爐56400一高線30000二高線210004#燒結(jié)11000不銹鋼熱軋預(yù)熱爐48000100萬(wàn)噸棒材26000中板3#爐30000一噴煤3500熱電一分廠摻燒40000熱力站摻燒100002×30MW燃?xì)獍l(fā)電(思安)34200一煤壓站5000合計(jì)400100放散0煤氣缺口0

由上述煤氣平衡表可以看出11#路高爐煤氣系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行煤氣量可以滿足用戶需求，若用量不足，可依次限制思安燃?xì)獍l(fā)電、熱電高煤摻燒量，遇用戶檢修停產(chǎn)，可通過(guò)增加思安燃?xì)獍l(fā)電煤氣用量來(lái)降低放散，運(yùn)行過(guò)程中亦可通過(guò)16.5萬(wàn)立高爐煤氣柜進(jìn)行平衡，煤氣主管網(wǎng)壓力過(guò)高可通過(guò)11#路DN1000放散執(zhí)行點(diǎn)火放散，若遇高爐臨時(shí)休風(fēng)則應(yīng)立即打開(kāi)18#路DN2600液壓插板閥，打開(kāi)14#路新裝DN2600插板閥，提高煤氣系統(tǒng)的整體運(yùn)行穩(wěn)定性。

2.200萬(wàn)高爐煤氣系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行煤氣平衡如下表：

煤氣產(chǎn)出發(fā)生量(m3/h)備注4×450m3高爐306000合計(jì)306000煤氣用戶用量(m3/h)備注不銹鋼煉鋼6000不銹鋼熱軋加熱爐10000不銹鋼中厚板酸洗800400萬(wàn)噸選廠41600選礦100000中板50003#4#焦?fàn)t05#、6#焦?fàn)t600005#焦?fàn)t用焦化小用戶40001#2#解凍庫(kù)14000冬季使用奧福04×450m3高爐106600碳鋼薄板廠煉鋼2000CSP2100碳鋼冷軋100003#解凍庫(kù)2100冬季使用4#解凍庫(kù)4100冬季使用2×8m2豎爐球團(tuán)12000二噴煤1000合計(jì)381300放散0煤氣缺口75300

由煤氣平衡表可以看出，200萬(wàn)高煤系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行時(shí)，煤氣缺口75300m3/h，夏季解凍庫(kù)停用期間，高爐煤氣仍然缺口55100m3/h，200萬(wàn)高煤系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行必須限停部分用戶,夏季在5#6#焦?fàn)t定修期間,200萬(wàn)高煤系統(tǒng)短時(shí)間內(nèi)能夠單獨(dú)運(yùn)行,煤氣量滿足用戶用量,若煤氣主管網(wǎng)壓力較高可通過(guò)DN1400放散執(zhí)行點(diǎn)火放散,若遇高爐臨時(shí)休風(fēng)則應(yīng)及時(shí)打開(kāi)14#路新裝DN2600插板閥,冬季若要使200萬(wàn)高爐煤氣系統(tǒng)單獨(dú)運(yùn)行，在5#6#焦?fàn)t定修期間，同時(shí)限停選礦4臺(tái)爐子，煤氣量能夠滿足用戶用量。

在14#路高煤管道上加裝DN2600插板閥，將煤氣系統(tǒng)劃分為兩個(gè)單獨(dú)子系統(tǒng)，通過(guò)合理的煤氣平衡方式，能夠?qū)崿F(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)單獨(dú)停氣檢修，最小限度影響集團(tuán)公司生產(chǎn)，解決14#路、11#路等高爐煤氣主管道無(wú)法停氣檢修的問(wèn)題。

(二)煤氣系統(tǒng)閥門(mén)定期開(kāi)關(guān)活動(dòng)試驗(yàn)

煤氣主管網(wǎng)閥門(mén)長(zhǎng)期處于開(kāi)位在線運(yùn)行，由于運(yùn)行工藝及集團(tuán)公司生產(chǎn)要求限制，部分閥門(mén)多年未操作致使無(wú)法靈活開(kāi)關(guān)，2017年8月份計(jì)劃對(duì)200萬(wàn)高爐煤氣管道停氣配合4#高爐閥門(mén)檢修，但由于鐵三路高煤DN2400蝶閥關(guān)不嚴(yán)，致使停氣計(jì)劃取消，設(shè)備無(wú)法檢修，問(wèn)題日益突出，建議在鐵三路高煤管道上增加DN2400插板閥1組，定期對(duì)閥門(mén)開(kāi)關(guān)活動(dòng)試驗(yàn)，掌握設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。

1.鐵三路高煤管道DN2400蝶閥定期活動(dòng)試驗(yàn)可行性分析

在工藝運(yùn)行方式上，當(dāng)鐵三路DN2400閥門(mén)關(guān)閉后，200萬(wàn)區(qū)域富余高爐煤氣必須通過(guò)18#路→16#路→11#路輸送到14#路到達(dá)各用戶，6座高爐正常生產(chǎn)時(shí)，14#路及鋼1#路各煤氣用戶用量統(tǒng)計(jì)如下表：

煤氣用戶用戶用量(m3/h)備注不銹鋼煉鋼6000不銹鋼熱軋加熱爐10000不銹鋼中厚板酸洗800400萬(wàn)噸選廠41600選礦100000中板50003#4#焦?fàn)t05#、6#焦?fàn)t60000焦化小用戶40001#2#解凍庫(kù)冬季使用一高線30000二高線21000不銹鋼熱軋預(yù)熱爐48000100萬(wàn)噸棒材26000中板3#爐30000合計(jì)382400

根據(jù)統(tǒng)計(jì)表可知，當(dāng)鐵三路高煤管道蝶閥關(guān)閉后，11#路DN2400高爐煤氣管道需通過(guò)382400m3/h的煤氣量，依據(jù)GB50028-2006燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)規(guī)范中相關(guān)要求，DN2400煤氣管道選取氣體經(jīng)濟(jì)流速V=18m/s，計(jì)算11#路高煤管道能夠通過(guò)的小時(shí)流量：

Q=V*S=18×3.14×1.2×1.2×3600=292999.68 m3/h

2.分析結(jié)果

11#路高煤DN2400管道最大流量292999.68 m3/h，小于用戶總需求量382400m3/h，因此在6座高爐正常生產(chǎn)時(shí)，進(jìn)行該閥門(mén)開(kāi)關(guān)活動(dòng)試驗(yàn)不可行，必須采取措施限停部分用戶，亦可在高爐休風(fēng)期間同步限停部分用戶，將14#路及鋼1#路用戶總用量限制在25萬(wàn)m3/h以下，調(diào)整高爐煤氣DN1000、DN1400放散壓力設(shè)定值，在確保11#路高煤主管道能夠滿足用戶用量需求的情況下，可對(duì)鐵三路DN2400管道閥門(mén)進(jìn)行開(kāi)關(guān)試驗(yàn)。

高爐煤氣系統(tǒng)主管網(wǎng)其他閥門(mén)可根據(jù)各單位設(shè)備年修定修時(shí)間，統(tǒng)籌安排對(duì)主管網(wǎng)系統(tǒng)大型閥門(mén)開(kāi)關(guān)活動(dòng)試驗(yàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

1.通過(guò)在14#路高煤管道上安裝DN2600插板閥，在7#高爐停爐期間，將酒鋼高爐煤氣管網(wǎng)系統(tǒng)分為可以單獨(dú)運(yùn)行的兩個(gè)系統(tǒng)，提高整個(gè)煤氣系統(tǒng)的安全性，從工藝上增強(qiáng)高爐煤氣系統(tǒng)整體應(yīng)急處理能力，解決部分管道無(wú)法停氣檢修的困難各子停氣檢修，將對(duì)集團(tuán)公司生產(chǎn)影響降至最低，實(shí)際應(yīng)用中做好煤氣平衡的同時(shí)還做好相關(guān)配套應(yīng)急預(yù)案，研究DN1000放散及DN1400放散壓力設(shè)定值，在確保煤氣系統(tǒng)安全的前提下，將煤氣放散量降至最低，節(jié)約能源。

2.高爐煤氣系統(tǒng)主管網(wǎng)大型閥門(mén)應(yīng)加強(qiáng)專(zhuān)業(yè)點(diǎn)檢維護(hù)，定期開(kāi)關(guān)活動(dòng)試驗(yàn)，根據(jù)運(yùn)行工藝現(xiàn)狀及各單位生產(chǎn)檢修時(shí)間要求，針對(duì)每個(gè)需要開(kāi)關(guān)活動(dòng)試驗(yàn)的閥門(mén)制定詳細(xì)操作運(yùn)行方案，并組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行分析論證，制定應(yīng)急預(yù)案，做好試驗(yàn)工作，提高煤氣主管網(wǎng)閥門(mén)安全可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]GB50028-2006《燃?xì)夤艿涝O(shè)計(jì)規(guī)范》