A、 焦爐加熱輸配系統簡介

　　焦爐是依靠外來燃氣或自產焦爐煤氣對煉焦煤進行加熱的裝置，所用的加熱燃氣有焦爐煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣或其它混合煤氣。焦爐加熱輸配系統，即是將這些燃氣進行調節(jié)輸送到焦爐，用于加熱煉焦煤的一系列管道、管件及設備的總稱。

　　1.1 加熱輸配系統基本內容

　　1.1. 1輸配管路及附件

　　主要包括焦爐煤氣管、高爐煤氣管、混合煤氣管及管路上的法蘭、閥門和取樣裝置等。

　　1.1.2 測量裝置

　　1.1.2.1 煤氣流量的測量

　　共設置五套流量孔板，在焦爐煤氣預熱器前的總管上安裝一套，在高爐煤氣管道上安裝兩套，混合煤氣機、焦側各安裝一套。

　　1.1.2.2 煤氣溫度的測量

　　在焦爐煤氣預熱器前后總管上各設一個測溫點，在高爐煤氣總管上設置一個測溫點。

　　1.1.2.3 煤氣壓力的測量

　　高爐煤氣、焦爐煤氣管道上各設置一個測壓點。

　　1.1.3 加熱煤氣設備及其它裝置

　　1.1.3.1 煤氣預熱器

　　為保證焦爐煤氣的入爐溫度，焦爐煤氣管道在爐間臺總管部位，應裝有煤氣預熱器。

　　1.1.3.2 自動調節(jié)翻板

　　為穩(wěn)定加熱煤氣的壓力和調節(jié)流量，在流量孔板后裝有煤氣自動調節(jié)翻板。

　　1.1.3.3 旋塞

　　在焦爐煤氣及高爐煤氣管道上分別設置調節(jié)旋塞和交換旋塞，用來開閉煤氣及執(zhí)行煤氣換向。例如：在唐鋼焦化廠3#焦爐上，高爐煤氣管上裝有76個旋塞，焦爐煤氣管上裝有74個旋塞。

　　1.1.3.4 煤氣冷凝液排放裝置

　　此裝置亦稱冷凝液水封，用來將煤氣輸送過程中的冷凝液引入水封，然后排入水溝。

　　1.1.3.5 其它裝置

　　主要包括煤氣安全防爆裝置、煤氣放散裝置等。

　　1.2 加熱輸配系統布置簡介

　　1.2.1 煤塔爐間臺輸配系統的布置

　　爐間臺部分主要設置煤氣引入管，焦爐煤氣管道和高爐煤氣管道均由外部架空引入，其中焦爐煤氣管道從機側引入煉焦車間，而高爐煤氣管道則從焦側引入煉焦車間，在爐間臺部位分成兩股進入地下室。它們在爐間臺的結構形式，見下圖1-1。

　　1.2.2 焦爐地下室輸配系統的布置

　　高爐煤氣管道布置在地下室機、焦兩側，焦爐煤氣主管位于接近焦爐的中間位置偏機側。焦爐可以用高爐煤氣加熱，也可以用焦爐煤氣加熱。焦爐煤氣的熱值較高，多被應用到城市煤氣和煉鋼爐。高爐煤氣熱值較低，用于焦爐加熱時需混入一定比例的焦爐煤氣，以提高熱值。加熱煤氣管道地下室部分的布置，可見下圖1-2。

　　B、輸配系統安裝

　　2.1 輸配管路及附件的安裝

　　2.1.1 總體原則及注意事項

　　2.1.1.1 水蒸汽管道安裝要橫平豎直，水平管道縱、橫向彎曲允許偏差DN<100mm時，每10m不超過5mm;DN>100mm時,每10m不超過10mm;全長超過25m時總偏差不超過25mm。立管垂直度偏差，每米不超過1.5mm;全長超過5m時，總偏差不超過8mm。

　　2.1.1.2 煤氣輸送管道安裝坡度為3~5‰，以保證煤氣中的冷凝液流入冷凝液水封，避免煤氣帶

　　水。

　　2.1.1.3 水蒸汽管道安裝坡度應≥2‰，在管道終端或低處，應安裝疏水裝置。

　　2.1.1.4閥件應按設計要求安裝，未注明特殊要求者，可根據閥件特性及介質流向，安裝在便于操作的地方。

　　2.1.2 具體安裝

　　2.1.2.1 安裝前的準備工作

　　(1) 外購管子和閥件應有出廠合格證，其型號、規(guī)格、材質應與設計要求相符合，代用件應有設計部門的核定文件。

　　(2) 管子和閥門不得有砂眼、裂紋或其它缺陷，閥件應打壓合格。

　　(3) 煤氣閥要做嚴格的打壓實驗：將煤氣閥清洗后涂50#機油，然后通入0.03MPa的壓縮空氣打壓，風包體積為0.03m3，一小時漏汽率≤3%為合格。

　　2.1.2.2 管道安裝

　　(1)下噴管與橫管的連接

　　下噴管的安裝要保證與爐體的垂直度。由于投產后在生產中需要經常清掃和更換小孔板(小孔板位于橫管與下噴管的接頭處)，這就要求下噴管與橫管接口處不能別勁，否則小孔板接口拆卸后不易安裝，給生產操作帶來很大困難，因此，橫管與下噴管的連接通常須在650℃以后進行。但為了減少熱態(tài)工作量，經與設計部門協商，冷態(tài)連接部分下噴管和橫管，同時機焦兩側分別留出五排下噴管，在650℃以后再和橫管相連接，這樣不僅可以避免因爐體膨脹而導致靠機、焦兩側的管體錯位的問題，還為以后的熱態(tài)工程減少了工作量。

　　(2) 高爐、焦爐煤氣主管的敷設及分配支管的連接

　　焦爐煤氣主管部分在地下室里組裝，找正后與室外管道相連接。管道中心位置應以焦爐縱向中心線為標準來測量，要求與其平行，調整好之后再開分配支管口。分配支管所有法蘭面應在同一水平面上，法蘭中心應在一條線上，公差為±5mm。為了提高施工精度，在支管定位劃線和支管開口方面采用如下措施，以保證安裝精度及質量。

　　a. 劃線時采用統一基準原則：全管道采用拉線測量，如圖2-1

　　采用這種方法可避免累積誤差，以提高定位精度。劃線時應特別注意橫向中心線與燃燒室中心位置符合設計要求，其距離公差為±3mm。

　　b. 開孔焊接采用隔跳法對于焦爐煤氣管，相鄰一組旋塞的支管口相距較近，為了減少其變形影響，可采用隔跳法開口焊接，如圖2-2所示

　　(3)煤氣取樣裝置的安裝

　　煤氣取樣裝置是為煤氣化驗人員取樣化驗而設置的，應安裝在便于操作的位置。安裝時應注意，取樣接管不宜過長，以免撞壞造成煤氣泄漏。

　　2.2 測量裝置的安裝

　　2.2.1 流量孔板的安裝

　　2.2.1.1 流量孔板必須安裝在直管段上，不允許在彎管附近安裝孔板?？装迩昂蟮闹惫芏伍L度最小為：前側為管徑的10倍，后側為管徑的5倍，且在其前后長度為兩倍直徑的直管段內不允許有任何突出部分(如凸出物、焊縫、溫度計或壓力計套管等)。

　　2.2.1.2 孔板在安裝之前，應將其表面的油污用棉紗擦去，應特別注意保護孔板的尖銳邊緣，嚴禁用砂布或銼刀進行輔助加工。

　　2.2.1.3 必須保證孔板的開孔中心和管道中心在一條直線上，孔板的入口端面應與管道中心垂直，孔板的銳孔要迎著流速方向。

　　2.2.2 測溫儀表的安裝

　　2.2.2.1 最好將接觸式測溫儀表插到管道中心，感溫元件的工作端應處于管道流速最大處，切勿將感溫元件插到流動介質的死角區(qū)，一般插入深度為200~300mm，保護管道逆著流體方向，流速大時應傾斜安裝。

　　2.2.2.2 煤氣管道上安裝熱電偶，可用氣割或電鉆開孔，然后裝上相應法蘭或接頭，為使測量元件與被測介質(煤氣)有更多的接觸面，測溫元件可以斜裝，與管道成0~40°角。

　　2.2.3 測壓元件的安裝

　　2.2.3.1 取壓點不宜選擇在渦流區(qū)或截流區(qū)，壓力表的安裝地點應力求避免振動和高溫影響，取壓口到儀表之間的截斷閥應裝在靠近取壓點的地方。

　　2.2.3.2 為保證系統的密封性，在安裝壓力儀表的工程中管路連接應盡量采用焊接，少用活接頭。

　　2.2.3.3 測量煤氣壓力的壓力儀表，應安裝于管道上半部，如圖2-3所示。

　　2.3 加熱煤氣設備及其它裝置的安裝

　　2.3.1 煤氣預熱器的安裝

　　煤氣預熱器，見圖2-4，其作用是將來自回收車間的焦爐煤氣加熱到40~50℃，以防止煤氣中的焦油、萘等冷凝下來，而堵塞管道或管件，并使入爐煤氣溫度穩(wěn)定，加熱煤氣采用的飽和蒸汽，壓力為0.7MPa，溫度為169.6℃，煤氣走管程、蒸汽走殼程。

　　2.3.1.1 安裝前準備

　　煤氣預熱器屬壓力容器，應有制造廠焊接質量證明。另外應對設備的焊接質量做嚴格檢測，特別是對熱交換管進行嚴格檢查，具體方法為：將壓力為9.7 MPa的水打入殼程，持續(xù)時間為2h，注意觀察管程，若無水滲出則表明設備合格，可以安裝。

　　2.3.1.2 本體安裝

　　找正設備位置中心，確保設備垂直度偏差不得超過1/1000，法蘭、閥門連接處的襯墊材料應密封嚴密，不得泄漏。

　　2.3.2 調節(jié)翻板的安裝

　　調節(jié)翻板的作用是調節(jié)煤氣的壓力和流量，并不起關閉作用。安裝前要檢查翻板與外殼間隙，要求間隙均勻，無卡塞現象;翻板轉動須靈活省力;翻板軸的固定須牢固;應注意翻板的全開全閉位置，并在搖柄處標出記號。

　　另外，安裝時還應注意其與連接法蘭處的密封，以避免煤氣泄漏。

　　2.3.3 旋塞的安裝

　　旋塞是用來開閉煤氣及執(zhí)行煤氣換向的設備，旋塞有四種：焦爐煤氣用調節(jié)旋塞和交換旋塞，高爐煤氣用調節(jié)旋塞和交換旋塞。

　　2.3.3.1 安裝前的準備工作

　　2.3.3.1.1旋塞外形檢查

　　從安全角度出發(fā)，旋塞制作要求較為嚴格，要求旋塞處于全開狀態(tài)時孔的側邊錯臺允許1mm，底部錯臺允許3mm。閥體及閥芯應加工嚴密，其表面不應有裂口、氣孔、蜂窩及其它降低密封效果的缺陷。

　　2.3.3.1.2 旋塞的壓力實驗

　　(1) 試壓標準：用壓縮空氣進行試驗，壓力為0.01Mpa，使用0.03m3

　　的風包，持續(xù)30min之后，壓降≤0.005 Mpa(考慮溫度校正)為合格。

　　(2) 試壓方法：旋塞應在以下兩種位置上分別進行試驗。

　　第一種位置——關閉狀態(tài)。

　　第二種位置——全開狀態(tài)。

　　(3) 其它準備工作：

　　a. 在旋塞閥體上應刻上“全開”“全閉”的刻印，公差±1mm，在這里需要特殊說明的是，當安裝交換旋塞時，應注意區(qū)分A、B型兩種型號，且應標明記號，以免搞錯。

　　高爐煤氣A型與B型交換旋塞，見示意圖2-5。

　　焦爐煤氣A型與B型交換旋塞，見示意圖2-6。

　　b. 注意油眼清潔、暢通

　　c. 打壓結束后，旋塞閥芯涂50#機油，并用紙板將兩端法蘭及除碳口處封嚴，以防掉入灰塵影響嚴密性。 打壓夾具基本形式，如圖2-7所示。

　　使用該夾具時應注意絲杠不能壓得過緊，以免旋塞受壓發(fā)生變形，影響其嚴密性。

　　使用這種夾具可縮短準備時間，極大地提高了打壓效率，節(jié)省了人力。打壓完畢的旋塞，為了防止進入臟物，用原包裝塑料袋罩上放在一邊

　　準備安裝。

　　2.3.3.2 本體安裝

　　試壓完畢后可安裝旋塞，安裝過程中應注意以下幾點

　　(1) 要求沿焦爐縱向所有交換旋塞標高完全一致，公差±3mm。旋塞法蘭面要呈水平狀態(tài)(橫向、縱向均水平)，以免影響將來旋塞扳把不能垂直地面，影響交換傳動的安裝質量，要求公差±3mm，這點應特別注意。

　　(2) 交換旋塞安裝時要特別注意方向(旋塞上已打好“全開”“全關”

　　刻印)，A、B型旋塞的初始狀態(tài)必須按設計位置安裝，方向不能安反，因為它直接影響廢氣與煤氣交換的工藝過程。

　　交換旋塞安好后，將旋塞清洗一遍，涂上50#機油即可進行管道總體試

　　壓。

　　2.3.4 煤氣冷凝液排放裝置的安裝冷凝液排放裝置，如圖2-8所示。

　　2.3.4.1 安裝前的準備工作

　　安裝前應對設備做檢漏實驗，方法是將水加至溢流口處，保持一晝夜，觀察各焊縫及連接管處是否滲漏，以不漏為合格。檢查其有效水封高度是否符合設計要求，水封高度如圖2-8所示，檢查各連接管口是否齊全。

　　; 2.3.4.2 本體安裝

　　將設備找正、墊平、固定，設備垂直度偏差不得大于1/1000。冷凝液排放裝置應安裝在煤氣管道最低點處，安裝時必須保證煤氣排液管與冷凝液排放裝置接口管連接處密封嚴密，不得有煤氣泄漏。

　　2.3.4 其它裝置的安裝

　　2.3.4.1 安全防爆裝置(防爆閥)的安裝。如圖2-9所示

　　防爆閥上的隔板安裝前均須進行破裂試驗，試驗壓力為工作壓力的1.25倍。當工作壓力P為5~20Kpa時，試驗壓力為P+20Kpa。試驗中為了減少防爆膜的有效厚度，在防爆膜上面刻畫“#”字或“米”字形溝槽。隔板材料一般為工業(yè)用純鋁板。

　　安裝隔板(防爆膜)時，一定要注意質量及完整性、動作部件的靈活性、閥蓋以及密封部位的嚴密性。

　　2.3.4.2 放散管的安裝

　　放散管的作用在于當送煤氣或停煤氣時，氣體需要置換將空氣排放出來。安裝時應注意閥門開啟靈活，位置便于操作，閥門與法蘭連接處密封性要好。

　　C、系統檢驗

　　3.1 系統管道清洗

　　3.1.1 水管用水清洗

　　管路過長，支管過多時可分段沖洗，沖洗時采用設計最大流量和壓力的水沖洗，當出水口無雜物且進、出口水的透明度和水色基本一致時，沖洗完畢。

　　3.1.2 蒸汽管用蒸汽吹洗

　　由進汽口引進蒸汽，沿汽流方向預先拆除水管上的閥門和連接疏水器的法蘭，分段吹洗，每次吹一個排汽口，排汽口接到室外，截面大于被吹截面的75%。首先通入少量蒸汽預熱管道，當排汽溫度接近進汽溫度時，緩慢開大進汽閥門。維持吹洗蒸汽壓力在設計最大壓力的25~75%之間，流量為設計流量的50%左右，每個排汽口反復吹兩次，每次約15分鐘。吹洗后對可能積存污物的部位，應拆開單獨清除。

　　3.1.3 煤氣管用壓縮空氣吹掃

　　吹掃壓力可小于工作壓力，氣流速度為30~50m/s，用貼有白布的木板在吹出口測試3~5s，以板上無污跡為合格。吹掃完畢后對可能有積存物的部位，拆開單獨清除。

　　3.2 系統試壓

　　3.2.1 試壓標準：

　　試壓通常采用0.01MPa的壓縮空氣，持續(xù)30min，壓降不超過初壓的10%為合格。

　　3.2.2 試壓狀態(tài)：

　　a. 調節(jié)旋塞打開，交換旋塞關閉;

　　b. 交換旋塞打開，調節(jié)旋塞關閉;

　　c. 調節(jié)旋塞、交換旋塞皆開。

　　漏氣率計算公式：

　　漏氣率=(1-P2T1/P1)×100%

　　式中：P1——初壓(Pa)

　　P2——終壓(Pa)

　　T1——初溫(℃)

　　T2——終溫(℃)

　　焦爐煤氣管道系統試壓合格后即可連接橫管，而高爐煤氣試驗合格后，上部與廢氣開閉器連接的一米管道暫不安裝，因為在烘爐過程中，廢氣開閉器的位置有可能移動。

　　3.2.3 旋塞的檢查

　　對加熱煤氣管道旋塞的安裝情況進行檢查和調整是一項必不可少的工序。因為焦爐的工藝性非常強，如果旋塞開閉狀態(tài)不正確，很可能導致煤氣爆炸。

　　3.2.1 檢查A、B型旋塞開閉狀態(tài)是否與設計相符。

　　加熱煤氣管道旋塞分高爐旋塞和焦爐旋塞，調節(jié)旋塞都是一致的，交換旋塞分A型、B型，在初始狀態(tài)，必須保證A、B型旋塞的交叉開閉，這是由焦爐的工藝原理來決定的。

　　3.2.2 拉線檢查旋塞扳把是否在一條直線上，對偏離情況作出記錄。

　　工藝上要求廢氣與煤氣的交換周期一定要準確無誤，且要保證這一周期與扳把在拉條上的運行靈活程度有著最直接的關系。在檢查這一項時，我們發(fā)現旋塞扳把的位置不太理想：

　　(1) 焦爐煤氣旋塞扳把離拉條較近。

　　(2) 高爐煤氣旋塞由兩根拉條帶動，偏離拉條的扳把數量基本均衡。

　　究其原因，法蘭盤已經固定，中心線一致，這說明旋塞的螺栓中心線位置不規(guī)范，造成旋塞安裝之后，總體水平直線不太理想，稍微偏離一個角度。

　　發(fā)現這一問題以后，我們決定采取以下措施：

　　a. 由于中間焦爐煤氣旋塞普遍較緊，造成滑塊夾在扳把中滑動受阻，我們可將拉條位置稍稍外移，在托架底部適當墊些薄鐵板，將別勁的扳把給以烤正;

　　b. 對于高爐煤氣，旋塞扳把可直接烤正。

　　分析以上出現的問題，筆者提出一個設想：主管上的支管先點焊連接，將旋塞扳把找正后，再利用支管來進行角度調整，應不失為一種行之有效的辦法。

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