萬m高爐煤氣柜技術(shù)規(guī)格和功能描述

1、10萬m3高爐煤氣柜項(xiàng)目技術(shù)規(guī)格和功能描述1 項(xiàng)目簡況唐山東華實(shí)業(yè)集團(tuán)有限公司 120 萬噸鋼鐵項(xiàng)目，為了儲存高爐煤氣和穩(wěn)定管網(wǎng)壓 力，要求配套設(shè)計(jì)一座高爐煤氣儲配站，站內(nèi)主要設(shè)施有：1OX1O4m3干式煤氣柜、綜合值班樓、其它所有配套設(shè)施等。2設(shè)計(jì)依據(jù)（1 ） 業(yè)主技術(shù)要求；（2）國家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。3 設(shè)計(jì)原則（1）嚴(yán)格遵守國家現(xiàn)行的規(guī)程、規(guī)范及有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)；（2）充分利用現(xiàn)有設(shè)施和場地 ,盡量節(jié)省投資；（3）設(shè)計(jì)采用先進(jìn)、適用、安全、可靠的技術(shù)，有利于集中管理、減少定員和提高 經(jīng)濟(jì)效益；（4）重視安全、消防和能源計(jì)量，提高節(jié)能效益，注意環(huán)境保護(hù)。4 項(xiàng)目內(nèi)容和項(xiàng)目范圍一、項(xiàng)目內(nèi)容

2、（1）新建一座1OX1O4m3干式高爐煤氣柜及其基礎(chǔ)；（ 2） 新建站區(qū)內(nèi)的配套公輔設(shè)施： 一座綜合操作值班樓，兩層一樓配電室，二樓主控室； 站區(qū)內(nèi)的自動化儀表； 站區(qū)內(nèi)的供配電、照明及防雷接地； 站區(qū)內(nèi)的給、排水及消防設(shè)施； 站區(qū)工藝管線； 站區(qū)內(nèi)電訊和火災(zāi)報(bào)警； 站區(qū)內(nèi)通風(fēng)和空調(diào)設(shè)施； 站區(qū)圍墻、大門及消防通道； 設(shè)置隔油池不小于300M3和消防水池不小于200M3。二、項(xiàng)目范圍 思安新能源股份有限公司總承包，本項(xiàng)目總包范圍以圍墻或紅線為界，紅線范圍 內(nèi)的所有設(shè)施均在總包和設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，各種站區(qū)管道（煤氣、氮?dú)狻⒄羝?、給排水等 >以紅線外 1m 為界、兩路供電由業(yè)主送至受電端子，與外界

3、的電訊聯(lián)系由業(yè)主負(fù)責(zé)。5 干式高爐煤氣柜一、 高爐煤氣柜的主要技術(shù)參數(shù)氣柜型式：多邊形稀油密封型 <MAN 型）；公稱容積：10 104m3；儲存氣體：高爐煤氣；儲氣溫度：-10- +60 r；工作壓力：12500 196Pa±；煤氣含塵量：< 10mg/rn ；氣柜邊長：5.900m；氣柜邊數(shù)：24；外接圓直徑：45.202n；氣柜底面積：1600n2；回廊層數(shù)：4 層；活塞行程 ：62.500n；活塞升降速度：0- 1.5n/nin ；氣柜總高 ：80.880n；油泵站數(shù)量 ：4 個；煤氣吞吐量正常 ：350,000- 74,000n3/h；最大 ：3148,000

4、n3/h。二、10X104m3高爐煤氣柜的工作原理和工藝流程稀油密封型干式柜的柜體為一正多邊形棱柱體。它由底板、立柱、側(cè)板、柜頂和 回廊組成。在棱柱體內(nèi)裝有一個能上下移動的活塞，煤氣由氣柜底部進(jìn)入，儲存在由 底板、側(cè)板和活塞所組成的空間內(nèi)。通過在活塞上加配重的方法可使氣柜內(nèi)儲存的煤 氣達(dá)到所需的工作壓力。當(dāng)廠區(qū)煤氣總管內(nèi)的煤氣量增多，煤氣進(jìn)口總管壓力大于氣 柜工作壓力時，煤氣就進(jìn)入氣柜推動活塞上升；當(dāng)煤氣總管壓力低于氣柜工作壓力 時，活塞下降將煤氣送入廠區(qū)管網(wǎng)。這樣煤氣柜就起到了自動平衡全廠煤氣管網(wǎng)壓力 的作用，不僅可以減少煤氣放散量，也有利于煤氣用戶的穩(wěn)定燃燒。為防止活塞在上、下移動時泄漏煤

5、氣，在活塞與側(cè)壁之間設(shè)有密封裝置。密封裝 置的油溝 < 即活塞油溝）內(nèi)保持一定高度的密封油，從而起到密封煤氣的作用。密封油 通過油泵站實(shí)現(xiàn)密閉循環(huán)使用，從而保證了干式煤氣柜能長期、穩(wěn)定、安全地運(yùn)行。氣柜投產(chǎn)或檢修時需用氮?dú)鈱駜?nèi)空氣或煤氣進(jìn)行置換。柜體上設(shè)有 DN100 的氮 氣管道，接點(diǎn)壓力0.30.4MPa。為了在冬天保證氣柜正常運(yùn)行，需對底部油溝和油水分離器中的積存的水進(jìn)行保溫，站區(qū)設(shè)有DN65的蒸氣管道，接點(diǎn)壓力0.30.4 MPa,用量約0.5t/h。三、10X104m3高爐煤氣柜柜體設(shè)計(jì)10 X104m3干式高爐煤氣柜的柜體由如下 5部分組成：底板和底部油溝底板中心由 5mm

6、 鋼板焊成，其邊部為 6mm 鋼板焊成，底部油溝與底板有一個臺 階，利于安裝和緩解底板的焊接殘余應(yīng)力。側(cè)板與立柱側(cè)板為冷彎 C 型鋼板。側(cè)板厚度：運(yùn)行段（活塞運(yùn)行段 >為6mm；非運(yùn)行區(qū)段為5mm。立柱為工字鋼與厚鋼板組成的組合鋼柱。活塞活塞是以 24榀徑向設(shè)置的桁架為主骨架的空間桁架體系。活塞中心處設(shè)有一桶狀 的焊接圓環(huán)，以便與活塞桁架的連接，桁架的另一端設(shè)有上、下導(dǎo)輪，與柜體的組合 立柱滾動接觸。在活塞的周邊設(shè)有活塞油溝，其中安裝密封機(jī)構(gòu)，用于密封柜內(nèi)煤氣。<4）柜頂與風(fēng)帽柜頂也是以徑向布置 24榀桁架為主骨架的空間桁架體系。在柜頂?shù)闹行脑O(shè)有一個 型鋼組成的中心環(huán)，桁架一端與中

7、心環(huán)連接，另一端用高強(qiáng)螺栓與柜體立柱連接。中心環(huán)上安放了平臺，供安裝內(nèi)部吊籠。(5電梯井筒與爬梯電梯井為6mm厚鋼板卷成直徑2.65m的鋼園筒。同時電梯井筒也作為爬梯的承 重結(jié)構(gòu)。圍繞井筒四周設(shè)有坡度小于 45。的爬梯，供緊急救護(hù)和施工通道。爬梯與各層 回廊之間設(shè)有連接平臺。四、密封裝置及密封油系統(tǒng)(1) 密封裝置在活塞外周邊上設(shè)有活塞油溝及密封裝置。密封裝置是干式煤氣柜能否安全運(yùn)行 的重要部件，它的基本功能是既要保證活塞能順利運(yùn)行，又要保證不泄漏煤氣。本設(shè)計(jì)采用的是帶有分隔帆布的密封裝置，它由滑板、懸掛裝置、壓緊彈簧和帆 布等組成。這種密封裝置是目前國際、國內(nèi)很先進(jìn)的一種密封裝置之一。(2)

8、 油溝分隔裝置活塞在運(yùn)行時會發(fā)生傾斜，為防止活塞傾斜時密封油由高點(diǎn)全程向低點(diǎn)流動，使 高點(diǎn)油位迅速降低，造成煤氣泄漏。設(shè)計(jì)采用8個油溝分隔裝置，將整個活塞油溝分成8個單獨(dú)的部分。這樣，當(dāng)活塞發(fā)生傾斜時，密封油只能在1個區(qū)段內(nèi)流動，高點(diǎn)油位不會迅速下降，確保了使用安全。(3) 密封油供給系統(tǒng)密封油供給系統(tǒng)主要由油泵站、油上升管、預(yù)備油箱、活塞油溝及底部油溝組成，形成一個密閉循環(huán)系統(tǒng)，以確保煤氣柜的安全運(yùn)行。(4) 密封油密封油應(yīng)具有粘度高、凝固點(diǎn)低、閃點(diǎn)高和油水分離性能好等特性，并具有在煤 氣中長期使用而各項(xiàng)性能穩(wěn)定的特點(diǎn)。本設(shè)計(jì)選用國產(chǎn)干式煤氣柜專用密封油，其性能參數(shù)詳見下表。表1密封油的技術(shù)

9、指標(biāo)運(yùn)動粘度60 C)厘沲比重 <20 °C /4°C)凝固點(diǎn)C)閃點(diǎn)開口)C)抗乳化性min)添加劑防銹劑、抗氧化劑、防乳化劑等A Q一座10X10 m煤氣柜共需密封油約140噸（5）底部油溝沿著氣柜底板四周設(shè)有底部油溝。底部油溝的作用是收集從活塞油溝沿側(cè)板內(nèi)壁 流下的密封油。底部油溝的寬度為 1200mm,高度xxxxmm。正常生產(chǎn)時，底部油溝底 部有xxxmm高的水，水上面有xxmm的油位。當(dāng)活塞油溝檢修時，底部油溝能貯存活 塞油溝放下的全部油量。底部油溝中設(shè)有兩根 DN40的蒸汽加熱器，冬天時也可給底部油溝中的水進(jìn)行保 溫。必要時可以間接加熱密封油。（6）油泵

10、站沿氣柜的四周設(shè)有 4個油泵站，每個油泵站內(nèi)設(shè)有一個油水分離器及兩臺供油泵，其中一臺生產(chǎn)、一臺備用 <必要時也可以兩臺同時運(yùn)行）。供油泵采用螺桿泵< 配防爆電機(jī)）,每臺供油泵的供油能力為2.3m3/h。每臺油泵設(shè)有運(yùn)行時間累計(jì)表，通過時間累計(jì)表可以知道每臺泵每天的運(yùn)行時 間。若每臺泵運(yùn)行時間相近，則可以認(rèn)為氣柜密封裝置運(yùn)行是正常的。在不同季節(jié) 里，每臺油泵的運(yùn)行時間會是不一樣的。通常夏季每臺油泵的累計(jì)運(yùn)行時間不超過6小時為正常；冬季每臺油泵的累計(jì)運(yùn)行時間不超過4小時為正常。油泵站的油水分離器中設(shè)有蒸汽加熱管，冬天需對積存在油水分離器底部的水進(jìn) 行保溫。（7）預(yù)備油箱氣柜上部側(cè)板上設(shè)

11、有4個預(yù)備油箱，接受4個循環(huán)油泵的打來的密封油。預(yù)備油 箱的貯油量，約可維持氣柜正常工作46小時。五、氣柜附屬設(shè)施為了確保煤氣柜的正常運(yùn)行、安全生產(chǎn)和方便操作工的巡回檢查，煤氣柜除了上述主要裝置外，還設(shè)計(jì)有如下的附屬設(shè)施，詳見表2表210 104m3干式煤氣柜附屬設(shè)施序名稱規(guī)格數(shù)量備注1高爐煤氣進(jìn)出口DN1800各1個2煤氣放散管DN8001個3 緊急放散管6個4 吹掃氣體放散管3個5 柜底排水管2個序名稱規(guī)格數(shù)量備注6底部油溝吹掃管4個7底部油溝蒸汽加8組8人孔10個9鼓風(fēng)機(jī)接口1個1窺視孔4個01濺油收集板4個11活塞導(dǎo)輪48個21活塞傾斜測定裝4個31活塞防回轉(zhuǎn)裝置2個451內(nèi)部防爆吊籠

12、1個采用防爆內(nèi)制動電機(jī)，并可自動跟蹤活塞運(yùn)動1手動救護(hù)裝置1個61外部防爆電梯1部1外部走梯1個設(shè)在電梯井筒外圈81柜容指示器1個92油泵房4個0 主要附屬設(shè)施如下:(3) 氣柜煤氣進(jìn)出口管煤氣進(jìn)出口管管徑為 120X7。煤氣進(jìn)出口管經(jīng)地坑由氣柜底部進(jìn)入柜內(nèi)，并高 出柜底板上表面。為了減少地坑深度，管道進(jìn)入地坑后由圓管變?yōu)榫匦喂堋?4) 煤氣緊急放散管為了防止活塞沖頂，在煤氣柜上部 活塞運(yùn)行的最高位處)設(shè)有 6根350X350mm2 的煤氣緊急放散管。該管沿柜體外壁鋪設(shè)，并高出氣柜檐口4m。(5) 氮?dú)獯祾吖芗按祾邭怏w放散管氣柜投產(chǎn)或停產(chǎn)檢修時，均采用氮?dú)庵脫Q柜內(nèi)的空氣或煤氣。在氣柜下部側(cè)板

13、上設(shè)有一個DN100的氮?dú)獯祾呓宇^和三根 DN200的吹掃氣體放散管，放散管管口高出 地面20m以上。氮?dú)獯祾吡考s50m3/min，接點(diǎn)壓力0.30.4MPa。(6) 外部電梯及走梯為方便操作人員上氣柜檢查氣柜運(yùn)行情況，設(shè)外部電梯一部< 技術(shù)參數(shù)見下表)，并在電梯井筒外側(cè)設(shè)有盤旋走梯，以供停電時使用。表3外部電梯主要參數(shù)項(xiàng)目參數(shù)防爆級別2區(qū)載重量500kg提升速度0.5m/s提升高度74m轎箱尺寸1000X1400mm轎箱高度2.2m停層x站x門轎門900mm廳門封閉式操縱形式xpmv轎箱內(nèi)按鈕選層自平自開門)(7) 內(nèi)部吊籠內(nèi)部吊籠放置在風(fēng)帽內(nèi)的平臺上，它的作用是將人員送到柜內(nèi)活塞平臺

14、上，以便 對活塞進(jìn)行保養(yǎng)、檢查和維修。該設(shè)備為電動卷揚(yáng)式，所有電氣設(shè)備均按1區(qū)防爆要求選用。吊籠能對活塞平臺自動跟蹤，在平臺上可操縱吊籠。吊籠井站臺門設(shè)有安全門鎖，該門鎖只有吊籠停在 指定位置時，站臺門才能打開，從而保證了操作人員出入吊籠的安全。內(nèi)部吊籠技術(shù) 性能詳見表2-4。表3.834內(nèi)部吊籠技術(shù)性能表形式電動卷揚(yáng)防爆級別1區(qū) < 采用防爆內(nèi)制動電機(jī))操作方式內(nèi)外人工操作承載能力250kg升降速度0.3m/s提升高度72m站臺門拉門，備有安全門鎖自動裝置自動跟蹤活塞安全裝置防止過載、過速、過升，站臺安全門鎖，繼電時緊急手動卷揚(yáng)(8)手動救護(hù)裝置當(dāng)內(nèi)部吊籠因故障或發(fā)生突然停電等非常事件

15、時，須將活塞平臺上的人員迅速 提升到柜頂，為此在柜頂另設(shè)了一套手動救護(hù)裝置。該裝置安在內(nèi)部吊籠的傳動裝置 平臺上，承載能力為80公斤，操作方式為手動卷揚(yáng)，操作用力10公斤，并設(shè)防逆轉(zhuǎn)制動裝置。(9) 柜容指示器為了顯示活塞瞬時位置及氣柜貯氣量，設(shè)置了柜容指示器。該裝置既能在值班 室內(nèi)連續(xù)顯示貯氣量及活塞位置，也能就地直觀讀出氣柜儲氣量。(10) 活塞導(dǎo)輪為了使活塞上下運(yùn)行平穩(wěn)和防止活塞過度傾斜，在活塞的各個角的桁架上各安 裝一對導(dǎo)輪，上下導(dǎo)輪的中心距約為 4.6m。活塞導(dǎo)輪分彈簧導(dǎo)輪和固定導(dǎo)輪兩種；氣柜的陽面?zhèn)仍O(shè)置了彈簧導(dǎo)輪，氣柜的背陽面?zhèn)仍O(shè)置固定導(dǎo)輪。10X104m3干式煤氣柜共有48個導(dǎo)輪

16、，其中彈簧導(dǎo)輪xx 個, 其余為固定導(dǎo)輪。(11) 活塞防回轉(zhuǎn)裝置本裝置用于防止活塞在運(yùn)行過程中產(chǎn)生回轉(zhuǎn)。在氣柜南北軸線的立柱導(dǎo)軌處各設(shè) 置1個防回轉(zhuǎn)裝置。本裝置通過重錘杠桿將黃銅導(dǎo)向塊壓緊在立柱導(dǎo)軌上，使它可隨 活塞運(yùn)行而沿導(dǎo)軌上下滑動，并可防止活塞產(chǎn)生回轉(zhuǎn)。6干式高爐煤氣柜站區(qū)工藝設(shè)計(jì)10 X104m3干式高爐煤氣柜站區(qū)工藝設(shè)計(jì)包括：10X104m3干式高爐煤氣柜及站區(qū)設(shè) 施的總圖布置、工藝管道設(shè)計(jì)、供配電、和自動化儀表要求等。一、煤氣柜站區(qū)設(shè)施干式煤氣柜站區(qū)內(nèi)的工藝設(shè)施有：一座10X104m3干式高爐煤氣柜柜體、四座油泵站、一座外部電梯機(jī)房、煤氣進(jìn)出口管道以及綜合操作值班室等，主要設(shè)施如

17、下：(1)站區(qū)工藝管道設(shè)計(jì)1)煤氣管道10X104m3高爐煤氣柜設(shè)有1根DN1800的煤氣進(jìn)出口管。煤氣進(jìn)出口管通過地坑1OX1O4m3高爐煤進(jìn)入煤氣柜。煤氣進(jìn)出口管與站區(qū)圍墻外的廠區(qū)煤氣總管相連。這樣 氣柜就可以根據(jù)煤氣總管的壓力，自動 呑'吐'煤氣。為了控制進(jìn)、出煤氣柜的流量和在必要時可以切斷煤氣，在站區(qū)內(nèi)的煤氣進(jìn)出口 管上設(shè)有電動蝶閥、U形水封和電動調(diào)節(jié)閥。為了防止活塞沖頂和在必要時放散氣柜內(nèi)煤氣，在高爐煤氣進(jìn)出口管上接出1根DN800煤氣放散管。煤氣放散管沿煤氣柜側(cè)壁爬上煤氣柜頂。煤氣放散管的最高點(diǎn)高 出煤氣柜頂部4m。站區(qū)內(nèi)的煤氣管道均架空敷設(shè)。站區(qū)內(nèi)的煤氣管道的布置

18、詳見附圖。2)蒸汽和氮?dú)夤艿涝O(shè)計(jì)因?yàn)槎鞖夤竦牡撞坑蜏闲枰兀緟^(qū)內(nèi)設(shè)有一根DN65蒸汽管道，蒸汽壓力為 0.30.4MPa。本設(shè)計(jì)站區(qū)內(nèi)的煤氣柜和煤氣管道的置換氣體均采用氮?dú)?，站區(qū)內(nèi)設(shè)有一根DN100的氮?dú)夤艿?。氮?dú)鈮毫?0.30.4MPa。站區(qū)內(nèi)DN65蒸汽管道和DN100氮?dú)夤艿?，均沿煤氣管道鋪設(shè)。二、高爐煤氣柜的自動化控制10丸04m3煤氣柜設(shè)有完善的測控儀表及聯(lián)動保護(hù)措施，可以確保煤氣柜安全、連 續(xù)的運(yùn)行。(1)測控項(xiàng)目及要求測控項(xiàng)目及要求詳見下表。表3.8.3-510 W4m3煤氣柜儀表測控項(xiàng)目序號檢測項(xiàng)目要求備注數(shù)量實(shí)際測量范圍就地PLC警動磚一)壓力1儲氣壓力22各油泵吸8

19、3各油泵出84煤氣進(jìn)/出15口管壓力總管16給水總管17吹掃用氮1序號檢測項(xiàng)目要求備注數(shù)量實(shí)際測量范圍就地PLC警動磚二）溫度8煤氣進(jìn)/出19底部油溝210柜內(nèi)煤氣溫度211油泵站油室溫度4三）流量12蒸汽流量113氮?dú)饬髁?四）閥門控制14煤氣進(jìn)出 口管調(diào)節(jié)閥開 度115煤氣放散管調(diào)節(jié)閥開度116煤氣進(jìn)出口管電動蝶閥開度117煤氣放散管電動蝶閥開度1五）其它18氣柜儲氣量119活塞油位820活塞位置121活塞升降速度122活塞上部CO含量423各油泵啟動時8序號檢測項(xiàng)目要求備注數(shù)量實(shí)際測量范圍就地PLC警動磚間24活塞傾斜測定1說明：帶“規(guī)要求測控的項(xiàng)目；帶 “ *為同步輸入煤氣管理中心(2)煤氣柜的報(bào)警和聯(lián)動保護(hù)表383-5氣柜儲氣量 活塞位置)的報(bào)警與閥門聯(lián)動保護(hù)儲氣量4(X03m >活塞位置(m語音報(bào)警(儲氣量高爐煤氣 進(jìn)、出口 管電動調(diào) 節(jié)閥高爐煤氣進(jìn) 出、口管 電動蝶閥煤氣放散 管電動調(diào) 節(jié)閥煤氣放散管電動蝶閥備注9.559.4儲氣量過多關(guān)開> 9> 56.3儲氣量多關(guān)XX%開9156.36.3開開V 1V 6.3儲氣量少關(guān)XX%開0.53.1儲氣量過少關(guān)開表383-6氣柜內(nèi)部溫度報(bào)警柜內(nèi)溫度c)語音報(bào)警備注> 60溫度過高< 60正常表383-7柜內(nèi)