楊繼民(中鋼集團邢臺機械軋輥有限公司)
一、我公司為滿足生產擴大所需能源供給
引入附近企業焦爐煤氣工程項目用于生產。該工程敷設了一條DN600煤氣管道,接入煤氣主管道,其中有300米地下煤氣管道。焦爐煤氣特性,煤氣在地下管道輸送過程中,煤氣中會有水分析出,為防止凝結水腐蝕、堵塞管道,在地下煤氣管網安裝有集水缸,定期將凝水缸中的水抽出。
目前煤氣生產使用企業對地下煤氣管道抽水常規使用煤氣抽水車,選用抽水車抽水車對于多點抽水具有操作靈活方便的特點,但車輛購置、燃油維修等運行成本相對較高,同時需配備專職司機。我公司只有一處地下凝水缸,專門購置車輛非常不經濟,因此,研制地下煤氣管道抽水設備,滿足抽水需要并達到降低投資及運行費用非常必要。
二、裝置研制及實施情況
1、了解地下煤氣管道抽水設備及方式。就煤氣管道抽水方式咨詢了多家煤氣使用企業、抽水車生產廠家、煤氣專業生產廠家、抽水泵生產廠家及有關技術、設計單位。通過對邢臺燃氣公司、河北部分鋼鐵廠、焦化廠、節能監測中心、煤氣設施配套生產廠家,遼寧吉林抽水車制造廠,天津、浙江、山東工業泵公司、遼寧某煤氣公司等單位溝通交流?;静捎贸樗嚦樗徶眠\行費用較高。只有東北某煤氣公司管網輸配公司自制了簡易抽水泵,為此專門進行了實地考察交流。在經過溝通、交流,查閱大量資料基礎上,確定了自制煤氣抽水裝置替代煤氣抽水車的總體方案,滿足煤氣抽水要求,具有可行性。
2、根據煤氣特性和煤氣真空抽水車的抽水原理,自制煤氣抽水裝置,安裝于凝水缸附近。抽水裝置的構成主要有真空泵、真空罐、循環不罐等,考慮到煤氣腐蝕性,在保證安全性前提下,選取2BV水環式真空泵,參數選用功率2.35KW、最大抽速1.33m3/min,配套3KW防爆電機,真空罐、循環水罐容積與地下凝不罐容積相近,真空罐與地下凝水缸相連。
焦爐煤氣,又稱焦爐氣,是指用幾種煙煤配制成煉焦用煤,在煉焦爐中經過高溫干餾后,在產出焦炭和焦油產品的同時所產生的一種可燃性氣體,是煉焦工業的副產品。焦爐氣是混合物,其產率和組成因煉焦用煤質量和焦化過程條件不同而有所差別,經過凈化后仍會有少量雜質留存。其主要成分為氫氣(55%~60%)和甲烷(23%~27%),另外還含有少量的一氧化碳(5%~8%)、C2以上不飽和烴(2%~4%)、二氧化碳(1.5%~3%)、氧氣(0.3%~0.8%))、氮氣(3%~7%)。其中氫氣、甲烷、一氧化碳、C2以上不飽和烴為可燃組分,二氧化碳、氮氣、氧氣為不可燃組分。焦爐氣因含有CO和少量的H2S而有毒;為無色有臭味易爆性氣體。
真空泵工作原理,原理是泵連續不斷地抽吸或壓送氣體,在葉輪葉片間與水環形成封閉空間,隨著葉輪的旋轉,空間氣體壓力降低,氣體自圓盤吸氣口被吸入,隨后葉片間的空間逐漸縮小,空間氣體壓力升高,葉片間的氣體自圓盤排氣口被排出。如此葉輪每轉動一周,葉片間的空間吸排氣一次,許多空間不停地工作,真空泵就連續不斷地抽吸或壓送氣體。真空泵排出的氣體不再利用,在真空泵排氣口上接有氣水分離器,廢氣和所帶的部分水排入氣水分離器后,氣水分離,氣體由循環水罐排出,留下的水經回水管供至泵內繼續使用。真空泵在工作過程中做功產生熱量,會使工作水環發熱,環水罐起冷卻和補充泵內消耗的水作用,由于水環泵中氣體壓縮是等溫的,故可抽除易燃、易爆的氣體,此外還可抽除含塵、含水的氣體。
抽水裝置工作原理,關閉真空罐與地下凝水缸連接進口閥、真空罐排污口閥,打開真空罐與真空泵之間的閥門,啟動真空泵后,打開工作液閥門,觀察真空罐負壓表,待壓力達到-0.09MPa時停機,然后,關閉工作液閥門,關閉真空泵,打開負壓真空罐與地下凝水缸連接閥門,觀察污水進入真空罐情況,當無污水進入時,關閉閥門,打開真空罐上端進空氣手閥,將真空罐降壓至常壓,打開真空罐排污閥將污水排出。如地下凝水缸仍用水可重復操作。
三、立足自我研制了地下煤氣管道抽水裝置
我公司于2013年投入使用,運行良好,能夠達到滿足煤氣地下管道凝水缸抽水功能,投資少見效快,比購買煤氣抽水車降低費用20多萬元。做為單一抽水點可采用煤氣抽水泵,具有良好的推廣應用價值。在使用中的注意事項,所有電氣設施必需采取防爆措施,設備材料宜采用耐腐蝕材,真空泵如在室外,循環水冬季需采取防凍措施,可加防凍液。