CN114135784B - 一种多用途煤气柜、煤气供应系统及工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及钢铁企业煤气柜设备领域，尤其涉及一种多用途煤气柜、煤气供应系统及工作方法。多用途煤气柜包括煤气柜本体和煤气压力平衡结构，煤气柜本体设有连接高炉煤气管道、转炉煤气进气管和转炉煤气出气管道的接口；煤气压力平衡结构用于适应煤气的进气量，动态实现煤气柜本体内的煤气压力平衡。钢铁企业用煤气供应系统包括生产用煤气系统和安装在煤气系统内的检修备用煤气储存系统，按照回收煤气的种类调整多用途煤气柜内的配重，使多用途煤气柜既可以用于回收转炉煤气，也可以回收高炉煤气，在系统其它煤气柜检修时避免停产、或减少建造煤气柜的数量。

Description

一种多用途煤气柜、煤气供应系统及工作方法

技术领域

本发明涉及钢铁企业煤气柜设备领域，尤其涉及一种多用途煤气柜、煤气供应系统及工作方法。

背景技术

在钢铁行业生产中，高炉、转炉等在生产中会产生大量的煤气，一般高炉煤气经过TRT后压力约10kPa送往用户，高炉气柜的运行压力一般都在8-15kPa之间，而来自转炉OG系统的转炉煤气进气柜压力为3-4kPa，气柜煤气经净化、加压后送往用户。因此高炉气柜的运行压力远高于转炉气柜的运行压力。通常做法是高炉煤气系统与转炉煤气系统都各自使用本系统的煤气柜，当某一座在煤气柜检修时，需要使用另外一座煤气柜或停产。要想保障不停产，高炉煤气系统与转炉煤气系统都需要至少建设2座煤气柜，共需要建设4座煤气柜。增建煤气柜存在以下问题：（1）受场地限制，无法增建较多煤气柜，增减煤气柜的数量越少越好。（2）增建煤气柜数量多，投资相应会加大。

发明内容

为了克服现有技术存在的上述技术问题，本发明公开了一种多用途煤气柜、煤气供应系统及工作方法，不仅能满足回收各种煤气介质的使用要求，在系统其它煤气柜检修时避免停产、或减少建造煤气柜的数量，此外在不检修期间投入使用提高煤气利用率，节约了投资成本，尤其是减少了建设用地。

本发明的目的之一在于公开了一种多用途煤气柜，包括煤气柜本体和煤气压力平衡结构，所述煤气柜本体设有连接高炉煤气管道、转炉煤气进气管和转炉煤气出气管道的接口；所述煤气柜本体内侧固定有皮帘，所述皮帘与煤气柜本体内侧形成一个用于封存煤气的密闭空间；

所述煤气压力平衡结构包括活塞、配重环梁、配重块、滑轮钢丝绳组件和配重砣；所述活塞的形状与煤气柜内壁的形状匹配，且悬浮在煤气柜本体内侧；活塞周边上方设有所述配重环梁，多个配重块均匀的分布在配重环梁上；活塞的四周与皮帘上端密封固定，皮帘下端与煤气柜本体内壁固定，从而进入煤气柜本体的煤气被封存在皮帘、活塞以及煤气柜本体形成的密闭空间内；随着煤气储存量的变化，所述活塞会上下移动以达到平衡状态；在煤气柜本体顶侧外部，相对的设有两个所述滑轮钢丝绳组件，所述滑轮钢丝绳组件包括与煤气柜顶部固定的滑轮，滑轮上的钢丝绳一端与所述配重环梁固定，另一端连接位于煤气柜本体外部的配重砣。

本发明的另一目的在于公开了含有上述多用途煤气柜的煤气供应系统，该系统包括一条生产用煤气系统和安装在煤气系统内的检修备用煤气储存系统，所述生产用煤气系统包括转炉煤气储存系统以及高炉煤气储存系统；所述检修备用煤气储存系统包括所述多用途煤气柜；

所述转炉煤气储存系统包括转炉煤气柜以及连接转炉煤气管网的转炉OG系统；所述多用途煤气柜通过转炉煤气进气管与转炉OG系统连接，由转炉煤气出气管道通过电除尘、加压风机以及与转炉煤气系统连接以便为用户提供煤气；所述转炉煤气进气管上设有第一电动蝶阀；所述转炉煤气出气管道上设有第二电动蝶阀；在转炉煤气柜的进气口和转炉煤气进气管之间设有位于第一电动阀上游的转炉煤气柜进气管，转炉煤气柜进气管上设有第三电动蝶阀；

所述高炉煤气储存系统包括高炉煤气柜以及连接高炉煤气管网的高炉TRT机组；所述多用途煤气柜通过高炉煤气管道与高炉TRT机组连接；所述高炉煤气管道上设有第四电动蝶阀；所述高炉煤气柜通过第一高炉煤气输气管道将高炉煤气输送给用户使用；所述第一高炉煤气输气管道上设有第五电动蝶阀和第六电动蝶阀；在高炉TRT机组出口与第五电动蝶阀出口之间设有安装了第七电动蝶阀的第二高炉煤气输气管道；

同一台所述多用途煤气柜不能同时储存高炉煤气和转炉煤气。

本发明的又一目的在于公开了上述煤气供应系统的工作方法，当多用途煤气柜由储存转炉煤气改为储存高炉煤气时，该工作方法步骤如下：

S1、排出多用途煤气柜内的转炉煤气，关闭第一电动蝶阀，防止转炉煤气进入多用途煤气柜；

S2、重新计算多用途煤气柜内部需要的配重块数量以便使转炉煤气在煤气柜本体内达到新的平衡；

S3、为了使高炉煤气柜内部的压力保持恒定，第五电动蝶阀、第六电动蝶阀和第七电动蝶阀均处于开启状态；当高炉煤气柜内部压力不足时，高炉煤气会通过高炉TRT机组顺着相应管道补入高炉煤气柜；当高炉煤气柜内过压时，会向用户对应的管网输出煤气直到高炉煤气柜内需要补入新的煤气；

同时第四电动蝶阀保持开启，来自高炉TRT机组的一部分高炉煤气进入多用途煤气柜进行储存；高炉煤气在多用途煤气柜内的压力平衡通过煤气压力平衡结构进行动态调节；

S4、当高炉煤气柜需要维护时，关闭第五电动蝶阀，则多用途煤气柜代替高炉煤气柜向用户输出煤气。

当多用途煤气柜由储存高炉煤气改为储存转炉煤气时，该工作方法步骤如下：

S1、排出多用途煤气柜内的高炉煤气，关闭第四电动蝶阀，防止高炉煤气进入多用途煤气柜；

S2、重新计算多用途煤气柜内部需要的配重块数量以便使转炉煤气在煤气柜本体内达到新的平衡；

S3、第二电动蝶阀和第三电动蝶阀均处于开启状态，来自转炉煤气管网的转炉煤气通过按照一定的间隔同时进入转炉煤气柜和多用途煤气柜；转炉煤气柜在进气的同时向用户输出煤气；

第一电动蝶阀保持开启，来自转炉煤气管网的一部分转炉煤气进入多用途煤气柜进行储存；转炉煤气在多用途煤气柜内的压力平衡通过煤气压力平衡结构进行动态调节；

S4、当转炉煤气柜需要维护时，关闭第三电动蝶阀，则多用途煤气柜代替转炉煤气柜向用户输出煤气。

本发明的有益效果如下：

本发明不仅能满足回收各种煤气介质的使用要求，在系统其它煤气柜检修时避免停产、或减少建造煤气柜的数量，此外在不检修期间投入使用提高煤气利用率，节约了投资成本，尤其是减少了建设用地。

具体的，本发明中通过增加多用途煤气柜，按照回收煤气的种类调整多用途煤气柜内的配重，可以在不检修时使多用途煤气柜既可以用于回收转炉煤气，并通过煤气压力平衡结构动态调节煤气柜本体内部的压力平衡，从而满足稳定供应煤气的要求。附图说明

图1是本发明的煤气供应系统示意图；

图2是本发明的多用途煤气柜的示意图。

图中：1、多用途煤气柜；1-1、煤气柜本体；1-2、活塞；1-3、配重环梁；1-4、配重块；1-5、滑轮；1-6、钢丝绳；1-7、配重砣；1-8、检修平台；1-9、检修口；2、转炉煤气柜；3、转炉OG系统；4、转炉煤气进气管；4-1、第一电动蝶阀；5、电除尘；6、加压风机；7、转炉煤气出气管道；7-1、第二电动蝶阀；8、转炉煤气柜进气管；8-1、第三电动蝶阀；9、高炉煤气柜；10、高炉TRT机组；11、高炉煤气管道；11-1、第四电动蝶阀；12、第一高炉煤气输气管道；12-1、第五电动蝶阀；12-2、第六电动蝶阀；13、第二高炉煤气输气管道；13-1、第七电动蝶阀。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参考图1-2所示，本发明实施例提供了一种煤气供应系统，该系统包括一条生产用煤气系统和安装在煤气系统内的检修备用煤气储存系统，所述生产用煤气系统包括转炉煤气储存系统以及高炉煤气储存系统；所述检修备用煤气储存系统包括多用途煤气柜1；

所述转炉煤气储存系统包括转炉煤气柜2以及连接转炉煤气管网的转炉OG系统3；所述多用途煤气柜1通过转炉煤气进气管4与转炉OG系统3连接，由转炉煤气出气管道7通过电除尘5、加压风机6以及与转炉煤气系统连接以便为用户提供煤气；所述转炉煤气进气管4上设有第一电动蝶阀4-1；所述转炉煤气出气管道7上设有第二电动蝶阀7-1；在转炉煤气柜2的进气口和转炉煤气进气管4之间设有位于第一电动阀上游的转炉煤气柜进气管8，转炉煤气柜进气管8上设有第三电动蝶阀8-1；

所述高炉煤气储存系统包括高炉煤气柜9以及连接高炉煤气管网的高炉TRT机组10；所述多用途煤气柜1通过高炉煤气管道11与高炉TRT机组10连接；所述高炉煤气管道11上设有第四电动蝶阀11-1；所述高炉煤气柜9通过第一高炉煤气输气管道12将高炉煤气输送给用户使用；所述第一高炉煤气输气管道12上设有第五电动蝶阀12-1和第六电动蝶阀12-2；在高炉TRT机组10出口与第五电动蝶阀12-1出口之间设有安装了第七电动蝶阀13-1的第二高炉煤气输气管道13。

所述多用途煤气柜1的结构包括煤气柜本体1-1，所述煤气柜本体1-1设有连接高炉煤气管道11、转炉煤气进气管4和转炉煤气出气管道7的接口；所述煤气柜本体1-1内侧中部固定有皮帘，所述皮帘为柔性不透气材料制成，皮帘与煤气柜本体1-1内侧形成一个用于封存煤气的密闭空间；为了根据煤气的进气量，动态调整煤气柜本体1-1内的煤气压力平衡，所述煤气柜本体1-1上还设有煤气压力平衡结构；具体的，所述煤气压力平衡结构包括活塞1-2、配重环梁1-3、配重块1-4、滑轮1-5钢丝绳1-6组件和配重砣1-7；所述活塞1-2的形状与煤气柜内壁的形状匹配，且悬浮在煤气柜本体1-1内侧；活塞1-2周边上方设有所述配重环梁1-3，多个配重块1-4均匀的分布在配重环梁1-3上；活塞1-2的四周与皮帘上端密封固定，皮帘下端与煤气柜本体1-1内壁固定，从而进入煤气柜本体1-1的煤气被封存在皮帘、活塞1-2以及煤气柜本体1-1形成的密闭空间内；随着煤气储存量的变化，所述活塞1-2会上下移动以达到平衡状态，因此皮帘要有足够的尺寸；在煤气柜本体1-1顶侧外部，相对的设有两个所述滑轮1-5钢丝绳1-6组件，所述滑轮1-5钢丝绳1-6组件包括与煤气柜顶部固定的滑轮1-5，滑轮1-5上的钢丝绳1-6一端与所述配重环梁1-3固定，另一端连接位于煤气柜本体1-1外部的配重砣1-7；

优选的，所述煤气柜本体1-1上设有2处检修平台1-8和检修口1-9，以便于日常维护和更换零部件。

优选的，所述配重环梁1-3在活塞1-2板制成后用砼现场浇筑，制成砼坝，砼坝截面尺寸大约为3000×600mm2，实际尺寸需按实际计算确定，然后所述配重环梁1-3顶部被划分成40个区域并编号，有利于根据气压放置足够数量的配重块1-4，从而调整活塞1-2的压力平衡；所述配重块1-4由混凝土制作成长方形，每块重30kg，配重块1-4在配重环梁1-3上要尽量均匀分布放置；所述活塞1-2、皮帘、滑轮1-5钢丝绳1-6组件、配重砣1-7可以进行购买；

本发明按照煤气柜储存高炉煤气还是转炉煤气来调整放置配重块1-4的数量；当用于储存转炉煤气时，只放置少量配重块1-4，用于调整活塞1-2压力平衡，当用作储存高炉煤气时，增加配重块1-4的数量，使其达到使用要求。

所述多用途煤气柜1作为整个煤气供应系统中储存煤气的枢纽设备，起到了关键作用；由于转炉煤气压力低，高压煤气压力高，因此多用途煤气柜只能同时储存一种煤气；

当多用途煤气柜由储存转炉煤气改为储存高炉煤气时，该工作方法步骤如下：

S1、排出多用途煤气柜内的转炉煤气，关闭第一电动蝶阀4-1，防止转炉煤气进入多用途煤气柜；

S2、重新计算多用途煤气柜内部需要的配重块1-4数量以便使转炉煤气在煤气柜本体1-1内达到新的平衡；

S3、为了使高炉煤气柜9内部的压力保持恒定，第五电动蝶阀12-1、第六电动蝶阀12-2和第七电动蝶阀13-1均处于开启状态；当高炉煤气柜9内部压力不足时，高炉煤气会通过高炉TRT机组10顺着相应管道补入高炉煤气柜9；当高炉煤气柜9内过压时，会向用户对应的管网输出煤气直到高炉煤气柜9内需要补入新的煤气；

同时第四电动蝶阀11-1保持开启，来自高炉TRT机组10的一部分高炉煤气进入多用途煤气柜1进行储存；高炉煤气在多用途煤气柜1内的压力平衡通过煤气压力平衡结构进行动态调节；

S4、当高炉煤气柜9需要维护时，关闭第五电动蝶阀12-1，则多用途煤气柜1代替高炉煤气柜9向用户输出煤气。

当多用途煤气柜由储存高炉煤气改为储存转炉煤气时，该工作方法步骤如下：

S1、排出多用途煤气柜内的高炉煤气，关闭第四电动蝶阀11-1，防止高炉煤气进入多用途煤气柜；

S2、重新计算多用途煤气柜内部需要的配重块1-4数量以便使转炉煤气在煤气柜本体1-1内达到新的平衡；

S3、第二电动蝶阀7-1和第三电动蝶阀8-1均处于开启状态，来自转炉煤气管网的转炉煤气通过按照一定的间隔同时进入转炉煤气柜2和多用途煤气柜；转炉煤气柜2在进气的同时向用户输出煤气；

第一电动蝶阀4-1保持开启，来自转炉煤气管网的一部分转炉煤气进入多用途煤气柜1进行储存；转炉煤气在多用途煤气柜1内的压力平衡通过煤气压力平衡结构进行动态调节；

S4、当转炉煤气柜2需要维护时，关闭第三电动蝶阀8-1，则多用途煤气柜1代替转炉煤气柜2向用户输出煤气。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种多用途煤气柜的煤气供应系统，其特征在于：多用途煤气柜包括煤气柜本体和煤气压力平衡结构，所述煤气柜本体设有连接高炉煤气管道、转炉煤气进气管和转炉煤气出气管道的接口；所述煤气柜本体内侧固定有皮帘，所述皮帘与煤气柜本体内侧形成一个用于封存煤气的密闭空间；

所述煤气压力平衡结构包括活塞、配重环梁、配重块、滑轮钢丝绳组件和配重砣；所述活塞的形状与煤气柜内壁的形状匹配，且悬浮在煤气柜本体内侧；活塞周边上方设有所述配重环梁，多个配重块均匀的分布在配重环梁上；活塞的四周与皮帘上端密封固定，皮帘下端与煤气柜本体内壁固定，从而进入煤气柜本体的煤气被封存在皮帘、活塞以及煤气柜本体形成的密闭空间内；随着煤气储存量的变化，所述活塞会上下移动以达到平衡状态；在煤气柜本体顶侧外部，相对的设有两个所述滑轮钢丝绳组件，所述滑轮钢丝绳组件包括与煤气柜顶部固定的滑轮，滑轮上的钢丝绳一端与所述配重环梁固定，另一端连接位于煤气柜本体外部的配重砣；

该系统包括一条生产用煤气系统和安装在煤气系统内的检修备用煤气储存系统，所述生产用煤气系统包括转炉煤气储存系统以及高炉煤气储存系统；所述检修备用煤气储存系统包括所述多用途煤气柜；

所述转炉煤气储存系统包括转炉煤气柜以及连接转炉煤气管网的转炉OG系统；所述多用途煤气柜通过转炉煤气进气管与转炉OG系统连接，由转炉煤气出气管道通过电除尘、加压风机以及与转炉煤气系统连接以便为用户提供煤气；所述转炉煤气进气管上设有第一电动蝶阀；所述转炉煤气出气管道上设有第二电动蝶阀；在转炉煤气柜的进气口和转炉煤气进气管之间设有位于第一电动阀上游的转炉煤气柜进气管，转炉煤气柜进气管上设有第三电动蝶阀；

所述高炉煤气储存系统包括高炉煤气柜以及连接高炉煤气管网的高炉TRT机组；所述多用途煤气柜通过高炉煤气管道与高炉TRT机组连接；所述高炉煤气管道上设有第四电动蝶阀；所述高炉煤气柜通过第一高炉煤气输气管道将高炉煤气输送给用户使用；所述第一高炉煤气输气管道上设有第五电动蝶阀和第六电动蝶阀；在高炉TRT机组出口与第五电动蝶阀出口之间设有安装了第七电动蝶阀的第二高炉煤气输气管道；

同一台所述多用途煤气柜不能同时储存高炉煤气和转炉煤气。

2.如权利要求1所述的煤气供应系统的工作方法，其特征在于：当多用途煤气柜由储存转炉煤气改为储存高炉煤气时，该工作方法步骤如下：

S1、排出多用途煤气柜内的转炉煤气，关闭第一电动蝶阀，防止转炉煤气进入多用途煤气柜；

S2、重新计算多用途煤气柜内部需要的配重块数量以便使转炉煤气在煤气柜本体内达到新的平衡；

S3、为了使高炉煤气柜内部的压力保持恒定，第五电动蝶阀、第六电动蝶阀和第七电动蝶阀均处于开启状态；当高炉煤气柜内部压力不足时，高炉煤气会通过高炉TRT机组顺着相应管道补入高炉煤气柜；当高炉煤气柜内过压时，会向用户对应的管网输出煤气直到高炉煤气柜内需要补入新的煤气；

同时第四电动蝶阀保持开启，来自高炉TRT机组的一部分高炉煤气进入多用途煤气柜进行储存；高炉煤气在多用途煤气柜内的压力平衡通过煤气压力平衡结构进行动态调节；

S4、当高炉煤气柜需要维护时，关闭第五电动蝶阀，则多用途煤气柜代替高炉煤气柜向用户输出煤气。

3.如权利要求2所述的煤气供应系统的工作方法，其特征在于：当多用途煤气柜由储存高炉煤气改为储存转炉煤气时，该工作方法步骤如下：

S1、排出多用途煤气柜内的高炉煤气，关闭第四电动蝶阀，防止高炉煤气进入多用途煤气柜；

S2、重新计算多用途煤气柜内部需要的配重块数量以便使转炉煤气在煤气柜本体内达到新的平衡；

S3、第二电动蝶阀和第三电动蝶阀均处于开启状态，来自转炉煤气管网的转炉煤气通过按照一定的间隔同时进入转炉煤气柜和多用途煤气柜；转炉煤气柜在进气的同时向用户输出煤气；

第一电动蝶阀保持开启，来自转炉煤气管网的一部分转炉煤气进入多用途煤气柜进行储存；转炉煤气在多用途煤气柜内的压力平衡通过煤气压力平衡结构进行动态调节；

S4、当转炉煤气柜需要维护时，关闭第三电动蝶阀，则多用途煤气柜代替转炉煤气柜向用户输出煤气。