ICS 77-010 YB H 04 中华人民共和国黑色冶金行业标准 YB/T4723—2018 焦炉上升管荒煤气显热利用技术规范 Technical specification for sensible heat utilization of coke oven raw gas in stand pipe 2018-12-21发布 2019-07-01实施 中华人民共和国工业和信息化部 发布 YB/T4723—2018 前 言 本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会(SAC/TC183)归口。 本标准起草单位：常州江南冶金科技有限公司、冶金工业信息标准研究院、中冶华天工程技术有限公 司、河钢股份有限公司邯郸分公司、江苏龙冶节能科技有限公司、武汉钢铁（集团)公司、马鞍山钢铁股份 有限公司。 本标准主要起草人：韩培、马庆磊、王姜维、王浩、仇金辉、邵有辉、孟晓东、鲁仲良、程家根、汪琴、 刘建成、赵健、张家立、余波、刘殿瑶、詹茂华、桂峰、赵晶晶。 YB/T4723—2018 焦炉上升管荒煤气显热利用技术规范 1范围 本标准规定了焦炉上升管荒煤气显热利用的术语和定义、工艺流程、技术要求、系统操作要求、系统 节能率计算。 本标准适用于钢铁联合企业、独立焦化企业利用几何态上升管换热器回收焦炉上升管荒煤气显热的 新建、改建项目。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T150.1 第1部分：通用要求 压力容器 GB/T150.2 压力容器 第2部分：材料 第3部分：设计 GB/T150.3 压力容器 GB/T150.4 压力容器 第4部分：制造、检验和验收 GB/T1576 工业锅炉水质 GB/T3216 回转动力泵水力性能验收试验1级、2级和3级 GB/T12348 工业企业厂界环境噪声排放标准 焦化安全规程 GB12710 炼焦工艺设计规范 GB50432 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件 3. 1 几何态上升管换热器 geometric configurational heat exchanger of stand pipe 以水为介质，通过异形几何态排列的管道进行热交换的设备。 3. 2 焦炉上升管荒煤气显热利用系统 sensibleheatutilization systemof cokeovenrawgas in standpipe 经几何态上升管换热器组，通过除盐水与高温荒煤气换热，将荒煤气的部分显热换取出来，利用水系 统、上升管换热器组和汽包水汽分离系统，通过强制循环泵组、管网合理配置，形成的强制循环换热系统。 4工艺流程 除盐水经除盐水箱由除氧泵送至除氧器，经热力除氧后，除氧水由汽包给水泵送至汽包，后经由强制 循环泵送人几何态上升管换热器与焦炉荒煤气换热，换热后产生汽水混合物返回汽包进行汽水分离，产 生的饱和蒸汽一部分供除氧器使用，其余输出给用户，未被汽化的水继续参与循环。系统示意图见图1。 5技术要求 5.1一般规定 焦炉荒煤气显热回收利用应符合以下一般规定： 1 YB/T4723—2018 除盐水 除盐水箱 除氧泵 除氧器 荒煤气 汽包给水泵 蒸汽一 汽包 儿何态 上升管 → 换热器 强制循环泵 1 荒煤气 图1焦炉上升管荒煤气显热利用系统工艺流程示意图 a）工艺布置应遵循安全生产、流程合理、方便检修和操作等原则； b）工艺设计应采用先进可靠的工艺技术，保证焦化厂长期、安全、稳定地连续生产； c) 几何态上升管换热器的设计和制造应符合GB/T150.1、GB/T150.2、GB/T150.3、GB/T 150.4的规定； (P 焦炉上升管进出水管道可根据实际需要布置在集气管平台外侧上部； e) 两座焦炉宜为一个系统统一布置，系统全自动运行，荒煤气排出上升管温度与上升管进水流量 的全自动调节； 工程自动化控制水平遵循经济、实用、有效、有利于产品质量控制和安全生产、性价比高原则； g) 系统采用强制循环系统运行，强制循环倍率应该选用6倍10倍； h) 宜设置给水除氧装置，进水水质应符合GB/T1576的规定； i) 系统控制宜设置PLC控制系统，系统集中在中控室； j) 上升管换热器并联操作，进出水口分别设有切断阀和调节阀，当发生异常时可关闭阀门进行更 换等操作。 5.2检测与调节要求 5.2.1应在设备连接管路处设置流量传感器；汽包、除氧器以及除盐水箱等容器内设置液位计，实时了 解整个系统的运行状态。 5.2.2应对以下运行参数进行监测： a) 每台水泵的出口流量及进出口压力； b) 单根换热器表面温度及进出口压力； c) 系统内各设备的供回水温度、压力以及出口处水管的流量。 5.2.3应在单根上升管换热器上安装调节阀，与压力表，根据上升管换热器表面温度及现场状况调节控 制单根进水量。 5.3水泵技术要求 进行设计或改造前，水泵选型应与系统匹配，且应符合GB/T3216的规定。 2 YB/T4723—2018 5.4安全环保要求 5.4.1焦炉上升管荒煤气显热利用装置安全要求应符合GB12710的要求。 5.4.2焦炉上升管荒煤气显热利用设备应优先选择低噪声产品；汽包安全阀放散管、汽包启动放散管应 设置消声器，强制循环泵、汽包给水泵等设备应具有隔声和减振措施。厂区边界噪声要符合GB12348的 规定。 5.4.3工作环境含氧浓度按规定应大于19.5%，低于此值时，应采取措施（如通风、隔绝其他有害人体 健康气体侵人等）以保证工作人员安全和健康。 5.5技术指标 焦炉上升管荒煤气显热回收利用应符合表1要求。 表1技术指标 指标名称 参数 荒煤气进口温度 荒煤气出口温度 >450℃ 产汽量 ≥60kg/t焦（根据炉型及并网蒸汽压力不同而定） 检修时间 根据使用情况确定 6 系统操作要求 系统操作要求参见附录A。 7 系统节能率计算 7.1产汽量 系统产汽量可按式（1）进行计算： q-Q./M ...(1) 式中： q——产汽量，单位为千克每吨焦（kg/t焦）； Q—统计期内系统所产生的蒸汽总量，单位为千克（kg） M。一统计期内焦炉焦炭产量，单位为吨（t）。 7.2回收热量与节能率 7.2.1回收热量 项目投用前后的节能量可按式（2)进行计算： E-E-E. (2) 式中； E 统计期内节能量，单位为兆焦（MJ）； Eao 改造前荒煤气所含热能，单位为兆焦（MJ)； Eql 改造后荒煤气所含热能，单位为兆焦（MJ）。 7.2.2节能率 节能率可按式（3）进行计算： E,=E-E)/E ·(3) 式中： E, 统计期内节能率。 3 YB/T4723—2018 附录A （资料性附录） 系统操作要求 A.1试运转操作要求 A.1.1试运转前准备 试运转前应做以下准备： a）认真研究和熟悉设备说明书及有关技术文件，了解设备的性能，掌握其操作程序和方法及安全 技术手册； b) 对汽包、除氧器、几何态上升管换热器等主要设备编制专项试车方案； c) 准备试车所需的工具、材料、安全保护用品和检测仪器等； d) 设置安全警戒标志或安全围栏，禁止非试车人员出人试运转区域，试车现场道路畅通，设置好照 明和通讯设施； e)i 运转前，对设备进行全面检查。主要是对循环水、除盐水、汽包液位等参数检查；完成电气及开 关位置检查；完成工艺设备检查，主要有定排、连排、蒸汽进出水阀门，安全阀、液位计、压力表； 完成气源管路及自控阀门检查等。 A.1.2i 试运转顺序 试运转的步骤应先空载后负荷，先单机后联动。 A.1.3单体试车 机电两专业相互配合，进行电气、机械设备的调整和试运转。 当被试设备与其他设备有联锁，而试车需临时拆除或短接时，试车后必须及时恢复。 A.1.4无负荷联动试车 无负荷联动试车以电气专业为主，机械专业密切配合，设专人指挥，并定岗定员做好各项试车工作。 无负荷联动试车前，各单机试车正常，无遗留问题。各种能源介质系统能正常满足试车需要。首先进行 不挂PLC控制的工艺设备无负荷联动试车，即在脱机的情况下，通过主控制室操作台或现场操作台，对 工艺设备进行无负荷联动试车。在不挂PLC的无负荷联动试车无问题后，进行PLC人工模拟控制或自 动模拟控制的无负荷联动试车。试车合格后及时整理试车记录。 A.1.5热负荷联动试车 各系统检查无误后，动力系统投人运行，按以下顺序启动热负荷联动试车： a) 打开除盐水箱入口阀门，向水箱供水至刻度水位以上（开工前要求满水位）； b) 打开除氧水泵进口阀门，开启除氧水泵，按要求打开出口阀门； 稳定20min后取样分析，合格后待送； (P 打开汽包给水泵进口阀，启动给水泵，为汽包供水； e) 汽包至中水位后，启动气动阀投人自控； f) 打开焦炉上升管进出水母管连通阀，打开强制循环泵进口阀门，启动强制循环水泵； g 打开强制循环泵出口阀，进人自循环，并投入自控阀门进行自动控制运行，同时根据焦炉上升管 进水母管流量和压力，调节水泵变频器频率； h）打开汽包放散管阀门，按照施工方案进行上升管更换，同时配接几何态上升管换热器进出口管 路； i) 投运前，几何态上升管换热器进、出水阀门及出水口排气阀均处于关闭状态，装置安装及进出口 4 YB/T4723—2018 阀全开，缓慢打开第二个进水阀门（靠近上升管处为第二个），缓慢进水，待放散阀处有大量水或 水蒸气排出时，打开出水阀门，第一和第二个出水阀门全开，缓慢关闭放散阀，将进水第二