1、
干式煤气柜在钢铁联企业生产中的作用
钢铁工业是国民经济中动力资源消耗最大的部门,降低钢铁厂的能源消耗,合理利用钢铁厂本身副产的二次能源(副产煤气)在解决动力能源和降低生产成本方面有着积极的作用。
以鞍钢为例1988年,鞍钢有10座大!中型高炉,煤气发生量约为180万m3/h"从煤气平衡和宏观上看煤气是富余的,全年约有2.0亿m3煤气白白放掉,但在实际生产中,炼铁热风炉却经常没有煤气烧,造成热风炉撤炉频繁,全年撤炉为9545h,热风炉平均温度降低为15/C,全年少生产铁约31500吨"造成上述问题的主要原因是:
(1)由于高炉更换风口和渣口较频繁,高炉事故时有发生,从而引起煤气产量的波动!减少和煤气管网压力的大幅频繁波动"为维持管网最低安全压力,仅能频繁撤换热风炉的煤气,使热风炉变成了缓冲用户。
(2)当煤气用户生产发生负向波动(如轧钢检修)而导致管网煤气压力超过规定高压限制时,多余的煤气无法储存,不得不放散。
以上两种原因造成了钢铁企业内部二次能源发生和消耗间的不平衡"解决这 一不平衡,一种行之有效的措施是在工厂内建立有一定吞吐量的干式煤
气柜,由于此种柜
储气压力高,气柜可直接与煤气管网连接"当管网压力高于煤气柜压力时,管网中煤气过剩,多余煤气进入气柜储存起来;当管网压力低于煤气柜压力时,管网中煤气不足,所亏损的煤气又由柜内放出来补充,从而使煤气管网压力稳定,在煤气量发生急剧波动变化时不致发生事故,保证全厂副产的二次能源合理的利用和燃料的稳定供应"以鞍钢30万m3新型煤气柜为例,每年可增加回收2.1亿m3高炉煤气,使得用于发电的高炉煤气用量增加,每年节约动力用煤量约22.7万吨,价值4000多万元。
因此,在钢铁企业中用
干式煤气柜来回收各种煤气是一种既经济又科学的方法,随着国民经济的发展它将起到越来越重要的作用。
2、国内外钢铁联合企业干式煤气柜的建设情况
从现在查得的资料可以证明,日本的富士钢铁公司和澳大利亚布罗.赫尔公司都分别在1885年就建成了高炉煤气柜[21]"煤气柜的大量兴建还是在19世纪末20世纪初,特别是日本的钢铁联合企业中普遍建立了煤气柜,一般都采用干式煤气柜"目前,世界上曼型煤气柜的最大柜容已达65万m3,威
金斯柜的最大也已达到14万m3.
由于设备制造!施工
安装要求较高,干式煤气柜在我国的发展是缓慢的,在20世纪80年代前建的煤气柜均为湿式煤气柜"宝钢1980年4月与日本三菱重工签订合同引进了国内第一座曼型干式煤气柜151,为国内建设大容量的
干式气柜做了一个有利的参照"在此基础上,国内消化引进技术并开始设计!研制建设国产大型干式煤气柜"1984年4月,我国自行设计并全部采用国产材料和设备的
第一座干式煤气柜l6]在本溪北台钢铁厂投产,容积为2万m3"1988年,在攀钢建成投产的12万时曼型煤气柜是国内首台全部国产化!储气压力最高的大型稀油密封干式煤气柜"1999年,国内首座新型干式煤气在韶钢建成投产;2005年12月,国内容积最大!压力最大!柜型最新的30万m3新型煤气柜在鞍钢建成投产l3],这是我国第一座具有自主知识产权的大型新型干式煤气柜,结束了国内无大型高压煤气柜的历史。
干式煤气柜己有100年的历史,目前国际上使用较多的有三种形式,即曼(MAN)型!可隆(粗onne)型!威金斯(weiggins)型"近年来,国内根据日本的部分技术资料,结合曼型!可隆型气柜的优点,开发出一种新型煤气柜,又称作POC型煤气柜。
(1)曼(M.A.N)型煤气柜
又称稀油密封型煤气柜,19巧年由德国曼阿恩(M:AN)厂创造[2]"外形为正多边形(图1.2a!1.2b所示),在活塞周围的油沟内设置密封机构并注入一定深度的密封稀油充满活塞与侧板之间,以达到密封作用"该柜形广泛用于存储高炉煤气与焦炉煤气。
(2)可隆(Klonne)型煤气柜
又称油脂密封型煤气柜,1927年由德国可隆公司创造l2]"外形为圆筒形(图1.2a所示),活塞周围设有一套由橡胶与棉织品组成的密封垫圈,并通过加力机构压紧,以保持气密性"宝钢在二十世纪八十年代曾引进过此种柜,但因容易泄漏煤气,故障率较高,因此未在全国推广.
(3)威金斯(Wiggins)型煤气柜
又称柔膜密封型煤气柜,是由美国人约翰#威金斯(JOHNWIGGINS)创造,1940年在美国建造了第一台l2](容积为1480m,)"外形为圆筒形(图1.2b所示),活塞与罐体之间连有可挠性的胶膜密封帘,胶膜随活塞上下移动而卷起或放下,达到密封目的"该柜形极适于储存含灰量大的煤气,故在钢铁行业中广泛应用于储存
转炉煤气"目前国内运行最大的柜容为8万m3.
(4)新型(pOC)煤气柜
柜体亦为圆筒形(图1.Ic所示),用于储存高炉煤气或焦炉煤气,储气压力可达12kPa"目前,国内在韶钢!水钢!武钢!鞍钢等企业已经建成了9个这样的煤气柜.
表1.1和表1.2分别为国内己经建成的威金斯柜!曼型柜!新型柜的耗钢量对比和经济指标对比由表中数据可知,对于同柜容的气柜,曼型柜的耗钢量最低,其综合造价也是最低的。
虽然曼型柜施工技术复杂,但其以良好的气密性!稳定的压力!密封机构能较好的抵制焦炉煤气中含有的焦油雾!蔡!硫化氢等物质的反应等优点在我国储气柜中占有一席之地"据不完全统计,国内各钢铁厂已经建成不同容积的曼型煤气柜超过100座"经过多年的发展,曼型干式煤气柜的形式!容积已形成系列化其参数如表1.3所示"
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