燃氣鍋爐煤氣管網疏水系統的優化設計

張文善，王偉明，陳永峰，劉恒，王楊華

(安陽鋼鐵集團有限公司動力廠，河南安陽455004)

燃氣鍋爐煤氣管網疏水系統的優化設計

張文善，王偉明，陳永峰，劉恒，王楊華

(安陽鋼鐵集團有限公司動力廠，河南安陽455004)

針對煤氣管網疏水系統中存在的問題進行分析，通過采取有效的解決措施，取得了很好的效果，保證了煤氣鍋爐的安全穩定運行。

煤氣系統；疏水；優化設計

1 前言

煤氣是多種可燃和不可燃的單一氣體組成的混合氣體，其中含有水蒸汽、焦油蒸汽以及粉塵固體微粒等。煤氣中的水蒸汽遇冷凝結成水聚集在管道最低端，長時間會對煤氣管道造成腐蝕，所以要人為地設置一個最低端口，把匯集的凝結水抽排出來，送進凈化設備(酚水池等)。由于煤氣的毒性以及易爆炸性，為了確保安全，不能直接將疏水管道連接至煤氣廢水凈化設備，且有些煤氣廢水凈化裝置(如酚水池)對疏水水質也有要求規范，在這種情況下我們往往采用一種稱作煤氣水封的排水器，它在煤氣管網中的作用是連續不斷地排出管道內的冷凝水，且排水器中水封高度壓力大于正常情況下的煤氣管網壓力，不會發生煤氣泄漏的情況，因此煤氣水封是保證煤氣管網安全暢通的一種必要附屬設施。

2 概述

安鋼7#～9#鍋爐為江西鍋爐廠設計的以燃高爐煤氣為主、焦爐煤氣為輔的中溫、中壓電站鍋爐，型號為：JG-130/3.82-Q，蒸發量為130 t/h，2005～2007年相繼建成投產，為站內汽輪機組運行提供壓力3.3±0.2 MPa、溫度435±10℃的過熱蒸汽。鍋爐煤氣系統疏水采用了雙室雙管道高焦煤氣混合式水封（見圖1），隨運行時間的增長，煤氣系統疏水逐漸暴露出來一些安全隱患。

圖1 高、焦爐煤氣的排水管要分區間設置

3 存在的問題

3.1 水封設計存在缺陷，高爐煤氣（設計壓力10～20 kPa）和焦爐煤氣（設計壓力5～10 kPa）運行壓力不同，共用一個煤氣水封，當壓力波動大時易造成煤氣反竄。

3.2 煤氣水封氣側缺少放氣閥，在補水過程中上部易形成封閉死區，水不易補滿，造成密封水壓降低。

3.3 爐前煤氣立管下側取樣放水閥（圖2）位置較高，煤氣帶到末端的凝結水存在排水死區。

以上問題造成煤氣管道疏水方面存在較大的安全隱患。

圖2 煤氣管道疏水存在問題示意圖

2013年9月9#鍋爐大修期間對煤氣水封進行維檢，排盡內部存水、清理底部淤泥，補水時雖正常溢流，但由于氣側缺少放氣閥導致空氣未排凈，造成氣側水柱降低、水封壓力減小，在利用焦爐煤氣點火時（先通焦煤點火，著火穩定后再通高煤），焦煤通過煤氣水封反竄入高煤管道，同時由于鍋爐四角個別高爐煤氣切斷閥不嚴密，造成高爐煤氣管道回火，沖擊力致高爐煤氣支管調節擋板變形報廢，高爐煤氣管道泄漏，影響到生產及人身安全。

4 解決措施

（1）利用檢修機會新增加一套煤氣水封，實現高爐煤氣和焦爐煤氣疏水的分離。把焦爐煤氣輸水管道接入新增加的煤氣水封，高爐煤氣疏水單獨使用原來的煤氣水封。

（2）在水封氣側增加補水排氣口，確保密封水能夠補滿。

（3）煤氣末端立管底部增加疏水閥，并利用管道將煤氣管道末端聚集的凝結水分別引至高爐、焦爐煤氣水封（圖3）。

圖3 改進措施示意圖

（4）將煤氣水封作為特種設備，納入專項管理，提高點檢、維護、檢修重視度，確保運行安全。

5 實施后效果

高爐煤氣和焦爐煤氣水封的分離，從根本上杜絕了由于煤氣壓力波動發生反竄事故；通過對煤氣水封在氣側增加排氣口，保證了密封水能夠補滿到位，確保了水封水位高度，防止了發生煤氣擊穿事故；增加末端煤氣管道疏水，保證了排水的徹底，也保證了煤氣熱值的穩定。實施改造后，煤氣管網運行良好，煤氣熱值穩定，有效保證了煤氣鍋爐的安全運行。

[1]全國特種作業人員安全技術培訓考核統教材編委會.冶金行業煤氣安全作業(新版)[M].北京：氣象出版社，2011.

[2]張天啟.煤氣安全知識300問[M].北京：冶金工業出版社，2012.

Optim izing Design of the Drainage System of Gas Pipe Network for Gas Boilers

ZHANG Wenshan,WANG Weiming,CHEN Yongfeng,LIU Heng,WANG Yanghua
(The Power Plant of Anyang Iron&Steel Group,Anyang,Henan 455004,China)

Problems existing in the drainage system of gas pipe network were analyzed and effective measures were taken,which has achieved good effect and ensured safe and stable operation of the gas boiler.

gas system；drain;optimizing design

TQ547.9

B

1006-6764(2015)08-0018-02

2015-05-06

張文善（1986-），男，2008年畢業于安陽工學院機械設計制造及其自動化專業，本科學歷，助理工程師，現從事熱工專業技術工作。