安钢2座威金斯型气柜并联运行的可行性分析

于海顺

（安阳钢铁股份有限公司， 河南 安阳 455004）

经验交流

安钢2座威金斯型气柜并联运行的可行性分析

于海顺

（安阳钢铁股份有限公司， 河南 安阳 455004）

通过对气柜、电除尘器、风机等设备及操作的可行性分析，论证在2座威金斯型气柜的进口管道上增加联通管道，实现2座维金斯型气柜并联运行、互为备用，以减少转炉煤气的放散量为目的的并联运行是可行的。关键词：威金斯 并联运行 互为备用 可行性

转炉煤气是钢铁企业重要的二次能源，转炉煤气的回收利用，可降低企业生产成本，有效提高企业二次能源利用水平，为实现负能耗炼钢打下基础。运用维金斯型气柜回收转炉煤气是钢铁企业常用的一种设备，安阳钢铁股份有限公司（全文简称安钢）现有维金斯型气柜2座，分别为10万m3气柜和8万m3气柜。自2016年12月，10万m3气柜经历了40余天的检修，在此期间的转炉煤气无法回收只能采取放散，以日均回收转炉煤气110万m3计算，此阶段的煤气放散量约4 400万m3。考虑安钢具有2座威金斯型气柜的现状，同时结合10万m3气柜运行十余年的工作经历，当其中的1座气柜处于检修或离线检查时，能否实现2座维金斯型气柜并联运行、互为备用，其中的任何1座气柜可在2个炼钢厂的转炉煤气回收作业中任意切换，以减少转炉煤气的放散量为目的，就此进行可行性分析。

1 概况

2座威金斯型气柜的陆续投产运用，有利于安钢二次能源利用水平的提升，同时对环境的改善也有积极的作用。转炉煤气的回收、净化工艺如图1所示[1]。

图1 转炉煤气的回收、净化工艺

1.1 气柜概况

安钢现有维金斯型气柜2座，主要参数见表1，1座为10万m3转炉柜于2007年11月大修后投运，用于回收安钢二炼轧厂的3座转炉产生的转炉煤气，该气柜2016年度回收转炉煤气约4.5亿m3，为安钢的二次能源利用做出了贡献。另1座为8万m3转炉柜，于2017年1月建成投运，用于回收安钢一炼轧厂的转炉煤气。

表1 气柜主要参数

1.2 电除尘器概况

转炉煤气在煤气柜内充分混合后，出柜的煤气体积质量约100mg/m3，须经电除尘器的进一步净化处理，煤气体积质量不大于10mg/m3后由风机输送外供用户[2]，电除尘器的主要参数见表2。

表2 电除尘器主要参数

1.3 风机概况

经过电除尘器净化处理的转炉煤气，由柜区风机加压送至动力厂煤气加压站混合后，根据管网需要送至各用户使用，风机的主要参数见表3。

表3 风机主要参数

自2016年12月，10万m3气柜经历了40余天的气柜检修，期间安钢二炼轧厂的转炉煤气无法回收只能采取放散，同时结合10万m3气柜运行十余年的工作经历，当气柜在离线检查设备运行状况时，转炉煤气需放散的现状，对于今后安钢2座维金斯型气柜能否并联运行、互为备用进行可行性分析。

气柜在运行中，正常生产期间需定期进入气柜内部的活塞及T型挡板上部，对活塞、橡胶膜、T挡板等相关设备进行检查，检查时气柜需要停止回收与外供保持气柜活塞稳定，此时段内转炉煤气只能放散；若气柜的调平系统需要更换类似导轮、钢丝绳等部件时，生产停止时转炉煤气也需放散；当气柜进入检修周期时，转炉煤气也在无奈中放散，二次能源浪费的同时对环境也造成危害。对于2017年1月投运的8万m3气柜，同样的检查、检修、放散状况也亟待解决。

2 解决思路

实现安钢的2座维金斯型气柜并联运行、互为备用，将2座气柜的进口管道连接，在连接管道上设置蝶阀、盲板阀和蝶阀组合，当阀门组合关闭时，2座气柜各自单独运行；在其中1座气柜停运或离线检查、检修时，转炉煤气通过连接管道进入另1座气柜，经净化处理、加压后外送，可解决转炉煤气因某一时段无法回收煤气而放散的现状，改进后的并联回收工艺如图2所示。

图2 实现并联后的转炉煤气工艺

3 可行性分析

3.1 操作方式

1）双柜运行。生产正常时，2座气柜按照原有方式各自单独运行。

2）单柜运行。即转炉煤气同时进入8万m3气柜或同时进入10万m3柜，例如当8万m3柜需要暂时停运时，关闭8万m3气柜的进口管道阀门，同时开启连接管道阀门，将安钢一炼轧厂合格的转炉煤气通过连接管道送入10万m3气柜，净化、加压后外送；同理可将安钢二炼轧厂合格的转炉煤气送入8万m3气柜。

3.2 回收安全性

为保障转炉煤气回收的安全，安钢2座维金斯型气柜回收系统中选用了激光气体在线分析仪，分析仪的工作原理是“单线光谱”测量技术，通过测量被测气体某一特定吸收谱来实现气体测量，光强度的衰减与发射和接收单元之间的被测气体含量成正比，通过测量激光强度衰减可以分析获得被测气体的浓度。该分析仪不需要复杂的采样系统，测量响应速度快，应用于转炉煤气的回收中，可实现煤气氧含量的在线监测和联锁保护控制，保障煤气的安全可靠回收与外供[3]。

在炼钢系统的一次风机房处均设置有微氧分析仪，不合格的煤气已经由放散塔放散，在气柜进口处出现转炉煤气中氧含量超标的概率较小，故转炉煤气在一次风机房处合格后，虽经过管道的长距离输送，在气柜进口处氧含量依然稳定、合格，即使在气柜进口处出现不合格煤气，由于现生产系统中气柜进口处同样设置有1套微氧分析仪，不合格煤气在气柜进口处依旧可进行放散作业，所以采用并联运行是安全的。

3.3 气柜的作用

维金斯型气柜的作用是暂时储存、混匀煤气、稳定管网压力，其活塞运行速度为不大于4m/min，远大于曼型、克隆性等气柜，适用于转炉煤气的瞬间大流量回收。从煤气的断续回收与连续外供同时进行的角度讲，气柜也可理解为某种意义上的通道，只要气柜煤气外供量等于回收量时，气柜活塞就是相对稳定静止的。若风机的外送能力等于或大于转炉煤气的回收量，则可理解为气柜的吐纳能力能够满足多座转炉产生的煤气。在气柜回收多座转炉的煤气时，活塞的上下运行频率是相对增加的，因此，并联运行对气柜的影响因素是较小的。

3.4 电除尘器及风机处理能力

10万m3气柜的转炉煤气回收作业，已实现同时回收3座转炉产生的煤气，操作日渐稳定。2016年度的煤气外供量数据分析如表4所示。

表4 10万m3气柜2016年煤气外供量

如表2、表3所示，10万m3气柜区电除尘器开2备1，每小时处理量为8万m3，日煤气处理量为192万m3；风机以开2备3考虑，每小时外送量为8.4万m3，日煤气外送量为201.6万m3。

8万m3气柜区电除尘器运行2台，每小时处理量8万m3，日煤气处理量为192万m3；风机以开2备1考虑，小时外送量为7.2万m3，日煤气外送量为172.8 万 m3。

转炉煤气的回收是断续的，而外供是连续的。8万m3气柜于2017年1月投运，对应回收的为一炼轧厂的1座100 t转炉，以日均外供24万m计，若2柜并联运行后，在原10万m3气柜每小时外送量基础上加1万m3进行分析。从上述电除尘器和风机的处理能力分析，均满足2座维金斯型气柜并联运行后的处理量。

4 结语

通过对气柜、风机、电除尘器等设备及操作的分析，论证在2座威金斯型气柜的进口管道上增加联通管道，实现2座维金斯型气柜并联运行、互为备用，其中的任何1座气柜可在2个炼钢厂的转炉煤气回收作业中任意切换，以减少转炉煤气的放散量为目的的并联运行是可行的。

[1] 王志峰，张志忠，李献宏，等.高炉、焦炉混合煤气逆向引转炉煤气在安钢的应用[J].河南冶金，2008，16（5）：26-28.

[2] 王志峰，张志忠，李卫东，等.转炉煤气排水器运行分析及改进[J].河南冶金，2010，18（4）：26-28.

[3] 郭玉梅，代建华，王丽君，等.激光气体分析技术在焦化煤气含氧分析中的应用[J].河南冶金，2008，16（3）：28-29.

Feasibility Analysis of Parallel Operation of Two Sets ofW iggins Gas Holder in Anyang Steel

Yu Haishun
（Anyang Iron&Steel Co.,Ltd.,Anyang Henan 455004）

Through the feasibility analysis of gas holder,electric dust collector,fan and other equipment and operation,this paper demonstrates the pipeline on inlet pipe of two Wiggins gas holders,which realizes parallel operation of two Wiggins gas holders for substation,in order to reduce the radiation quantity of converter gas,which is feasible for the purpose of paralleloperation.

Wiggins;parallel operation;interplay;feasibility

TQ547.9

A

1672-1152（2017）05-0118-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2017.05.45

2017-08-24

于海顺（1973—），男，学士学位，毕业于安阳工学院，现从事的工作及研究方向为燃气设备及燃气工艺，工程师。

（编辑：苗运平）