《高炉炉顶均压煤气及休风煤气回收技术要求》

2高炉炉顶均压煤气及休风煤气回收技术要求本文件规定了高炉炉顶均压煤气及休风煤气的回收工艺、技术要求、安全与环保。本文件适用于高炉炉顶均压煤气及休风煤气的回收。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB6222工业企业煤气安全规程GB12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T20801.5压力管道规范工业管道第5部分：检验与试验GB28663炼铁工业大气污染物排放标准GB50009建筑结构荷载规范GB50205钢结构工程施工质量验收规范GB50235工业金属管道工程施工规范GB50505高炉煤气干法袋式除尘设计规范GB50632钢铁企业节能设计规范HJ435钢铁工业除尘工程技术规范3术语和定义GB50505界定的术语和定义适用于本文件。4回收工艺4.1高炉煤气回收对象分为炉顶均压放散煤气和休风放散煤气。4.2回收工艺分为自然回收和强制回收两种工艺，其中高炉休风放散煤气回收为强制回收工艺。4.2.1高炉炉顶均压煤气自然回收工艺高炉炉顶料罐装料前，料罐内煤气处于高压状态，回收装置内的煤气处于常压状态。利用自然压差，对料罐排出的煤气进行自然回收。回收结束，再按照高炉装料程序将料罐内剩余压力接近常压的煤气进行放散。工艺流程示意图见图1。3图1高炉炉顶均压煤气自然回收工艺流程示意图4.2.2高炉炉顶均压煤气强制回收工艺在自然回收系统的基础上，增加引射器、引射阀组及配套设施。自然回收结束后对料罐内残余煤气进行引射强制回收。工艺流程示意图见图2。引射方式分为前引射法和后引射法两种方式。优先选用后引射法。若回收时间无法满足炉顶装料作业率要求时，可采用“前+后双级引射法”。双极引射可实现引射阀组在线检修。图2高炉炉顶均压煤气强制回收工艺流程示意图44.3高炉休风煤气强制回收工艺在高炉休风过程中采用引射装置或煤气引风机等将炉内剩余煤气进行回收。在回收过程中，系统设置气体分析仪对回收煤气成分进行在线分析，当系统监测到气体不再适合回收时，则通过除尘箱体过滤后放散。工艺流程示意图见图3。图3高炉休风煤气强制回收工艺流程示意图5技术要求5.1回收指标要求5.1.1高炉炉顶均压煤气回收量考虑回收终点时料罐内的残留煤气，炉顶均压煤气自然回收率应不小于85%，具体计算方法见附录A.1。5.1.2高炉炉顶均压煤气回收量考虑回收终点时料罐内的残留煤气，炉顶均压煤气强制回收率应不小于95%，具体计算方法见附录A.2。5.1.3高炉休风放散煤气强制回收率应不小于95%；出现气体在线监测不合格或突发顶温顶压骤增等情况，应能快速、安全切换至放散状态，具体计算方法见附录A.3。5.1.4吨铁高炉煤气回收量不小于5Nm3/t，具体计算方法见附录A.4。5.2设备设施要求5.2.1管道要求5.2.1.1煤气回收系统的荒煤气管道壁厚应不小于12mm，煤气过滤后的净煤气管道壁厚应不小于5.2.1.2管径选型应符合GB6222的要求，管径选择以迅速、安全完成煤气回收为宜，且不对高炉的正常生产产生影响为宗旨。55.2.1.3为保证回收系统正常的使用寿命，宜对管道进行耐磨耐冲刷处理，料罐接口或放散管路旁接口煤气回收管路接点及炉顶位置弯头出等宜做耐磨涂层。5.2.1.4压力管道布置，必须在满足工艺要求的前提下采用架空方式敷设，以方便安装、操作、检修等。在管道应力条件许可范围内，管道布置应整齐美观，符合GB/T20801.5的要求。5.2.1.5煤气回收管道安装应符合GB50205的要求，管道安装完成后，按如下步骤进行压力试验：a）系统试压前，先进行检漏试验，检漏试验分多段进行：炉顶区域至布袋箱体入口阀前为一段、新增布袋箱体出口至并网处为一段。打压时，按照以下顺序打压，炉顶区域至布袋箱体入口阀前一段，布袋箱体出口至并网处一段，依次打压。分段打压完成后，用氮气对整体系统进行吹扫保压。b）试压检漏宜采用羧酸盐碱性溶液等，对阀门法兰连接处、所有焊口、人孔法兰连接处均匀涂抹，按照此方法检查是否有气泡产生等依次检漏。c）试压检漏前应保证每分段处于隔离封闭状态，从吹扫口等接入压缩空气进行充压至0.15MPa，符合GB50235《工业金属管道工程施工规范》的要求，对该段内所有焊口、法兰连接处进行检漏试验，并做好标记，对于法兰处应先对称紧固螺栓，如若还有漏气情况再更换密封垫；对于焊缝连接处漏气，应先泄压后进行补焊；再次进行检漏至系统没有漏气点。5.2.1.6煤气管道要配套安装切断阀、电动/气动眼镜阀、氮气吹扫装置等安全设施。5.2.2专用干法除尘箱体5.2.2.1专用干法除尘箱体设施应布置在高炉重力除尘器附近，减少因管网过长造成的温降较大等影响。如受场地限制，专用干法除尘箱体布置距离高炉较远时，须设置煤气排水器。5.2.2.2高炉休风煤气回收系统的专用干法除尘箱体，应具有耐高温作业能力，炉顶休风专用干法除尘箱体滤袋应耐温250℃以上，瞬时耐温300℃以上。5.2.2.3均压煤气回收过程为循环往复工况，箱体强度须考虑抗疲劳。5.2.2.4专用干法除尘箱体系统的设计压力为炉顶放散阀开启压力（炉顶最高工作压力），设计流量按最大煤气发生量考虑，采用引射法时，同时要考虑引射用气量。5.2.2.5专用干法除尘箱体应符合HJ435的要求，入口煤气温度应高于露点50℃左右，低于滤料规定的长期使用温度。5.2.2.6经专用干法除尘箱体除尘净化后净煤气含尘量应小于5mg/m3。5.2.2.7平均滤速（工况）按0.3~0.8m/min选取。合成纤维滤料可选择较高值；玻璃纤维复合滤料宜选择较低值。滤袋材质为低温、防静电、覆膜滤料。5.2.2.8专用干法除尘箱体设计考虑箱体进出口压差应不大于3kPa。5.2.2.9专用干法除尘箱体分为脉冲式布袋除尘。喷吹参数与喷吹介质为：a）脉冲喷吹气体压力应高于煤气压力0.15MPa~0.25MPa。b）喷吹介质为氮气、净煤气等气体，严禁使用压缩空气。5.2.3引射器5.2.3.1高炉煤气的回收宜采用气/气型不锈钢引射器。5.2.3.2炉顶均压煤气全回收系统的引射气源宜采用高压净煤气。高炉休风煤气强制回收系统的引射气源宜采用高压氮气。5.3运行与维护5.3.1输卸灰5.3.1.1回收除尘器的输卸灰装置应保持密封无泄漏。65.3.1.2卸灰过程：除尘器内煤气灰通过2台卸灰阀先卸入中间灰罐，卸灰前氮气吹扫并置换煤气，煤气灰由中间灰罐通过卸灰阀输出。5.3.1.3除尘灰外运应采用吸排式罐车。5.3.1.4煤气回收箱体卸灰可根据现场干法除尘或重力除尘卸灰同步卸灰，需满足一星期完成两次卸5.3.2自动化检测与控制5.3.2.1所有安装的监测点，全部实现实时数据显示，一旦超出系统设定范围，系统自动切出，以确保高炉正常安全生产。5.3.2.2新增回收系统设备等防爆要求：高炉炉顶均压煤气及休风煤气回收系统所用设备以及控制系统应符合高炉煤气区域防爆要求。5.3.2.3宜对于煤气回收量进行统计，有班/日累计回收量、月累计回收量、年累计回收量。5.3.2.4均压煤气除尘器应设有煤气高、低温报警和低压报警装置，并安装泄爆装置。5.3.3系统设备5.3.3.1阀门等设备需要定期检修维护，定期检查阀门使用情况，并做详细记录。圆法兰连接处、密封面有无漏风，每班目测、手摸及听音检查一次。阀门动作情况，阀门启闭动作是否到位。观察有无受阻现象，每班检查一次。每周检查一次各部位螺栓是否松动及脱落。传动装置每班检查一次有无松动及异常现象。5.3.3.2除尘箱体布袋需定期进行检修，与干除尘布袋进行同步检修更换。布袋进出口压差＜0.8kpa,不正常时会超过5kpa左右，表示滤袋堵塞。布袋压差＞0.8kpa时，可调整喷吹系统，增大喷吹时间。建议不正常时对于布袋进行检查更换。6安全与环保6.1安全6.1.1涉及煤气区域作业，需严格执行标准GB6222工业企业煤气安全规程。6.1.2宜设置固定式管道气体检测仪，主要安装在煤气回收系统的净煤气管网中，用于监测管道中CO、O2等的含量，通过与煤气回收的控制系统连接，确保煤气回收系统安全稳定运行。6.1.3安装在爆炸和火灾危险环境的仪表、仪表线路、电气设备及材料，应符合技术文件的规定。防爆设备应有铭牌和防爆标志，并在铭牌上标明国家授权的部门所发放的防爆合格证编号。6.1.4煤气区域作业人员，必须配备便携式一氧化碳报警仪。6.2环保6.2.1.1回收系统的污染物排放应符合GB28663规定。6.2.1.2过滤后并网的回收煤气颗粒物浓度不大于5mg/Nm3。6.2.1.3厂界噪声应符合GB12348的规定。7指标计算A.1炉顶均压煤气自然回收率按公式（1）计算:β1=Q1/Q2……….......………………（1）式中：Q1一全年自然回收实际煤气量，单位为立方米（Nm3Q2一全年需要回收料罐放散煤气总量，单位为立方米（Nm3A.2炉顶均压煤气强制回收率按公式（2）计算:β2=(T×V1)/Q2………（2）式中：β2一均压煤气强制回收率，单位为百分号（%）；Q2一全年需要回收料罐放散煤气总量，单位为立方米（Nm3T一每年放散次数，单位为次；V1一一料罐容积、压力、温度折算的标态体积，单位为立方米（Nm3A.3高炉休风煤气回收率按公式（3）计算：§=Q3/Q4………………（3）式中：§一高炉休风煤气回收率，单位为百分号（%）；Q3一满足煤气成分实际回收的休风煤气量，单位为立方米（N