放散塔技術(shù)方案090217

1、南鋼高爐煤氣DN1000放散火炬系統(tǒng)技術(shù)協(xié)議制定單位：南京鋼鐵聯(lián)合有限公司上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司日 期：2009年2月9日甲方：南京鋼鐵聯(lián)合有限公司 乙方：上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司南京鋼鐵聯(lián)合有限公司（以下簡稱甲方）就廠內(nèi)原有的一套DN700高爐煤氣放散塔，現(xiàn)將該放散塔拆除，同時委托上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司（以下簡稱乙方）在該塔所處地址上進(jìn)行 DN1000高爐煤氣放散塔大修重建。經(jīng)雙方友好協(xié)商達(dá)成如下協(xié)議。1、設(shè)計依據(jù)1.1放散氣體數(shù)據(jù)放散介質(zhì)：高爐煤氣；放散煤氣溫度：30-60 C （最大80 C）3 .設(shè)計最大放散量：120000 Nm/h高爐煤氣主管壓力： 12kPa;1.2公用

2、工程條件氮氣：，常溫，輸入管徑Dn50;燃料氣：焦?fàn)t煤氣，36kPa,常溫。低熱值4200± 10%kcal/Nm3,輸入管徑Dn80;供 電：AC380V/50HZ,三相四線,容量 9 kVA;2、放散設(shè)計方案2.1 設(shè)計原則嚴(yán)格執(zhí)行國家及行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范，保證火炬安全可靠運行；根據(jù)最大放散量和放散壓力確定主燃燒器的尺寸；采用成熟可靠的技術(shù)，具有節(jié)能性和先進(jìn)性；設(shè)備具有良好的氣密性，不得有煤氣泄漏現(xiàn)象；能實現(xiàn)放散火炬裝置的遠(yuǎn)程手動/自動點火，消滅常明火；設(shè)備的檢測、傳輸、調(diào)節(jié)、轉(zhuǎn)換及控制功能靈敏準(zhǔn)確，精確度高，響應(yīng)速度快； 采用節(jié)能型結(jié)構(gòu)的常明燈，降低燃料氣的消耗。2.2 放散系

3、統(tǒng)設(shè)計總體方案該放散火炬系統(tǒng)設(shè)置：主燃燒器、防風(fēng)罩、常明燈、分子密封器、火炬筒體及水平工藝管、 火炬塔架、自動點火/放散控制系統(tǒng)、電氣儀表、公用管道安裝材料及電氣儀表安裝材料等。 2.2.1主要工藝參數(shù)煤氣放散量：最大放散量為120000Nr3/h 放散溫度30-60 C （最大80 C）,壓力12kPa; 設(shè)計放散高度：50s2.2.2 主體設(shè)備參數(shù)主燃燒器：DN1000mm;分子密封器： DN1000mm放散筒體：DN1000mm;放散塔架：底部根開約7mx 7m,頂層檢修平臺高度約46m水平工藝管 DN1000mm長度約8nl2.2.3 責(zé)任和供貨范圍：設(shè)備及工藝公用管線：放散調(diào)節(jié)蝶閥（

4、含調(diào)節(jié)蝶閥）后，地面以上的所有設(shè)備、工藝公 用管線（高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣、氮氣）的設(shè)計、供貨和安裝由乙方負(fù)責(zé)；放散筒體和放 散塔架的地錨螺栓由乙方負(fù)責(zé)供貨；自動點火控制系統(tǒng)：火炬自動控制柜后的所有電氣儀表設(shè)備、 電氣儀表安裝材料的設(shè)計、 供貨和安裝由乙方負(fù)責(zé)；火炬自動控制柜安裝位置位于距火炬塔架距離不超過200m的控制室內(nèi)，控制柜與火炬塔現(xiàn)場之間的電纜敷設(shè)利用管道支架及管道加強(qiáng)環(huán)；兩臺火炬監(jiān)控專用工控機(jī)的供貨由乙方負(fù)責(zé)。（詳見供貨清單）南鋼給2路3相電源到上海同濟(jì)電氣柜由繼電器切換，確保UPSffi執(zhí)行機(jī)構(gòu)得到2路供電。2.2.4 自動點火控制系統(tǒng)的功能有：放散系統(tǒng)自動點火；控制室手動遠(yuǎn)操點火和

5、現(xiàn)場手動點火；系統(tǒng)點火故障報警；系統(tǒng)燃燒狀態(tài)顯示，監(jiān)測火炬的工作狀態(tài)；點火控制柜預(yù)留與用戶中央監(jiān)控系統(tǒng)的 EMS!訊接口 ;現(xiàn)場燃料氣、氮氣管道低壓報警；2.3 放散火炬系統(tǒng)主要技術(shù)特性表一、放散系統(tǒng)總體性能1設(shè)計數(shù)據(jù)設(shè)計流量120000n3/h介質(zhì)（主要成分）高爐煤氣放散高度50m塔架高度約46m放散溫度30-60 C放散筒體DN1000二、主體設(shè)備性能及結(jié)構(gòu)參數(shù)1主燃燒器TJFL-1000A規(guī)格DN1000空氣混合型常明燈數(shù)量3設(shè)計最大放空量3120000Nn/h材質(zhì)304設(shè)“壽叩15年制造1商上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司2分子密封器主要材料Q345R規(guī)格DN1000密封介質(zhì)氮氣氮氣耗量5

6、8 m3/h防腐要求表面耐身溫防腐漆設(shè)“壽叩15年制造1商上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司3放散筒體主體材料Q235B t=10mm規(guī)格DN1000防腐要求表面防腐漆處理設(shè)“壽叩15年制造1商上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司4放散塔架高度約46m塔架形式預(yù)應(yīng)力鋼管塔、法蘭連接底部根開約 7mx 7m頂部根開約 x 2.5m主要材質(zhì)20#無縫鋼管等爬梯形式斜爬梯，鋼隔柵防腐處理方式熱浸鋅防腐處理設(shè)計壽叩30年制造J商上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司三、主要儀表參數(shù)及技術(shù)性能1程控儀S7-300廠家西門子2熱電偶WRNK-331測溫范圍0-1000 C四、點火系統(tǒng)主要技術(shù)性能參數(shù)1常明燈型號JN-I婁3材質(zhì)304單

7、支耗氣量（燃料氣）約 3Nnn/h2高空點火器電打火、高能放電婁工量3電源220V、50Hz單只功率kW輸出電壓2500±10%V點火能量12 J防爆等級dIIBT4防護(hù)等級IP54點火持續(xù)時間30s設(shè)“壽叩2x105 次制造1商上海同濟(jì)高科技發(fā)展有限公司3點火嘴點火能量12J使用壽命5、2X 10 次材質(zhì)外殼不銹鋼點火頻率1216次/秒4高壓導(dǎo)電桿耐壓值'5 kV絕緣電阻大于 500 X 106 Q中心電阻小于Q /m工作溫度700 c5點火方式1.自動點火2.現(xiàn)場手動點火3.控制室遠(yuǎn)操點火2.4公用工程介質(zhì)消耗指標(biāo)廳F名稱介質(zhì)壓力公稱管徑單套消耗量用途及說明瞬時/間斷連續(xù)

8、1焦?fàn)t煤氣36kPa (GDN8039Nrr/h3套長明燈燃料氣60 N肅/h伴燒環(huán)管用2氮氣(G)DN2558Nrr/h分子密封氣用3用電量380V/220V（每套）高能點火器（3套）現(xiàn)場照明及維修用電3放散系統(tǒng)設(shè)計方案說明3.1 工藝流程及總圖布置說明高爐煤氣放散系統(tǒng)包括主燃燒器、分子密封器、放散筒體、放散塔架、自動點火控制系統(tǒng)、 公用管道、自控儀表及電氣控制系統(tǒng)等部分。3.1.1 高爐煤氣放散管來自高爐煤氣總管的排放氣，經(jīng)水平工藝管進(jìn)入放散筒體后，再經(jīng)過分子密封器進(jìn)入主燃燒 器，由常明燈點燃燃燒放散。3.1.2 氮氣管路氮氣管進(jìn)入火炬界區(qū)后經(jīng)過濾器，分若干路后，分別進(jìn)入筒體、分子密封器的

9、氮氣管和吹掃 管法蘭接口。氮氣總管上設(shè)置低壓力開關(guān)和氮氣流量計，低壓報警信號和流量信號傳至自動點火 控制柜。3.1.3 焦?fàn)t煤氣管路焦?fàn)t煤氣總管經(jīng)過濾器，分若干路后，一路進(jìn)入伴燒環(huán)管，另三路分別作為三個高空常明燈 氣源。各路管道分別由獨立的閥組控制。焦?fàn)t煤氣總管道上設(shè)置低壓力開關(guān)和流量計，低壓報警 信號和流量信號傳至自動點火控制柜。3.2 設(shè)備設(shè)計說明3.2.1 主燃燒器（TJFL-A型）：主燃燒器是整個煤氣放散系統(tǒng)中關(guān)鍵的設(shè)備之一。該裝置摒棄了 傳統(tǒng)的補(bǔ)充高熱值氣體助燃的方法，只需消耗少量的高熱值氣體，就能使低熱值的放散氣 體得以充分燃燒，從而降低對環(huán)境的污染。燃燒裝置主要主要材質(zhì)為304,

10、由以下幾部分組成：a、旋流片：利用先進(jìn)的三維流動理論原理及設(shè)計方法，是一種性能優(yōu)良，流動阻力較小的旋 流片結(jié)構(gòu)，能使低熱值的放散氣體形成速度均勻的流場與環(huán)形火焰強(qiáng)烈接觸，形成綜合的 火焰，從而使放散氣體得到完全燃燒。b、伴燒環(huán)管：放散燃燒裝置燃燒外部四周設(shè)有伴燒環(huán)管。它的作用在于使低熱值放散氣體也 能得到充分燃燒，符合一般冶金廠家的環(huán)保需求。伴燒環(huán)管的設(shè)立為用戶在火炬處于惡劣 工況下（短時超負(fù)荷、放散量特別小、煤氣含水量過高、大風(fēng)、大雨等）運行時提供了可 靠保障。c、常明燈組件：通過優(yōu)化設(shè)計，使每盞長明燈消耗約35Nri3/h焦?fàn)t煤氣，與普通設(shè)備90NriVh 的消耗量相比，節(jié)能效果顯著，節(jié)約

11、成本。d、防風(fēng)罩：通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的防風(fēng)罩，能吸入大量空氣，與在旋流片的導(dǎo)流作用下的放散氣體充分混合、燃燒，具有極強(qiáng)的燃燒穩(wěn)定性，大大減輕了外部惡劣氣候環(huán)境對放散火炬 的影響。防風(fēng)罩通過螺栓與燃燒器防風(fēng)罩支架相連接，方便安裝。3.2.2 分子密封器：其工作原理是采用分子量較空氣小的惰性氣體作為密封氣（本項目采用氮氣 作為密封氣源），密封氣體由于浮力的作用充滿分子封工作段的上部，如此，只要使氮氣 流速大于分子擴(kuò)散速度，即可達(dá)到阻止外部空氣通過擴(kuò)散進(jìn)入火炬筒體內(nèi)，從而起到防止 回火的目的；其主要材質(zhì)為 Q345R3.2.3 放散筒體：設(shè)計時，經(jīng)多階動力響應(yīng)計算，確保在任何風(fēng)速下不產(chǎn)生共振，通過在垂

12、直方 向上布置若干抱箍和平拉桿將放散筒體所受水平風(fēng)荷載傳遞給支撐塔架。其主要材質(zhì)為 Q235R3.2.4 放散塔架：整個塔架為預(yù)應(yīng)力鋼管桁架結(jié)構(gòu)、變截面體系，塔架的立柱、斜桿、橫桿均采 用無縫鋼管，主構(gòu)件之間采用法蘭螺栓聯(lián)接。塔架在垂直方向上共分為若干個塔段，下部 為剛性角分式斜桿的剛性構(gòu)架，上部為柔性交叉斜桿的柔性構(gòu)架，柔性交叉斜桿預(yù)加拉力， 塔架中間設(shè)若干橫隔，采用柔性拉桿通過抱箍預(yù)加拉力，保持塔體穩(wěn)定性。塔體上設(shè)維修平臺四處、斜爬梯一座。爬梯及平臺的踏板采用鋼格柵結(jié)構(gòu)，有效的降低了雨水聚集對結(jié) 構(gòu)的腐蝕，所有的鋼結(jié)構(gòu)表面均采用熱浸鋅防腐處理，設(shè)計壽命30年。3.3 自動點火控制系統(tǒng)3.3

13、.1 實現(xiàn)自動點火和遠(yuǎn)操手動點火， 放散系統(tǒng)控制部分采用西門子 S7-300控制器，并能與上一 級控制系統(tǒng)通訊。3.3.2 自動點火控制系統(tǒng)由點火信號（由甲方提供）、點火程控儀、高壓發(fā)生器、高壓電纜、高壓 導(dǎo)電桿及點火嘴、燃料氣供應(yīng)管路控制閥組、常明燈組件七大部分組成。當(dāng)自動點火控制系統(tǒng)處于自動狀態(tài)時，PLC根據(jù)點火信號打開相應(yīng)的常明燈燃料氣管路氣動球閥，觸發(fā)高壓發(fā)生器通過點火嘴引燃常明燈，通過常明燈點燃伴燒環(huán)管和主燃燒器。3.3.3 自動點火程控儀具有以下功能：接受點火信號后，實現(xiàn)自動程序點火；自動判斷、監(jiān)測、顯示長明燈點火是否成功，如遇點火故障則發(fā)出報警信號；自動判斷、監(jiān)測、顯示放散氣體是

14、否被點燃，放散氣體點燃后關(guān)閉常明燈，保留伴燒環(huán)管伴燒，直至放散結(jié)束；顯示常明燈及主燃燒器工作狀態(tài)；在控制柜設(shè)自動/手動切換開關(guān)?！白詣印睜顟B(tài)下實現(xiàn)自動程序點火，“手動”狀態(tài)下 可在控制室內(nèi)手動控制點燃或熄滅常明燈。3.3.4 在各常明燈和主燃燒器上均設(shè)火焰檢測裝置，分別對各常明燈和主燃燒器進(jìn)行檢測，并 將溫度信號遠(yuǎn)傳至操作室，供操作人員監(jiān)測燃燒時常明燈和主燃燒器的工作狀態(tài)，同時便 于程控儀判斷常明燈和主燃燒器是否點燃。3.3.5 對氮氣管道及燃料氣管道壓力進(jìn)行檢測，一旦壓力過低則發(fā)出報警。3.3.6 對放散氣、燃料氣、氮氣的壓力和流量進(jìn)行全程檢測和顯示。3.4 電氣設(shè)備該放散系統(tǒng)電氣設(shè)備含三臺

15、高壓發(fā)生器、若干防爆照明燈具。4、設(shè)計制造標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范石油化工企業(yè)燃料氣系統(tǒng)和可燃?xì)怏w排放系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范 SH3009-2001環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) GB3095-96大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn) GB16297-97鋼制焊接常壓容器 JB/T4735-1997爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 GB50058-92石油化工自動化儀表選型設(shè)計規(guī)范 SH3005-1999爆炸和火災(zāi)危險環(huán)境電力裝置設(shè)計規(guī)范 GB50058-92低壓配電設(shè)計規(guī)范 GB50054-93工業(yè)企業(yè)照明設(shè)計規(guī)范 GB50034-92工業(yè)與民用電力裝置接地設(shè)計規(guī)范 GBJ65-83高聳結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GBJ135-90鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范 GBJ1

16、7-835、性能保證a）燃燒完全，將易燃和有害物質(zhì)盡可能完全地轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗己蜔o害物質(zhì)，燃盡率大于99%,排放產(chǎn)物滿足國家相關(guān)環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。b）當(dāng)最大放散氣燃燒時，地面最大熱輻射強(qiáng)度小于m2。c）當(dāng)放散氣燃燒時，地面最大噪音強(qiáng)度小于75分貝。d）放散系統(tǒng)的設(shè)計遵循SH3009-2001及其他相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)。e）高空電點火裝置可實現(xiàn)自動點火或手動點火。自動和手動切換時，需保持儀表、閥門的原狀Of）單支常明燈的燃料氣耗量約 35 Nm3/h。g）分子密封器氮氣正常耗量 58Nn3/h。6、供貨清單序號名稱規(guī)格型號材質(zhì)/規(guī)格單位數(shù)量備注一放散裝置主體設(shè)備TJFL-1000A套11主燃燒器DN1000304套1

17、含旋流片2伴燒環(huán)管304套13防風(fēng)罩及其支架DN1000304套14常明燈JN-1304套35分子密封器TJFM-DN1000Q345R套1一塔架約46m20無縫鋼管等座1鋼隔柵斜爬梯、熱浸鋅防腐三筒體及水平管1放散筒體DN1000Q235B/t=10mm套12水平上2管DN1000Q235B/t=8mm套1四自動點火控制系統(tǒng)1自動點火控制柜TJFL-IS套12工控機(jī)軟件及通訊附件套2工控機(jī)西門子套2顯示器17"液晶臺2交換機(jī)西門子臺1以太網(wǎng)通訊模塊西門子套1WINCC：件西門子套2運行版STEP微件西門子套23PLC西門子S7-300臺14火炬專用軟件套15高壓點火裝置GDI -I

18、Ie-12臺3含就地點火功能6點火嘴MDZ-5C個37高壓導(dǎo)電桿HDG-95套38高壓電纜DL-04米1809熱電偶WRNK-331套410熱電偶補(bǔ)償導(dǎo)線米100011氣動球閥DN50個1伴燒環(huán)管用12氣動球閥DN25個3長明燈用13就地點火箱臺1防爆14電動調(diào)節(jié)閥DN1000套1調(diào)節(jié)頭進(jìn)口（奧瑪）15威立巴套1放散煤氣/包控制16畢托巴套1焦?fàn)t煤氣17畢托巴套1氮氣18UPS梅蘭日蘭（成套供貨）3KVA套1停電后1肥系統(tǒng)60分鐘。19防爆照明燈套420壓力表套2氮氣、焦?fàn)t煤氣21壓力開關(guān)套2氮氣、焦?fàn)t煤氣22避雷系統(tǒng)套1五公用管道安裝材料20#管2噸Q235B套1六電氣儀表安裝材料套1七塔架

19、及筒體地錨螺栓套1注：供貨清單內(nèi)未列入，屬于供貨范圍內(nèi)的其它設(shè)備、材料均由乙方負(fù)責(zé)；管道安裝材料及電氣儀表安裝材料以施工設(shè)計所需材料及數(shù)量為準(zhǔn)。7、技術(shù)服務(wù)承諾.乙方公司是一家技術(shù)密集型的工程公司，依托同濟(jì)大學(xué)雄厚設(shè)計、開發(fā)力量及其所擁有的 完善試驗測試設(shè)備，乙方公司可以提供滿足冶金企業(yè)各類燃?xì)夥派⒃O(shè)備質(zhì)量、技術(shù)要求的 煤氣放散設(shè)備。.乙方公司本身具有完善的質(zhì)量控制保證體系，雄厚的經(jīng)濟(jì)實力和技術(shù)力量，可為用戶提供產(chǎn)品的終身服務(wù)。乙方公司有專門的工程維修服務(wù)部，配有專門的安裝、調(diào)試及維修保養(yǎng)的 人才。因而，可為用戶提供從方案設(shè)計、生產(chǎn)、配套、調(diào)試到操作人員培訓(xùn)及售后服務(wù)等 一系列全方位的服務(wù)，達(dá)到國內(nèi)高標(biāo)準(zhǔn)的水平。.對于工業(yè)可燃廢氣的燃燒處理，乙方公司一貫按有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶嶋H情況提供煤氣放 散裝置，以滿足鋼廠用戶的特殊使用要求，在冶金、石化行業(yè)已經(jīng)得到證明。.對于冶金行業(yè)的高爐、轉(zhuǎn)爐和焦?fàn)t的煤氣放散項目， 乙方公司組成專門項目組從技術(shù)方案設(shè) 計開始，即會與設(shè)計院和用戶緊密合作，提供多套設(shè)計方案供用戶和設(shè)計院選擇。.乙方負(fù)責(zé)設(shè)備供貨、安裝、調(diào)試，乙方公司需派有經(jīng)驗的工程技術(shù)人員赴現(xiàn)場，會同用戶一 起對安裝質(zhì)