寒冷地區稀油密封干式煤氣柜冬季運行安全要點淺析

王樹奇

（寶鋼集團八鋼公司能源環保部）

1 前言

冶金煤氣作為鋼鐵企業副產品，產量大、熱值較高、易回收，輸送和使用便利，是優質的清潔燃料。冶金煤氣的回收利用在企業生產及降本增效中發揮著重要的作用。在冶金煤氣生產過程中，受原料、設備等各種因素影響，煤氣產量波動較大，系統壓力的穩定須由煤氣柜承擔。目前鋼鐵企業用于穩定和平衡焦爐煤氣和高爐煤氣系統壓力的煤氣柜主要選用吞吐量大、柜內壓力較高的稀油密封干式煤氣柜。該類煤氣柜對密封油質量及系統安全運行要求較高，處于寒冷地區的鋼鐵企業，對煤氣柜的冬季安全運行要求更為嚴格。

2 稀油密封干式煤氣柜運行及要求

稀油密封干式煤氣柜的基本結構由鋼制的平面柜底、鋼制薄壁園筒形柜體、若干根H型的立柱、若干段加固柜體作用的鋼制回廊（含柜頂回廊）鋼制柜頂、鋼制通風樓以及位于柜體內部起密封作用的鋼制活塞組成。

隨煤氣發生量和消耗量的變化，活塞上下運動。為防止活塞傾斜，在活塞珩架與立柱對稱的上下部位布置有一定數量的導輪，為防止活塞水平旋轉，設雙數防回轉柱，在活塞上相應布置有與防回轉柱數量相同的防回轉裝置。

在鋼制活塞的周邊油溝內布置有密封裝置，密封件采用橡膠，通過杠桿配重加力機構使其與圓筒形柜體緊密貼合，以減少密封油的泄漏量。在油溝內裝有一定高度的密封油，防止煤氣外溢。通過活塞油溝液位檢測儀測定密封油的高度，以確保密封的安全。為防止因活塞傾斜使密封油流動加劇，在活塞油溝內設有若干個分隔堰，為便于密封橡膠的檢查，在煤氣柜的柜壁上設有檢查孔。

密封油供給系統：密封油在活塞油溝中通過柜體側板與密封橡膠之間＜0.5mm的間隙沿側板內壁緩緩流下，進入煤氣柜底部油溝中。底部油溝中的密封油通過與油泵站相連接的管道進入油泵站。在油泵站里經過油水分離后，通過浮球液位控制器控制油泵的啟停，將密封油經油上升管打入位于煤氣柜上部的預備油箱中，在經預備油箱的溢流孔流出，沿側板內壁流入活塞油溝中，形成了密封油的循環供給系統。

油泵站具有油水分離和供油功能，通過浮球液位控制器控制油泵的啟停，維持活塞油溝的密封油位高度。

新型煤氣柜密封裝置見圖1。

圖1 新型煤氣柜密封裝置

根據稀油密封干式煤氣柜工作原理，密封油是確保氣柜活塞密封的重要介質，因此，對密封油質量有嚴格要求。

2.1 密封油質量指標

煤氣柜密封油是專為煤氣柜特制的氣柜專用油，要求有良好的低溫流動性、油水分離性能好、抗乳化性能好、凝點低、閃點高等特性，由基礎油性質決定。密封油主要技術指標見表1。

表1 密封油主要技術指標

基礎油是以原油為原料經精制后得到，其性質至關重要，用于制作氣柜密封油基礎油的原油按成分劃分有石蠟基、中間基和環烷基三種。環烷基原油是各類原油中最寶貴的資源，其儲量僅占原油儲量的2%～3%。環烷基基礎油和石蠟基基礎油對比見表2。

表2 環烷基基礎油和石蠟基基礎油對比

為應對嚴寒的冬季氣溫變化。寒冷地區鋼鐵企業稀油密封干式煤氣柜選用環烷基基礎油生產的煤氣柜密封油。

2.2 活塞油槽密封油冬季加熱系統

寒冷地區冬夏季節溫差大，夏季高溫近40℃，冬季低溫-40℃，因氣柜側板溫度低，密封油從氣柜上部溢流口順側板流到活塞油槽時，溫度與外界相當，極易在活塞油槽中產生冰狀結晶體，影響密封效果.因此，必須在活塞油槽內安裝電加熱系統，自動控制活塞油槽油溫。

3 冬季安全運行要點

基于寒冷地區氣候條件，鋼鐵企業稀油密封干式煤氣柜在冬季運行中要加強日常檢查和維護。

（1）密切監測活塞的日常運行情況，絕對禁止活塞與柜底板相互間發生劇烈碰撞。

（2）保持活塞油槽油位高度。油位高度根據煤氣柜柜內壓力計算得出，一旦有緊急放散，應立刻補充適量密封油，滿足活塞油位高度后，煤氣柜活塞方可運行。

（3）根據管網煤氣壓力變化情況，適時調節煤氣柜進出口閥門，控制活塞運行速度不超過規定的2.3m/s。

（4）密切關注煤氣柜指針式柜容顯示表數據和雷達式柜容檢測儀數據的吻合性，煤氣柜進出口閥門與柜容連鎖。在任何情況下，絕對禁止煤氣柜內出現負壓。

（5）每日檢查清除柜容指示表鋼絲繩導輪的積霜或積雪，防止鋼絲繩脫槽。

（6）每日活塞上下大行程運行2遍，利用活塞上下運行清除凝結在側板內壁的小冰晶，防止產生大面積結冰。

（7）每月檢測密封油指標，一些關鍵指標，如破乳化度、粘度、閃點、凝點等不合格應在入冬前及時更換密封油。

（8）活塞油槽電加熱器應自動運行，活塞油槽內油溫控制在5～15℃，電加熱器開關必須選用漏電保護開關。

（9）底部油溝熱水溫度應滿足將油溫加熱到40℃，確保密封油進入油水分離器后油水正常分離。

（10）應盡量降低進入煤氣柜內的煤氣含水量，減輕油水分離器負荷。

（11）所有機械設備冬季采用防凍型潤滑油；底部油溝、油泵站房和外部電梯機房分別采用熱水采暖；油上升管保溫；柜底外側有水部位的配管采取電伴熱保溫措施。

4 結束語

稀油密封干式煤氣柜在寒冷地區冬季運行，受氣溫溫差影響，安全運行難度高，容易出現安全事故。在日常運行中，必須嚴格結合地區特點，制定相應的特殊操作規程，充分發揮煤氣柜的作用，為企業安全穩定生產運行提高保障。