Схемы газоснабжения промышленных предприятий с внутренним источником газа

(на примере металлургического завода)

Типичным представителем такого предприятия является металлургический завод. Он почти восполняет потребность в топливной энергии, без учета расхода кокса, за счет газообразного топлива.

Структура топливного баланса металлургического завода приблизительно такая:

¯ 80% ‑ газообразное топливо;

¯ 15% ‑ твердое топливо;

¯ 5% ‑ жидкое топливо.

Для облегчения газоснабжения различных предприятий, их обычно объединяют созданием единого газового узла.

Металлургический завод с полным циклом объединяет следующие виды производств:

1. Подготовка шихты к доменной плавке (аглофабрики, фабрики окатышей и коксовое производство, причем последнее может выделяться в обособленный завод).

2. Производство чугуна (доменный цех).

3. Производство стали (конверторный, мартеновский цеха, электродуговые печи).

4. Производство проката (заготовительные, крупносортные, мелкосортные, листопрокатные станы).

5. Энергетические, ремонтные, транспортные и т.д. службы.

Все производства на металлургическом предприятии в той или иной степени потребляют газообразное топливо.

Объем потребления

I. Аглофабрики.

II. Воздухонагреватели доменных печей (кауперы).

III. Доменная печь.

IV. Производство стали.

V. Прокатное производство.

VI. Вспомогательное и буферные потребители.

Аглофабрики осуществляют спекание железорудной шихты, в состав которой входит концентрат железных руд, железная руда, известь, коксик и т.д.

Спекание шихты осуществляется при горении входящего в ее состав коксика, а зажигания и предварительный нагрев за счет горелок, работающих на смеси коксового газа, доменного и природного или чистого природного газа.

При производстве окатышей газообразное топливо используется для обогрева печей, где происходит процесс обжига окатышей. Температура обжига составляет 900-1100⁰С, и для ее создания могут использовать различные виды газообразного топлива.

В доменном производстве газообразное топливо используется воздухонагревателями и доменными печами.

Воздухонагреватели предназначены для подогрева воздушного дутья перед подачей его в доменную печь, и представляют собой теплообменные аппараты регенеративного типа. Нагрев дутья достигает 1000-1400⁰С.

Для отопления используют доменный газ с добавлением коксового или природного.

Доменные печи потребляют природный газ, который подается в нижнюю часть печи вместе с воздушным дутьем и служит для замены дорогостоящего и дефицитного кокса.

Изменение расхода природного газа сразу же сказывается на тепловом состоянии печи, а кокса через 3-8 часов, поэтому изменение расхода кокса следует осуществлять значительно раньше, чем изменение расхода газа.

Сталеплавильный процесс производства стали носит цикличный характер. Этот процесс включает несколько этапов:

¯ завалка шихты, заливка чугуна;

¯ плавление;

¯ рафинирование;

¯ выпуск стали.

Расход газообразного топлива по периодам неравномерный. Наибольший за период разогрева и плавления, нулевой расход в конце плавки.

Колебания расхода газа на одной печи значительны, а в цехе из-за большого количества печей-5-20%.

Для отопления чаще всего используется природный газ.

Прокатный цех: газообразное топливо используется, прежде всего, в нагревательных устройствах при подготовке металла к прокатке. Различны по конструкции, мощности и виду используемого газа.

Вспомогательное производство – ТЭЦ, кузнечные, литейные, термические и др. обычно работают по прерывному графику.

К большинству из них предъявляются требования буферных производств, т.е. возможность перехода на другой (резервный) вид топлива.

Правильная и четкая организация использования всех ресурсов газа как естественных, так и поступающих со стороны, а также смежные предприятия определяет надежность газоснабжения металлургического предприятия.