煤氣儲柜在冶金企業和城市煤氣供應中十分重要,當出現短期煤氣波動時可利用儲柜中煤氣作為補充,當煤氣波動較長時儲柜中煤氣也能為平衡調度贏得時間。所以,煤氣儲柜是穩定煤氣管網壓力,減少煤氣放散,回收能源的重要設施。煤氣儲柜按密封形式可分干式和濕式兩種類型。
干式煤氣柜輸配壓力高,使用年限長,由于
儲氣用稀油密封,柜體內無需充水,不易腐蝕,從而降低了維修費用,延長了使用年限。如管理得當,
干式煤氣柜可安全運行23一30a。
干式煤氣柜的加工制作比濕式煤氣柜難度大,鋼材用量比同體積濕式煤氣柜多50%,綜合基建投資比同容積濕式煤氣柜多。
濟南鋼鐵集團總公司燃氣廠(簡稱濟鋼燃氣廠)5萬m,
干式煤氣柜是馬鞍山鋼鐵設計研究院在消化寶鋼12萬m”
干式煤氣柜及國內外煤氣柜設計基礎上,結合我國具體情況設計的,其特點為:(1)金屬耗量小;(2)內部活塞與吊籠自動跟蹤;(3)密封機構嚴密可靠。下面就濟鋼燃氣廠5萬m3干式煤氣柜的設計
安裝做以下總結。
1氣柜結構設計
氣柜本體由底板、側板、頂蓋、風帽四部分組成,殼體為正20邊形棱柱體,每邊由60塊高810mm,長5900mm卷邊加勁板組成,立柱為22”工字鋼及24ommx22mm鋼板組合而成,立柱和側板連成整體組成煤氣柜殼體。氣柜活塞由20組衍架及中心環梁組成,活塞底板為smm厚鋼板,在活塞上面設置了環形走道及吊籠升降平臺。柜體外部電梯置于直徑2.6m,壁厚6mm的筒體內,在外部設置了折線形人行走梯通往柜體各層,柜體設置有吊籠,該吊籠為氣柜專用設備,它在活塞上部和柜頂間運行,借助吊籠將操作人員送到活塞平臺上,以便對柜體進行保養和維修。
2‘氣柜制造施工
煤氣柜由上海中華船廠負責制作安裝。1986年6月開工,同年n月兩座氣柜竣工,經配套工程建設和氣柜調試,于1988年2月投入運行。
干式煤氣柜殼體龐大,所以不能在制造廠制作整體運到現場安裝。中華船廠采取組合部件的方式在施工現場組裝。此外還制作了專用工具,如側板壓模、側板及立柱鉆模、密封機構鉆模等。側板是在12o0t水壓機上用專用模具壓制而成,氣柜立柱是柜體脊梁骨,制作質量將影響柜體和活塞順利運行,所以立柱制作后經13m龍門刨床再次加工,從而保證了
氣柜安裝質量。
干式煤氣柜安裝工藝分三個階段:(1)氣柜安裝基礎階段;(2)活塞鼓風上升進行立柱及側板安裝。(3)完成氣柜柜體組裝后進行空負荷試升降,對氣柜進行無負荷運行情況檢查。
3調試與檢查
3.1密封油配制
干式煤氣柜的壓力調節是由柜體內活塞升降來完成的?;钊c氣柜壁之間有一套密封裝置,該裝置與氣柜壁之間滑行以密封油來密封和潤滑,所以,密封油的性能關系到氣柜的各項技術指標和生產性能。由于密封油不可避免和大氣、水、煤氣接觸,因此要求油品有良好油水分離性、較強抗氧化性、低溫流動性及防銹性能。為達到上述要求,首先用基礎油(50℃時粘度為35.67厘泊)加添加劑T803、T501、T746配制。濟南煉油廠和濟鋼集團公司共同開發的密封油和寶鋼干式煤氣柜用日本密封油性能基本相符,兩種密封油指標對比見表1。
煤氣柜檢查重點指氣柜活塞運行狀態和密封系統的檢查。這是干式煤氣柜能否投入正常生產運行的關鍵。當氣柜活塞油溝充滿密封油后,開啟各油泵站投入自動運行,此時可對密封油情況作直觀檢查、檢查方法是站在活塞上檢查油從預備油箱中流出是否均勻;也可在活塞下檢查活塞是否有漏油情況。從活塞上部檢查,密封油從預備油箱出油口流出后,沿柜壁均勻流下,形成一個均勻潤滑面?;钊虏繖z查,只發現個別柱角有小油流流下,細小油流約1.5一Zmm。密封油溢油情況檢查表明,油流分布較好,只有極個別點有溢油現象,說明了密封油性能良好,粘度適合,活塞安裝及預備油箱溢油孔位置正確。由于密封系統性能良好,油泵運行時間相對減少。
3.3氣柜活塞升降測定
氣柜活塞升降分快速和慢速兩個階段,在活塞升降過程中,對活塞運行平穩狀態、油溝油位變化、滑塊滑行情況以及升降時壓力變化等進行檢查和調整。當活塞慢速上升時,可用一臺風機,此時上升速度為0.12一0.15m/min,而快速上升時速度為0.405~0.41om/min。
3.4氣柜活塞傾斜測定和調整
干式煤氣柜活塞應保持平穩升降,這樣方可保持煤氣壓力穩定。濟鋼集團公司氣柜壓力定為6kPa,保持這個壓力除活塞本體重量外,還需配置配重塊,配重塊由混凝土預制而成,每塊重量34.skg,總重380t,配重塊一般均勻布置在活塞上部,根據活塞運行傾斜情況再適當調整配重塊布置,以使活塞運行平穩。
煤氣柜活塞傾斜經調整配重后達到了D/500標準。每個氣柜調整配重塊很少,說明了活塞制作安裝質量較好。由于活塞運行平穩,煤氣柜在吞吐時壓力波動很小,高爐煤氣柜5.skPa士18oPa;焦爐煤氣柜5.4kPa士15oPa。
濟鋼煤氣柜活塞運行性能和寶鋼煤氣柜比較見表2。
4生產運行的測定分析
煤氣柜經過調試合格后,通過氮氣置換后分別引入高爐、焦爐煤氣,并將氣柜和廠內、市內煤氣管道聯網,煤氣柜正式投入生產運行,雖受冬季、夏季氣溫變化和吞吐煤氣壓力變化的影響,氣柜運行、密封系統、油質變化仍符合要求,經CO監測完全符合國家規定。
4.1密封油及油泵運行測定
投入生產運行后密封油經常和煤氣接觸,并受到氣溫變化影響,能否保證密封效果是人們十分關注的問題。為此,對運行240d和420d后的油品作了測定。油質變化測定見表3。
測定數據表明,氣柜密封油經過一年多運行變化很小,技術指標仍行符合標準。凝固點測定說明了密封油在冬夏兩季皆有良好潤滑流動性,并有較好密封作用。但從數據變化分析,焦爐煤氣將使油品閃點、凝固點有所變化,這是焦爐煤氣中,輕組分溶于密封油的結果。而高爐煤氣中機雜指標明顯變大,說明了高爐煤氣含塵較多。油泵運行時間測定表明,油泵每晝夜平均運行48min,油泵運行時間基本保持在開工、初期水平,說明了密封系統嚴密。
4.2生產運行中對活塞測定
煤氣柜在運行中活塞是否平穩,關系到吞吐煤氣和壓力調節,因此對投入運行后氣柜活塞狀態測定十分必要,可防止活塞一旦傾斜過大而出現事故。煤氣活塞傾斜測定見表4。測定結果表明,活塞在運行中傾斜較小,符合設計規定?;钊嗊\行軌跡正常也說明了活塞在生產運行中狀態良好。
4.3生產運行中煤氣吞吐量
煤氣柜主要功能是平衡管網壓力,調節煤氣量,當煤氣量大時管網壓力高,此時氣柜活塞上升,煤氣柜增加儲量,相反,氣柜活塞下降,氣柜吐出煤氣來補充管網壓力。由于氣柜的調節
作用,使氣柜和管網保持壓力均衡,有效保證生產、民用壓力穩定。濟鋼氣柜聯網后,煤氣柜及時春吐煤氣,穩定了管網壓力,并用氣柜儲存的煤氣提早為焦爐和軋鋼加熱爐送氣,減少了事故性生產損失。