转炉煤气风机三通阀改造必要性及效果研究.pdf

第 3 7卷第 1 期 2 0 1 5年 2月 甘肃冶金 GANSU METAL LURGY Vo 1 ． 3 7 No． 1 Fe b． 。 2 01 5 文章编号 1 6 7 2 - 4 4 6 1 2 0 1 5 叭一 0 1 0 6 0 3 转炉煤气风机 三通 阀改造必要性及效果研究 玛广群 甘肃酒泉钢铁 集团 宏兴股份公司 炼轧 厂， 甘肃嘉峪关7 3 5 1 0 0 摘要 酒钢宏兴股份公司炼轧厂炼钢 1 } } 转炉一 3 转炉净风机系统能力不足。根据炼钢风机转炉煤气三通阀系统 的使用现状 ， 从转炉煤气回收风机三通阀人手， 对煤气 回收装置从设备、 工艺和管理角度进行安全性分析， 研究 了 改造的必要性并提出相应的改造方案， 予以实施； 对实施后的效果进行论证。 关键宇 转炉煤气风机； 三通阀改造 ； 必要性； 改造效果研究 中图分类号 T F 3 4 1 ． 1 文献标识码 B Re s e a r c h o n Ne c e s s i t y a n d Effe c t o f W i n d Tu r b i n e Va l v e Re c o n s t r u c t i o n f o r Co n v e r t e r Ga s MA Gu a n g q u n G a n s u J i u q u a n I r o n a n d S t e e l G r o u p C o ． L t d ． ，H o n g x i n g S t e e l ma k i n g a n d R o l l i n g P l a n t ， J i a y u g u a n 7 3 5 1 0 0， C h i n a Ab s t r a c t T h e c a p a b i l i t y o f t h e c l e a n i n g f a n s y s t e m i n 1 ～ 3 s t e e l ma k i n g c o n v e e r s t e e l ma k i n g a n d r o l l i n g p l a n t i n J I S C O Ho n g x i n g S t o c k C o mp a n y i s i n s u f f i c i e n t ． Ac c o r d i n g t o t h e c u r r e n t a p p l i c a t i o n s i t u a t i o n o f t h e t h r e e wa y v a l v e s y s t e m f o r f a n s t e e l ma ki n g c o nv e r t e r g a s，a s a f e t y a na l y s i s o f g a s r e c o v e r y d e v i c e f r o m t h e a s pe c t s o f e qu i pme n t ，t e c hn o l o g y a nd ma n a g e me nt ，t he n e c e s s i t y o f t h e t r a ns f o r ma t i o n wa s d i s c us s e d a n d t h e r e f o r m p l a n wa s pu t for wa r d a nd i mp l e me n t e d，a nd t he e f f e c t s o f i mpl e me nt a t i o n we r e de mo n s t r a t e d． Ke y W o r dsc o n v e r t e r g a s fan； t hr ee wa y v a l v e r e c o ns t r uc t i o n； ne c e s s i t y；t r a n s f o r ma t i o n r e s ul t 1 引言 2 转炉煤气风机主要工艺流 程 由于转炉煤气相对高炉 、 焦炉及其它煤气来说 具有 C O含量高 、 毒性大 ， 泄漏后易 中毒的特点， 因 而转炉煤气 回收装置的安全性与转炉冶炼生产的安 全是密不可分的。本文从转炉煤气 回收风机三通阀 人手 ， 对煤气 回收装置从设备 、 工艺和管理角度进行 安全性分析 ， 并提 出相应的改造方案并予以实施 。 酒钢宏兴股份公司炼轧厂炼钢 1 转炉- 3 转炉 净风机系统能力不足 。近年来 ， 随着炼钢转炉产能 的不断提高 ， 炼轧厂 1 转炉． 3 转炉容从原设计 的 3 0 t 逐步改造扩大到 5 0 t ， 现在实际出钢量 已经达 到 6 1 t 左右。但转炉风机系统的处理能力基本上还 是原设计的水平 ， 实际使用中因为能力不匹配而带 来的问题较多 ， 转炉风机系统设备装备水平低下， 在 冶炼中存在三通 阀处于回收位 出现故障等 问题 ， 已 无法满足炼钢生产 的工艺控制要求 ， 同时危及设备 和人身安全 ， 不符合安全生产及特种设备管理要求。 转炉冶炼过程产生的烟气经活动烟罩捕集 ， 一文 降温粗除尘后经重力脱水器后进入二文进行精除尘 ， 再经 9 O 。 弯头脱水器粗脱水 ， 丝网捕雾器精脱水 ， 进入 引风机升压， 在煤气 回收状态送至煤气柜， 在煤气放 散状态将烟气经放散塔点燃后排放至大气。 3 主要设备构成 活动烟罩 、 汽化冷却烟道 、 一级文氏管 、 重力脱 水器 、 二级文氏管 、 9 0 。 弯头脱水器 、 丝 网捕雾器 、 眼 镜 阀、 煤气引风机、 三通阀、 放散点火装置等设备 。 4 改造前炼钢转炉风机系统状况 煤气 回收为 自动联锁 回收 ， 当煤气 自动分析仪 含量达标时三通 阀 自动转换 ， 三通 阀翻版卡住时手 动操作三通阀回收煤气 ； 三通阀动力气源为氮气 ， 压 力正常在 0 ． 5 5 ～ 0 ． 8 MP a之间， 氮气压力不能稳定在 0 ． 4 MP a以上 ， 立即将三通阀手动转换到放散位 ， 停 S t ． 滕 -a t e ． 理 c a t w i “ i 。 ⋯ 懈 ’ I e u 1一 * o 第 1期 马广群 转炉煤气风机三通阀改造必要性及效果研究 1 0 7 止回收煤气。 煤气 自动分析仪设定煤气成分达标条件 1 烟 气 中氧含量 ≤2 ． O ％； 2 一氧化碳含量 ≥2 5 ％。当同 时达到上述条件时， 三通阀 自动转换到回收位 ， 未达 到上述条件之一时， 三通阀 自动转换到放散位 ； 煤气 回收三通阀与煤气分析仪同步 自动转换。 在转炉煤气 系统中 ， 任意环节上的设备 出现故 障， 都会影响到煤气回收利用的正常水平， 对应的风 机三通阀要及时解除联锁 ， 转炉煤气手动放散 。 改造前运行过程中易出现以下问题 1 煤气 自动分析仪故障。 2 三通阀动作或限位信号不正常。 3 三通阀打不开。 4 三通阀动力用氮气不能稳定在 0 ． 4 M P a以上。 5 风机仪表盘上无法接到转炉冶炼下枪信号 。 6 机房内某一 区域煤气泄漏严重 ， 导致机房 内 C O超过 1 6 0 p p m， 或 风机房 监控室 内 C O超 过 2 4 p p m， 短 时间内无法处理。 5 改造 的必要性 近年来 ， 随着炼钢转炉产能的不断提高 ， 原有的 转炉风机系统 已不满足炼钢生产的要求 。从上述可 以很明显地看出， 转炉净风机系统 由于大部分检测 、 控制项 目未能实现 自动控制 ， 造成煤 气回收系统效 率差 ， 安全性能低下。转炉风机系统原有的控制水 平较低 ， 根本无法实现三通 阀事故状态的转炉煤气 自动放散 ， 目前只能依靠人工在冶炼期对煤气 回收 及放散情况进行监控 。因此必须尽快对炼钢风机系 统进行改造 ， 以满足转炉安全生产 的需求。 6 改造 方案及 改造 内容 为了解决 3 x 5 0 t 转炉煤气 三通 阀事故状态下 引发的安全生产重大隐患 问题 ， 避免废气进入五万 立转 炉煤 气 柜 ， 造成 重 大或 特 大安 全事 故 ， 依 据 2 0 0 9年 5月 2 2日3 转炉煤气三通阀故障导致五万 立煤气柜回收废气分析报告、 炼轧厂转炉风机事故 状态应急处理专题会议 内容 ， 结合相关钢厂转炉煤 气事故处理装置 ， 确定在转炉煤气风机与三通 阀间 新增煤气事故应急放散装置。 转炉煤气风机新增机后事故放散装置， 利用煤 气气柜是个恒压容积 压力为 3 0 0 0 P a ， 转炉煤气 处于放散状态时 ， 风机机后压力低于 1 5 0 0 P a ， 转炉 煤气处于回收状态时 ， 风机机后压力低于 5 0 0 0 P a 。 当三通阀处于回收位出现故 障后 ， 通过打开新增旁 通放散刀阀进行烟气外排放散， 同时要求转炉氧枪 事故提枪停吹及风机降低转速 ， 在较短时间内将 风 机机后压力降低至 3 0 0 0 P a以下 ， 由于风机机后压 力低于气柜压力 ， 这样不会造成废气 进入气柜。控 制过程描述为 P L C对风机三通 阀阀位状态信号进 行采集 ， 将采集到的阀位状态与 P L C所给出的煤气 放散指令信号进行比较。当 P L C给出放散指令后 ， 在一定时间内没有采集到 阀位放散状态信号 ， P L C 就判定三通阀出现故障， 给新增旁道管路气动刀阀 电磁阀给出信号， 电磁阀动作后， 气缸工作将刀阀处 于打开状态 ， 同时 P L C给出的信号进入转炉氧枪控 制系统 ， 氧枪事故状态提枪停吹 ， 伴随氧枪事故提升 转炉风机将 自动降低转速。此控制 系统设手动与 自 动双控制系统 ， 手动仅用于设备 调试和设备检修 。 现就转炉风机系统改造方案、 效果进行研究探索。 考虑到事故状态响应速度 以及结合转炉煤气管 道易结垢问题 ， 用于放散管道切断与打开 的控制装 置选用了气动暗杆刀阀 型号 D M Z 6 7 3 H一 6 D N 5 0 0 。 转炉风机机后新增放散装置管路流程见图 1 。 ● 转炉煤气 图 1 新增放散装置管路流程图 冀 要 盘 o m 1 0 8 甘肃冶金 第 3 7卷 7 项 目实施计划 1 依据 转炉风机机后新增放散管路流程示意 图， 铺设管道 D N 5 0 0 ， 8 8 约 1 0 I T I 。 2 依据 转炉风机机后新增放散管路流程示意 图 ， 阀 门法 兰 焊 接， 气 动 暗 杆 刀 阀 型 号 D M Z 6 7 3 H 一 6 D N 5 0 0 ， 全高 2 ． 4 IT I 安装。 3 铺设 执行气 源管道 D N1 5 3 0 m及 手 阀一 件 ， 安装 电磁阀 单线 圈， 两位五通 ， D N1 5 一 台， 电 磁阀安装在三通阀手动柜上方 ， 在电磁 阀前管道安 装油雾器， 氮气管路联结碰点， 要求电磁线圈得电位 为刀阀处于开状态 ， 施工过程要求不允许管道 内部 残存焊渣等杂物。 4 铺设电磁控制电缆 3 1 ． 5 6 0 m及其相关信 号电缆 ， 安装手动与 自动控制转换开关。 5 依据工艺流程编制控制程序 ， 并进行打点， 及 其相关线路连接 。 注 以上内容均为单台风机施工内容。 6 1 2月 2 1日一 2 5日对 4 风机进行施工安装 ， 其 余三台风机在 2 0 1 0年 1月- 2月份之间计划 实施并 投入使用。 8 组织设 备调试 、 应 急演练 1 2月末 ， 组织设 备调试 ， 组织转炉风机三通 阀 事故状态演练 ， 验证实际使用效果。转炉风机刀阀 试验数据见表 1 。 表 1 转炉风机 刀阀试验数据表 通过验证， 在风机低速状态下， 三通阀事故应急 装置打开后 ， 在 3 0 S内机后压力降至 1 4 0 0 P a左 右 ， 远低于机后 大水封 2 0 0 0 P a的突破压力 ， 因此 三通阀事故应急装置达 到了设计 目标 ， 满足事故应 急的要求。 9 改造效 果 以上改造内容于 2 0 1 0年 2月完成 ， 截止 目前运 行状态基本稳 定 ， 达 到了改造 的 目的， 实现 了安全 生 产 。 1 0 结语 通过对炼钢转炉煤气风机系统三通阀的改造 ， 经过了三年的运行 ， 达到 了预期效果 。使炼轧厂管 理收到实效 ， 实现 了安全生产 ， 缓解 了安全 生产压 力 ， 保证 了职工的人身安全。 收稿 日期 2 0 1 4 0 7 0 2 上接 第 1 0 5页 二极管的管脚没有做绝缘处理 ， 才造成两二极管 的 管脚短接的情况。另外 ， 某发电机直流油泵远方合 闸不成功 ， 是 因为跳 闸 回路接通 ， 测试远方跳 闸接 线 ， 芯间绝缘 电阻 为 0 ， 更换备 用芯后 ， 恢 复正常 。 因而在定期校验中， 必须坚持做二次 回路绝缘检测 的试验项 目。 2 ． 7 加强有关保护方面的培训管理工作 科技突飞猛进 ， 设备在更新 ， 系统会改变 ， 回路 也会发生变化， 工作人员的思维就得跟得上， 能力就 得加强 ， 不能只是停留在现状上。另一方面， 工作人 员 的责任心也得提高， 在点检设备或设备检修期能 及时发现装置和回路的缺 陷， 从而减少因装置或二 次回路的故障而引起的一次设备的故障， 降低风 险率。 3 结语 电力系统中继电保护 已经成为保证系统安全稳 定的核心环节 ， 在保护的定期校验中， 从上述的七点 出发保证继 电保护系统的正确运行 ， 这样才能充分 发挥微机保护的完善功能 ， 继电保 护系统将整体发 挥其优势 ， 为电力系统 的安全稳定运行提供可靠的 保证 。 参考文献 [ 1 ] 李玮． 电力系统继电保护事故案例与分析[ M] ． 北 京 中国电力出版社 ， 2 0 1 2 ． 7 ． 收稿 日期 2 0 1 4 0 9 0 1 作者简介 丁万 林 1 9 7 8 一 ， 男 ， 2 0 0 6年毕 业于 中央 广播 电视 大学 。 现从事 电厂 电气实验室管理工作 。 荔 霉 麓 懈