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摘 要：通过对现有两座煤气贮气柜等有关设备进行改造，将高炉煤气柜综合利用，使其也可贮存转炉煤气，从而提高了设备使用率，增大了煤气综合利用率，创造了很好的经济效益和社会效益。
关键词：高炉煤气柜 转炉煤气 煤气平衡
一、概述
钢铁生产是一个系统性较强的工艺过程，工序衔接紧密，同时也相互制约，如生产过程中炼铁和炼钢会产生大量煤气，而球团、烧结、轧钢等工序生产需要使用煤气作为燃料。因此做好煤气平衡工作是一个钢铁企业节能降耗的基本要求。
我公司现有八万（威金斯）皮膜转炉煤气柜和十五万稀油活塞高炉煤气柜各一座。在实际生产使用过程中，由于受生产工艺和生产节奏的影响，炼钢产生的转炉煤气在生产和使用过程中，存在有时放散或有时不够使用的不平衡状况。为充分提高设备的利用率，根据目前公司燃气实际使用情况，提高转炉煤气用量，减少转炉煤气放散对环境的污染，已经成了急需解决的重点技术攻关项目之一。
二、工艺流程及燃气设施
1.主要工序情况
2.燃气储存及调配设施
三、改造前存在的问题
转炉煤气柜回收及储存压力为3 KPa，煤气经加压后送出，管网运行压力为15±1KPa。 高炉煤气柜设计压力为10 KPa ，由于生产工艺等原因，高炉煤气主管网运行压力较高，在15±3KPa间可调节。在高炉正常生产时高炉煤气柜基本不发挥具体作用，只能作为高炉休风切煤气后保证个别用户短时间生产和主管网安全保压。
正常生产时，转炉煤气产气量为12000m3/h左右，用户消耗量为8000m3/h左右，每天存在将近100000m3的放散量。其中炼钢设备发生故障或由于其它原因停止生产时，转炉煤气没有产出，但球团、烧结等用户为连续生产，需不断消耗转炉煤气，从而造成转炉煤气用量不足，最终导致用户被迫停产或使用天然气保证生产，给成本控制带来了很大的压力。
四、解决方案
针对以上情况我们考虑把高炉气柜用来储存转炉煤气，从而加大转炉煤气的储存量。经过认真分析研究，我们找出了可能影响改造实施的几点因素：（1）转炉煤气是否会和密封油发生化学反应，影响密封油的使用效果；（2）转炉煤气的含尘量比高炉煤气含尘量高，是否影响密封油的使用寿命；（3）高炉煤气柜在改造后的运行参数是否符合运行的各项安全规定参数。
针对以上潜在的影响因素，经与公司技术中心研究讨论，并和设计高炉煤气柜的设计院进行咨询了解，最终把潜在的影响因素一一进行了排除，并证实该方案具有可行性。
附改造前后气柜及管网示意图：
改造前
改造后
电动盲板阀 电动蝶阀 电动调节阀
改造后相关操作步骤：
1.在满足用户正常生产供气的情况下，首先通过控制电动阀门将富余的转炉煤气打入高炉煤气柜，直至高柜位，这时气柜能够储存约13万方能够使用的转炉煤气。然后将富裕的转炉煤气注入高炉煤气管网，提供给用户，以杜绝放散，减少环境污染。 根据目前正常生产时的情况，每天约有100000m3左右转炉煤气注入高炉煤气管网，与高炉煤气混合后被生产用户使用掉，高炉煤气中CO含量提高2%左右，对用户生产工艺未造成影响，运行正常。改造后若生产过程中，转炉煤气加压机出现故障，气柜可直接向转炉煤气管道注入压力10KPa储量12万方左右的转炉煤气维持生产，为抢修加压机争取时间。高炉休风期间，高炉煤气柜不丧失对高炉煤气管网保压功能。在高炉煤气管网出现失压状况需要气柜供气时，也可供气。
2.炼钢因生产工艺或检修等原因停产，造成转炉煤气不够使用时，可通过控制阀门，利用气柜自然的压力，将150000m3气柜的转炉煤气输送到80000m3气柜进口管道，反送到80000m3转炉煤气柜，通过加压机将煤气加压到15KPa，送给用户正常使用，避免因燃气问题造成用户停产或使用天然气生产，从而降低生产成本。
五、施工中注意事项
由于是在煤气区域边生产边施工，因此，施工安全是重中之重，安全包括人员安全、设备安全。
1.在煤气区域施工前，业主必须对施工队伍必须进行安全教育，明确注意事项。
2.施工区域属煤气区域，必须通过煤气报警器进行检测，确定安全后方可施工。
3.划定施工活动区域，严格控制动火范围。另外在施工过程中安全监护要到位：（1）高空作业监护，安全带安全可靠，钩挂位置规范；（2）电动工具使用监护，接电只能由专业电工来操作，连接电缆线能够承载通过电流，无破损现象，以防止电气短路，造成人身、设备事故；（3）动火监护，动火前先确认作业环境煤气含量是否符合施工要求，附近无易燃易爆物品，消防设备正常配备，确认后方可动火作业；（4）施工人员监护，煤气柜区内工作人员必须在施工中同步进行监护，包括施工纪律监督，施工人员进、出站人数核对以及人员有无变化等；（5）运行设备监护，严禁施工人员踩踏电源线、信号线、自控气源管路等，就地开关挂牌警示，严禁触碰，以防止造成设备连锁停机等恶性事故发生。
六、气柜改造方案实施后的效益
当炼钢停产转炉煤气停止供气后，整套气柜系统可保证向转炉煤气用户提供约18万方（压力15KPa）转炉煤气的使用量。根据目前各生产单位的正常耗量，经过测算可保证消耗用户连续生产约20小时左右。与改造前相比，每年可节约燃气费用200万元左右。在生产期间如转炉煤气加压机出现故障，气柜可直接向转炉煤气管网输送压力为10KPa的转炉煤气约12万方左右，确保用户连续正常生产。同时，通过这次改造，保障了转炉煤气稳定供应，使得各用户生产工艺顺行，效果显著。在当前整个钢铁行业严重不景气，需要严格控制成本和費用的大环境下，此举不失为一种花小钱办大事的好措施，在业界有借鉴和参考价值。
七、结论
钢铁企业生产过程中产出的转炉煤气、高炉煤气、蒸汽等能源得到充分回收利用，对节能降耗来说至关重要，而如何结合本企业的实际情况，通过技改攻关不断提高回收能源利用率，一直以来都是我公司重点研究的课题。通过此次煤气柜及煤气管道成功改造，不仅降低了生产成本，给公司煤气平衡工作带来了很大的帮助，同时也杜绝了煤气使用用户因频繁更换燃气介质所带来的生产工艺波动，从而保证生产工艺顺行，进而保证了产品质量。
作者简介：郭伟（1971-），辽宁沈阳人，中共党员，中级工程师，现任新兴铸管新疆有限公司动力部部长。研究方向：钢铁企业能源管控。
关键词：高炉煤气柜 转炉煤气 煤气平衡
一、概述
钢铁生产是一个系统性较强的工艺过程，工序衔接紧密，同时也相互制约，如生产过程中炼铁和炼钢会产生大量煤气，而球团、烧结、轧钢等工序生产需要使用煤气作为燃料。因此做好煤气平衡工作是一个钢铁企业节能降耗的基本要求。
我公司现有八万（威金斯）皮膜转炉煤气柜和十五万稀油活塞高炉煤气柜各一座。在实际生产使用过程中，由于受生产工艺和生产节奏的影响，炼钢产生的转炉煤气在生产和使用过程中，存在有时放散或有时不够使用的不平衡状况。为充分提高设备的利用率，根据目前公司燃气实际使用情况，提高转炉煤气用量，减少转炉煤气放散对环境的污染，已经成了急需解决的重点技术攻关项目之一。
二、工艺流程及燃气设施
1.主要工序情况
2.燃气储存及调配设施
三、改造前存在的问题
转炉煤气柜回收及储存压力为3 KPa，煤气经加压后送出，管网运行压力为15±1KPa。 高炉煤气柜设计压力为10 KPa ，由于生产工艺等原因，高炉煤气主管网运行压力较高，在15±3KPa间可调节。在高炉正常生产时高炉煤气柜基本不发挥具体作用，只能作为高炉休风切煤气后保证个别用户短时间生产和主管网安全保压。
正常生产时，转炉煤气产气量为12000m3/h左右，用户消耗量为8000m3/h左右，每天存在将近100000m3的放散量。其中炼钢设备发生故障或由于其它原因停止生产时，转炉煤气没有产出，但球团、烧结等用户为连续生产，需不断消耗转炉煤气，从而造成转炉煤气用量不足，最终导致用户被迫停产或使用天然气保证生产，给成本控制带来了很大的压力。
四、解决方案
针对以上情况我们考虑把高炉气柜用来储存转炉煤气，从而加大转炉煤气的储存量。经过认真分析研究，我们找出了可能影响改造实施的几点因素：（1）转炉煤气是否会和密封油发生化学反应，影响密封油的使用效果；（2）转炉煤气的含尘量比高炉煤气含尘量高，是否影响密封油的使用寿命；（3）高炉煤气柜在改造后的运行参数是否符合运行的各项安全规定参数。
针对以上潜在的影响因素，经与公司技术中心研究讨论，并和设计高炉煤气柜的设计院进行咨询了解，最终把潜在的影响因素一一进行了排除，并证实该方案具有可行性。
附改造前后气柜及管网示意图：
改造前
改造后
电动盲板阀 电动蝶阀 电动调节阀
改造后相关操作步骤：
1.在满足用户正常生产供气的情况下，首先通过控制电动阀门将富余的转炉煤气打入高炉煤气柜，直至高柜位，这时气柜能够储存约13万方能够使用的转炉煤气。然后将富裕的转炉煤气注入高炉煤气管网，提供给用户，以杜绝放散，减少环境污染。 根据目前正常生产时的情况，每天约有100000m3左右转炉煤气注入高炉煤气管网，与高炉煤气混合后被生产用户使用掉，高炉煤气中CO含量提高2%左右，对用户生产工艺未造成影响，运行正常。改造后若生产过程中，转炉煤气加压机出现故障，气柜可直接向转炉煤气管道注入压力10KPa储量12万方左右的转炉煤气维持生产，为抢修加压机争取时间。高炉休风期间，高炉煤气柜不丧失对高炉煤气管网保压功能。在高炉煤气管网出现失压状况需要气柜供气时，也可供气。
2.炼钢因生产工艺或检修等原因停产，造成转炉煤气不够使用时，可通过控制阀门，利用气柜自然的压力，将150000m3气柜的转炉煤气输送到80000m3气柜进口管道，反送到80000m3转炉煤气柜，通过加压机将煤气加压到15KPa，送给用户正常使用，避免因燃气问题造成用户停产或使用天然气生产，从而降低生产成本。
五、施工中注意事项
由于是在煤气区域边生产边施工，因此，施工安全是重中之重，安全包括人员安全、设备安全。
1.在煤气区域施工前，业主必须对施工队伍必须进行安全教育，明确注意事项。
2.施工区域属煤气区域，必须通过煤气报警器进行检测，确定安全后方可施工。
3.划定施工活动区域，严格控制动火范围。另外在施工过程中安全监护要到位：（1）高空作业监护，安全带安全可靠，钩挂位置规范；（2）电动工具使用监护，接电只能由专业电工来操作，连接电缆线能够承载通过电流，无破损现象，以防止电气短路，造成人身、设备事故；（3）动火监护，动火前先确认作业环境煤气含量是否符合施工要求，附近无易燃易爆物品，消防设备正常配备，确认后方可动火作业；（4）施工人员监护，煤气柜区内工作人员必须在施工中同步进行监护，包括施工纪律监督，施工人员进、出站人数核对以及人员有无变化等；（5）运行设备监护，严禁施工人员踩踏电源线、信号线、自控气源管路等，就地开关挂牌警示，严禁触碰，以防止造成设备连锁停机等恶性事故发生。
六、气柜改造方案实施后的效益
当炼钢停产转炉煤气停止供气后，整套气柜系统可保证向转炉煤气用户提供约18万方（压力15KPa）转炉煤气的使用量。根据目前各生产单位的正常耗量，经过测算可保证消耗用户连续生产约20小时左右。与改造前相比，每年可节约燃气费用200万元左右。在生产期间如转炉煤气加压机出现故障，气柜可直接向转炉煤气管网输送压力为10KPa的转炉煤气约12万方左右，确保用户连续正常生产。同时，通过这次改造，保障了转炉煤气稳定供应，使得各用户生产工艺顺行，效果显著。在当前整个钢铁行业严重不景气，需要严格控制成本和費用的大环境下，此举不失为一种花小钱办大事的好措施，在业界有借鉴和参考价值。
七、结论
钢铁企业生产过程中产出的转炉煤气、高炉煤气、蒸汽等能源得到充分回收利用，对节能降耗来说至关重要，而如何结合本企业的实际情况，通过技改攻关不断提高回收能源利用率，一直以来都是我公司重点研究的课题。通过此次煤气柜及煤气管道成功改造，不仅降低了生产成本，给公司煤气平衡工作带来了很大的帮助，同时也杜绝了煤气使用用户因频繁更换燃气介质所带来的生产工艺波动，从而保证生产工艺顺行，进而保证了产品质量。
作者简介：郭伟（1971-），辽宁沈阳人，中共党员，中级工程师，现任新兴铸管新疆有限公司动力部部长。研究方向：钢铁企业能源管控。