放散塔技术方案090217

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1、南钢高炉煤气DN1000放散火炬系统技术协议制定单位：南京钢铁联合有限公司上海同济高科技发展有限公司日期：2009年2月9日甲方：南京钢铁联合有限公司乙方：上海同济高科技发展有限公司南京钢铁联合有限公司以下简称甲方就厂内原有的一套DN700高炉煤气放散塔,现将该放散塔拆除,同时委托上海同济高科技发展有限公司以下简称乙方在该塔所处地址上进行DN1000高炉煤气放散塔大修重建.经双方友好协商达成如下协议.1 、设计依据 1.1 放散气体数据l 放散介质：高炉煤气；l 放散煤气温度：30-60最大80l 设计最大放散量：120000Nm3/hl 高炉煤气主管压力：12kPa；1.2 公用工程条件l

2、氮气：0.3-0.6MPa,常温,输入管径Dn50；l 燃料气：焦炉煤气,36kPa,常温.低热值420010%kcal/Nm3,输入管径Dn80；l 供 电： AC380V/50HZ,三相四线,容量9 kVA；2 、放散设计方案2.1 设计原则l 严格执行国家及行业相关标准、规范,保证火炬安全可靠运行；l 根据最大放散量和放散压力确定主燃烧器的尺寸；l 采用成熟可靠的技术,具有节能性和先进性；l 设备具有良好的气密性,不得有煤气泄漏现象；l 能实现放散火炬装置的远程手动/自动点火,消灭常明火；l 设备的检测、传输、调节、转换及控制功能灵敏准确,精确度高,响应速度快；l 采用节能型结构的常明灯

3、,降低燃料气的消耗.2.2 放散系统设计总体方案该放散火炬系统设置：主燃烧器、防风罩、常明灯、分子密封器、火炬筒体及水平工艺管、火炬塔架、自动点火/放散控制系统、电气仪表、公用管道安装材料及电气仪表安装材料等.2.2.1 主要工艺参数l 煤气放散量：最大放散量为120000Nm3/h；,放散温度30-60最大80,压力12kPa；l 设计放散高度：50m.2.2.2 主体设备参数l 主燃烧器： DN1000mm；l 分子密封器： DN1000mm；l 放散筒体： DN1000mm；l 放散塔架：底部根开约7m7m,顶层检修平台高度约46m；l 水平工艺管DN1000mm,长度约8m.2.2.3

4、 责任和供货范围：l 设备及工艺公用管线：放散调节蝶阀含调节蝶阀后,地面以上的所有设备、工艺公用管线高炉煤气、焦炉煤气、氮气的设计、供货和安装由乙方负责；放散筒体和放散塔架的地锚螺栓由乙方负责供货；l 自动点火控制系统：火炬自动控制柜后的所有电气仪表设备、电气仪表安装材料的设计、供货和安装由乙方负责；火炬自动控制柜安装位置位于距火炬塔架距离不超过200m的控制室内,控制柜与火炬塔现场之间的电缆敷设利用管道支架及管道加强环；两台火炬监控专用工控机的供货由乙方负责.详见供货清单l 南钢给2路3相电源到上海同济电气柜由继电器切换,确保UPS和执行机构得到2路供电.2.2.4 自动点火控制系统的功能有

5、：l 放散系统自动点火；l 控制室手动远操点火和现场手动点火；l 系统点火故障报警；l 系统燃烧状态显示,监测火炬的工作状态；l 点火控制柜预留与用户中央监控系统的EMS通讯接口；l 现场燃料气、氮气管道低压报警；2.3 放散火炬系统主要技术特性表一、放散系统总体性能1设计数据设计流量120000m3/h介质主要成分高炉煤气放散高度50m塔架高度约46m放散温度30-60放散筒体DN1000 二、主体设备性能及结构参数1主燃烧器TJFL-1000A规格DN1000类型空气混合型常明灯数量3设计最大放空量120000Nm3/h材质304设计寿命15年制造厂商上海同济高科技发展有限公司2分子密封器

6、主要材料Q345R规格DN1000密封介质氮气氮气耗量 58 m3/h防腐要求表面耐高温防腐漆设计寿命15年制造厂商上海同济高科技发展有限公司3放散筒体主体材料Q235B,t=10mm规格DN1000防腐要求表面防腐漆处理设计寿命15年制造厂商上海同济高科技发展有限公司4放散塔架高度约46m塔架形式预应力钢管塔、法兰连接底部根开约7m7m顶部根开约2.52.5m主要材质20#无缝钢管等爬梯形式斜爬梯,钢隔栅防腐处理方式热浸锌防腐处理设计寿命30年制造厂商上海同济高科技发展有限公司三、主要仪表参数及技术性能1程控仪S7-300厂家西门子2热电偶WRNK-331测温范围0-1000四、点火系统主要

7、技术性能参数1常明灯型号JN-I数量3材质304单支耗气量燃料气约3Nm3/h2高空点火器类型电打火、高能放电数量3电源220V、50Hz单只功率1.5kW输出电压250010%V点火能量12J防爆等级dIIBT4防护等级IP54点火持续时间30s设计寿命2x105 次制造厂商上海同济高科技发展有限公司3点火嘴点火能量12J使用寿命2105次材质外壳不锈钢点火频率1216次/秒4高压导电杆耐压值大于5kV绝缘电阻大于500106中心电阻小于0.02/m工作温度7005点火方式1. 自动点火2. 现场手动点火3.控制室远操点火2.4 公用工程介质消耗指标序号名称介质压力公称管径单套消耗量用途及说

8、明瞬时 / 间断连续1焦炉煤气36kPaGDN809Nm3/h3套长明灯燃料气60 Nm3/h伴烧环管用2氮气0.5MPaGDN2558Nm3/h分子密封气用3用电量380V/220V1.5kW高能点火器4.5kW现场照明及维修用电3 放散系统设计方案说明3.1 工艺流程及总图布置说明高炉煤气放散系统包括主燃烧器、分子密封器、放散筒体、放散塔架、自动点火控制系统、公用管道、自控仪表及电气控制系统等部分.3.1.1 高炉煤气放散管来自高炉煤气总管的排放气,经水平工艺管进入放散筒体后,再经过分子密封器进入主燃烧器,由常明灯点燃燃烧放散.3.1.2 氮气管路氮气管进入火炬界区后经过滤器,分若干路后,

9、分别进入筒体、分子密封器的氮气管和吹扫管法兰接口.氮气总管上设置低压力开关和氮气流量计,低压报警信号和流量信号传至自动点火控制柜.3.1.3 焦炉煤气管路焦炉煤气总管经过滤器,分若干路后,一路进入伴烧环管,另三路分别作为三个高空常明灯气源.各路管道分别由独立的阀组控制.焦炉煤气总管道上设置低压力开关和流量计,低压报警信号和流量信号传至自动点火控制柜.3.2 设备设计说明3.2.1 主燃烧器TJFL-A型：主燃烧器是整个煤气放散系统中关键的设备之一.该装置摒弃了传统的补充高热值气体助燃的方法,只需消耗少量的高热值气体,就能使低热值的放散气体得以充分燃烧,从而降低对环境的污染.燃烧装置主要主要材质

10、为304,由以下几部分组成：a、旋流片：利用先进的三维流动理论原理及设计方法,是一种性能优良,流动阻力较小的旋流片结构,能使低热值的放散气体形成速度均匀的流场与环形火焰强烈接触,形成综合的火焰,从而使放散气体得到完全燃烧.b、伴烧环管：放散燃烧装置燃烧外部四周设有伴烧环管.它的作用在于使低热值放散气体也能得到充分燃烧,符合一般冶金厂家的环保需求.伴烧环管的设立为用户在火炬处于恶劣工况下短时超负荷、放散量特别小、煤气含水量过高、大风、大雨等运行时提供了可靠保障.c、常明灯组件：通过优化设计,使每盏长明灯消耗约35Nm3/h焦炉煤气,与普通设备90Nm3/h的消耗量相比,节能效果显著,节约成本.d

11、、防风罩：通过特殊结构设计的防风罩,能吸入大量空气,与在旋流片的导流作用下的放散气体充分混合、燃烧,具有极强的燃烧稳定性,大大减轻了外部恶劣气候环境对放散火炬的影响.防风罩通过螺栓与燃烧器防风罩支架相连接,方便安装.3.2.2 分子密封器：其工作原理是采用分子量较空气小的惰性气体作为密封气本项目采用氮气作为密封气源,密封气体由于浮力的作用充满分子封工作段的上部,如此,只要使氮气流速大于分子扩散速度,即可达到阻止外部空气通过扩散进入火炬筒体内,从而起到防止回火的目的；其主要材质为Q345R.3.2.3 放散筒体：设计时,经多阶动力响应计算,确保在任何风速下不产生共振,通过在垂直方向上布置若干抱箍

12、和平拉杆将放散筒体所受水平风荷载传递给支撑塔架.其主要材质为Q235B.3.2.4 放散塔架：整个塔架为预应力钢管桁架结构、变截面体系,塔架的立柱、斜杆、横杆均采用无缝钢管,主构件之间采用法兰螺栓联接.塔架在垂直方向上共分为若干个塔段,下部为刚性角分式斜杆的刚性构架,上部为柔性交叉斜杆的柔性构架,柔性交叉斜杆预加拉力,塔架中间设若干横隔,采用柔性拉杆通过抱箍预加拉力,保持塔体稳定性.塔体上设维修平台四处、斜爬梯一座.爬梯及平台的踏板采用钢格栅结构,有效的降低了雨水聚集对结构的腐蚀,所有的钢结构表面均采用热浸锌防腐处理,设计寿命30年.3.3 自动点火控制系统3.3.1实现自动点火和远操手动点火

13、,放散系统控制部分采用西门子S7-300控制器,并能与上一级控制系统通讯.3.3.2自动点火控制系统由点火信号由甲方提供、点火程控仪、高压发生器、高压电缆、高压导电杆及点火嘴、燃料气供应管路控制阀组、常明灯组件七大部分组成.当自动点火控制系统处于自动状态时,PLC根据点火信号打开相应的常明灯燃料气管路气动球阀,触发高压发生器通过点火嘴引燃常明灯,通过常明灯点燃伴烧环管和主燃烧器.3.3.3自动点火程控仪具有以下功能：l 接受点火信号后,实现自动程序点火；l 自动判断、监测、显示长明灯点火是否成功,如遇点火故障则发出报警信号；l 自动判断、监测、显示放散气体是否被点燃,放散气体点燃后关闭常明灯,

14、保留伴烧环管伴烧,直至放散结束；l 显示常明灯及主燃烧器工作状态；l 在控制柜设自动/手动切换开关.自动状态下实现自动程序点火,手动状态下可在控制室内手动控制点燃或熄灭常明灯.3.3.4在各常明灯和主燃烧器上均设火焰检测装置,分别对各常明灯和主燃烧器进行检测,并将温度信号远传至操作室,供操作人员监测燃烧时常明灯和主燃烧器的工作状态,同时便于程控仪判断常明灯和主燃烧器是否点燃.3.3.5对氮气管道及燃料气管道压力进行检测,一旦压力过低则发出报警.3.3.6 对放散气、燃料气、氮气的压力和流量进行全程检测和显示.3.4 电气设备该放散系统电气设备含三台高压发生器、若干防爆照明灯具.4 、设计制造标

15、准规范石油化工企业燃料气系统和可燃气体排放系统设计规范SH3009-2001环境空气质量标准GB3095-96大气污染物综合排放标准GB16297-97钢制焊接常压容器JB/T4735-1997爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92石油化工自动化仪表选型设计规范SH3005-1999爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB50058-92低压配电设计规范GB50054-93工业企业照明设计规范GB50034-92工业与民用电力装置接地设计规范GBJ65-83高耸结构设计规范GBJ13590钢结构设计规范GBJ17835 、性能保证a) 燃烧完全,将易燃和有害物质尽可能完全地转变为

16、不燃和无害物质,燃尽率大于99,排放产物满足国家相关环保标准.b) 当最大放散气燃烧时,地面最大热辐射强度小于1.58kW/m2.c) 当放散气燃烧时,地面最大噪音强度小于75分贝.d) 放散系统的设计遵循SH3009-2001及其他相关国家标准.e) 高空电点火装置可实现自动点火或手动点火.自动和手动切换时,需保持仪表、阀门的原状态.f) 单支常明灯的燃料气耗量约35 Nm3/h.g) 分子密封器氮气正常耗量58Nm3/h.6 、供货清单序号名称规格型号材质/规格单位数量备 注一放散装置主体设备TJFL-1000A套11主燃烧器DN1000304套1含旋流片2伴烧环管304套13防风罩及其支

17、架 DN1000304套14常明灯JN-1304套35分子密封器TJFM-DN1000Q345R套1二塔架约46m20无缝钢管等座1钢隔栅斜爬梯、热浸锌防腐三筒体及水平管1放散筒体DN1000 Q235B/t=10mm套12水平工艺管DN1000Q235B/t=8mm套1四自动点火控制系统1自动点火控制柜TJFL-IS套12工控机软件及通讯附件套22.1工控机西门子套22.2显示器17液晶台22.3交换机西门子台12.4以太网通讯模块西门子套12.5WINCC软件西门子套2运行版2.6STEP7软件西门子套23PLC西门子S7-300台14火炬专用软件套15高压点火装置CD-IIe-12台3含

18、就地点火功能6点火嘴MDZ-5C个37高压导电杆HDG-95套38高压电缆DL-04米1809热电偶WRNK-331套410热电偶补偿导线米100011气动球阀DN50个1伴烧环管用12气动球阀DN25个3长明灯用13就地点火箱台1防爆14电动调节阀DN1000套1调节头进口15流量计威立巴套1放散煤气/包控制16流量计毕托巴套1焦炉煤气17流量计毕托巴套1氮气18UPS梅兰日兰成套供货3KVA套1停电后保系统60分钟.19防爆照明灯套420压力表套2氮气、焦炉煤气21压力开关套2氮气、焦炉煤气22避雷系统套1五公用管道安装材料20#管2吨Q235B套1六电气仪表安装材料套1七塔架及筒体地锚螺

19、栓套1注：供货清单内未列入,属于供货范围内的其它设备、材料均由乙方负责；管道安装材料及电气仪表安装材料以施工设计所需材料及数量为准.7 、技术服务承诺7.1. 乙方公司是一家技术密集型的工程公司,依托同济大学雄厚设计、开发力量及其所拥有的完善试验测试设备,乙方公司可以提供满足冶金企业各类燃气放散设备质量、技术要求的煤气放散设备.7.2. 乙方公司本身具有完善的质量控制保证体系,雄厚的经济实力和技术力量,可为用户提供产品的终身服务.乙方公司有专门的工程维修服务部,配有专门的安装、调试及维修保养的人才.因而,可为用户提供从方案设计、生产、配套、调试到操作人员培训及售后服务等一系列全方位的服务,达到

20、国内高标准的水平.7.3. 对于工业可燃废气的燃烧处理,乙方公司一贯按有关标准并结合当地的实际情况提供煤气放散装置,以满足钢厂用户的特殊使用要求,在冶金、石化行业已经得到证明.7.4. 对于冶金行业的高炉、转炉和焦炉的煤气放散项目,乙方公司组成专门项目组从技术方案设计开始,即会与设计院和用户紧密合作,提供多套设计方案供用户和设计院选择.7.5. 乙方负责设备供货、安装、调试,乙方公司需派有经验的工程技术人员赴现场,会同用户一起对安装质量进行检查,确认安装质量及设备安装的完整性和可靠性.免费为用户培训操控人员内培和外培,并提供系统的操作、检修和维护手册. 7.6. 放散设备投入正常运行后,乙方公

21、司实行售后服务终身制,接用户通知后工作时间四小时内作出合理的响应；需派员赶到现场排除故障时,乙方公司技术人员在24小时内到达现场.保质期内人工费用全免,保质期外将以最优惠的标准收费.7.7. 乙方公司在甲方设备大修时,自接到通知时即派员协助乙方对大修后的放散塔系统的运行状况作出鉴定.7.8. 乙方公司将经常对所供的放散设备进行追踪服务,按每季度一次访问用户,会同用户的设备主管部门一起按期保养、维护和维修.7.9. 提供的免费保质保修期：我公司提供甲方的煤气放散系统将提供设备安装调试后18个月的保质/保修期,若因产品质量造成的故障,由公司免费更换零件或维修.7.10. 保质期后的有偿保质维修措施

22、乙方公司在质保期过后,服务仍按本文7、8条所述实行,对零部件,将以成本价格,快速提供给用户.8 、资料交付81 合同生效7个工作日内,乙方向甲方提供设备图、安装的地基图和受力图、PID图；82 设备竣工图、供货清单和电器安装图随机交货提供；83 设备安装调试完毕,乙方按合同要求随甲方的验收报告一并提供甲方全套设备资料.9 、本协议为合同的附件,与合同一道具有同等法律效率；甲方：南京钢铁联合有限公司能源中心单位地址：代 表：技术负责人：电 话：传 真：日 期： 年 月 日乙方：上海同济高科技发展有限公司单位地址：上海市普陀区中江路879号代表签字盖章电 话：021-52813696传 真：021-52813390日 期： 年 月 日10 / 10