一、 方案设计
1．总论 1.1工程概况
由于煤气回收煤气的特殊工况，稀油密封气柜不适合（活塞升降速度慢、满足不了瞬时流量大的要求；对煤气含尘量要求较高）对煤气的回收，国内也没有运用先例，并且容量也偏小，现决定新建的3万立方米气柜选用橡胶膜干式煤气柜。
全部工程包括一座30000m3橡胶膜干式煤气柜及气柜基础、1座煤气加压站和相应的配套设施、煤气回收和输出（用户）管道设施建设以及混合站系统。
1.2设计依据
(1)新冶特钢3万m3煤气储配站工程现场条件和业主要求 ； （2）国家现行的规程、规范及有关标准。 1.3设计原则
(1)严格遵守国家现行的规程、规范及有关标准； (2)充分利用现有设施和场地,尽量节省投资；
(3)设计采用先进、适用、安全、可靠的技术，有利于集中管理、减少定员和提高经济效益；
(4)重视安全、消防和能源计量，提高节能效益，注意环境保护。 1.4工程内容和工程范围 1.4.1工程内容
新冶特钢3万m3煤气储配站工程包括以下内容及相应的设计： （1）新建1座30,000m3橡胶膜密封型煤气柜及其基础；
（2）新建一座煤气加压站（暂定2台煤气加压机，1用、1备）； （3）新建站区内的配套公辅设施：
?站区内的自动化仪表；
?站区内的供配电、照明及防雷接地； ?站区内的给、排水及消防设施； ?站区工艺管线； ?一座综合操作值班室； ?站区内电讯和火灾报警； ?站区围墙、大门及消防通道； （4）站区外进出管道设施； （5）煤气与高炉煤气混合系统。 1.4.2工程范围
本设计方案范围自出口部分的放散烟囱外，至煤气各用户点。含站区管道(煤气、氮气、蒸汽、上、下水)、低压供电电缆及电讯电缆。 2.煤气柜站区的燃气工艺设施设计
根据新冶特钢炼钢3万m3煤气储配站工程现场条件和业主要求，新建转气储配站包括：新建1座30000m3煤气柜及气柜基础1座煤气加压站和相应的配套设施。现对上述项目中的燃气工艺设施分述如下：
30000m3干式煤气柜的总图布置（业主提供原始平面图后规划布置） 2.130000m3煤气柜设计 2.1.1煤气柜型式的确定?
干式气柜是国内在八十年代消化吸收国外技术而引进的，分为稀油密封干式气柜和橡胶膜密封干式气柜，现在已广泛运用于冶金、市政、石化等行业，在冶金行业，高炉和焦炉煤气的回收均采用稀油密封干式气柜，而对于煤气含尘量大、瞬时流量变化大的煤气则均采用橡胶膜密封干式气柜。
煤气生产和使用具有以下特点：
? 煤气含尘量大：煤气含尘量在100～150mg/m3以上 ；
? 煤气温度高：煤气进气柜温度可高达72℃ ；
? 瞬时流量变化大：本煤气回收最大瞬时流量约96000m3/h； ? 气柜活塞升降速度快：气柜活塞升降速度可达3～4 m/min。
根据以上特点，本设计选用橡胶帘密封型（Wiggins型）干式煤气柜。这也是国内各钢厂普遍采用的型式。 2.1.2煤气柜容量的确定 2.1.2.1煤气回收量的估算
根据新冶特钢炼钢规格和预留情况（暂无），煤气的生产能力按最大出钢量80t考虑、吨钢产气量按70Nm3，冶炼周期按30分钟计算：
80t×90Nm3＝7200 m3/30分钟；
经温度、压力校正：
1.22×7200 m3/30分钟＝8784 m3/30分钟
则煤气每小时产气量为:
8784 m3/30分钟×2＝17568 m3/h
瞬时流量可达:
96000m3/h（按炼钢1600 m3/min风机计算、待核实）
2.1.2.2煤气柜容量的确定
为保证气柜的安全平稳运行，按预留20%的柜容计算，在煤气每小时产气量17568 m3/h的情况下，需采用21960m3/h以上的柜型，推荐采用30000 m3气柜。
气柜煤气循环周期为：
30000m3÷17568 m3/h≈1.7h
单独依靠气柜储存容量充足，停止供气能满足用户1.7小时的使用。 气柜活塞最大运行速度：
96000m3/h÷（172×π）/60＝1.76 m/min
气柜在用户停止用气的情况下活塞最大运行速度1.41 m/min，完全满足运行需要。
总之，选用30000m3气柜可满足使用要求，而且富裕量适宜。 2.1.3 30000 m3干式煤气柜主要技术参数
（1）工艺参数
公称容积：30000 m3 ；
气柜型式： 橡胶膜密封型（Wiggins型）； 储存压力： 2450/2940Pa (250/300mmH2O)；? 煤气最高温度：≤72℃；
煤气含尘：100～150mg/m3； 煤气含湿量：饱和
活塞最大升降速度: 3～4m/min （2）结构参数
柜体形状：带拱顶的圆柱型； 柜体外径：34877mm； 柜体全高：46263mm； 侧板高度：41492mm； 侧板段数：28段； 活塞行程：33800mm； 立柱根数：18根；
橡胶密封膜：2段、1861m2； 调平装置：4套；
侧壁板厚：6mm、4.5mm、4mm； 柜顶板厚：4mm； 柜底板厚：6mm、4.5mm； 配重块总重：24000kg(6组)； 柜体总钢耗量：1430000kg； 回廊层数：4层（包括抗风桁架）。
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2.1.4干式煤气柜的工作原理和作用
布帘密封型（Wiggins型）干式柜的柜体为一带有拱顶的圆柱体。它由底板、立柱、侧板、柜顶和回廊组成。在圆柱体内装有一组能上下移动的活塞（包括T-挡板）。
当回收煤气时，大量煤气就进入气柜，推动活塞快速上升，将煤气储存在由底板、侧板和活塞所组成的空间内；当不回收煤气时，由活塞重量将柜内煤气压入出口管道，送入站区煤气管网，随着煤气的送出，活塞逐渐下降。
这样煤气柜就起到了a.储存间歇回收的煤气；b.均衡地送出煤气这两个作用。
为防止活塞（包括T-挡板）在上、下移动时泄漏煤气，在活塞与侧壁之间设有密封装置。从而保证了干式煤气柜能长期、稳定、安全地运行。 2.1.5干式煤气柜的结构简介?
30000m3煤气柜的柜体，由立柱、侧板、柜顶、底板、活塞、T型挡板、密封橡胶皮膜和活塞调平装置等组成。 (1) 立柱：
侧板外侧等距离地设置了18根立柱。整个柜体有4层回廊（或挡风桁架）。本设计立柱与侧板、回廊焊成一个整体，立柱通过地脚螺栓与基础连成一体，这种结构型式增强了柜体的刚度和强度，可以减少挡风桁架的数量，节省钢材。? (2)侧板与走梯：
侧板在高度方向上由28段钢板拼焊而成；每段（圈）侧板由19块钢板组成。柜体侧板总高为41.49m，侧板外径为34.877m。每段侧板间采用搭接连结，并设有Ｔ型加强筋加固。
侧板上沿楼梯每层设有门，可以根据不同的活塞高度进入气柜内部进行检查。侧板外侧设有走梯，可以从柜底直达柜顶，并与每个进、出口门的平台连? (3)底板
底板的中央部分是用钢板拼焊成的园拱形，这种形状与活塞形状相同，主要是为了减少“死空间”， 同时也有利于灰尘和煤气冷凝水的排出。底板的外圈为环状平底板，与侧板焊接相连。? (4)柜顶：
本设计的柜顶是由型钢和钢板焊成的网格状拱顶结构，这种结构不仅受力好、钢材省，而且施工方便。柜顶中央设有通风用的大风帽，外围设有18个Φ500的通