CN104593536A - 一种在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，包括（1）故障高炉煤气切断阀上游调节阀出口堵盲板；（2）更换高炉煤气故障切断阀；（3）高炉煤气调节阀抽盲板；三步骤。采用此方法后更换热风炉高炉煤气切断阀可以在高炉正常运行的工况下进行在线更换，高炉无需减风、休风、撤风温，干法除尘、TRT等环保节能设备无需退出，且避免了整个休风过程中的荒煤气放散和净煤气吹扫时对厂区及周边居民区空气的污染和噪音污染。
Description
技术领域
本发明涉及一种在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，属于高炉炼铁设备在线检修领域。
背景技术
热风炉高炉煤气切断阀是保障热风炉在燃烧与送风状态之间切换的关键设备：燃烧期高炉煤气调节阀、切断阀、燃烧阀打开，高炉煤气进入热风炉燃烧器进行燃烧；送风期高炉煤气调节阀、切断阀、燃烧阀关闭，实现煤气可靠切断后热风炉送风。高炉煤气切断阀前即为热风炉高炉煤气总管，高炉煤气调节阀起不到隔断煤气作用，因此，高炉煤气切断阀一旦损坏，高炉必须长期休风，整个高炉煤气系统吹扫合格后方可进行该阀门的检修或更换工作。
发明内容
本发明旨在提供一种在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法。该方法能在高炉煤气切断阀出现故障时，高炉保持正常工况，无需休风，仅需要将故障阀门所在的热风炉退出工作序列，热风炉改为单炉送风工作制，用60min左右的时间在故障阀门上游插入盲板，隔断煤气并吹扫合格，为检修故障阀门创造安全必要的条件。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，包括以下步骤：
（1）故障高炉煤气切断阀上游调节阀出口堵盲板：
①热风炉高炉煤气系统切断煤气来源、系统泄压：热风炉停烧，关闭煤气换热器旁通阀，开热风炉高炉煤气各支管及总管放散阀泄压；
②故障高炉煤气切断阀上游调节阀出口堵盲板：提前拆卸高炉煤气调节阀上部法兰螺栓，待热风炉高炉煤气系统泄压后千斤顶顶开高炉煤气调节阀上部法兰插入盲板及垫片，松千斤顶，开始安装紧固螺栓；
③热风炉高炉煤气系统送煤气：开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及故障炉以外支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧，改单炉送风；
（2）更换高炉煤气故障切断阀：
①高炉煤气调节阀盲板插入后，开高炉煤气燃烧阀、切断阀间氮气吹扫阀进行残余煤气置换吹扫，气体分析化验合格后拆卸螺栓，开始高炉煤气切断阀检修作业；
②阀门检修完毕后送电调试开启关闭到位行程，调试合格保持关闭位置，开始煤气调节阀出口抽盲板作业；
（3）高炉煤气调节阀抽盲板：
①热风炉高炉煤气系统切断煤气来源、系统泄压：热风炉停烧，关闭煤气换热器旁通阀，开热风炉高炉煤气总管放散阀泄压；
②高炉煤气调节阀抽盲板：提前拆卸高炉煤气调节阀上部法兰螺栓，待热风炉高炉煤气系统泄压后千斤顶顶开调节阀上部法兰，取出盲板放入新垫片，松千斤顶，开始安装紧固螺栓；
③热风炉高炉煤气系统送煤气：开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及各支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧，恢复交叉并联送风。
所述盲板插入点为故障切断阀上游调节阀出口，距离故障切断阀为2700~2900mm。
所述盲板的厚度为8mm，盲板材质为Q235A；本发明中对盲板的强度要求为：抗拉强度≥420 MPa，屈服强度≥250 MPa。
本发明所述高炉煤气总管及支管的设计强度均按照60kPa耐压强度设计的，总管水平方向布置有3个柔性连接的不锈钢波纹补偿器，变形量为±50mm（2个），±75mm(1个)，总管合计变形量为50×2+75=175mm；支管设有1个铰接式的不锈钢波纹补偿器，变形量为±25mm；附属钢结构均为20#H型钢（规格 200×100×7.0）焊接而成的基础支架和管托，强度设计值为215MPa；
用点火爆炸法检验煤气管道或煤气设备内纯净性的实验称为爆发实验，实验是用爆发实验筒从煤气管道或设备的末端取样口取出煤气样，然后点火燃烧，观察筒内煤气样的燃烧情况来判断煤气是否纯净：若实验筒内的煤气样点燃后有爆音产生并迅速烧光，说明管道内或设备内有可爆炸的混合物；当试样的燃烧不稳定或烧不到筒底，说明空气还没有除尽；只有煤气样在筒内平稳地燃烧一直到筒底才熄灭，说明管道内或设备内煤气已经纯净，爆发实验合格。
上述技术方案中，所述盲板的两片法兰外侧150mm处分别设有两对撑铁，两对撑铁呈水平方向180°布置，其作用是为千斤顶充当基础支撑作用，其强度为420 MPa；材质为Q235A，由600mm长的C型钢（规格：120×70×20×3）对焊而成。
上述技术方案中，抽堵盲板期间热风炉蓄热量应提前调配：因故障热风炉退出工作序列，热风炉热收入减少25%，为保证热量收入和支出的平衡，需加量使用高热值的焦炉煤气，以维持在单位时间内热风炉的热量收入；需在抽堵盲板前8小时通知公司煤气管网调度，告知焦炉煤气用量在4小时后需翻倍，提早准备足量的焦炉煤气，抽堵盲板前4小时开始将入炉的焦炉煤气用量翻倍使用，直至抽堵盲板作业结束。
上述技术方案中，抽堵盲板期间高炉煤气的调拨：大型钢铁联合企业的高炉煤气均设有高炉煤气柜及火炬式放散，用以平衡系统管网压力；太钢的高炉煤气管网上设有3座容积为30万m3的高炉煤气柜及3个放散量为10万m3/h的火炬式放散；在抽堵盲板期间首先进行升柜操作，即管网向气柜内充入高炉煤气，以维持高炉煤气管网压力11±1KPa的运行压力，待气柜充满后，火炬放散点火，将多余的高炉煤气进行放散，并在管口点燃，以防周围人员CO中毒，该操作为自动操作，通过自动调节放散煤气量以维持高炉煤气管网压力11±1KPa的运行压力；管网煤气压力的变化范围为10～12KPa。
本发明的有益效果：
采用此方法后更换热风炉高炉煤气切断阀可以在高炉正常运行的工况下进行在线更换，高炉无需减风、休风、撤风温，干法除尘、TRT等环保节能设备无需退出，且避免了整个休风过程中的荒煤气放散和净煤气吹扫时对厂区及周边居民区空气的污染和噪音污染。
具体实施方式
下面通过实施例来进一步说明本发明，但不局限于以下实施例。
实施例：
以太钢炼铁厂热风炉4#高炉煤气燃烧阀泄漏故障实例：
（一） 4#高炉煤气调节阀堵盲板
1、 热风炉高炉煤气系统切断煤气来源、系统泄压：热风炉停烧，关闭煤气换热器旁通阀，开热风炉高炉煤气总管及4#支管放散阀泄压；
2、 4#高炉煤气调节阀堵盲板：4#热风炉燃烧结束后开始提前拆卸4#高炉煤气调节阀上部法兰螺栓，待热风炉高炉煤气系统泄压后千斤顶顶开4#高炉煤气调节阀上部法兰插入盲板及垫片，松千斤顶，开始安装紧固螺栓；
3、 热风炉高炉煤气系统送煤气：开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及1、2、3#支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧；
（二） 4#高炉煤气切断阀更换
4#高炉煤气调节阀盲板插入后，开4#高炉煤气燃烧阀、切断阀间氮气吹扫阀进行残余煤气置换吹扫，气体分析化验合格后关闭4#高炉煤气切断阀，拉闸断电拆卸电动头及阀门螺栓，开始更换阀门；阀门更换完毕后安装电动头，送电调试开启关闭到位行程，调试合格保持关闭位置，开始4#高炉煤气调节阀出口抽盲板作业；
（三） 4#高炉煤气调节阀抽盲板
1、 热风炉高炉煤气系统切断煤气来源、系统泄压：热风炉停烧，关闭煤气换热器旁通阀，开热风炉高炉煤气总管放散阀泄压；
2、 4#高炉煤气调节阀抽盲板：提前拆卸4#高炉煤气调节阀上部法兰螺栓，待热风炉高炉煤气系统泄压后千斤顶顶开4#高炉煤气调节阀上部法兰，取出盲板放入新垫片，松千斤顶，开始安装紧固螺栓；
3、 热风炉高炉煤气系统送煤气：开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及1、2、3、4#支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧，开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及1、2、3#支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧。
与以前高炉长期休风更换高炉煤气切断阀的方法相比，按照所需最短休风时间12h计算，可避免铁产量损失7500t，TRT电量损失40KWh，焦炭额外消耗50t，熔剂额外消耗3t，保安蒸汽消耗30吨，保安氮气消耗120000m3，合计节约费用约2324976.7元，（以上消耗均按太钢内部结算价格计算）。为企业带来了巨大的经济效益。
Claims (7)
1. 一种在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）故障高炉煤气切断阀上游调节阀出口堵盲板：
①热风炉高炉煤气系统切断煤气来源、系统泄压：热风炉停烧，关闭煤气换热器旁通阀，开热风炉高炉煤气各支管及总管放散阀泄压；
②故障高炉煤气切断阀上游调节阀出口堵盲板：提前拆卸高炉煤气调节阀上部法兰螺栓，待热风炉高炉煤气系统泄压后千斤顶顶开高炉煤气调节阀上部法兰插入盲板及垫片，松千斤顶，开始安装紧固螺栓；
③热风炉高炉煤气系统送煤气：开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及故障炉以外支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧，改单炉送风；
（2）更换高炉煤气故障切断阀：
①高炉煤气调节阀盲板插入后，开高炉煤气燃烧阀、切断阀间氮气吹扫阀进行残余煤气置换吹扫，气体分析化验合格后拆卸螺栓，开始高炉煤气切断阀检修作业；
②阀门检修完毕后送电调试开启关闭到位行程，调试合格保持关闭位置，开始煤气调节阀出口抽盲板作业；
（3）高炉煤气调节阀抽盲板：
①热风炉高炉煤气系统切断煤气来源、系统泄压：热风炉停烧，关闭煤气换热器旁通阀，开热风炉高炉煤气总管放散阀泄压；
②高炉煤气调节阀抽盲板：提前拆卸高炉煤气调节阀上部法兰螺栓，待热风炉高炉煤气系统泄压后千斤顶顶开调节阀上部法兰，取出盲板放入新垫片，松千斤顶，开始安装紧固螺栓；
③热风炉高炉煤气系统送煤气：开煤气换热器旁通阀，在热风炉高炉煤气总管及各支管做爆发实验，合格后热风炉开始燃烧，恢复交叉并联送风。
2.根据权利要求1所述的在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：所述盲板插入点为故障切断阀上游调节阀出口，距离故障切断阀为2700~2900mm。
3.根据权利要求1所述的在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：所述盲板的厚度为8mm，盲板材质为Q235A；本发明中对盲板的强度要求为：抗拉强度≥420 MPa，屈服强度≥250 MPa。
4.根据权利要求1所述的在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：所述高炉煤气总管及支管的耐压强度为60kPa，总管水平方向布置有3个柔性连接的不锈钢波纹补偿器，变形量为±50mm~±75mm，总管合计变形量为50×2+75=175mm；支管设有1个铰接式的不锈钢波纹补偿器，变形量为±25mm；附属钢结构均为20#H型钢焊接而成的基础支架和管托，强度设计值为215MPa。
5.根据权利要求1所述的在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：所述盲板的两片法兰外侧150mm处分别设有两对撑铁，两对撑铁呈水平方向180°布置，其强度为420 MPa；撑铁的材质为Q235A，由600mm长的C型钢（规格：120×70×20×3）对焊而成。
6.根据权利要求1所述的在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：所述抽堵盲板期间热风炉蓄热量应提前调配，调配方式为：需在抽堵盲板前8小时通知公司煤气管网调度，告知焦炉煤气用量在4小时后需翻倍，提早准备足量的焦炉煤气，抽堵盲板前4小时开始将入炉的焦炉煤气用量翻倍使用，直至抽堵盲板作业结束。
7.根据权利要求1所述的在线更换热风炉高炉煤气切断阀的方法，其特征在于：所述抽堵盲板期间高炉煤气的调拨方法为：大型钢铁联合企业的高炉煤气均设有高炉煤气柜及火炬式放散，用以平衡系统管网压力；在抽堵盲板期间首先进行升柜操作，即管网向气柜内充入高炉煤气，以维持高炉煤气管网压力11±1kPa的运行压力，待气柜充满后，火炬放散点火，将多余的高炉煤气进行放散，并在管口点燃；管网煤气压力的变化范围为10～12kPa。
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