梅鋼五加壓站技術改造工藝設計

李 霞

（上海梅山工業民用工程設計研究院有限公司，江蘇南京 210039）

梅鋼五加壓站技術改造工藝設計

李 霞

（上海梅山工業民用工程設計研究院有限公司，江蘇南京 210039）

介紹梅山鋼鐵股份有限公司能源環保部五加壓站技術改造工藝設計。根據基本設計參數來確定工藝方案、工藝流程以及主要設備的選型。

煤氣加壓站；技術改造；加壓機

梅山鋼鐵股份有限公司（以下簡稱梅鋼）能環部五加壓也稱連鑄加壓站，擔負著現有煉鋼廠連鑄、熱軋、煉鋼等所有高壓焦爐煤氣用戶的供氣。現有加壓站廠房為單層建筑，廠房內布置有加壓機室、電氣室、儀表控制室等。加壓機室由南到北單排布置有Y-6/8型活塞式焦爐煤氣加壓機3臺，每臺加壓機加壓能力為6m3/min。廠房外布置有二臺50m3立式儲氣罐、煤氣加熱器、過濾器及配套的煤氣管道等。隨著梅鋼公司規模擴大，公司將新建二煉鋼廠，現有加壓站的供氣能力已無法滿足新增用戶的需求[1]。由此必須將現有連鑄加壓站進行擴建改造，以滿足全公司高壓焦爐煤氣的供氣需求。五加壓進氣管道接自梅鋼公司低壓焦爐煤氣主管（p<8 kPa），氣源來自于寶化梅山化工分公司凈化處理后的焦爐煤氣，其主要雜質含量為：焦油霧含量≤50mg/m3、萘含量≤200mg/m3、H2S含量≤200mg/m3，經過梅鋼能環部電捕焦油器及洗萘塔等設備處理之后，煤氣雜質含量：焦油≤5mg/m3、萘≤20mg/ m3、H2S≤10mg/m3。

1 主要設計內容

1.1 基本設計參數

（1）工藝用氣參數

一煉鋼加壓煤氣平均用量約為300m3/h

二煉鋼加壓煤氣用量詳見表1：

表1 二煉鋼加壓焦爐煤氣用量表

由上表得知，二煉鋼精制加壓煤氣總平均用量為：841m3/ h，最大2 745m3/h。

（2）加壓機進氣參數

介質：精制焦爐煤氣，組成成分見表2：

表2 精制焦爐煤氣組成

煤氣溫度：≤40 ℃

煤氣雜質含量：焦油≤5mg/m3、H2S≤10mg/m3、萘≤20mg/m3

煤氣壓力：15～17.5kPa（表壓）

煤氣熱值：高熱值19 712.75kJ/m3（正常范圍：18 441.55～20 335.34kJ/m3）

低熱值17 509.98kJ/m3（正常范圍：16 452.65～18 059.78 kJ/m3）

1.2 工藝方案確定

新、老系統整合為一個系統，滿足新、老用戶的需求，操作系統為無人值守。在現有加壓站廠房以西，新建單層加壓站廠房一座。新設計兩臺供氣能力12m3/min的加壓機，布置在新建加壓機廠房內，運行方式為開一備一。與現有系統并聯運行，總供氣能力為1 440m3/h。

方案的實施對原有系統正常生產影響不大，完全可以在原有系統正常生產的前提下進行改造；現有加壓站區域的西面為一塊空置地，有條件用以布置新建加壓機廠房及儲罐等配套設施。

1.3 工藝流程設計

新建加壓機進氣管接自預留的DN200管接頭。出氣管接供新煉鋼系統的高壓焦爐煤氣管道。加壓機設計以滿足平均供氣需要為主，100m3的煤氣儲氣罐用以平衡高峰時的用氣需要。根據用戶需要，出氣管上仍考慮設計管道過濾器系統兩套（一用一備），以保證供用戶的煤氣更潔凈[2]。

新建加壓機系統（見圖1）由兩臺加壓機（一用一備）、大回流管和小回流管、100m3煤氣儲罐、計量裝置、過濾器、氮氣吹掃、加壓機冷卻水部分等組成。

（1）新增加壓機系統與原有加壓機系統并聯操作，100m3儲氣罐進出管與現有儲氣罐系統溝通，供氣方式不變。

（2）原有加壓機系統改造。主要把現有加壓機進出口及放散管手動閥改為電動切斷閥，以滿足老系統無人值守的要求。現有加壓機的操作方式改為開二備一。

圖1 新建煤氣加壓站流程圖

1.4 主要設備選型

1.4.1 煤氣加壓機

本工程選用L型、兩列、兩級、復動、水冷、氣缸有油潤滑、往復活塞式煤氣加壓機見表3。

表3 主要設備表

該機型為定型產品，能在很多鋼鐵廠、焦化廠、燃氣廠等不同工況下在使用，設備運轉良好。本加壓機具有以下特點：

（1）因被壓縮介質為易燃、易爆氣體，為保證壓縮介質不泄漏，在氣缸與機身間增加了長中體，在氣缸側設有密封填料和前置密封結構，并在氣缸側填料的低壓端設有排放管線，如有少量氣體泄漏，該管線可將泄漏氣體直接排放至低壓安全區；機身側設有刮油環，可將絕大部分潤滑油密封在機身內，減少油耗，節約成本。

（2）為適應流量調節的需要采用叉閥調節：可實現0、50%、100%三檔調節，在流量變化范圍相對較大時，可起到節能降耗的作用。

（3）壓縮機與電機采用彈性聯軸器直聯，并設有安全防護罩。

（4）壓縮機氣缸為有油潤滑，傳動部分采用齒輪油泵強制潤滑和輔助油泵壓力潤滑。潤滑油站：包括機身油箱、主油泵（軸頭齒輪泵）、輔助油泵（獨立電機驅動的機下泵）、全流量的雙聯油濾器、各種儀表（包括現場儀表和遠傳儀表）、潤滑油管路、油冷卻器及管件、閥門等；并設有獨立電機驅動的輔助油泵（防爆等級dⅡBT4），可在主油泵發生故障時自動啟動，保證壓縮機的連續運行。同時設有全流量的雙聯油濾器，可在不停機狀態下進行切換。

（5）壓縮機整體撬裝在同一共用底盤上，這樣結構緊湊，地基施工簡單，方便安裝。

1.4.2 煤氣儲罐

煤氣儲罐設計選用占地位置較節省的立式儲罐，直徑3.5m，高度約10m（見表4）。儲罐設煤氣進、出管口各一個，另配套排污、放散、安全閥、測壓等設施。

表4 主要設備表

1.4.3 管道切斷設備

煤氣管路上的切斷設備設計兩種形式：

加壓機進出口需頻繁開啟的部位設計選用電動閘閥（見表5）加手動閘閥的切斷方式，其余部位的切斷裝置設計手動閘閥。

100m3煤氣儲氣罐煤氣進出管路上切斷設備，設計選用手動閘閥加手動盲板閥的切斷方式。

表5 主要設備表

1.4.4 管道過濾器

設計選擇煤氣管道用Y型過濾器（見表6）。

表6 主要設備表

1.4.5 冷凝水排水器

加壓機前管道低點排水設復式排水器，水封高度4m。

加壓機后管道低點排水設干式排水器（見表7）。

表7 主要設備表

1.4.6 檢修吊具

在新建加壓站廠房設計選擇5t（10t）手動單軌吊（見表8），以供加壓機安裝、檢修使用。

表8 主要設備表

1.5 工藝平面布置

新設計加壓機布置在新建加壓機廠房內，儲氣罐布置在原有50 m3儲氣罐西面。新建加壓機進、出口管道及操作平臺布置在加壓機廠房以西。站區內管道布置在新建管道支架上。站區外管道布置在全廠綜合管線工程中二十五號路西面的管廊上。

1.6 公用設施輔助設施及其他

新建加壓機系統的冷卻水給、排水管皆接自站區現有冷卻水管。

氮氣從現有站區的氮氣管路上接。

1.7 其他

全廠綜合管線工程（一期）中已在DN1 000精制焦爐煤氣管道上預留有兩個DN200管接頭供五加壓系統使用。新建加壓機系統進氣管接其中一個DN200管接頭。另一個接頭則需利用本工程實施之際，將原有加壓機系統的進氣管切換到此接頭。

2 項目實施方案

在二十五號路靠近五加壓區域的DN1 000精制焦爐煤氣管上，預留有兩個DN200管接頭。一個供新建加壓機系統進氣管，另一個則供現有系統。

利用一煉鋼停產檢修之際：

1）將現有加壓機系統的進氣管切換到精制焦爐煤氣預留管接頭。

2）在原有加壓機系統適當位置預留出與新系統對接的煤氣、氮氣、給排水等管接頭。

3 結束語

梅鋼五號煤氣加壓站技術改造工藝設計項目，已于2013年底完成，新、老系統整合為一個系統，整個五加壓站規模滿足正常生產需求，實現了無人值守管理，投用幾年來運行良好。

[1] 李冬梅.鐵合金電爐煤氣加壓站設計要點[J].鐵合金，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，河南信陽人，碩士研究生，應用化學，工程師，從事煤化工設計。