優化煤氣管網結構及運行模式，減少煤氣放散

萬卓耿

（福建三鋼集團有限責任公司動力能源公司，福建三明365000）

優化煤氣管網結構及運行模式，減少煤氣放散

萬卓耿

（福建三鋼集團有限責任公司動力能源公司，福建三明365000）

分析了福建三鋼廠區內煤氣回收利用存在的問題及原因，并采取措施優化煤氣系統，合理調配資源，基本實現了焦爐煤氣及高爐煤氣零放散、轉爐煤氣少放散的目標。

煤氣；放散；回收利用

1 前言

面對國際金融危機的持續影響和國內復雜多變的市場形勢，加上鋼鐵產能過剩，市場需求疲軟等因素，使得冶金企業前景不容樂觀。只有充分回收利用好廠區內煤氣資源，降低噸鋼綜合能耗，降低成本，才能提高企業競爭力。為此，我們不斷優化煤氣管網結構及運行模式，加強煤氣動態調控，合理調配廠區內煤氣資源，在煤氣回收利用上取得較好的成效。

2 煤氣回收利用存在的問題

2.1 混合煤氣不夠清潔

目前混合煤氣是由焦爐煤氣、高爐煤氣及轉爐煤氣三種煤氣混合而成的，由于轉爐煤氣較臟，使得混合煤氣也不夠清潔。隨著轉爐煤氣并網時間的不斷增長，出現以下問題：

（1）當轉爐煤氣并網壓力比高爐煤氣壓力高時，有一部分轉爐煤氣強行并入高爐煤氣管道中，直接進入附近的20萬m3高爐煤氣柜內。使得20萬m3高爐煤氣柜氣柜密封油變臟，影響到氣柜正常運行。

（2）混合煤氣工業加壓機葉片積灰多，且分布不均勻，最高積灰厚度達到6 mm。使得工業加壓機葉片受力不均，負荷較大，給混合煤氣加壓運行帶來很大的安全隱患。

2.2 焦爐煤氣瞬間放散較為頻繁

廠區內的焦爐煤氣除了焦爐自用以外，主要是作為民用煤氣或者并入混合煤氣管道作為混合煤氣。當中板、一高線及二高線等混合煤氣用氣大戶減產或停產時，即使混合煤氣用戶使用全焦爐煤氣燃燒，熱電鍋爐盡可能多消耗焦爐煤氣，仍有大量焦爐煤氣富余，造成焦爐煤氣頻繁放散。

2.3 高爐煤氣管網布局不夠合理

目前廠區內高爐煤氣管網布局較為單一，高爐煤氣管線較長，環網較少，6#高爐煤氣管網與老高爐煤氣管網連接不夠。當其中一段管路出現檢修或故障時，相關的高爐煤氣用戶只能停產或者使用遠端高爐煤氣。使得高爐煤氣管網輸送效率不高，經常由于高爐煤氣瞬間壓力過大而導致放散，造成大量高爐煤氣資源的浪費。不僅直接影響到高爐煤氣用戶的產品質量，還無形中增加了生產成本。

2.4 煤氣柜作用有限

隨著6#高爐投運，中板、一高線及二高線等加熱爐技改完成，高爐煤氣產銷變化較大。常常出現高爐煤氣瞬間壓力過大，20萬m3高爐煤氣柜柜滿而無法進氣，導致高爐煤氣大量放散；高爐煤氣短缺、20萬m3高爐煤氣柜柜內沒有煤氣而無法對外部管網補氣的尷尬局面。20萬m3高爐煤氣柜只能作為保安使用，無法發揮其吞吐能力大的特點，回收利用瞬間突增的高爐煤氣資源極為有限。

2.5 煤氣操作系統較為落后

煤氣操作系統的每個用戶都是只有本單位的參數，煤氣操作人員只能按照煤氣操作系統提供的參數進行調配煤氣資源。使得煤氣調配存在局限性，經常出現煤氣生產單位煤氣壓力過高放散，而煤氣使用單位煤氣緊張或者短缺的局面。不僅造成煤氣資源的嚴重浪費，還直接影響到煤氣用戶的生產安全。

3 改進措施

經過對上述問題的認真思考、仔細分析和科學論證后，并結合我廠實際情況，我們做了如下改進：

3.1 改進煤氣混合模式，確保煤氣用戶用氣安全

即將取消轉爐煤氣并入混合站，把焦爐煤氣、高爐煤氣及轉爐煤氣混合模式改為焦爐煤氣及高爐煤氣混合模式。使得混合煤氣變得更加清潔，消除20萬m3高爐煤氣柜氣柜密封油的污染及工業加壓機葉片積灰的安全隱患，確保氣柜正常運行及用戶用氣安全，提高產品質量。

3.2 開發煤氣用戶，提高煤氣消耗量

（1）利用焦爐煤氣作為化工生產原料氣的利用效率高的特點，將60萬m3/d的焦爐煤氣和36萬m3/d的轉爐煤氣送至三化作為合成煤氣。不僅提高煤氣消耗量，還減少由于焦爐煤氣突然增多而造成的瞬時放散。同時，每年至少降低500萬的生產成本，提高產品的市場競爭力。

（2）新增圓棒及焦化煤調濕等煤氣用戶，增加煤氣消耗量，減少煤氣放散。同時，對中板、一高線及二高線等加熱爐進行改造，使它們由原來燒混合煤氣改燒較為富余的高爐煤氣，減少高爐煤氣放散。

3.3 增加管網連接，合理調配煤氣資源

（1）更換了20 m煤氣站至燒結段DN1300煤氣管道，并對其后端的部分煤氣管道及管托進行貼補，消除煤氣泄漏的安全隱患。將其來輸送高爐煤氣，使得高爐煤氣管道形成一個大的煤氣環網，提高高爐煤氣輸送效率。

（2）在6#高爐煤氣管網與老高爐煤氣管網連接的基礎上，增加一個DN1400煤氣管道將6#高爐煤氣管網與老高爐管網進行連接。同時，用DN1000煤氣管道將老高爐管網與5#高爐煤氣管網連接。提高新老高爐煤氣管網的連接性及可靠性，使得新老高爐煤氣資源能夠相互利用，減少高爐煤氣不必要的放散。

3.4 發揮氣柜調節作用，提高煤氣回收利用率

結合生產實際需要，充分發揮20萬m3高爐煤氣柜移峰填谷的作用。在每天7：00~23：00電費較高時段，在保證各個高爐煤氣用戶的正常生產外，用鍋爐進行發電，使得20萬m3高爐煤氣柜內的煤氣能夠向高爐煤氣管網補氣；在23：00~第二天7：00電費較低時段，鍋爐減少發電，把多余的煤氣將20萬m3高爐煤氣柜補滿，使其能夠滿足白天的生產及發電的需要。提高了20萬柜吞吐量，不僅能夠有效地穩定高爐煤氣管網壓力，很好地解決了煤氣短缺和瞬間放散的問題，還大大提高了發電效率。

3.5 加強煤氣管道點檢維護力度，減少管道阻力

（1）對廠區內煤氣管道進行分區管理，將其分成六個分區，由防護人員每天進行專項點檢。及時發現煤氣管道、閥門及膨脹節的安全隱患，及時整改，保證煤氣管道安全、穩定、高效地輸送廠區內煤氣資源。

（2）維護人員每天對低位及拐角處的煤氣管道排水器進行重點排查，每周對全廠排水器進行巡查，并做好記錄。減少煤氣管道積水及污垢，減少煤氣管道阻力，提高煤氣管道輸送效率。

3.6 優化能源管理系統，做好煤氣動態平衡

建立EMS能源管理系統，把煤氣生產、儲存、加壓、輸送及使用的主要參數都收集進系統，并將系統中所有的參數進行共享。使得煤氣生產單位及使用單位能夠及時了解到各個煤氣用戶的生產情況及煤氣供應情況，合理調節煤氣資源，減少煤氣瞬間壓力過大導致的放散。同時，積極主動引進考核制度，對每天混合煤氣熱值、焦爐煤氣放散量、高爐煤氣放散量及20萬m3高爐煤氣柜吞吐量等考核指標。找出煤氣回收利用中存在的問題，特別是超標的考核指標進行全面分析，并采取有效措施進行不斷改進，使得EMS能源管理系統在廠區內煤氣動態平衡中發揮出重要的作用，提高煤氣利用率，減少煤氣放散。

4 取得的成效

（1）基本實現焦爐煤氣零放散，高爐煤氣、轉爐煤氣少放散的目標，減少煤氣放散給環境造成的污染，取得不錯的經濟效益和社會效益。

（2）焦爐和轉爐煤氣制合成氣項目投運后，每年至少降低5000萬元的生產成本，提升產品的市場競爭力。

（3）20萬m3高爐煤氣柜實施以來，每天移峰填谷的高爐煤氣量在5~11萬m3，年效益約250萬元。

（4）減少煤氣管道阻力，提高煤氣輸送效率，確保煤氣管道能夠安全、穩定、高效地運行。

[1]楊華峰.實現高爐煤氣零放散的措施[J].煤氣與熱力，2012，3：39－42.

[2]劉春燕，李月霞.優化煤氣平衡管理模式降低煤氣放散損失[J].萊鋼科技，2009，10：59－61.

Optim ization of Gas Pipe Network Structure and Operation M odel to Reduce Gas Discharge

WAN Zhuogeng
(PowerandEnergyCompanyofSanmingIron&SteelGroupCo.,Ltd.,Sanming,Fujian365000,china)

Problems in the gas recovery and utilization work of Sanming Steel were analyzed.Measures were taken to optimize the gas system and allocation of resources,basically achieving the target of zero discharge of coking gas and BF gas and reduction of converter gas discharge.

gas；discharge；recovery and utilization

TQ547.8

B

1006-6764(2014)02-0017-02

2013－09－30

萬卓耿（1984－），男，2007年畢業于武漢科技大學化學工程與工藝專業，工程師，現從事煤氣儲運及TRT發電管理工作。