邯鋼煤氣加壓站生產工藝優化

吳志偉，李 輝

（邯鄲鋼鐵集團邯寶公司能源中心，河北 邯鄲 056015）

一、前言

邯鋼熱力廠有煤氣混合加壓站10余個，擔負著煤氣的凈化、混合、加壓輸送任務，為用戶提供不同熱值、不同壓力和不同質量標準的高爐、轉爐、焦爐煤氣及其混合煤氣，以滿足不同用戶的需求。

二、現狀

1.球團系統

第二煤氣加壓站的球團系統有3臺D350-24型離心式鼓風機，專供200萬t球團回轉窯加熱用高、焦爐混合煤氣加壓，要求熱值3 000kcal/Nm3，正常運行時開一備二，配電機功率220kW，混合煤氣額定流量21 000m3/h，額定升壓能力18kPa，采用先混合后加壓煤氣生產工藝流程(圖1)，而200萬t團球實際需要混合煤氣流量平均10 000m3/h，最大12 000m3/h，壓力10kPa，設備裝備能力大于用戶的實際需求量，需開大回流，調整煤氣壓力和控制加壓機工作，避免進入喘振區。

圖1 球團系統煤氣工藝流程

2.燒結系統

加壓站的燒結系統有3臺D180-11型離心式鼓風機，專供燒結機加熱用高、焦爐混合煤氣，要求熱值1 800kcal/Nm3，正常運行時開1備2，配電機功率90kW，混合煤氣額定流量10800m3/h，額定升壓能力11kPa，采用先混合后加壓煤氣生產工藝流程(如圖2)，基本達到滿負荷運行。

圖2 燒結系統煤氣工藝流程

三、改造方案

1.球團系統和燒結系統的聯通

為了改善D350-24型離心式鼓風機產氣量過剩的問題，需要對第二煤氣加壓站進行工藝改造。把D350-24機和D180-11 機 后 煤 氣 母 管 聯 通(圖3)，由D350-24 機 代 替D180-11機給燒結系統輸送混合煤氣，停開燒結系統的D180-11機，減少其運行消耗。

圖3 球團與燒結系統機后煤氣管道聯通

2.加裝調控裝置

在D350-24機與D180-11機的煤氣管道聯通管道上加裝調節閥和流量計，并與燒結系統高爐煤氣支管上的調節閥和流量計配合使用以調節燒結系統用戶混合煤氣配比。

3.二次配熱值

由于球團系統煤氣用戶和燒結系統煤氣用戶要求混合煤氣的熱值不同，所以要對燒結系統混合煤氣進行二次配高爐煤氣，使其達到熱值要求，即由D180-11機前高爐煤氣支管電動調節閥通過大回流閥向燒結系統煤氣用戶二次配高爐煤氣，使熱值在1 800kcal/Nm3左右。

4.燒結系統高低壓混合煤氣管道安裝旁通閥

由于燒結系統的D180-11機前高爐煤氣支管壓力在10kPa左右，大于混合煤氣壓力8kPa，所以二次配的高爐煤氣不需要經離心式鼓風機加壓。但是，由于D180-11機前高爐煤氣支管電動調節閥是DN400，大回流閥是DN200，它們的煤氣阻力比較大，為減小阻損，需要在DN400電動調節閥上并聯一個DN400閥，并且把燒結系統的D180-11機前、后煤氣母管上安裝旁通閥作為二次配高爐煤氣的通道。改造后的工藝流程圖如圖4所示。

圖4 改造后工藝流程圖

四、方案實施

1.安裝混合煤氣聯通管道

為了不影響生產，在D350-24機和D180-11機出口煤氣母管上實施帶壓打孔，用來安裝DN600閘閥并堵盲板，安裝DN600混合煤氣聯通管道，并在混合煤氣管道上加裝調節裝置和流量計量裝置。安裝后進行檢漏試驗，合格后對系統吹掃，然后抽盲板由D350-24機代替D180-11機給燒結系統送混合煤氣，以臨時性保障生產運行。

2.安裝燒結系統旁通閥和調節閥

停運燒結系統D180-11機，在其進出站管道上堵盲板，并對系統吹掃置換合格，停煤氣焊接安裝DN400電動調節閥和DN700旁通閥，安裝完畢檢漏試驗合格后對系統吹掃置換合格，抽盲板由D180-11機的DN700旁通閥和機前高爐煤氣支管上的電動調節閥給燒結系統送高爐煤氣，進行二次配熱，使其混合煤氣熱值達到1800kcal/Nm3。

五、運行操作

1.D180-11停機倒運操作

通知球團和燒結系統用戶注意煤氣壓力和溫度變化；關閉D350機后供燒結系統的混合煤氣管道上的DN600調節閥，打開其兩端閘閥，檢查電器、儀控系統正常；關閉大回流DN200閥，檢查DN700大回流閥關閉狀態，逐漸關閉D180加壓機出口閥，并同時打開混合煤氣管道上的DN600調節閥，調整D350機供燒結系統DN600調節閥后混合煤氣壓力8～10kPa；全關D180加壓機出口閥及焦爐支管DN250調節閥，停機備用。全關支管焦爐煤氣閘閥，打開D180機前供燒結系統二次混合用大回流旁通DN700蝶閥；打開D180機系統混合用高爐煤氣支管兩個DN400調節閥，同時調整二次混合管道上的DN600調節閥，使燒結系統供送高、混煤氣按1：1進行配比，如在運行中出現高爐煤氣壓力低于8.5kPa時，開大二次混合煤氣DN600調節閥，同時關閉D180機系統高爐煤氣兩道調節閥，使燒結出站壓力在8kPa以上，檢查系統正常后，匯報調度，做好啟動D180機送混合煤氣的準備工作并記錄。當高爐煤氣壓力達到8.5kPa以上時，要及時恢復供燒結二次混合煤氣的配比，全面檢查正常后，匯報調度，做好記錄。

2.D180-11開機倒運操作

接到開D180機的通知后，通知球團和燒結系統用戶注意煤氣壓力和溫度變化；檢查供D180機組的焦爐煤氣支管調節蝶閥處于關閉狀態，打開焦爐煤氣支管閘閥；關閉D180機系統大回流旁通DN700蝶閥，確保供燒結系統壓力8～12kPa；按規程啟動D180加壓機；運行正常后逐漸打開加壓機出口閥，同時關閉混合煤氣管道上的DN600調節閥，按要求調節D180機前高、焦爐煤氣配比，使出站總管壓力保持在8～12kPa之間；關閉D350機供燒結系統的DN700閘閥；檢查系統正常，匯報調度，做好記錄。

六、改造效果及建議

1.運行效果

第二煤氣加壓站工藝改造完畢后立即關停D180-11機，由D350-24機供燒結系統混合煤氣并由D180-11機的旁通閥二次配熱值，完全能夠滿足球團和燒結兩個系統的生產要求，而且還有一定的富裕量。

2.經濟效益

第二煤氣加壓站工藝改造一次性全部投資總額合計近30萬元，停開D180-11機后每年節約電費和維修費30多萬元，一年即可收回全部投資。

3.存在不足及改進措施

改造后還存在負荷不足現象，如果把D350-24機改換成AI(M)400-1.161/1.028型離心式鼓風機(額定流量400m3/min，升壓能力13 043Pa，配電機功率132kW)供球團和燒結系統混合煤氣則效果更佳，節能效果更好。