淮鋼一軋焦?fàn)t煤氣利用改造方案及實施效果

王朝群

（江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司技改處 江蘇淮安223002）

江蘇沙鋼集團淮鋼特鋼股份有限公司目前擁有一條從意大利引進的具有國際先進水平的70噸超高功率電爐－精煉爐－連鑄－連軋“四位一體”的短流程優(yōu)鋼中小型棒型材生產(chǎn)線和一條國內(nèi)先進水平的100噸轉(zhuǎn)爐－LF鋼包精煉爐－RH真空脫氣爐－連鑄－配套中、小型棒型材連軋生產(chǎn)線各一條；一條從意大利引進的可生產(chǎn)直徑380－600mm的大圓坯生產(chǎn)線，及與之配套的直徑90－250mm特鋼大棒材生產(chǎn)線,年產(chǎn)彈簧鋼、軸承鋼、船用錨鏈鋼、合金管坯鋼、汽車用鋼等優(yōu)特鋼、材300萬噸。

淮鋼軋鋼廠設(shè)四個車間，其中三軋、四軋車間的加熱爐使用淮鋼高爐煤氣作為熱源，一、二軋使用部分焦?fàn)t煤氣作為熱源。

淮鋼焦化廠現(xiàn)有2座焦?fàn)t，每座焦?fàn)t煤氣發(fā)生量為20500 m3/h。焦?fàn)t煤氣總管經(jīng)公司內(nèi)運河大橋后至焦?fàn)t煤氣柜后經(jīng)加壓送至淮鋼發(fā)電、燒結(jié)、電爐、精整、球團等用氣點。

1 方案提出

淮鋼成立于70年代，位于大運河北邊，隨著公司的不斷發(fā)展壯大，于1995年在大運河南側(cè)新上一條電爐---連軋生產(chǎn)線，于2002年新上馬一條長流程生產(chǎn)線。隨著公司技改的進一步深入，先后于2000年、2006年對大運河北邊的老區(qū)進行一系列的技術(shù)改造，淘汰落后產(chǎn)能，新上了一條80萬噸的棒材生產(chǎn)線（即一軋車間）和一條年產(chǎn)80萬噸焦炭生產(chǎn)線，由于老區(qū)位置緊張，將焦?fàn)t煤氣柜建設(shè)在大運河南側(cè)。

一軋車間使用的熱源隨著市場情況的變化而不斷的發(fā)生改變，最先使用的是用重油，后來使用部分焦油與重油混燒，2006年新焦化廠生產(chǎn)后又對燒嘴進行改造，改用焦?fàn)t煤氣和部分焦油混燒，保證加熱爐的生產(chǎn)。由于一軋使用的焦?fàn)t煤氣沒有經(jīng)過加壓機加壓，存在壓力不穩(wěn)定的現(xiàn)象，造成一軋使用焦?fàn)t煤氣量較少，不能滿足加熱爐正常生產(chǎn)的需要。為保證生產(chǎn)的正常，一軋使用焦油作為一部分熱源來補充，根據(jù)統(tǒng)計，2012年1-8月份平均每月使用焦油1350t（按3000元/t計算，每月增加成本約400萬元），導(dǎo)致生產(chǎn)成本的上升，為了降低生產(chǎn)成本，提出用煤氣替代焦油，達到節(jié)能的目的。

2 改造方案

2.1 根據(jù)淮鋼內(nèi)部用氣點平衡情況，在目前各用戶中，只有發(fā)電廠可以停用焦?fàn)t煤氣。因為發(fā)電廠作為淮鋼的自備電廠，主要依靠淮鋼高爐煤氣進行發(fā)電，同時發(fā)電廠還起著調(diào)節(jié)淮鋼內(nèi)部煤氣資源的作用，在煤氣滿足公司生產(chǎn)要求的情況下，優(yōu)先使用熱值高的煤氣。由于煤氣發(fā)電效率低，在煤氣用量不滿足的情況下，優(yōu)先停發(fā)電用焦?fàn)t煤氣來保證一軋用氣。

2.2 因為一軋使用的焦?fàn)t煤氣未經(jīng)加壓從焦?fàn)t直接供氣，因此煤氣壓力較低，擬增加一組增壓風(fēng)機以滿足生產(chǎn)要求。

3 具體實施方案

3.1 位置選擇

通過對一軋廠加熱爐周圍設(shè)施及焦?fàn)t煤氣管道的走向情況調(diào)查，經(jīng)過與分廠一起討論，并征得公司同意，選址確定在加熱爐西側(cè)廠房外的綠化帶內(nèi)。

3.2 參數(shù)的選擇

3.2.1 工藝設(shè)計

在位于一軋廠廠房西門外原有給一軋廠加熱爐供氣的DN500總管上設(shè)置電動切斷閥。在切斷閥的進出口設(shè)置風(fēng)機旁路，旁路的進出口均設(shè)置DN500手動切斷閥。風(fēng)機設(shè)置兩臺，一用一備，兩臺風(fēng)機并聯(lián)布置，風(fēng)機的進出口均設(shè)DN500電動切斷閥。

3.2.2 風(fēng)機選型

風(fēng)機型號：9-12 7.8#

輸送介質(zhì)：焦?fàn)t煤氣

風(fēng)機流量：6000Nm3/h

進口壓力：1~2kPa

出口壓力：6kPa

冷卻水量：1.5~2m3/h

冷卻水壓力：0.1~0.3MPa

氮氣耗量：20 m3/h

氮氣壓力：≥0.1MPa

3.2.3 氮氣系統(tǒng)

氮氣取自位于一軋廠廠房西側(cè)高、焦?fàn)t煤氣排水器聯(lián)合平臺上的現(xiàn)有DN25吹掃管，原有氮氣壓力~0.8MPa，需經(jīng)減壓至~0.12MPa，供新建煤氣管道吹掃及風(fēng)機的氮封。氮氣系統(tǒng)管路需設(shè)置切斷閥、流量計量裝置、減壓閥、安全閥，及減壓前后的壓力監(jiān)測裝置。

3.3 施工方案的確定

風(fēng)機參數(shù)確定后，經(jīng)過技改處與分廠的多次討論、協(xié)商后，確定了以下的施工方案：

3.3.1 增壓風(fēng)機擋雨棚

考慮到焦?fàn)t煤氣屬于第2.1類易燃易爆氣體，對廠房防爆等級要求較高，由于安裝地點位置較小，因此不考慮建設(shè)加壓風(fēng)機房，但根據(jù)工藝需要，新建增壓風(fēng)機擋雨棚布置在軋鋼北線主軋跨廠房西側(cè)、緊鄰現(xiàn)有煤氣閥門平臺西側(cè)的綠化場地內(nèi)。

3.3.2 檢修平臺

檢修平臺緊鄰風(fēng)機擋雨棚南側(cè)布置。距離主軋跨廠房約7.5m。

3.3.3 在操作方面

采用現(xiàn)場和就地操作2種方式，通過設(shè)定風(fēng)機出口壓力來自動調(diào)節(jié)風(fēng)機的轉(zhuǎn)速，以達到風(fēng)機出口壓力穩(wěn)定的目的，保證生產(chǎn)正常運行。另為安全起見，如果風(fēng)機故障后停機，另外一臺風(fēng)機不考慮自動啟動，必須安排檢修人員到現(xiàn)場落實情況后在現(xiàn)場啟動風(fēng)機。

4 運行效果

該設(shè)備于2013年4月9日正式運行，經(jīng)過3個月的運行，效果較好，基本達到了設(shè)想的目標(biāo)。

由于在焦?fàn)t煤氣總管上增加了一組加壓風(fēng)機，使焦?fàn)t煤氣壓力提高到6Kpa，滿足了加熱爐的生產(chǎn)需要，另外通過公司生產(chǎn)能源部門的統(tǒng)一調(diào)度合理安排各個用氣點的焦?fàn)t煤氣使用量，從而保證一軋加熱爐的使用。據(jù)統(tǒng)計焦油消耗下降了450t/月，減少費用支出約100多萬元。

[1]姚昭章.煉焦學(xué)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1995.