煤气储柜在冶金企业和城市煤气供应中十分重要,当出现短期煤气波动时可利用储柜中煤气作为补充,当煤气波动较长时储柜中煤气也能为平衡调度赢得时间。所以,煤气储柜是稳定煤气管网压力,减少煤气放散,回收能源的重要设施。煤气储柜按密封形式可分干式和湿式两种类型。
干式煤气柜输配压力高,使用年限长,由于
储气用稀油密封,柜体内无需充水,不易腐蚀,从而降低了维修费用,延长了使用年限。如管理得当,
干式煤气柜可安全运行23一30a。
干式煤气柜的加工制作比湿式煤气柜难度大,钢材用量比同体积湿式煤气柜多50%,综合基建投资比同容积湿式煤气柜多。
济南钢铁集团总公司燃气厂(简称济钢燃气厂)5万m,
干式煤气柜是马鞍山钢铁设计研究院在消化宝钢12万m”
干式煤气柜及国内外煤气柜设计基础上,结合我国具体情况设计的,其特点为:(1)金属耗量小;(2)内部活塞与吊笼自动跟踪;(3)密封机构严密可靠。下面就济钢燃气厂5万m3干式煤气柜的设计
安装做以下总结。
1气柜结构设计
气柜本体由底板、侧板、顶盖、风帽四部分组成,壳体为正20边形棱柱体,每边由60块高810mm,长5900mm卷边加劲板组成,立柱为22”工字钢及24ommx22mm钢板组合而成,立柱和侧板连成整体组成煤气柜壳体。气柜活塞由20组衍架及中心环梁组成,活塞底板为smm厚钢板,在活塞上面设置了环形走道及吊笼升降平台。柜体外部电梯置于直径2.6m,壁厚6mm的筒体内,在外部设置了折线形人行走梯通往柜体各层,柜体设置有吊笼,该吊笼为气柜专用设备,它在活塞上部和柜顶间运行,借助吊笼将操作人员送到活塞平台上,以便对柜体进行保养和维修。
2‘气柜制造施工
煤气柜由上海中华船厂负责制作安装。1986年6月开工,同年n月两座气柜竣工,经配套工程建设和气柜调试,于1988年2月投入运行。
干式煤气柜壳体庞大,所以不能在制造厂制作整体运到现场安装。中华船厂采取组合部件的方式在施工现场组装。此外还制作了专用工具,如侧板压模、侧板及立柱钻模、密封机构钻模等。侧板是在12o0t水压机上用专用模具压制而成,气柜立柱是柜体脊梁骨,制作质量将影响柜体和活塞顺利运行,所以立柱制作后经13m龙门刨床再次加工,从而保证了
气柜安装质量。
干式煤气柜安装工艺分三个阶段:(1)气柜安装基础阶段;(2)活塞鼓风上升进行立柱及侧板安装。(3)完成气柜柜体组装后进行空负荷试升降,对气柜进行无负荷运行情况检查。
3调试与检查
3.1密封油配制
干式煤气柜的压力调节是由柜体内活塞升降来完成的。活塞与气柜壁之间有一套密封装置,该装置与气柜壁之间滑行以密封油来密封和润滑,所以,密封油的性能关系到气柜的各项技术指标和生产性能。由于密封油不可避免和大气、水、煤气接触,因此要求油品有良好油水分离性、较强抗氧化性、低温流动性及防锈性能。为达到上述要求,首先用基础油(50℃时粘度为35.67厘泊)加添加剂T803、T501、T746配制。济南炼油厂和济钢集团公司共同开发的密封油和宝钢干式煤气柜用日本密封油性能基本相符,两种密封油指标对比见表1。
煤气柜检查重点指气柜活塞运行状态和密封系统的检查。这是干式煤气柜能否投入正常生产运行的关键。当气柜活塞油沟充满密封油后,开启各油泵站投入自动运行,此时可对密封油情况作直观检查、检查方法是站在活塞上检查油从预备油箱中流出是否均匀;也可在活塞下检查活塞是否有漏油情况。从活塞上部检查,密封油从预备油箱出油口流出后,沿柜壁均匀流下,形成一个均匀润滑面。活塞下部检查,只发现个别柱角有小油流流下,细小油流约1.5一Zmm。密封油溢油情况检查表明,油流分布较好,只有极个别点有溢油现象,说明了密封油性能良好,粘度适合,活塞安装及预备油箱溢油孔位置正确。由于密封系统性能良好,油泵运行时间相对减少。
3.3气柜活塞升降测定
气柜活塞升降分快速和慢速两个阶段,在活塞升降过程中,对活塞运行平稳状态、油沟油位变化、滑块滑行情况以及升降时压力变化等进行检查和调整。当活塞慢速上升时,可用一台风机,此时上升速度为0.12一0.15m/min,而快速上升时速度为0.405~0.41om/min。
3.4气柜活塞倾斜测定和调整
干式煤气柜活塞应保持平稳升降,这样方可保持煤气压力稳定。济钢集团公司气柜压力定为6kPa,保持这个压力除活塞本体重量外,还需配置配重块,配重块由混凝土预制而成,每块重量34.skg,总重380t,配重块一般均匀布置在活塞上部,根据活塞运行倾斜情况再适当调整配重块布置,以使活塞运行平稳。
煤气柜活塞倾斜经调整配重后达到了D/500标准。每个气柜调整配重块很少,说明了活塞制作安装质量较好。由于活塞运行平稳,煤气柜在吞吐时压力波动很小,高炉煤气柜5.skPa士18oPa;焦炉煤气柜5.4kPa士15oPa。
济钢煤气柜活塞运行性能和宝钢煤气柜比较见表2。
4生产运行的测定分析
煤气柜经过调试合格后,通过氮气置换后分别引入高炉、焦炉煤气,并将气柜和厂内、市内煤气管道联网,煤气柜正式投入生产运行,虽受冬季、夏季气温变化和吞吐煤气压力变化的影响,气柜运行、密封系统、油质变化仍符合要求,经CO监测完全符合国家规定。
4.1密封油及油泵运行测定
投入生产运行后密封油经常和煤气接触,并受到气温变化影响,能否保证密封效果是人们十分关注的问题。为此,对运行240d和420d后的油品作了测定。油质变化测定见表3。
测定数据表明,气柜密封油经过一年多运行变化很小,技术指标仍行符合标准。凝固点测定说明了密封油在冬夏两季皆有良好润滑流动性,并有较好密封作用。但从数据变化分析,焦炉煤气将使油品闪点、凝固点有所变化,这是焦炉煤气中,轻组分溶于密封油的结果。而高炉煤气中机杂指标明显变大,说明了高炉煤气含尘较多。油泵运行时间测定表明,油泵每昼夜平均运行48min,油泵运行时间基本保持在开工、初期水平,说明了密封系统严密。
4.2生产运行中对活塞测定
煤气柜在运行中活塞是否平稳,关系到吞吐煤气和压力调节,因此对投入运行后气柜活塞状态测定十分必要,可防止活塞一旦倾斜过大而出现事故。煤气活塞倾斜测定见表4。测定结果表明,活塞在运行中倾斜较小,符合设计规定。活塞滑轮运行轨迹正常也说明了活塞在生产运行中状态良好。
4.3生产运行中煤气吞吐量
煤气柜主要功能是平衡管网压力,调节煤气量,当煤气量大时管网压力高,此时气柜活塞上升,煤气柜增加储量,相反,气柜活塞下降,气柜吐出煤气来补充管网压力。由于气柜的调节
作用,使气柜和管网保持压力均衡,有效保证生产、民用压力稳定。济钢气柜联网后,煤气柜及时春吐煤气,稳定了管网压力,并用气柜储存的煤气提早为焦炉和轧钢加热炉送气,减少了事故性生产损失。
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