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橡胶膜密封煤气柜与稀油密封煤气柜运行维护经济分析及比较

2023-08-11

1 前言

橡胶膜密封煤气柜和稀油密封煤气柜是目前国内两种最常见的煤气储存设备,可有效回收储存企业副产品煤气、平衡煤气管网压力、调节煤气平衡以及煤气发电避谷就峰创效。研究这两种类型设备的运行维护经济性,对于提高设备效率、降低运维成本具有重要意义。
涟钢能源总厂拥有2座橡胶膜密封型5万转炉煤气柜、1座稀油密封型5万焦炉煤气柜,以及橡胶膜密封型10万转炉煤气柜、稀油密封型10万焦炉煤气柜各1座,通过分别对不同密封型式的两座5万柜、10万柜的的运行维护经济对比分析,探讨橡胶膜密封煤气柜和稀油密封煤气柜的运行维护成本,分析两种气柜的优缺点,指出有效降低运行维护成本的有效措施。
2 运行维护经济对比
因为柜外侧板、柜顶的防腐周期与煤气介质和气柜密封形式无较大关系,与周围环境相关,防腐工艺息息相关。本文运行维护成本分析均不考虑柜外柜体的防腐成本。
本文没有考虑检修时间成本,以及因为停柜检修造成的煤气放散、拒收成本,同容积橡胶膜密封煤气柜的检修时间往往要长一些。
橡胶膜密封煤气柜(以下简称皮膜柜)和稀油密封煤气柜(以下简称稀油柜) 因生产原因,日常停柜检修机会较少,日常维护成本均可以忽略不计,维护成本主要是考虑周期性的大修费用折算到每个年度的成本,根据石油化工标准SHS01036气柜维护检修规程要求:气柜检修周期一般为2-5年,因为目前橡胶工艺技术的成熟,两类密封机构的寿命理论上长达10-15年,据涟钢的几座煤气柜的实际情况,皮膜柜和稀油柜密封的更换周期一般均为8年。
稀油密封煤气柜的柜底、柜内侧板都布满密封油一般情况下不会腐蚀,常规情况下不需要考虑柜内防腐,皮膜柜因煤气冷凝水及煤气的弱酸性腐蚀,柜内柜底板、活塞板、与煤气接触部分的侧板,一般大修更换密封机构的时候会同步进行除锈防腐,并周期进行更换,据我厂实际情况一般为两个大修周期,即16年。
皮膜柜大修主要内容:皮膜更换、柜内防腐、柜顶钢丝绳、滑轮、放散阀更换,淤泥清理;稀油柜大修主要内容:密封机构更换、密封油补充、导轮及防回转滑块更换,油泥清理。
本文未考虑电梯吊笼更换,电梯吊笼也有更换周期。更换费用较少,周期长,可以折旧至电梯日常维护费用里。
表1不同密封类型10万柜的的运行维护经济对比

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表2不同密封类型5万柜的的运行维护经济对比

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根据表1和表2统计,年度平均运行维护成本合计:5万焦炉煤气柜约为32.6万元;5万转炉煤气柜约为35万;10万焦炉煤气柜约为45万;10万转炉煤气柜约为56万
3 运行维护经济分析
5万橡胶膜密封柜比稀油密封柜运行维护成本增加2.4万,10万橡胶膜密封柜比稀油密封柜运行维护成增加11万。皮膜柜的年度运行维护成本比稀油柜的略高,主要原因在于皮膜柜侧板和底板的更换,钢材耗损大,检修难度大,危险系数大,导致施工费用高。
10万稀油柜与5万稀油柜差额为12.4万,10万皮膜柜与5万皮膜柜差额为21万,10万柜的运行维护成本低于两个5万柜合计的运行维护成本,若不考虑检修时候的备用气柜,设计时应当选用储气量更高的。
大修周期的选择不是固定不变的,我厂煤气柜的大修周期是根据气柜的构造类型、工艺特性、介质、环境和生产性质以及检修项目、检修工期决定的,不仅是要考虑皮膜及帆布、木材的寿命,如果点检发现柜底板腐蚀穿孔漏气现象,即使皮膜只是接近更换周期,考虑停柜时间和大修费用,也要计划进行大修同步更换柜底板和皮膜。
橡胶膜密封煤气柜的大修周期主要取决于皮膜寿命,在皮膜柜的各寿命区间,运行维护成本基本是相同的,而稀油柜日常运行吞吐煤气,活塞通过导轮在立柱上下移动,导致立柱有磨损变形,这种磨损和变形往往是不可逆的,立柱的磨损变形也引起一系列的其他设备故障,如导轮磨损、密封磨损、活塞倾斜等,在稀油柜的各寿命区间,运行维护成本基本是逐年增加的。
稀油柜密封油的蒸发、泄漏是难免的,如果不考虑稀油柜密封油的油污染,不计环保成本,相比较,稀油柜的日常运行维护成本更低。
为了降低维护成本,需适当延长大修周期,涟钢自2021年起,皮膜柜侧板和底板更换选用自产的Q355NH或LGNS1耐候钢板,同时对腐蚀严重的底部侧板部分选用更厚的8mm钢板,能够极大延长更换周期,降低运行维护成本。随皮膜技术的成熟可将大修周期延长至12年,侧板底板更换周期为24年,10万转炉煤气柜年运行维护成本只需37.3万,较之前成本56万,相差18.7万,成本有明显降低,并低于同容积稀油柜年运行维护成本。
4 结论
相比较,皮膜柜的日常运行维护工作量少,通过一些措施延长大修周期,尤其是延长侧板、柜底板的更换周期,可以极大降低成本,甚至低于稀油柜的年运行维护成本,考虑到稀油柜密封油的蒸发、泄漏、对周边环境的污染是难免的,环保成本较高,从企业保护环境的角度,采用能耗低、清洁生产的煤气储存方式,皮膜柜有明显的优势。
参考文献
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[5] 中秀. 橡胶模型干式煤气柜[M].北京: 冶金工业出版社,2010.

作者:王国君 肖任情(湖南华菱涟源钢铁有限公司能源总厂 )


来源:冶金能环信息中心