1、
干式煤氣柜在鋼鐵聯企業生產中的作用
鋼鐵工業是國民經濟中動力資源消耗最大的部門,降低鋼鐵廠的能源消耗,合理利用鋼鐵廠本身副產的二次能源(副產煤氣)在解決動力能源和降低生產成本方面有著積極的作用。
以鞍鋼為例1988年,鞍鋼有10座大!中型高爐,煤氣發生量約為180萬m3/h"從煤氣平衡和宏觀上看煤氣是富余的,全年約有2.0億m3煤氣白白放掉,但在實際生產中,煉鐵熱風爐卻經常沒有煤氣燒,造成熱風爐撤爐頻繁,全年撤爐為9545h,熱風爐平均溫度降低為15/C,全年少生產鐵約31500噸"造成上述問題的主要原因是:
(1)由于高爐更換風口和渣口較頻繁,高爐事故時有發生,從而引起煤氣產量的波動!減少和煤氣管網壓力的大幅頻繁波動"為維持管網最低安全壓力,僅能頻繁撤換熱風爐的煤氣,使熱風爐變成了緩沖用戶。
(2)當煤氣用戶生產發生負向波動(如軋鋼檢修)而導致管網煤氣壓力超過規定高壓限制時,多余的煤氣無法儲存,不得不放散。
以上兩種原因造成了鋼鐵企業內部二次能源發生和消耗間的不平衡"解決這 一不平衡,一種行之有效的措施是在工廠內建立有一定吞吐量的干式煤
氣柜,由于此種柜
儲氣壓力高,氣柜可直接與煤氣管網連接"當管網壓力高于煤氣柜壓力時,管網中煤氣過剩,多余煤氣進入氣柜儲存起來;當管網壓力低于煤氣柜壓力時,管網中煤氣不足,所虧損的煤氣又由柜內放出來補充,從而使煤氣管網壓力穩定,在煤氣量發生急劇波動變化時不致發生事故,保證全廠副產的二次能源合理的利用和燃料的穩定供應"以鞍鋼30萬m3新型煤氣柜為例,每年可增加回收2.1億m3高爐煤氣,使得用于發電的高爐煤氣用量增加,每年節約動力用煤量約22.7萬噸,價值4000多萬元。
因此,在鋼鐵企業中用
干式煤氣柜來回收各種煤氣是一種既經濟又科學的方法,隨著國民經濟的發展它將起到越來越重要的作用。
2、國內外鋼鐵聯合企業干式煤氣柜的建設情況
從現在查得的資料可以證明,日本的富士鋼鐵公司和澳大利亞布羅.赫爾公司都分別在1885年就建成了高爐煤氣柜[21]"煤氣柜的大量興建還是在19世紀末20世紀初,特別是日本的鋼鐵聯合企業中普遍建立了煤氣柜,一般都采用干式煤氣柜"目前,世界上曼型煤氣柜的最大柜容已達65萬m3,威
金斯柜的最大也已達到14萬m3.
由于設備制造!施工
安裝要求較高,干式煤氣柜在我國的發展是緩慢的,在20世紀80年代前建的煤氣柜均為濕式煤氣柜"寶鋼1980年4月與日本三菱重工簽訂合同引進了國內第一座曼型干式煤氣柜151,為國內建設大容量的
干式氣柜做了一個有利的參照"在此基礎上,國內消化引進技術并開始設計!研制建設國產大型干式煤氣柜"1984年4月,我國自行設計并全部采用國產材料和設備的
第一座干式煤氣柜l6]在本溪北臺鋼鐵廠投產,容積為2萬m3"1988年,在攀鋼建成投產的12萬時曼型煤氣柜是國內首臺全部國產化!儲氣壓力最高的大型稀油密封干式煤氣柜"1999年,國內首座新型干式煤氣在韶鋼建成投產;2005年12月,國內容積最大!壓力最大!柜型最新的30萬m3新型煤氣柜在鞍鋼建成投產l3],這是我國第一座具有自主知識產權的大型新型干式煤氣柜,結束了國內無大型高壓煤氣柜的歷史。
干式煤氣柜己有100年的歷史,目前國際上使用較多的有三種形式,即曼(MAN)型!可隆(粗onne)型!威金斯(weiggins)型"近年來,國內根據日本的部分技術資料,結合曼型!可隆型氣柜的優點,開發出一種新型煤氣柜,又稱作POC型煤氣柜。
(1)曼(M.A.N)型煤氣柜
又稱稀油密封型煤氣柜,19巧年由德國曼阿恩(M:AN)廠創造[2]"外形為正多邊形(圖1.2a!1.2b所示),在活塞周圍的油溝內設置密封機構并注入一定深度的密封稀油充滿活塞與側板之間,以達到密封作用"該柜形廣泛用于存儲高爐煤氣與焦爐煤氣。
(2)可隆(Klonne)型煤氣柜
又稱油脂密封型煤氣柜,1927年由德國可隆公司創造l2]"外形為圓筒形(圖1.2a所示),活塞周圍設有一套由橡膠與棉織品組成的密封墊圈,并通過加力機構壓緊,以保持氣密性"寶鋼在二十世紀八十年代曾引進過此種柜,但因容易泄漏煤氣,故障率較高,因此未在全國推廣.
(3)威金斯(Wiggins)型煤氣柜
又稱柔膜密封型煤氣柜,是由美國人約翰#威金斯(JOHNWIGGINS)創造,1940年在美國建造了第一臺l2](容積為1480m,)"外形為圓筒形(圖1.2b所示),活塞與罐體之間連有可撓性的膠膜密封簾,膠膜隨活塞上下移動而卷起或放下,達到密封目的"該柜形極適于儲存含灰量大的煤氣,故在鋼鐵行業中廣泛應用于儲存
轉爐煤氣"目前國內運行最大的柜容為8萬m3.
(4)新型(pOC)煤氣柜
柜體亦為圓筒形(圖1.Ic所示),用于儲存高爐煤氣或焦爐煤氣,儲氣壓力可達12kPa"目前,國內在韶鋼!水鋼!武鋼!鞍鋼等企業已經建成了9個這樣的煤氣柜.
表1.1和表1.2分別為國內己經建成的威金斯柜!曼型柜!新型柜的耗鋼量對比和經濟指標對比由表中數據可知,對于同柜容的氣柜,曼型柜的耗鋼量最低,其綜合造價也是最低的。
雖然曼型柜施工技術復雜,但其以良好的氣密性!穩定的壓力!密封機構能較好的抵制焦爐煤氣中含有的焦油霧!蔡!硫化氫等物質的反應等優點在我國儲氣柜中占有一席之地"據不完全統計,國內各鋼鐵廠已經建成不同容積的曼型煤氣柜超過100座"經過多年的發展,曼型干式煤氣柜的形式!容積已形成系列化其參數如表1.3所示"
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