（正式版）YBT 6172-2024 全氫罩式退火爐尾氣回收氫氣循環(huán)再利用技術(shù)規(guī)范

ICSCCS77.080.01YBTechnicalspecificationforrecoveryandreutilizationofpurehydrogenfrombell2024-03-29發(fā)布2024-10-01實(shí)施中華人民共和國(guó)工業(yè)和信息化部發(fā)布IYB/T6172—2024 II 12規(guī)范性引用文件 13術(shù)語(yǔ)和定義 14原理與工藝 24.1方法原理 24.2工藝流程 25技術(shù)要求 25.1回收要求 25.2設(shè)備要求 35.3設(shè)計(jì)與驗(yàn)收要求 45.4安全與環(huán)保要求 46試驗(yàn)方法 47運(yùn)行與維護(hù) 57.1運(yùn)行 57.2維護(hù) 5YB/T6172—2024本文件按照GB/T1.1-2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。本文件由工業(yè)和信息化部鋼鐵行業(yè)資源綜合利用標(biāo)準(zhǔn)化工作組提出并歸口。本文件起草單位：內(nèi)蒙古包鋼鋼聯(lián)股份有限公司、馬鋼（集團(tuán)）控股有限公司、山東泰山鋼鐵集團(tuán)有限公司、廊坊廣惠氣體設(shè)備有限公司、河北金甲節(jié)能環(huán)?？萍加邢薰?、冶金工業(yè)規(guī)劃研究院。本文件主要起草人：梁志剛、王強(qiáng)、陳培敦、尹文、范鐵軍、鄒海歷、張磊、肖邦國(guó)、樊永在、劉明、吳玉紅、王志信、趙保國(guó)、何豐、辛廣勝、于海濤、汪麗麗、顧宗太、張藝寧、霍咚梅、鄭志航。本標(biāo)準(zhǔn)為首次發(fā)布。1YB/T6172—2024全氫罩式退火爐尾氣回收氫氣循環(huán)再利用技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了全氫罩式退火爐（以下簡(jiǎn)稱罩式爐）尾氣回收氫氣循環(huán)再利用的術(shù)語(yǔ)和定義、原理與工藝、技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、運(yùn)行與維護(hù)。本文件適用于罩式爐尾氣回收氫氣循環(huán)再利用技術(shù)。其他以氫氣為保護(hù)氣氛的熱處理爐可參照?qǐng)?zhí)2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB150壓力容器GB/T151熱交換器GB9078工業(yè)爐窯大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T3634.2氫氣第2部分：純氫、高純氫和超純氫GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)GB/T15432環(huán)境空氣總懸浮顆粒物的測(cè)定重量法GB18597危險(xiǎn)廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB18599一般工業(yè)固體廢物貯存和填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)GB50016建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50058爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50160石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范GB50177氫氣站設(shè)計(jì)規(guī)范GBZ/T192.1-2007工作場(chǎng)所空氣中粉塵測(cè)定第1部分總粉塵濃度HG/T20592~20635鋼制管法蘭(PN系列)HG/T21514鋼制人孔和手孔的類型與技術(shù)條件NB/T47003.1鋼制焊接常壓容器YB/T4250冶金用全氫罩式退火爐3術(shù)語(yǔ)和定義YB/T4250界定的以及下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1含氫尾氣Hydrogen-containedoff-gasfrombellfurnace2YB/T6172—2024在罩式爐退火過(guò)程中從罩式爐廢氣排放口排出的氣體，主要成分為氫氣和一定量的氮?dú)?，以及固體顆粒、軋制和乳化液氣化物、烴類物質(zhì)。3.2回收產(chǎn)品氣Hydrogenproductionbyrecovering對(duì)含氫尾氣進(jìn)行收集、過(guò)濾、脫氧、提純后得到的一種可以滿足罩式爐保護(hù)要求的，濃度不小于99.9%高純度氫氣。4原理與工藝4.1方法原理對(duì)罩式爐含氫尾氣進(jìn)行收集、過(guò)濾、脫氧、提純后循環(huán)再利用的一種工藝技術(shù)。通過(guò)罩式爐尾氣回收系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱回收系統(tǒng)）將尾氣中的氮?dú)?、顆粒物、乳化液及其汽化物、烴類物質(zhì)逐步分離去除，使尾氣中的氫氣重新達(dá)到罩式爐使用要求，并穩(wěn)壓后送入罩式爐循環(huán)利用。4.2工藝流程罩式爐尾氣回收氫氣再利用的工藝流程如圖1所示。圖1罩式爐尾氣回收氫氣再利用工藝流程將罩式爐退火過(guò)程產(chǎn)生的含氫爐臺(tái)尾氣收集，經(jīng)一次過(guò)濾后，采用羅茨風(fēng)機(jī)加壓后進(jìn)行二次過(guò)濾，然后經(jīng)氫氣壓縮機(jī)增壓，再經(jīng)三次精濾后進(jìn)入脫氧器凈化除氧，最后經(jīng)變壓吸附系統(tǒng)對(duì)尾氣中的氫氣提純，提純后的氫氣經(jīng)減壓后供罩式爐循環(huán)再利用。5技術(shù)要求5.1回收要求5.1.1含氫尾氣要求5.1.1.1回收系統(tǒng)應(yīng)至少收集罩式爐全氫階段的爐臺(tái)尾氣。5.1.1.2含氫尾氣中的氫含量宜不小于85%，壓力宜不小于0.1kPa。5.1.2回收指標(biāo)要求3YB/T6172—20245.1.2.1回收產(chǎn)品氣指標(biāo)應(yīng)符合以下要求：（1）純度H2≥99.9%；（2）O2≤5ppm；（3）常壓露點(diǎn)≤-65℃;（4）油含量≤0.1mg/Nm3；（5）粉塵≤1um。5.1.2.2回收率應(yīng)不低于85%，具體按式（1）計(jì)算：×V×100%……………(1)式中：R——回收率，單位為百分號(hào)（%）；L回統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，回收產(chǎn)品氣的量，單位為標(biāo)準(zhǔn)立方米（Nm3L尾氣統(tǒng)計(jì)期內(nèi)，罩式爐尾氣的量，單位為標(biāo)準(zhǔn)立方米（Nm3V——罩式爐尾氣中的氫含量，單位為百分號(hào)（%）。5.2設(shè)備要求5.2.1回收系統(tǒng)組成5.2.1.1回收系統(tǒng)主要包括：一次過(guò)濾處理裝置、風(fēng)機(jī)初級(jí)增壓裝置、二次過(guò)濾處理裝置、氫氣壓縮機(jī)增壓裝置、三次精濾除氧裝置和變壓吸附系統(tǒng)組成，其中：a）一次過(guò)濾處理裝置主要由尾氣緩沖罐、冷卻器、過(guò)濾器、排污罐組成，主要作用是將尾氣中的粉塵、大直徑液體過(guò)濾出來(lái)；b）風(fēng)機(jī)初級(jí)增壓裝置主要由緩沖罐和羅茨風(fēng)機(jī)組成，主要作用是將尾氣升壓后輸送至二次過(guò)濾處理裝置；c）二次過(guò)濾處理裝置主要由冷卻器、氣液分離器、排污罐組成，主要作用是進(jìn)一步除去尾氣中夾帶的大部分液體組份；d）氫氣壓縮機(jī)增壓裝置主要由氫氣壓縮機(jī)和緩沖罐組成，主要作用是將尾氣進(jìn)一步增壓到較高壓力輸送至三次精濾除氧裝置；e）三次精濾除氧裝置主要由冷卻器、換熱器、過(guò)濾器、除氧器、排污罐組成，主要作用是去除尾氣中殘留微量的油氣和液體，同時(shí)去除尾氣中的氧氣，并把生成的水排出系統(tǒng)；f）變壓吸附系統(tǒng)主要由吸附緩沖罐、吸附器、程控閥組成，主要作用是去除尾氣中的雜質(zhì)氣體并得到合格的回收產(chǎn)品氣，供罩式爐循環(huán)使用。5.2.2回收系統(tǒng)要求5.2.2.1回收系統(tǒng)各裝置應(yīng)具有超壓放空、防真空排污、排水、排油功能，并設(shè)置單獨(dú)的氮?dú)獯祾吖δ?，以防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)。5.2.2.2回收系統(tǒng)應(yīng)配備備用動(dòng)力設(shè)施和自動(dòng)執(zhí)行裝置，當(dāng)系統(tǒng)緊急斷電時(shí)，不影響罩式爐的正常運(yùn)5.2.2.3回收系統(tǒng)出口應(yīng)裝有氫氣純度在線分析儀、露點(diǎn)儀和氧含量分析儀且校驗(yàn)合格。5.2.2.4羅茨風(fēng)機(jī)前應(yīng)有停電自動(dòng)切斷、自動(dòng)緊急氮?dú)獯祾吖δ芎妥詣?dòng)放空功能，以防止風(fēng)機(jī)前壓力過(guò)低時(shí)空氣進(jìn)入系統(tǒng)。5.2.2.5回收系統(tǒng)所使用的電氣儀表系統(tǒng)應(yīng)符合GB50058要求。4YB/T6172—20245.2.2.6羅茨風(fēng)機(jī)和氫氣壓縮機(jī)應(yīng)具有變頻控制功能，能根據(jù)初始?xì)饬孔詣?dòng)調(diào)節(jié)。氫氣壓縮機(jī)宜采用活塞式壓縮機(jī)。5.2.2.7變壓吸附系統(tǒng)應(yīng)至少實(shí)現(xiàn)兩次均壓。5.2.2.8閥門(mén)壓力等級(jí)應(yīng)不低于1.6MPa，閥門(mén)應(yīng)耐油、耐水。5.2.2.9管件連接密封應(yīng)采用法蘭或焊接型式，不宜采用螺紋密封、光管快接式(含超級(jí)管道)型式。5.2.2.10法蘭、墊片、緊固件的選用宜符合HG/T20592~20635要求?；厥障到y(tǒng)法蘭應(yīng)采用帶徑對(duì)焊法蘭，緊固件應(yīng)采用專用級(jí)螺柱和螺母；墊片不得采用石棉、橡膠、纖維等具有較強(qiáng)滲透性材質(zhì)。5.3設(shè)計(jì)與驗(yàn)收要求5.3.1回收系統(tǒng)的防火設(shè)計(jì)應(yīng)按GB50160、GB50177的規(guī)定進(jìn)行，車間廠房的防火設(shè)計(jì)應(yīng)按GB50016的規(guī)定進(jìn)行。5.3.2回收系統(tǒng)所使用的壓力容器、常壓容器和換熱器應(yīng)分別按照GB150、NB/T47003.1和GB/T151進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、驗(yàn)收。5.3.3各類容器人孔和手孔應(yīng)按HG/T21514進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)氫氣等易燃、易爆、有毒介質(zhì)的容器不宜采用橢圓形等單桿或雙桿緊固型人孔和手孔。5.3.4各裝置設(shè)備調(diào)試合格后進(jìn)行回收系統(tǒng)的驗(yàn)收，系統(tǒng)連續(xù)運(yùn)行72小時(shí)設(shè)備無(wú)故障、無(wú)泄漏、無(wú)異?，F(xiàn)象為合格。設(shè)備供應(yīng)商和使用方另行約定的，按約定要求進(jìn)行驗(yàn)收。同時(shí)，回收系統(tǒng)還應(yīng)通過(guò)安全、消防的驗(yàn)收和技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)的驗(yàn)收。5.4安全與環(huán)保要求5.4.1安全要求5.4.1.1回收系統(tǒng)應(yīng)配備安全檢測(cè)裝置，主要包括氫氣濃度報(bào)警儀，氧含量測(cè)試儀，溫度傳感器，壓力傳感器等。5.4.1.2回收系統(tǒng)應(yīng)配備安全報(bào)警裝置，主要包括現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警，控制室聲光報(bào)警，操作電腦燈光報(bào)警等。5.4.1.3回收系統(tǒng)應(yīng)配備安全執(zhí)行裝置，主要包括安全閥、緊急充氮裝置、自動(dòng)放空裝置等。5.4.2環(huán)保要求5.4.2.1回收系統(tǒng)的廢氣排放應(yīng)符合GB9078或相關(guān)地方標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。5.4.2.2回收系統(tǒng)的噪聲排放應(yīng)符合GB12348的規(guī)定。5.4.2.3回收系統(tǒng)更換下的易損件等固體廢物的處置應(yīng)符合GB18597和GB18599的規(guī)定。6檢測(cè)方法6.1回收產(chǎn)品氣氫氣純度的檢測(cè)按照GB/T3634.2的規(guī)定執(zhí)行。6.2含氫尾氣氫含量的檢測(cè)采用熱導(dǎo)氫分儀法。6.3回收產(chǎn)品氣氧含量的檢測(cè)按照GB/T3634.2的規(guī)定執(zhí)行。6.4回收產(chǎn)品氣露點(diǎn)的檢測(cè)按照GB/T3634.2的規(guī)定執(zhí)行。6.5回收產(chǎn)品氣油含量的檢測(cè)按照GB/T15432的規(guī)定執(zhí)行。6.6回收產(chǎn)品氣粉塵含量的檢測(cè)按照GBZ/T192.1的規(guī)定執(zhí)行。5YB/T6172—20247運(yùn)行與維護(hù)7.1運(yùn)行7.1.1應(yīng)配套制定完善的管理制度、操作規(guī)程、點(diǎn)檢制度等，確?；厥障到y(tǒng)的安全、連續(xù)、穩(wěn)定運(yùn)行。7.1.2應(yīng)真實(shí)記錄回收系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)，不得隨意更改或刪除。7.1.3回收系統(tǒng)操作人員應(yīng)具備相應(yīng)的特種設(shè)備操作證。