引 　 言

        高爐生產(chǎn)中由于煤的燃燒和鐵礦石的冶煉會(huì )產(chǎn)生大量腐蝕性氣體，氣體遇水后生成的物質(zhì)對設備和管道具有很強的腐蝕性。對煤氣管道腐蝕性#強的當屬其中的氯離子，氯離子在水中容易與氫離子結合形成酸，有極高的極性促進(jìn)腐蝕反應，又有很強的穿透性，容易穿透金屬表面的保護膜，造成縫隙腐蝕和孔蝕。聯(lián)峰鋼廠(chǎng)長(cháng)期使用澳大利亞進(jìn)口礦石和煤，鐵石的品位和煤的燃燒值都較高，有著(zhù)較高的經(jīng)濟效益，但原料中的氯元素含量較高，煤氣長(cháng)期呈酸性，對煤氣管道的腐蝕特別嚴重，管道半年左右就會(huì )因腐蝕而泄漏，需要經(jīng)常檢修和焊補，嚴重時(shí)會(huì )影響到高爐生產(chǎn)和設備、人身安全。大峘集團有限公司針對這一難題開(kāi)發(fā)出一套去除煤氣中氯離子的洗滌系統。

 

１　 脫氯系統簡(jiǎn)介

        該項目是聯(lián)峰鋼廠(chǎng)新建１０８０ｍ３高爐的配套工程，高爐煤氣經(jīng) ＴＲＴ 后，通過(guò)脫氯裝置洗滌完畢后接回高爐煤氣總管。來(lái)自 ＴＲＴ 的高爐煤氣由洗滌塔下部進(jìn)入洗滌塔內，下層噴槍組向洗滌塔內噴大量霧化循環(huán)水將高爐煤氣中的氯離子部分洗入水中，中層噴槍組向洗滌塔內噴大量霧化堿液與軟化水的混合水，高爐煤氣中的氯離子等酸性物質(zhì)與堿液發(fā)生中和反應，將煤氣中的氯離子清除，工業(yè)新水清洗高爐煤氣同時(shí)降溫，高爐煤氣再經(jīng)過(guò)塔上部的填料除機械水后，煤氣從洗滌塔頂部出來(lái)入主管網(wǎng)。配軟化水的脫氯工藝是當今較先金的煤氣脫氯工藝。

 

２　 系統控制

２．１　 測量?jì)x表控制

　　 洗滌塔內噴淋水通過(guò)重力回水，流入循環(huán)水池，經(jīng)循環(huán)泵再送至洗滌塔循環(huán)使用。為防止循環(huán)池內的循環(huán)水氯離子含量增大，循環(huán)池內循環(huán)水需部分外排，同時(shí)不斷補充工業(yè)新水進(jìn)行置換。脫氯設備安裝于高爐煤氣管道上，本系統主要是煤氣管道和水路管道。煤氣管道氣體腐蝕性強，液體介質(zhì)也多數呈酸性或堿性，儀表多位于煤氣區域，所以為了保障系統的穩定可靠運行，儀表的選型特別關(guān)鍵。系統中測量?jì)x表種類(lèi)較多，有流量計、熱電阻、壓力變送器、液位開(kāi)關(guān)、液位變送器、 ＣＯ 報警器、ｐＨ 計等，

 

如圖１所示。下面分別介紹在項目設計階段各種儀表的選型要點(diǎn)。

２．１．１　 電磁流量計

         電磁流量計主要用于測量軟化水、工業(yè)新水、循環(huán)水、廢水的排放流量，流量計安裝于煤氣區域，需選用防爆型。此外流量計還需考慮電極材質(zhì)和襯里材質(zhì)，電極材質(zhì)選用哈氏合金，適用于弱酸、弱堿、海水、鹽水等場(chǎng)合；襯里材質(zhì)選用聚四氟乙烯 ＰＴＥＦ ，它是塑料中化學(xué)性質(zhì)#為穩定的一種材料，能耐沸騰的鹽酸、硫酸、硝酸和王水，以及濃堿和各種有機溶劑，聚四氟乙烯在工作壓力下不會(huì )變形。在安裝時(shí)，法蘭連接螺釘應均勻擰緊，如果用力不均，聚四氟乙烯管的翻邊容易壓壞，因此，安裝時(shí)#好用力矩扳手均勻地擰緊連接螺栓，安裝的位置應避免振動(dòng)和電磁干擾，同時(shí)保證流量計前、后直管段的距離符合安裝要求。

 

２．１．２　 熱電阻

        主要用于測量軟化水、工業(yè)新水、循環(huán)水、回水及煤氣進(jìn)出口介質(zhì)溫度，熱電阻安裝于煤氣區域，選用防爆型 ＷＺＰ － ２４０ 系列，由于水中含有沙粒和小金屬顆粒，保護管選用耐磨型材質(zhì)。安裝時(shí)為了使熱電阻的測量端與被測介質(zhì)之間有充分的熱交換，應合理選擇測量點(diǎn)的位置，盡量避免在閥門(mén)、彎頭及管道和設備的死角附近裝設熱電阻，熱電阻安裝的位置同時(shí)應考慮檢修和維護方便。

 

２．１．３　 壓力變送器

        壓力變送器主要用于測量軟化水、工業(yè)新水、循環(huán)水、回水及煤氣進(jìn)出口介質(zhì)壓力，測壓點(diǎn)位于煤氣區域，選用防爆型產(chǎn)品。安裝時(shí)應區別測量氣體和液體：測量氣體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)應在工藝管道的上半部，測量液體壓力時(shí)，取壓點(diǎn)應在工藝管道的下半部與工藝管道的水平中心線(xiàn)成０°～４５°夾角的范圍內。 壓力變送器安裝位置應光線(xiàn)充足，操作和維護方便，不宜安裝在振動(dòng)、潮濕、高溫、有腐蝕性和強磁場(chǎng)干擾的地方，否則會(huì )嚴重影響測量結果和變送器的壽命。壓力變送器安裝位置應盡可能靠近取源部件。變送器的安裝高度宜與取壓點(diǎn)高度一致，尤其是測量液體介質(zhì)和氣體介質(zhì)。

 

２．１．４　 液位開(kāi)關(guān)

        主要測量軟化水池、新水池、循環(huán)水池的高低液位。液位開(kāi)關(guān)測量水池液位，選用浮球式液位開(kāi)關(guān)，高低液位分別設兩檔，用來(lái)監測水池的液位狀況并控制進(jìn)出口泵的啟停，液位開(kāi)關(guān)本體材質(zhì)選用 ３１６Ｌ不銹鋼，防爆。安裝采用水池頂部法蘭安裝，由于液位開(kāi)關(guān)浮球桿較長(cháng)，為了防止在水流沖擊時(shí)產(chǎn)生晃動(dòng)，需在水池底部再加設一固定點(diǎn)，以確保液位開(kāi)關(guān)使用過(guò)程中的可靠。

 

２．１．５�。茫� 報警儀

        泵房和控制室裝設 ＣＯ 報警儀，用來(lái)測量該區域的 ＣＯ 濃 度。選用 固 定安裝式，量 程 ０～２０００ｐｐｍ ， ＤＣ２４Ｖ供電，帶遠傳信號接至ＰＬＣ，設定高于５０ｐｐｍ 報警。

 

２．１．６　 液位變送器

        液位變送器用來(lái)測量洗滌塔水的液位。因為洗滌塔內通煤氣，有壓力，所以不能直接測洗滌塔的液位，采用雙法蘭液位計，上、下法蘭分別安裝于洗滌塔的上、下部，上部與煤氣相通，下部連接塔內液體，法蘭測壓膜片通過(guò)毛細導壓管與變送器相連，這樣測出來(lái)的值可以消除煤氣壓力對液位的影響。

 

２．１．７�。穑� 計

        ｐＨ 計用來(lái)測量洗滌后煤氣冷凝水的 ｐＨ 值，可以反映煤氣噴淋洗滌的效果。 ｐＨ 計安裝于疏水器出口，ｐＨ 計包括水分析變送器、ｐＨ 數字電極和電極電纜三部分；ｐＨ計選用進(jìn)口品牌產(chǎn)品，訂貨時(shí)需考慮供貨時(shí)間周期問(wèn)題。 ｐＨ 數字電極安裝后必須保持管道處于有水狀態(tài)，不能斷水，否則電極會(huì )失效，所以應該等設備調試完生產(chǎn)前再將電極安裝就位；電極屬于消耗件，為了保證測量精度，半年左右需更換。

 

２．１．８　 注意事項

        洗滌塔和煤氣管道施工完成后需進(jìn)行打壓試驗，合格后方可接入主煤氣管道；取源部件安裝在設備或管道上，安裝取源部件的開(kāi)孔和焊接工作必須在設備或管道的防腐、襯里和壓力試驗前進(jìn)行，完畢后應隨同設備和管道一并進(jìn)行壓力試驗。

 

２．２　 電氣控制

２．２．１　 冷凝水ｐＨ 值控制

        目標值是將冷凝水ＰＨ 值控制在中性稍微偏堿性一點(diǎn)，堿液泵選用計量泵，通過(guò)調節堿液泵的流量，控制堿液的噴淋量，達到煤氣脫氯洗滌的效果。設備運行中從堿液泵的調節到冷凝水 ＰＨ 值的變化時(shí)間較長(cháng)，大約需要 １ｈ 左右，控制時(shí)調節的時(shí)間需要長(cháng)一點(diǎn)，防止由于加堿量的頻繁變化造成冷凝水ｐＨ 值的波動(dòng)。

 

２．２．２　 煤氣閥門(mén)控制

        系統設水封切斷閥１臺，設在高爐煤氣主管網(wǎng)，洗滌塔進(jìn)出口處設電動(dòng)蝶閥和電動(dòng)盲板閥各１臺及盲板各１臺。當高爐煤氣脫氯系統故障時(shí)，打開(kāi)主管網(wǎng)處水封切斷閥，關(guān)閉洗滌塔進(jìn)出口處電動(dòng)蝶閥和電動(dòng)盲板閥，高爐煤氣即可從主管網(wǎng)通過(guò)。煤氣的閥門(mén)設有聯(lián)鎖裝置，關(guān)閉一路管道時(shí)需確保另一路煤氣管道處于通路狀態(tài)，防止發(fā)生煤氣堵管。

 

２．２．３　 液位控制

        軟化水池、新水池、循環(huán)水池裝設有液位開(kāi)關(guān)，根據工藝要求設置有高、高高、低、低低四檔液位，通過(guò)液位開(kāi)關(guān)來(lái)控制給水及排水泵運行，保證水池液位處于正常液位。

 

３　 結束語(yǔ)

        經(jīng)過(guò)與工藝部門(mén)的密切配合，精心選擇各類(lèi)儀表的規格和型號，生產(chǎn)時(shí)儀表能很好地滿(mǎn)足現場(chǎng)工況環(huán)境和生產(chǎn)要求，測量值準確可靠，從而保證了系統可靠穩定運行。近些年公司在聯(lián)峰鋼廠(chǎng)已先后完成了 ５ 套煤氣脫氯項目，有的屬于新建高爐的配套項目，有的屬于原有高爐的改造項目，從目前運行狀況來(lái)看，煤氣出口冷凝水的 ｐＨ 值基本能控制在７～７．２之間，保持弱堿性狀態(tài)，煤氣管道的腐蝕狀況大有改善，有效地保障了高爐的正常運行。