1 前言 2007年7月15日,冷鋼轉爐煤氣回收氣柜系統正式竣工生產,標志著冷鋼轉爐煤氣實現回收利用。該系統工期短,投資少,工藝水平較高,但運行六年來,也發現了一些問題,為確保安全穩產,現就安全現狀作些探討并提出改進方法。 2 工藝簡介 2.1 工藝流程 系統由煉鋼風機房三通閥出口總管來的轉爐煤氣到煤氣柜,再經柜后電除塵凈化,鼓風機加壓后,直接和高爐煤氣混合后送給用戶。 2.2 主要技術特點 ⑴ 氣柜系威金斯干式煤氣柜,綜合性較高。 ⑵ 柜后設有SBD22-16濕法板臥式電除塵,并設有含氧量報警聯鎖。 ⑶ 加壓機采用單吸入低速單級懸臂式離心機,軸封有N2密封,機械迷宮式密封,以防煤氣泄漏,電機為防爆電機。 ⑷ 選用可編程控制器和顯示監控設備對加壓機,電除塵氣柜以及各管道閥門進行聯鎖控制,并同步顯示各電控設施的運行狀況與故障。 ⑸ 安裝有固定式CO報警儀,能及時檢測到氣柜、電除塵、加壓站及周邊的煤氣泄漏,便于采取措施,以保安全。 3 有關現狀的分析 3.1 加壓機進出口管道水封槽被擊穿泄漏煤氣的危險。該系統加壓后轉爐煤氣通過高爐管道與轉爐管道間的旁通閥直接相混合,當高爐煤氣壓力高時,勢必造成加壓機憋壓,壓力超過水槽壓力上限時,勢必擊穿水封槽造成煤氣泄漏。2008年8月4日,高爐管道壓力20000Pa以上,造成加壓機水槽脫封,煤氣泄漏。 3.2 聯絡系統的有關問題 氣柜與風機房聯絡只設計有“同意回收”“拒絕回收”兩信號,與煉鋼風機房聯鎖回收,運行中出現柜高位報警、氧高報警、及其它故障時,須手動切換至“拒收”位置,才能使煉鋼風機房自動切換到三通閥,停止回收,可靠度較差。 3.3 電除塵安全運行分析 電除塵運行時,產生的電火花是引起混合性燃氣爆炸的點火源,關鍵是防止含氧高的煤氣進入,但因操作耗時等原因,當氧高報警時,已難阻斷,解決只能是電除塵聯鎖停電,無點火源,即便有氧,也可避免爆炸。 3.4 系統進空氣發生爆炸的安全分析 系統長時間運行后,積存有S、P元素的轉爐粉塵在煤氣系統進了空氣,爆炸性混合物可能自燃引爆。2009年11月氣柜大修時,從柜底清理出的粉塵泥中就有硫磺味。轉爐煤氣回收生產中,發生系統進空氣的異常情況也極有可能。本系統2008年因煉鋼三通閥故障就曾誤進空氣。 3.4.1 轉爐煤氣中危險氧含量分析 轉爐煤氣與空氣混合其氧含量在多大范圍內是安全的,可從可燃氣體空氣中爆炸極限的計算方式進行估算,我們取近期煉鋼回收較典型的轉爐煤氣分析。 經過計算(過程略)轉爐煤氣中危險狀態的氧含量范圍是6.25%—16.39%,但實際中因溫度、壓力、容器等復雜情況影響與理論計算還有些偏差,應保證足夠的余量。本系統要求氧含量少于2%。 4 改進措施 ⑴ 應在氣柜入口管道上加裝O2分析儀并和柜前蝶閥聯鎖,確保煉鋼因故障而將高含氧轉爐煤氣輸送入柜時及時檢測聯鎖,防止爆炸性混合氣體的形成。 ⑵ 將O2分析儀高位報警,手動“同意回收”“拒收”及柜位高報警信號與煉鋼回收自動控制聯鎖,任一信號報警,即可自動實現停止回收,增強系統安全性。 ⑶ 發現氧高報警時,應拒收,并對柜內氣體取樣化驗合格后方可恢復運行。 ⑷ 對氣柜重要壓力、溫度、O2分析儀、柜位儀定期檢驗。 ⑸ 煉鋼風機房有故障應及時和氣柜聯系并通報操作情況,嚴格執行操作規程,保證不將空氣輸入氣柜。 ⑹ 5#高爐在高爐壓力達2萬Pa時,要及時開放散閥泄壓以免氣柜系統水槽脫封。 |