CN212537514U - 一种高炉煤气管网系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高炉煤气管网系统，所述系统包括：高炉煤气净化装置，其输入端连接高炉煤气采集管道，其输出端与净煤气管道相连；余压发电装置，其输入端连接净煤气管道，其输出端与用户煤气主管相连；调压装置，其输入端连接所述净煤气管道，其输出端与用户煤气主管相连；煤气用户，连接所述用户煤气主管；所述煤气用户通过用户煤气支管直接和所述用户煤气主管相连，所述系统采用枝状铺设，促进了煤气供需平衡化。

Description

一种高炉煤气管网系统

技术领域

本实用新型属于钢铁企业机械技术领域，特别是涉及一种高炉煤气管网系统。

背景技术

现代钢铁联合企业的高炉－转炉流程是典型的铁—煤化工过程，包括烧结、球团、焦化、炼铁、炼钢、轧钢等生产工序。煤气是这一流程中副产的清洁能源，也是钢铁企业中重要的二次能源，占企业能源消耗的30％左右。这些能源作为气体燃料，燃烧最容易控制，燃烧的效率也最高，是企业生产的优质和宝贵资源。

现有技术中的高炉煤气管网采用将煤气主管分成多个分支在单独接用户支管供气，而且钢铁厂中对煤气压力需求量不大的轧制车间由于上线时间的问题会位于所述煤气用户的前端，这样的设计无法做到将煤气资源合理化利用，实际生产中管网中的用户或者管道检修时也会不便于操作。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高炉煤气管网系统，已确保高炉煤气用户的煤气压力以及煤气用量，促进煤气供需平衡化。

为解决上述技术问题，本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型提供了一种高炉煤气管网系统，所述系统包括：高炉煤气净化装置，其输入端连接高炉煤气采集管道，其输出端与净煤气管道相连；余压发电装置，其输入端连接净煤气管道，其输出端与用户煤气主管相连；调压装置，其输入端连接所述净煤气管道，其输出端与用户煤气主管相连；煤气用户，连接所述用户煤气主管；所述煤气用户通过用户煤气支管直接和所述用户煤气主管相连。

在一实施例中，所述用户煤气主管包括第一主管和第二主管，所述第一主管上的煤气用户包括线材车间，所述第二主管上的煤气用户包括棒材车间、轧制车间、球团厂以及石灰厂。

在一实施例中，所述第二主管上的末端煤气用户为轧制车间。

在一实施例中，所述用户煤气主管上设置有用户主管阀组和合茬阀组，所述用户煤气支管上设置有用户支管阀组。

在一实施例中，所述用户主管阀组设置在未达到所述用户煤气支管的用户煤气主管上。

在一实施例中，所述用户主管阀组以及所述合茬阀组为两端双蝶阀结构。

在一实施例中，所述用户煤气主管的管径为2220～2420mm。

在一实施例中，所述调压装置为调压阀组，所述调压阀组为并联的蝶阀结构。

在一实施例中，所述第一主管的管径小于所述第二主管的管径。

在一实施例中，所述用户煤气支管的管径为1020～1620mm。

在一实施例中，所述用户煤气主管和所述用户煤气支管的内壁涂装有环氧煤沥青防腐层。

在一实施例中，所述轧制车间包括第一轧制车间和第二轧制车间，所述第二轧制车间位于所述煤气用户的末端，所述第二主管在靠近所述第二轧制车间用户煤气支管的末端管道上设置有主管检修阀组。

本实用新型提供了一种枝状铺设的高炉煤气管网系统，通过将需求煤气气压较低的轧制车间放置在煤气用户的末端，各个煤气用户类似树枝直接和枝干煤气主管相连，减少了各个用户之间的相互干扰和影响，便于根据每个用户的实际情况更好的控制用户之间的煤气需求量，将煤气需求量及对气压的要求不同的线材车间与其它轧制车间、球团厂以及石灰厂分别置于用户煤气的不同主管上，便于不同用户之间分段供气，并增大了用户较多的煤气主管(轧制车间、球团厂以及石灰厂所在的主管)的管径，可以有效避免轧制车间吃凉坯时煤气用量增加导致的煤气管网中的煤气截流，造成末端用户压力低影响生产的问题。当然，实施本实用新型的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型高炉煤气管网系统的示意图。

图2为本实用新型高炉煤气管网系统调压阀组示意图。

图3为本实用新型高炉煤气管网系统的净煤气管道阀组示意图。

图4为本实用新型高炉煤气管网系统的用户煤气主管中#2阀、#3阀、#4阀示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。本实用新型所述管径均为管道的公称直径。

请参考图1至图4所示，目前，钢铁厂生产和使用煤气的部门较多，一般生产煤气的单位有炼铁厂、炼钢厂以及焦化厂，所述炼铁厂可以产生高炉煤气，所述炼钢厂可以产生转炉煤气，所述焦化厂可以产生焦炉煤气。本实用新型术语“用户”是指钢铁厂中使用煤气的部门，钢铁厂中各个车间或厂在很多工序中都有可能用到副产煤气，例如烧结厂使用高炉煤气或者混合煤气用于烧结机、回转窑、白灰窑等，炼铁厂使用高炉煤气或转炉煤气用于热风炉、预热炉等，动力厂使用高炉煤气或转炉煤气或混合煤气用于蒸汽锅炉，炼钢厂使用转炉煤气或焦炉煤气或混合煤气用于各种烘烤器，焦化厂使用焦炉煤气、高炉煤气用于炭化室加热等，轧刚厂可以使用高炉煤气、混合煤气用于轧刚加热炉等。

本实用新型术语“管网”是指同一气源的若干煤气用户主管连接成的互相关联的统一供气体系。钢铁厂煤气管网可以包括高炉煤气管网、焦炉煤气管网以及转炉煤气管网，本实用新型涉及的是一种高炉煤气管网，所述高炉煤气主要成分是一氧化碳和氮气，也可以包括一些小分子的碳氢化合物，例如甲烷，也可以包括微量的例如CO₂、O₂、H₂等气体。

如图1所示，本发明提供的一种高炉煤气管网系统包括高炉煤气净化装置1，一般而言，从高炉出来的荒煤气净化处理主要有湿法净化处理和干法净化处理，这两种方法首先都要对荒煤气进行除尘，所述高炉煤气净化装置1例如可以为干式布袋除尘器，所述高炉煤气净化装置1的输入端可以通过煤气采集管道a和高炉煤气采集设备相连，所述高炉煤气净化装置1的输入端和高炉煤气采集设备之间的煤气采集管道a上还可以设置有荒煤气阀门以控制荒煤气进入所述高炉煤气管网系统，所述荒煤气是没有经过净化的煤气，所述高炉煤气净化装置1的输出端可以是与净煤气管道b相连，所述净煤气是经过所述高炉煤气净化装置1净化处理后的煤气。

如图1和图2所示，由于高炉出来高炉煤气压力较高，所述净煤气管道b出来的高压煤气一般需通过调压装置2或余压发电装置3(Top Gas Pressure Recovery Turbine，简称TRT)来降低压力，降低压力后的高炉煤气可以由引风机输送至用户煤气主管4。在一实施例中，所述高炉煤气净化装置1可以包括两个输出端，所述其中一个输出端可以连接一调压装置2，高炉煤气净化装置1的另一输出端可以连接余压发电装置3。所述调压装置2可以是调压阀组，所述调压装置2的输入端和输出端的净煤气管道b上均可以设置有净煤气管道阀组110，所述净煤气管道阀组110的设置可以切断所述净煤气管道b，也可以便于对所述净煤气管道b上的调压装置2、余压发电装置3以及净煤气管道b进行检修，所述调压装置2可以在余压发电装置3出现故障停机、高炉减风或慢风以及高炉煤气含尘量超标(>＝30mg/Nm³)的时候，即在余压发电装置3退出运行后使用，高炉煤气可以通过所述调压装置2调压后进入用户煤气主管4。

如图2至图3所示，在一实施例中，所述调压装置2可以采用并联结构的阀组结构，即在阀体上安装3～4个不等径的自动调节的蝶阀501，以达到调整流量和压力的作用。在一实施例中，所述净煤气管道阀组110可以包括有蝶阀501、插板阀503以及放散阀502，所述蝶阀501以及所述插板阀503均可以是电动的，当需要切断煤气使用所述净煤气管道阀组110时，先关闭蝶阀501，蝶阀501关闭后打开插板阀503两侧的放散阀502，这样可以使得所述插板阀503两侧压力降至3kPa以下后在操作关闭插板阀503，防止操作插板阀503时煤气泄漏造成煤气中毒事故。

如图1至图4所示，在一实施例中，所述余压发电装置3或者调压装置2的输出端可以连接所述用户煤气主管4，所述用户煤气主管4可以包括第一主管c和第二主管d，所述用户可以通过用户支管e1,e2,e3,e4,e5,e6和所述第一主管c以及第二主管d相连，所述高炉煤气的用户，例如可以按照优先等级顺序排列，所述优先顺序例如可以是按对应用户需要的最低煤气压力来定。例如，在一实施例中，所述煤气用户可以包括棒材车间10、线材车间6、轧制车间13，15、球团厂11、石灰厂12。例如所述轧制车间13,15的煤气压力最低不低于8kPa，所述球团厂11或者石灰厂12的用气压力不低于10kPa，所以球团厂11或者石灰厂12优于所述轧制车间13,15。实际铺设管网时，还可以参考不同车间的地理位置以及车间煤气需求量来合理布局，又例如在一实例中，所述煤气用户优选顺序例如可以是线材车间6>棒材车间10>球团厂11≥石灰厂12>轧制车间13,15，所述用户煤气主管4可以根据所述优先顺序依次给所述用户供气，所述第一主管上c的用户可以是线材车间6，所述第一主管c上还可以可以设置有用户主管阀组#1阀5，所述#1阀5的结构可以和所述净煤气管道阀组110一致，以便于检修和断气。所述第一主管c的管径根据所述线材车间6生产所需压力可以设定为2220～2420mm，例如可以是2220mm。

如图1至图4所示，所述第二主管d的煤气用户可以包括棒材车间10、球团厂11、石灰厂12、轧制车间13,15。在一实施例中，所述轧制车间13,15可以包括第一轧制车间13和第二轧制车间15，所述第二轧制车间15的需求最低气压小于所述第一轧制车间13，按照优先顺序，所述第二主管d先通过棒材车间10，然后依次通过球团厂11和石灰厂12，最后达到所述第一轧制车间13和第二轧制车间15。所述第二主管d的管径可以设定为2220～2420mm，进一步的，所述第二主管d的管径可以大于所述第一主管c的管径，例如可以为2420mm，本实用新型在用户较多的主管上面增大了主管的管径，可以增大煤气的流量，保证末端用户的用气需求。

如图1和图4所示，所述第二主管d上在达到所述用户煤气支管的管路上还可以设置有用户主管阀组#2阀7、#3阀8，所述#2阀7或者#3阀8可以是双向阀组，所述双向阀组可以在操作插板阀503时将两端煤气切断保证安全，所述双向阀组可以采用两端双蝶阀501，中间设计两个放散阀502以及一个插板阀503的结构，所述双蝶阀501可以为煤气管网进一步形成环网做准备，即使在合茬管网的时候也不需要二次停运，影响用户生产，减小用户压损。所述第二主管d上还可以设置有#4阀9，所述#4阀可以是合茬阀，所述#4阀9可便于所述焦炉煤气管网以及转炉煤气管网的合茬使用，所述#4阀9也可以采用双蝶阀501的结构。

如图1至图4所示，所述用户支管上设置有用户支管阀组120，所述用户支路阀组120也可以和所述净煤气管道阀组110相同。所述用户支管e1,e2,e3,e4,e5,e6的管径可以根据用户的用气需求来定，例如可以是1020～1620mm，进一步的所述线材车间6的支管管径e1可以是1520mm，第二轧制车间15的支管管径e6可以是1620mm，所述球团厂11或者石灰厂12的支路管径e3，e4可以是1020mm。

如图1至图4所示，所述第二主管d的末端还可以设置有#5阀14，所述#5阀14可以是一个主管检修阀组，所述主管检修阀组结构可以和所述净煤气管道阀组110相同，所述主管检修阀组可以在检修第二主管d时，将第二轧制车间15和第二主管d切断，减少煤气管网检修对其他车间生产的影响。

由于高炉在冶炼过程中加入各种原燃料，其品质处理工艺不同，使得在形成高炉煤气过程中产生HCl、SO₂、SO₃等酸性气体。在高炉煤气干法除尘中，净煤气中HCl等酸性气体含量较高，经高炉煤气余压发电装置3发电后，由于温度、压力降低，这些酸性气体冷凝析出，沿管壁沉淀于管道底部，形成腐蚀性很强的液体，pH值达到1～2，在管内气流推动下沿管道内壁底部流动，并与内壁表面发生化学反应，破坏其结构形成腐蚀层，随着腐蚀加剧，最终导致管道底部穿孔、漏气，导致高炉被迫休风，影响高炉生产。在一实施例中，本实用新型在管径大于1200mm的管道内壁还可以设置有防腐层以解决上述问题，所述防腐层可以直接由涂装工人进入所述管道进行施工，所述防腐层可以是防腐漆层，所述防腐漆可以为环氧煤沥青，涂抹厚度可以为220～250μm，所述防腐层可以使得所述管道具有表面严密，渗入物路径长，耐酸，耐高温的特性。

以上公开的本实用新型实施例只是用于帮助阐述本实用新型。所述实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该实用新型仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本实用新型的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本实用新型。本实用新型仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种高炉煤气管网系统，其特征在于，其包括：

高炉煤气净化装置，其输入端连接高炉煤气采集管道，其输出端与净煤气管道相连；

余压发电装置，其输入端连接净煤气管道，其输出端与用户煤气主管相连；

调压装置，其输入端连接所述净煤气管道，其输出端与用户煤气主管相连；

煤气用户，连接所述用户煤气主管；

其中，所述煤气用户通过用户煤气支管直接和所述用户煤气主管相连。

2.根据权利要求1所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述用户煤气主管包括第一主管和第二主管，所述第一主管上的煤气用户包括线材车间，所述第二主管上的煤气用户包括棒材车间、轧制车间、球团厂以及石灰厂。

3.根据权利要求2所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述第二主管上的末端煤气用户为轧制车间。

4.根据权利要求3所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述轧制车间包括第一轧制车间和第二轧制车间，所述第二轧制车间位于所述煤气用户的末端，所述第二主管在靠近所述第二轧制车间用户煤气支管的末端管道上设置有主管检修阀组。

5.根据权利要求2所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述用户煤气主管上设置有用户主管阀组和合茬阀组，所述用户煤气支管上设置有用户支管阀组。

6.根据权利要求5所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述用户主管阀组以及所述合茬阀组为两端双蝶阀结构。

7.根据权利要求2所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述用户煤气主管的公称直径为2220～2420mm。

8.根据权利要求2所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述第一主管的公称直径小于所述第二主管的公称直径。

9.根据权利要求1所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述用户煤气支管的公称直径为1020～1620mm。

10.根据权利要求1所述的一种高炉煤气管网系统，其特征在于，所述用户煤气主管和所述用户煤气支管的内壁涂装有环氧煤沥青防腐层。

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