焦炉煤气管道酚水排放的节能改造

吴海东 张敏 宝钢工程技术集团公司 周佃民 上海宝山钢铁股份有限公司

焦炉煤气是炼焦的副产品，作为钢铁企业中重要的二次能源，通常作为燃料使用。由于焦炉煤气排水中含有酚、萘等有毒物质，钢铁企业一般会在煤气管道沿途分段设置酚水收集坑，定期通过槽车将废水送至废水站。但这种收集方式存在以下弊端：在煤气管道水封封水作业期间，为确保煤气的可靠切断，需保证工业水长时间溢流，造成严重浪费；由于酚水坑的容积较小，水封落水作业期间，经常造成酚水外溢，污染环境。

本文通过某钢铁企业热轧厂酚水坑节能改造的具体应用案例，从节能与环保的角度出发，进行了系统设计。实际表明，起到了良好的效果。

1 煤气管道水封工作原理及操作流程

在煤气用户定修期间，上游煤气管道需要进行可靠的切断，确保下游检修人员的人身及设备安全。水封的原理是通过水柱重量产生的压力（需高于煤气压力），来阻止煤气泄漏至水封下游的管网系统。

水封封水作业期间，打开水封的给水管进水阀门，向得水封充水，使得水封内的液位上升到有效高度（即设计水柱压力）之上，并通过溢流管开始溢流。此时工作人员通过观察工业水的溢流情况来判断水封的有效性。

水封落水作业期间，关闭工业水进水阀，打开水封底部的排水阀，将水封内的水全部排空，煤气管道恢复通气。

实际操作过程中，煤气管道封水期间，为确保水封的有效性，工业水需长期溢流，造成工业水的严重浪费；煤气管道落水期间，由于管道的管径较大，水封中积存的水量较多，酚水坑容积有限，经常造成酚水外溢，污染环境，同时对酚水的处理也加重了废水站的负荷。

2 焦炉煤气酚排放节能改造案例

以某钢铁企业热轧厂焦炉煤气系统为例：该厂煤气站共15处焦炉煤气及混合煤气水封，均设置有单独的酚水坑（长×宽×深=2m×1.5m×1.0m），厂内定修期间，溢流所消耗的工业水量较大。

改造思路为设置集中酚水坑，同时设置酚水循环泵及管道，对酚水循环使用。改造工程中，将上述水封的溢流管道通过DN200管道统一收集至新建的集中酚水坑（长×宽×深=6m×5.5m×5.0m）。酚水坑上部设置防爆循环泵2台，流量Q=60m3/h，可满足在30分钟内同时5个水封同时封水的需求。酚水坑设置液位计，具备低液位连锁停泵，高液位报警的功能。

生产过程中，当一个或几个煤气水封需要进行封水作业时，由操作人员开启给水阀，利用集中酚水坑中的酚水对水封进行补水，各水封溢流水再通过埋地管道回流至酚水坑中循环使用。这种方式不仅节约了工业水的消耗，也消除了酚水外溢，污染环境的问题，大大减少了废水的产生量。

3 改造后效果

综合考虑热轧煤气站15处水封封水溢流时间及溢流量。折算出每年溢流的工业水量约为50m3/h×24h×60d=72000m3，年节约工业水消耗费用约为21万元；循环泵年消耗电能2.7万kWh，折合电耗费用为2万元。因此每年可产生直接经济效益19万元。同时通过改造减少酚水送废水站处理的相关费用。起到了节能及环保效果。

4 结语

应用实践证明，煤气管道水封酚水循环利用的方式在技术上可行，经济上合理。节约工业水消耗的同时消除了环境污染隐患，降低废水站对酚水处理的负荷，具有推广使用价值。