毕业论文：煤气柜的分析与应用

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 学院 成 学院 成 毕业论文毕业论文 题 目 煤气柜的分析与应用 专业名称 XXXXXXXXX 班 级 XXXXXXXXX 学生姓名 XXXX 学 号 XXXXXXXX 指导教师 XXXXXXXX 日 期 20XX 年 XX 月 XXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXX 学院 成 学院 成 毕业论文任务书毕业论文任务书 设计 论文 时间 2011 年 月 日 2011 年 月 日 姓名 XXXX 专业 XXXXXXXX 毕业论文 题 目 煤气柜的分析与应用 毕 业 论 文 内 容 主要分析煤气柜柜体的各个组成部分 应用 以及各个组 成部分的工作原理 毕业论文 专 题 部 分 指导教师签字 年 月 日 负责人签字 年 月 日 指指 导导 教教 师师 评评 语语 毕业论 文题目 煤气柜的分析与应用 指 导 教 师 意 见 指导教师 签字 年 月 日 目目 录录 摘 要 1 1 概述 2 1 1 8 万立方米煤气柜的应用及作用 2 1 2 煤气柜组成 2 1 3 煤气柜内部结构原理 4 1 4 8 万立方米煤气柜参数介绍 4 2 煤气柜工艺流程 6 3 煤气柜本体 7 3 1 侧板 7 3 2 底板 7 3 3 柜顶 8 3 4 活塞 8 3 5t 形挡板 8 3 6 调平装置 8 3 7 密封装置 9 4 柜体放散系统 11 4 1 柜体放散系统的作用 11 4 2 柜体放散系统的结构 11 5 柜体给排水系统 13 6 氮气吹扫系统 14 6 1 氮气吹扫系统的作用 14 6 2 氮气吹扫系统的结构原理 14 7 煤气柜常见事故及解决措施 16 7 1 煤气设施爆炸 16 7 2 煤气设施着火 16 7 3 煤气柜进氧 17 7 4 煤气中毒 18 结束语 19 参考文献 20 致 谢 21 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 1 页 共 21 页 摘 要 本文主要介绍威金斯煤气柜 又称橡胶模密封式干式气柜 它 是石化 冶金 钢铁等行业的一种储气容器 本文主要分析的它的 应用 组成结构 工作原理 工艺流程和工艺参数 关键字 煤气柜 工作原理 储气容器 工艺流程 工艺参数 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 2 页 共 21 页 1 概述 1 1 8 万立方米煤气柜的应用及作用 煤气柜是转炉煤气回收系统中的重要设备之一 主要用于贮存 回收的转炉煤气 以便供给用户成分和压力稳定 质量合格的煤气 其容积是根据转炉的吨位 产煤气量 贮气时间的长短及用户的用 气量 即煤气的吞出量等综合因素确定 冶金工厂设置煤气柜储存的作用是稳定管网压力 缓冲煤气生 产与使用之间的不平衡和减少煤气放散 转炉煤气柜还起混匀煤气 成分的作用 1 2 煤气柜组成 天柱 8 万立方米煤气柜的型式为橡胶薄膜密封干式煤气柜 柜 体为圆柱形 在柜体下端与活塞周边用柔性橡胶薄膜连接 活塞与 橡胶薄膜可随煤气的充入或放出而升降 橡胶薄膜为 3mm 厚的合成 橡胶 外侧为耐大气的氯丁橡胶 内侧为耐煤气的丁氰橡胶 活塞 最大升降速度为 5m min 储气压力为 3KPa 压力波动为 500 700Pa 最大柜容为 14 万 m3 气柜由侧板 底板 柜顶 活塞 t 型挡板 调平装置 密度装 置 柜体放散系统 柜体给排水器等部分组成 如图 1 所示为 8 万 立方米煤气柜的结构图 图 2 为气柜现场结构图纸 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 3 页 共 21 页 图 1 煤气柜结构设计图 1 柜顶 2 侧板 3 活塞支架 4 t 挡板 5 密封橡胶膜 6 t 挡板支架 图 2 煤气柜设计图纸平面图 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 4 页 共 21 页 1 3 煤气柜内部结构原理 在柜底有两层圆弧形板 下面是柜底板 上面是活塞版 在活 塞板周围分布着活塞板支架 在活塞扳与侧板之间分布着 t 挡板支 架 在 t 挡板支架上分布着 t 挡板 在 t 挡板支架顶与活塞板之间 有橡胶模连接 在第 11 带侧板与 t 挡板底部也有橡胶模连接着 当 往柜里充气时 活塞板会随着往上升 当到达一定高度时 活塞板 支架会顶到 t 挡板 当继续往柜体里充煤气时 活塞板会带动 t 挡 板继续往上升 与此同时也拉动了第二段橡胶模 当升到 8 万立方 米时 放散会自动打开 表示柜体已满 第 11 带板以下煤气与柜体 直接接触 11 带以上是容气区 1 4 8 万立方米煤气柜参数介绍 1 型式 干式橡胶模密封 2 容积 8 万立方米 3 有效容积 80850 立方米 4 煤气压力 2500 3000Pa 5 存储介质 转炉煤气 高炉煤气 6 气体比重 1 368 7 气体含尘量 小于等于 100 毫克每立方米 8 最大小时流量 460000 立方米 小时 9 气体进柜温度 小于等于 60 度 10 气柜直径 58 米 11 气柜侧板高度 39 07 米 12 气柜全高 45 1 米 13 立柱数量 30 根 14 转炉煤气入口 d2820 12 d2420 12 15 高炉煤气入口 d1020 12 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 5 页 共 21 页 16 煤气出口管 d2220 12 17 活塞行程 30 704 米 18 密封段数 2 段 19 底面积 2640 平方米 20 储气温度 0 60 度 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 6 页 共 21 页 2 煤气柜工艺流程 转炉煤气净化系统 三通阀 转炉煤气柜 电除尘器 煤气加 压机 用户 煤气首先经过一次净化系统 转炉煤气含尘量小于等于 100 毫 克每立方米 压力为 6500Pa 热值为 6 7J 再被送入缓冲转炉煤气 柜 从转炉煤气柜出来的煤气经过电除尘器 使煤气的含尘量降到 10 毫克每立方米以下 进一步净化的煤气经煤气加压机加压至 12KPa 后送至用户 如图 3 所示为气柜的检测与控制系统 图 3 天柱 8 万立方米煤气柜检测与控制系统 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 7 页 共 21 页 3 煤气柜本体 3 1 侧板 侧板是组成气柜外壳的主要部分 侧板全高三分之一的下半部 分与煤气直接接触 要求气密 所余三分之二的上半部分及柜顶不 要求气密 当做通风罩使用 在侧板上备有加强环 留有为了活塞 上部空间换气的大量换气孔 而且还有几个出入活塞上部空间的门 洞 如图 4 所示为气柜的侧板 图 4 侧板 3 2 底板 底板部分用钢板叠缝焊接拼制而成 做成圆拱形 紧贴基础面 目的是使煤气中的冷凝水排至设在柜外的排水坑中 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 8 页 共 21 页 3 3 柜顶 柜顶能遮风避雨并保护活塞和密封橡胶 柜顶中央部分设有换 气用的通风用口 此外周围部分还设用通风口 同时兼做光的规定 入孔 3 4 活塞 活塞板做成和底板相同的拱顶型 是最适宜于承受内部气压的 形状 同时也可减少储存煤气部分地死区 在活塞外周备有连接并 保护内侧橡胶密封而用型钢和钢板作成活塞挡板 煤气压力的调整 可用增减活塞上的混凝土块的配重来进行 3 5t 形挡板 t 型挡板在活塞的外侧和侧板之间 由钢板和型钢制成 t 形挡 板支架类似上述活塞挡板 均为环状构架 其作用是支承密封橡胶 并在升降过程中它能使密封橡胶紧贴钢板面 具有保护密封橡胶的 作用 在 t 形挡板的内外有两圈密封橡胶 外圈的密封橡胶连接与 侧板和 t 挡板之间 内圈的密封橡胶连接于 t 形挡板和活塞之间 为了容纳外圈密封橡胶在卷上或卷下时产生的皱纹 故在 t 挡板换 装构架外侧敷以波形板 T 形挡板的顶面构成一个环形走台 操作人 员通过侧板上开设的门洞即可进到 t 形挡板的走台上进行维修和检 查 3 6 调平装置 调平装置系统是使因煤气量的增减而升降的活塞自动地保持水 平的装置 此装置沿周围设有数套 每套装置都是由从活塞径向两 点引出的钢绳 滑轮和配重所组成 当活塞倾斜时 受拉的一段钢 绳会反方向的对活塞倾斜自动校正 每套调平装置仅能调整活塞在 一个方向上得水平度 如图 5 所示为气柜的调平装置 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 9 页 共 21 页 图 5 调平装置 3 7 密封装置 气柜密封装置的作用是密闭气体 因此可以说它是储气柜的心 脏 本气柜是依靠橡胶模达到密封目的的 为此对密封橡胶模应具 有以下条件 1 对腐蚀及老化应具有耐久性 2 对储存的气体具有不透气性 3 对动作中所引起的应力应具有足够的强度 4 应具有较好的弹性 防止由于动作中变形所引起的损伤 5 应尽量使之具有广泛的使用温度范围 40 70 度内 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 10 页 共 21 页 转炉煤气柜密封装置采用的是十分坚固的合成橡胶薄膜密封材 料 厚度三毫米 橡胶内有两层帆布 与空气接触的一面采用氯丁 橡胶 具有耐候性 耐日照 风吹 不易老化等特性 与煤气接触 的一面采用氰基丁二烯橡胶 具有耐油 耐煤气腐蚀等特性 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 11 页 共 21 页 4 柜体放散系统 4 1 柜体放散系统的作用 1 当活塞达到上限时 放散装置会自动开启放散煤气 2 当柜体内部的氧含量超标时需要氮气吹扫时也可以利用放散 装置系统 3 需要检修时 回收煤气前可以起到氮气吹扫的作用 4 2 柜体放散系统的结构 柜体放散有一个直径为八百的管道 在管道的下面与柜体连接的 部分有一个小型的 u 形水封装置 在水封的底部有一个上水管道用来 往水封里冲水 其装置还带有一个手摇放散阀 在检修时用 此外 装置还有一个高位溢流装置 当把水封里的水注满时 高位溢流就 会流水 意味着水封已满 同时可以关闭上水阀门 如图 6 所示为 气柜方散装置 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 12 页 共 21 页 图 6 柜体放散装置 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 13 页 共 21 页 5 柜体给排水系统 给排水系统的作用 煤气和一般的空气一样的是含有水份 在温 度高的时侯呈气体状 一旦遇到冷的物体就会凝结成水 好比冬天我 们对着玻璃哈口气 会在玻璃上形成雾状小水滴 同样的情况在煤气 管道壁上就会有小水滴形成 另外 煤气在管道里具有压力 当气体 的压力释放时会吸收热量产生冷效果 这种冷的产生也会使煤气中的 水凝结成水滴 在煤气管道的水会向低流动 在管道的最低端水会储 集 因止 可以人为的设置一个最低端口 然后把这些储集的水抽排 出来 这就是排水器的作用 柜体有六个给排水器都是从柜体的底部接引道柜体的四周 由 于柜体里的温度比较高会形成大量的热气 当热气凝结成小水滴时 会顺着圆拱形的底板流到柜体外面 同时通过柜体的给排水器将水 排到环形水沟里 给排水器有两个手动阀门 两个手动阀门也能起 到密封的作用 控制着柜体里的煤气不要往外泄漏 如图 7 所示为 柜体的给排水器 图 7 柜体排水器 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 14 页 共 21 页 6 氮气吹扫系统 6 1 氮气吹扫系统的作用 主要就是为了吹扫空气 1 停炉检修时 氮气进入管道或容器 将里面的煤气赶净 之 后用空气吹扫 分析合格后方可进人检修 切忌 氮气吹扫后一定 用空气吹扫 否则进入窒息死亡 2 对煤气设备 容器 管道进行动火检修 人不进入内部 时 要用氮气吹扫 并分析合格 3 煤气系统进行大检修后 开车前对整个煤气走向系统进行吹 扫 将空气干净 起炉后再用煤气吹扫 之后将煤气送给用户 6 2 氮气吹扫系统的结构原理 在每一条煤气管道的接近柜体的煤气进口都有氮气吹扫点 当 需要氮气吹扫时 打开煤气柜本体的放散阀 使内部压力为零 然 后关闭放散阀 将气柜进口的水封出口的水封至高位溢流 关闭冷 凝水排水器阀门 打开气柜氮气阀门 想柜内充氮气 当气柜升到 一定高度时 手动缓慢地打开煤气柜的四个放散阀 放出混合气体 待柜容降到 5000 单位 时 关闭四个放散阀 如此反复操作 直 至氮气浓度高于百分之九十八为止 如图 8 所示为氮气吹扫点 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 15 页 共 21 页 图 8 氮气吹扫点 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 16 页 共 21 页 7 煤气柜常见事故及解决措施 7 1 煤气设施爆炸 1 爆炸原因 1 煤气浓度 2 空间的局限性 3 存在点火源 以上三点同时具备才会导致煤气爆炸事故的产生 2 危害 危及人身生命安全 给企业造成重大财产损失 3 紧急措施 发现煤气设施爆炸 当班人员应立即通知炼钢厂停收煤气 各 用户停烧煤气 停加压机 同时向调度室及煤防站报告情况 采取 如下措施 1 关进口电动蝶阀和眼镜阀 封 u 型水封 2 防护人员戴好防护措施 现场警戒 避免出现无关人员中 毒 3 若爆炸后出现大面积着火 按着火事故处理 4 若爆炸后没有出现胶帘或管道破损 也没有出现连续爆炸 情况 要保护好现场 取柜内煤气样化验 并保留样品待查 7 2 煤气设施着火 1 着火原因 设备泄漏遇火引起燃烧 着火的地点一般在法兰 放散阀 人孔 阀门等处 煤气爆炸事故也会引起着火事故 还有 由于煤气设备管网动火时 没有采取必要的措施引起着火 景点 累积 电气火气遇上泄露煤气而着火或者在煤气区域生火吸烟引起 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 17 页 共 21 页 的火灾 2 紧急措施 发现煤气设施着火后 当班人员要立即向当地消 防队调度室煤防站报告情况 并采取以下措施 1 通知炼钢厂停放煤气 各用户停烧煤气 停加压机 关电 动蝶阀和眼镜阀 并要求炼钢厂封出口盲板 2 向柜内充入大量氮气 3 没防战设专人警戒现场 防止灭火后也出现中毒事故 4 如果确定煤气管道着火 当管径小于 100 毫米时 不必停 加压机直接关闭其阀门即可 如管道直径大于 100 毫米时 可视情 况逐渐关小阀门开度 并通入大量氮气或蒸汽 至灭火后将阀门完 全关闭 5 如煤气设施上出现小火苗 不必停加压机和停送 直接用 泥土或湿麻袋将火扑灭 6 已经烧红的煤气设施严禁喷水灭火 7 3 煤气柜进氧 1 进氧的原因 由于转炉冶炼后期铁水中碳含量较低 氧气与 铁水中的碳反应不够剧烈 少量的氧气被一次风机直接吸走混入煤 气中 另一方面由于氧分仪响应时间和三通阀动作时间过长 等三 通阀接到分析仪氧含量超标指令从回收状态完全转换到放散时 已 有一定量的氧含量过高的煤气进入煤气柜柜前管道 造成柜前管道 氧含量超标 2 氧含量超标危害 含氧过高就会达到煤气的爆炸极限 有发 生爆炸的危险 另外 还有在管道中燃烧的可能 管道也有可能爆炸 危害人身生命安全 给企业造成重大财产损失 3 紧急措施 唐山科技职业技术学院 成 毕业论文 第 18 页 共 21 页 如果发现煤气柜进氧超过百分之二 由车间调度通知用户关闭 烧嘴 同时通知领导及总调度室 由加压工根据流量调节压力 等 用户停止用煤气后停加压机 开柜体放散 将不合格的煤气放散掉 然后重新回收合格的煤气 等置换合格 柜容达到标准时 用调度 室通知各用户打开终端放散 将管道中的不合格煤气放散掉 经检 查合格后 通知用户准备点火 加压工按操作规程起加压机给用户 送气 7 4 煤气中毒 1 煤气中毒原因 由于工作区域发生大量煤气泄漏 或者由 于工作人员在造作过程中工作失误 警惕性不高 2 危害 轻度中毒者 感头痛 眩晕 耳鸣 恶心 呕吐 心 悸 无力等 脱离中毒环境 吸入新鲜空气 数小时后即可恢复 中度中毒者除以上症状加重外 尚有面色潮红 口唇樱桃红色 脉 快 多汗 烦燥 步态不稳 嗜睡甚至昏迷 一般治疗 1 2 天即可 恢复 无明显后遗症 重度中毒可迅速昏迷 持续数小时至数天 深度中度常发肺炎 肺水肿 心肌损害等症状 3 紧急措施 发现煤气中毒者 应将中毒者迅速救出危险区域 抬到空气新鲜的地方 解除一切阻碍呼吸的衣物并注意保暖 并迅