ICS 77-010 CCS H 04
CISA
准
团
体
标
V
T/CISA119—2021
高炉煤气酸碱度控制技术规范
Technical specification for pH control of blast furnace gas
2021-10-01实施
2021-09-08发布
中国钢铁工业协会 发布 T/CISA 119—2021
前 言
本文件参照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。 本文件由中国钢铁工业协会提出。 本文件由全国钢标准化技术委员会（SAC/TC183)归口。 本文件起草单位：首钢京唐钢铁联合有限责任公司、冶金工业信息标准研究院。 本文件主要起草人：吴礼云、张龙强、王玉兴、王伟业、仇金辉、汪国川、王伟、王姜维、高飞、张若鹏、
陈剑。 T/CISA119—2021
高炉煤气酸碱度控制技术规范
1范围
本文件规定了高炉煤气酸碱度控制技术的术语和定义、工艺流程、供水系统、供气系统、碱液储存及供给系统、喷枪及控制箱、脱水塔、运行控制、安全环保要求。
本文件适用于钢铁企业新建、改扩建高炉煤气酸碱度控制系统。
2规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；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。
GB209 工业用氢氧化钠 GB6222 工业企业煤气安全规程 GB 13456 钢铁工业水污染物排放标准
工业循环冷却水处理设计规范
GB 50050 GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范
自动化仪表工程施工及质量验收规范
GB50093
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件
3.1
喷水降温spraycooling 通过向高炉煤气中喷入雾化后的工业水，降低高炉煤气温度的技术。
3. 2
喷碱alkaliinjection 通过向高炉煤气中喷入雾化后的工业水和碱液混合液，提高高炉煤气冷凝水pH值的技术。
3. 3
高炉煤气脱水塔 dehydratingtower 用于脱除高炉煤气中水的设施，简称脱水塔。
3. 4
喷枪控制箱 controlbox 用于控制对应喷枪独立开启和关闭的设施，简称控制箱。
4工艺流程
高炉煤气经TRT或减压阀组后，首先进人喷水降温系统，TRT正常运行时，喷水降温系统关闭，
1 T/CISA119—2021
TRT停止运行时，高炉煤气经调压阀组进入喷水降温系统，此时喷水系统开启，工业水经气体雾化后喷人高炉煤气中，将高炉煤气温度控制在50℃以下，随后高炉煤气进人喷碱液系统，工业水和碱液混合后经气体雾化喷入高炉煤气中，高炉煤气进入脱水塔，脱水塔排水管排出的水回收再利用。工艺流程见图1。
喷水降温系统 喷碱系统
脱水塔
一煤气管网
高炉TRT
高炉煤气
T
排水管
控制箱
控制箱
减压阀组
-
碱液泵 废水再利用 4 碱液储罐
压力水源
压力气源
图1流程示意图
工业水和气体首先进人控制箱，控制箱控制喷枪的喷水量和气体量，喷枪可单独或组合使用，工业水和气体混合雾化后喷人高炉煤气降低温度，工业水、碱液、气体混合雾化后喷人高炉煤气中提高pH值。
5供水系统
5.1供水系统的功能是以设定好的压力和流量向喷枪供水，并根据温度的变化调节水量。 5.2供水系统由压力水源、过滤器、调节阀、流量计、压力变送器、压力表、单向阀及球阀等通过管道连接而成。 5.3供水系统应有备用管路，当正常的工作管路出现故障时，可立即切换至备用管路，保证系统正常运行。 5.4水量宜通过调节阀来进行控制。 5.5水量应可远程显示。 5.6室外水管道应设置泄水装置，当系统停运、检修时，用来排空管道积水。 5.7喷水系统前后、喷碱系统后都应设置煤气温度检测点。 5.8喷水降温后的高炉煤气温度应不高于50℃。 5.9水质符合GB50050相关要求。
6供气系统
6.1供气系统的功能是以设定好的压力和流量向喷枪供气，用于雾化工业水和碱液。 6.2供气系统由压力调节阀、流量计、压力变送器、压力表、单向阀和球阀通过管道连接而成。 6.3供气系统应有备用管路，当正常的工作管路出现故障时，可立即切换至备用管路，保证系统正常运行。 6.4气体流量应可远程显示。
7碱液储存及供给系统
7.1碱液储存及供给系统的功能是储存足够的碱液量，连续向喷碱系统供应碱液。 7.2供碱液系统由碱液储存罐、碱液计量泵、碱液管路及附属流量计、压力表等设备组成。 7.3碱液计量泵流量根据脱水塔后高炉煤气冷凝水pH值变化调整，应具备最小0.01m/h区间流量 2 T/CISA119—2021
精确微调的功能。 7.4碱液输送管道、阀门、法兰等管道附件宜选择不锈钢材质。 7.5碱液宜选用浓度不高于35%的氢氧化钠溶液。 7.6喷碱后的煤气冷凝水pH值宜控制在7~9。 7.7喷碱后煤气冷凝水氯离子浓度应小于等于700mg/L。 7.8碱液的储存、使用符合GB209的要求。
8喷枪及控制箱
8.1 控制箱用于控制气体、工业水的启动和停止，喷枪将雾化液体喷入高炉煤气中。 8.2喷枪应采用双介质雾化喷枪，雾化介质宜为氮气。 8.3 喷枪应沿管道均勾布置。 8.4 喷枪附近宜设有人孔，便于检修。 8.5喷枪在初次投用或检修后投用前，应进行喷水试验 8.6 水、碱液喷射方向应与高炉煤气流动方向相反。 8.7 喷嘴材质宜选用哈氏C4合金或以上材质。
喷枪枪杆材质宜选择06Cr17Ni12Mo2或以上牌号不锈钢。
8.8 8.9喷枪宜选择法兰安装方式。
8.10控制箱应配备多组球阀、逆止阀，用于独立控制供给喷枪的气体和水，应可根据煤气温度的情况及煤气冷凝水pH值，控制每组喷枪的投入数量。 8.11 在靠近高炉煤气管道侧，每支喷枪的水、气体、碱液管道都应设置单独手动切断阀门。
碱液压力、工业水压力、气体压力依次递减，压差不高于0.05MPa。
8.12
9脱水塔
9.1 脱水塔主要包括塔体、气流分布栅、填料、排水管、水封及补水管。 9.2应具备连续排水功能，排水管应设水封 9.3 排水管道上应设置手动切断阀门，手动阀门后宜设具有远程切断功能的电动切断阀。 9.4 排水管道底部应设置清淤阀门、手孔，便于塔体清淤疏堵。 9.5上部应设置放散及吹扫装置。 9.6排水管处应设pH值在线检测装置。 9.7内部填料选择时应考虑高炉煤气流速。 9.8应预留冲洗用水接口。 9.9 区域布置、设备结构应符合GB6222的要求。 9. 10 废水应回收再利用，应符合GB13456的要求。
10运行控制
10.1喷水系统准备 10.1.1 高炉煤气温度高于50℃时，喷水系统投运。 10.1.2 检查水源压力正常，检查水路过滤器，确认无泄漏、无压差。 10.1.3 检查气源压力、减压阀后压力均在正常范围内。
3 T/CISA119—2021
10.2喷水系统投运流程 10.2.1打开水路主管道各手动阀门，确认分组控制箱内、喷枪进口处支线手动阀门处于打开状态。 10.2.2打开气路主管道各手动阀门，确认分组控制箱内、喷枪进口处支线手动阀门处于打开状态。 10.2.3确认PLC控制柜紧急停车按钮处于复位位置，确认系统无报警。 10.2.4在PLC触摸屏或主控制画面点击系统启动按钮，启动系统。 10.2.5确认分组控制箱内各附件运行正常，水路、气路无泄漏。 10.3喷水系统退出流程 10.3.1在PLC触摸屏或主控制画面点击系统启动停机按钮，系统停止。 10.3.2将分组控制箱内水路、气路阀门关闭。如果室外温度在0℃以下，将室外水管路水排空，防止管道冻结。 10.4喷碱系统准备 10.4.1 喷碱系统在高炉生产期间投入运行。 10.4.2检查碱液管道及附件，确认无泄漏。 10.5 喷碱系统投运流程 10.5.1 打开碱液主管道各手动阀门，确认喷枪进口处支线手动阀门处于打开状态。 10.5.2 喷碱系统的水路、气路投运流程与喷水系统中水路、气路投运流程相同。 10.5.3人 启动碱液计量泵，将流量调整至规定范围内。 10.5.4 在线监测冷凝水pH值数据，如有异常及时调整碱液流量。 10.6 喷碱系统退出流程 10.6.1 停止碱液计量泵，如果室外温度在0℃以下，将室外水管碱液排空，防止管道冻结。 10.6.22 水路、气路退出流程与喷水系统中水路、气路退出流程相同。
11 安全环保要求
11.1寒冷地区工业水及碱液系统管道、阀门宜加电伴热保温。 11.2喷碱系统的分组控制箱、阀门、喷枪等设施应考虑防碱腐蚀， 11.3喷水降温系统、喷碱系统退出运行期间，应将各手动阀门关闭，确保煤气不倒窜人水、气管路中。 11.4喷水降温前和脱水塔后宜有可靠隔断装置，便于系统单独停气检修。 11.5所有电气设施应具有防爆功能，应符合GB50058的要求。 11.6所有自动化仪表设施应具有防爆功能，应符合GB50093的要求。 11.7碱液区域应配备洗眼器。 11.8碱液罐区域地面应做防渗漏处理。
4