燃气锅炉煤气管网疏水系统的优化设计

冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期燃气锅炉煤气管网疏水系统的优化设计张文善，王伟明，陈永峰，刘恒，王杨华(安阳钢铁集团有限公司动力厂，河南安阳455004)【摘要】针对煤气管网疏水系统中存在的问题进行分析，通过采取有效的解决措施，取得了很好的效果，保证了煤气锅炉的安全稳定运行。【关键词】煤气系统；疏水；优化设计【中图分类号】TQ547.9【文献标识码】B【文章编号】1006-6764(2015)08-0018-02OptimizingDesignoftheDrainageSystemofGasPipeNetworkforGasBoilersZHANGWenshan,WANGWeiming,CHENYongfeng,LIUHeng,WANGYanghua(ThePowerPlantofAnyangIron&SteelGroup,Anyang,Henan455004,China)【Abstract】Problemsexistinginthedrainagesystemofgaspipenetworkwereanalyzedandeffectivemeasuresweretaken,whichhasachievedgoodeffectandensuredsafeandsta-bleoperationofthegasboiler.【Keywords】gassystem；drain;optimizingdesign1前言煤气是多种可燃和不可燃的单一气体组成的混合气体，其中含有水蒸汽、焦油蒸汽以及粉尘固体微粒等。煤气中的水蒸汽遇冷凝结成水聚集在管道最低端，长时间会对煤气管道造成腐蚀，所以要人为地设置一个最低端口，把汇集的凝结水抽排出来，送进净化设备(酚水池等)。由于煤气的毒性以及易爆炸性，为了确保安全，不能直接将疏水管道连接至煤气废水净化设备，且有些煤气废水净化装置(如酚水池)对疏水水质也有要求规范，在这种情况下我们往往采用一种称作煤气水封的排水器，它在煤气管网中的作用是连续不断地排出管道内的冷凝水，且排水器中水封高度压力大于正常情况下的煤气管网压力，不会发生煤气泄漏的情况，因此煤气水封是保证煤气管网安全畅通的一种必要附属设施。2概述安钢7#~9#锅炉为江西锅炉厂设计的以燃高炉煤气为主、焦炉煤气为辅的中温、中压电站锅炉，型号为：JG-130/3.82-Q，蒸发量为130t/h，2005~2007年相继建成投产，为站内汽轮机组运行提供压力3.3±0.2MPa、温度435±10℃的过热蒸汽。锅炉煤气系统疏水采用了双室双管道高焦煤气混合式水封（见图1），随运行时间的增长，煤气系统疏水逐渐暴露出来一些安全隐患。图1高、焦炉煤气的排水管要分区间设置3存在的问题3.1水封设计存在缺陷，高炉煤气（设计压力10~20kPa）和焦炉煤气（设计压力5~10kPa）运行压力不同，共用一个煤气水封，当压力波动大时易造成煤气反窜。3.2煤气水封气侧缺少放气阀，在补水过程中上部易形成封闭死区，水不易补满，造成密封水压降低。3.3炉前煤气立管下侧取样放水阀（图2）位置较高，煤气带到末端的凝结水存在排水死区。以上问题造成煤气管道疏水方面存在较大的安全隐患。排污阀溢流水焦炉煤气高炉煤气水封补水排污阀18冶金动力METALLURGICALPOWER2015年第8期总第186期（上接第15页）以前未引起重视的焦炉煤气含尘问题，随着后续工艺对煤气质量要求越来越高、环保压力越来越大，焦炉煤气含尘问题会逐步凸显出来，因焦炉煤气中含有焦油、萘等杂质，焦炉煤气除尘技术一直是个难题，就目前而言主要采取喷淋的方式降低焦炉煤气中的含尘量，喷淋虽然有一定的效果，但带来的问题是煤气中含水量大大增加，对管道的运行负荷、腐蚀都有影响，为此，建议焦炉煤气净化系统在成本可以承受的前提下，尽量降低出口煤气温度，既可以达到降低焦炉煤气中总杂质的含量，也可以降低煤气流速，降低煤气携带粉尘的能力。收稿日期：2014－04－27作者简介：林永辉（1982-），男，2004年毕业于武汉理工大学化学工程与工艺专业，工程师，现从事燃气技术管理工作。炉膛图2煤气管道疏水存在问题示意图2013年9月9#锅炉大修期间对煤气水封进行维检，排尽内部存水、清理底部淤泥，补水时虽正常溢流，但由于气侧缺少放气阀导致空气未排净，造成气侧水柱降低、水封压力减小，在利用焦炉煤气点火时（先通焦煤点火，着火稳定后再通高煤），焦煤通过煤气水封反窜入高煤管道，同时由于锅炉四角个别高炉煤气切断阀不严密，造成高炉煤气管道回火，冲击力致高炉煤气支管调节挡板变形报废，高炉煤气管道泄漏，影响到生产及人身安全。4解决措施（1）利用检修机会新增加一套煤气水封，实现高炉煤气和焦炉煤气疏水的分离。把焦炉煤气输水管道接入新增加的煤气水封，高炉煤气疏水单独使用原来的煤气水封。（2）在水封气侧增加补水排气口，确保密封水能够补满。（3）煤气末端立管底部增加疏水阀，并利用管道将煤气管道末端聚集的凝结水分别引至高炉、焦炉煤气水封（图3）。图3改进措施示意图（4）将煤气水封作为特种设备，纳入专项管理，提高点检、维护、检修重视度，确保运行安全。5实施后效果高炉煤气和焦炉煤气水封的分离，从根本上杜绝了由于煤气压力波动发生反窜事故；通过对煤气水封在气侧增加排气口，保证了密封水能够补满到位，确保了水封水位高度，防止了发生煤气击穿事故；增加末端煤气管道疏水，保证了排水的彻底，也保证了煤气热值的稳定。实施改造后，煤气管网运行良好，煤气热值稳定，有效保证了煤气锅炉的安全运行。[参考文献][1]全国特种作业人员安全技术培训考核统教材编委会.冶金行业煤气安全作业(新版)[M].北京：气象出版社，2011.[2]张天启.煤气安全知识300问[M].北京：冶金工业出版社，2012.收稿日期：2015－05－06作者简介：张文善（1986-），男，2008年毕业于安阳工学院机械设计制造及其自动化专业，本科学历，助理工程师，现从事热工专业技术工作。炉膛19