2座50t转炉煤气回收设计方案

2座50t转炉煤气回收设计方案 1 / 21 2X50t转炉煤气回收系统 设计方案 2座50t转炉煤气回收设计方案

2 / 21 唐山钢铁设计研究院有限公司 2010-2-2

目 录 1.概述………………………………………………………………

2.转炉煤气回收工艺…………………………………………… 3.电气自动化……………………………………………………… 4. 土建…………………………………………………………… 5.总图……………………………………………………… 6．安全与工业卫生………………………………………………… 7.消防……………………………………………………………… 8.环境保护……………………………………………………… 9．劳动定员……………………………………………………… 10.投资估算……………………………………………………… 2座50t转炉煤气回收设计方案

1 / 21 1.概述 1.1．建设的必要性及设计原则 随着钢铁生产规模的扩大，能源结构不断调整和优化，随着节能改造的深入，做为主要能源的转炉煤气在钢铁生产中的地位日益重要，煤气成为现在支撑钢铁生产的燃料，取得了巨大的经济效益；因此，对转炉煤气系统进行设计,合理使用煤气,具有十分重要的意义。煤气系统的设计采用成熟工艺，为公司用煤气提供可靠、安全保证，总图布置紧凑，合理利用地形地貌，着眼近期，兼顾远景。执行国家有关环保、劳动安全、工业卫生、能源利用等规定 1.2.新建煤气系统实现的功能 （1）增加转炉煤气的储存容量和缓冲能力，提高煤气回收量，减少因炼钢生产不均衡煤气回收量少影响生产的时间。 （2）煤压站的建设实现转炉煤气输送压力和热值的稳定，为生产单位提供符合生产条件的煤气。 1.2.设计内容及范围 1）.设计一座 30000m3威金斯干式煤气柜； 2）设计配套转炉煤气加压站； 3) 一次除尘风机房出口管道系统改造； 4).总图、土建、电气、自动化仪表、给排水等配套设计； 5）25000 m3/h湿式电除尘一台； 1.3投资估算 煤气柜、设备及配套的电气、自动化仪表、给排水设施等。工2座50t转炉煤气回收设计方案 2 / 21 程总投资为1435.88万元。 2.转炉煤气回收工艺 2.1转炉煤气柜柜容的确定 转炉车间现有二座公称50t氧气顶吹转炉。煤气采用OG法回收。按年均产钢120X104t、吨钢回收煤气平均100m3/t计算，煤气平均回收量为15500m3/h，考虑到生产和使用的不均衡，以及适当增加煤气的缓冲能力，转炉煤气柜柜容确定为30000m3。 2.2转炉煤气柜结构型式的确定 适合承装转炉煤气介质的煤气柜结构型式有两种，一种是湿式钟罩式煤气柜，一种是橡胶帘密封的威金斯干式煤气柜。虽然湿式煤气柜的建设投资较干式低，但它的运行维护费用要比干式柜高的多，且密封水污染环境。湿式柜的使用寿命也要比干式柜短的多。从我国建设煤气柜的发展来看，湿式的转炉煤气柜在陶汰之列。本工程设计中，煤气柜的结构型式采用威金斯干式煤气柜。  结构尺寸：柜容 V=30000m3 柜压力 P=2500~3000Pa 柜体直径 D=38.2m 柜体高度 H=33.2m 立柱根数 20根  技术参数： 一、柜本体钢结构总重 781590 kg 1.底板、立柱、侧板 29369 kg 2.钢梯、走道、平台 50516 kg 3.柜顶、通风帽 65216 kg 4.活塞 86424 kg 5.T挡板 119043 kg 2座50t转炉煤气回收设计方案 3 / 21 6.调平装置 22015 kg 7.放散装置 13998 kg 二、柜外工艺设备 65000 kg 1) 煤气柜的结构简介 威金斯干式煤气柜的外壳是由侧板、立柱、柜顶及底板构成的圆周柱形几何体，其内部有一个可移动的活塞。侧板与活塞之间采用柔性橡胶膜连接。中间设一T型挡板的中间段。T型挡板外侧由橡胶膜连接柜体侧板和T型挡。T型挡板内侧，由橡胶膜使T型挡板与活塞相连，从而使煤气柜形成一个二段式的密封结构。气柜立柱承受外部荷重和自重，柱脚用螺栓与基础连接，底部为圆拱形，紧贴基础面，活塞与底板构成相同的拱型。此形状适合于承受内部气压，同时也减少了煤气死区。柜顶也为拱型结构。侧面板是外壳的组成部分，除每块侧板有加强筋外，整个柜体还设有抗风作用的检修回廊及桁架。 2) 煤气柜的工作原理 气柜未贮气时，活塞座落在底板上，T型挡板座落在挡板台架上，当气柜进气达一定压力时，活塞开始上开，内侧橡胶膜向上拆皱这时T型挡板与外侧橡胶膜不动，随着气体不断进入，活塞上升到顶部至T型挡板上部杵架顶板时，内侧橡胶膜被向上拉直，活塞与T型挡板同时上升。这时外侧橡胶膜开始向上折皱最后活塞与T型挡板上开到最高位，外侧橡胶膜也被向上拉直，气柜便达到了最大贮气量。当气柜向外送气时其过程与上述过程相反。 a. 活塞部件：气柜活塞通过在柜内上下移动来调节柜内的贮气量，柜内的贮气压力是由活塞自重及混凝土配重来调节的，活塞设有多个支架及人孔，用于柜底的检修与清扫，借助支架吊上装置有人工安装好支架，使活塞下部形成检修空间。 b. 密封机构：密封机构是煤气柜的核心，是防煤气外汇的装置。密封橡胶膜，主要由三层橡胶内夹一层尼龙布组成，与空气接角的一面是氧丁橡胶与煤气接触的一面是腈基丁二稀。二段式橡胶膜随着活塞及挡板2座50t转炉煤气回收设计方案 4 / 21 的开降作卷上卷下运动，橡胶膜的拆邹分别由活塞环状支架及T型挡板的波纹来容纳。另外因橡胶膜环绕在活塞及挡板的周围，通过压力均衡可以自动调芯，以防止活塞，挡权发生径向偏移。当柜内气体排空时，橡胶膜会自动堵住排气孔，以防抽成真空。 c. 活塞调平装置：由活塞径向对准两点引出钢丝绳，经滑轮连 至同一配重块上。当两点发生倾斜时，与高点连接的钢丝绳松驰，与低点连接的钢丝绳就拉紧，通过配重块的重力把低点向上拉，使活塞自动保持水平。这种装置延柜体周壁上共设六套，以保证活塞在各个方向上的水平度。 d. 煤气自动放散装置：主要作用是保护气柜，防止活塞冲顶，可对煤气柜吹扫和置换。装置具有自动和手动放散两种功能。 e. 柜容指示器：可靠了解气柜内部的贮气量及活塞位置，具有现场就地和远传指示功能。 f. 柜底排水装置：可通过密封排水设施将柜内冷凝水排出。 g. 活塞水平测量装置：观测了解活塞的水平度。 h.人孔：为满足操作与检修方便，在活塞板、侧板、柜顶板上设置若干个人孔。另外在气柜侧板上设有三个进出气柜的门。 i. 其它设施：活塞上部空间的侧板上设置多个通风孔，可对气柜活塞上部空间自然换气，此外在柜顶和回廊上设置若干个防爆灯供巡视检修照明之用。柜体设置可靠的静电防雷接地装置，柜顶还设有CO检测器的接管。 2.2.转炉煤气加压站 根据生产对煤气量和压力的要求，在煤气柜柜区建设一座转炉煤气加压站，内设2台煤压机，Q=220m3/min，升压P=12KPa，开一备一。 2.3静电除尘器 建设一台湿式静电除尘器，处理转炉煤气量：Q=25000 Nm3/h。电除2座50t转炉煤气回收设计方案 5 / 21 尘器前、后均设有电动蝶阀、电动盲板阀作为可靠切断以检修除尘器。除尘后的煤气含尘量≤10mg/m3。 为了保证电除尘器的安全运行，电除尘器的煤气管道入口设氧气在线分析仪一套，当氧气含量超过1.5%时自动断电，停止电除尘器的运行。 2.4对转炉煤气回收系统的改造 1） 除尘系统流程 转炉→活动裙罩→固定烟罩→汽化冷却烟道→一级文氏管→重力脱水器→二级文氏管→90℃弯头脱水器→湿旋脱水器→引风机→旁通阀→放散烟囱→大气 另一路为；引风机→气动三通阀→旋转水封阀→V型水封→煤气柜 2）煤气回收采用时间控制或分析仪表控制 （1）时间控制，即煤气前烧，后烧期控制。吹氧开始前三分种为煤气前烧期，吹氧结束后二分种为煤气后烧期，此间不回收煤气。其余吹氧时间为煤气回收期。 （2）分析仪表控制，即CO，O含量控制。系统设CO，O含量分析仪表，当系统CO含量达35%以上，O含量在1.5%以下时，煤气回收开始。 3）一次风机房改造 一次风机房有三台除尘风机，需增加：

气动三通阀 DN1200 三台

旋转水封阀 DN1200 三台 旁通阀 DN800 三台 氧气分析仪 二台（三套探头） 2.5煤气管线 2座50t转炉煤气回收设计方案 6 / 21 本设计共有煤气管道三段，均架空敷设：一次风机房至30000m3转炉煤气柜入口的转炉煤气φ1620x10，转炉煤气柜出口至煤气加压站入口的转炉煤气φ820x6，煤气加压站出口φ830x6至用户。 2.6.蒸气、氮气管线 保温用的蒸汽管φ57x3.5及吹扫用的氮气管φ108x4均接自原有管道，背于煤气管道上。 2.7 采暖、通风、 1)采暖 加压站主厂房及操作室均采用热水采暖。采暖热负荷50kW。 2)通风 加压站主厂房由于有可能发生煤气泄漏，故在主厂房内设事故通风，换气次数8次/h，选用防爆轴流风机通风，风机型号BT35-11№3.55，功率N=0.55kW，电压380V,共计2台。 2.8煤气柜给排水 煤气柜进、出管道及放散阀等水封总用水量为2m3/h，采用生产新水。排水由厂方统一处理，(用罐车送入炼钢转炉除尘水系统)。 1） 煤气柜区域的雨水排水 该区域的雨水排水沿新建道路设置雨水管道和雨水箅子，组织排放，就近排至厂区雨水排水系统。 2）煤气加压站给排水 加压机总用水量10 m3/h，供回水管道可就近接入附近轧钢区域净环系统，由甲方按设计要求接至接点。