一种储气压力可调煤气柜技术领域
本发明属于煤气柜领域，具体涉及一种储气压力可调的煤气柜。
背景技术
煤气柜是在钢铁、化工和城镇燃气等领域使用的一种大型现场设备，煤气柜的储
存介质一般为常温的煤气，储气压力一般约3～15kPa。钢铁联合企业通常采用容积几万到
数十万立方米的大型干式煤气柜储存高炉煤气、焦炉煤气或转炉煤气等副产煤气，运行中
的煤气柜活塞大致在煤气柜中部附近运行，当全厂煤气有富余时，富余煤气进入煤气柜；当
全厂煤气不足时，煤气柜向外输出煤气，起到调节煤气生产和消耗不平衡的作用，以满足节
能、环保和清洁生产的要求。
以某一30万立方米高炉煤气/焦炉煤气二用柜为例，参见图1-4，煤气柜侧板1内壁
直径64.6m，活塞2位于煤气柜侧板1内，活塞箱型梁201断面面积约为2.6m×2.6m，煤气柜筒
体上设32根立柱3；每根立柱3对应位置设有活塞导轮4以维持活塞水平度，活塞运行水平度
超标，活塞密封装置5会寿命缩短、泄漏煤气甚至失效，故保证活塞2质量分布均匀性是保持
活塞运行水平度和活塞密封装置长期安全运行的重要措施。
现有技术中，活塞2由活塞箱型梁201、箱型梁顶盖板202、箱型梁人孔203、水204、
排水泵用水坑205、箱型梁内混凝土或死配重206及箱型梁隔板207等组成，箱型梁隔板207
将箱型梁201分为与立柱3根数相同的32个互不连通的分区，各区域的箱型梁上配置1个箱
型梁人孔203用于浇灌混凝土206以达到焦炉煤气储气压力7kpa，通过每个箱型梁人孔203
再注入约17t水204以达到高炉煤气储存压力9kPa。为分别实现储存9kPa的高炉煤气和7kPa
的焦炉煤气功能，在每个箱型梁人孔203下方配置潜水泵用水坑205，用于抽出调整煤气储
存压力用水。由于煤气柜储气压力的调整仅通过活塞箱型梁201内均匀注水和全部排水来
实现，且注水和排水都通过侧板人孔101和箱型梁人孔203软管连接实现，故需对32个活塞
箱型梁分区分别均匀注水和全部排水。
具体实现过程为：在煤气柜储气压力从7kPa调为9kPa时，将活塞落底，打开侧板人
孔101和32个箱型梁分区人孔，现场临时安装软管通过侧板人孔101和32个箱型梁分区人孔
分别对每个箱型梁分区逐一注水204并检测水位高度，各分区水位高度均合格后，逐个封闭
侧板人孔101和32个箱型梁分区人孔，从而使活塞质量达到9kPa的要求；在煤气柜储气压力
从9kPa调为7kPa时，同样使活塞落底并打开侧板人孔101和32个箱型梁分区人孔，分别在32
个箱型梁分区人孔的下方排水泵用水坑205中安装潜水泵，用软管通过32个箱型梁分区人
孔和侧板人孔101逐个排尽每个箱型梁分区中的水204，注水和排水操作繁重且耗时；另外，
对于该30万立方米二用柜而言，每个箱型梁分区表面积约15平方米，在煤气柜正常运行中
活塞发生倾斜时，由于箱型梁中水未充满，水面自动找平造成活塞质量不均匀，而活塞质量
不均匀又会加剧活塞倾斜，对活塞自动保持水平度非常不利。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种调节方便快捷，活塞质量均匀性易保证的
煤气柜。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种储气压力可调的煤气柜，包括煤
气柜侧板、底板、活塞及立柱，所述活塞主要由活塞箱型梁、箱型梁盖板与箱型梁隔板组成，
所述箱型梁隔板包括隔板Ⅰ，若干个隔板Ⅰ将活塞箱型梁分隔成多个充水区间及不充水区
间，所述不充水区间分布在充水区间之间并将其均匀分隔，位于各充水区间处的箱型梁盖
板上对应设有通气管，所述通气管设置在各充水区间的箱型梁盖板几何中心处，各通气管
下方对应设有排水泵用水坑。
进一步，还包括按立柱位置对应将各充水区间均匀分隔成多个子区间的隔板Ⅱ，
所述隔板Ⅱ上设有用于过水的槽孔。
进一步，各所述充水区间由隔板Ⅰ均匀分隔成多个子区间，各子区间均对应设有通
气管与排水泵用水坑，各通气管对应设置在以各子区间的箱型梁盖板几何中心为圆心、半
径为8m的范围内。
进一步，所述箱型梁盖板上设有箱型梁人孔Ⅰ，位于充水区间处的箱型梁人孔Ⅰ贴
附在箱型梁盖板上。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明将现有煤气柜的活塞箱型梁分为均布的不充水区间和充水区间，仅在
充水区间内充满水，通气管设置在每个充水区间的箱型梁盖板平面几何中心附近，各个活
塞箱型梁充水区间的水质量均匀性很容易保证；而且当活塞倾斜时各充水区间水体的质量
中心基本不变，不会加剧活塞倾斜，对活塞运行非常有利。
(2)对于只有两个运行压力的可调储气压力煤气柜来说，由于只是在均布的活塞
箱型梁充水区间实现煤气柜储气压力的调整，大幅减少了现场临时设备的安装、抽排水等
操作的繁重性和耗时性，方便了煤气柜切换储气压力的操作。
(3)本发明同样可用在煤气柜二个运行压力之间实现运行压力有级可调的不同柜
容的煤气柜中，也可达到活塞箱型梁注水量容易保证、活塞质量均匀，方便操作的有益效
果。
(4)只要在结冰不严重的地方，采用本发明来调整煤气柜运行压力都是可行的。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行
说明：
图1为现有煤气柜活塞落底时立面剖视图；
图2为图1的A部放大图，现有活塞箱型梁断面布置示意图；
图3为图1的M-M视图，现有活塞箱型梁相关设施平面布置图；
图4为图3的B部放大图，活塞箱型梁相关设施局部平面布置放大图；
图5为本发明煤气柜活塞落底时立面剖视图；
图6为图5的N-N视图，本发明活塞箱型梁相关设施平面布置图；
图7为图6的D部大样图，本发明活塞箱型梁相关设施局部平面布置放大图；
图8为图7的O-O视图，本发明活塞箱型梁充水区间人孔位置断面图；
图9为图5的C部大样图及图7的P-P视图，本发明活塞箱型梁充水区间通气管位置
断面布置示意图；
图10为图7的Q-Q视图，本发明活塞箱型梁不充水区间箱型梁人孔位置断面布置示
意图。
具体实施方式
下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
本实施例仍以30万立方米高炉煤气/焦炉煤气二用柜为例进行说明，如图5-10所
示，为实现储存9kPa的高炉煤气和7kPa的焦炉煤气的功能，本实施例中的储气压力可调的
煤气柜，包括煤气柜侧板1、底板6、活塞2及立柱3，所述活塞2主要由活塞箱型梁201、箱型梁
盖板202与箱型梁隔板207组成，所述箱型梁隔板207包括隔板Ⅰ207a，若干个隔板Ⅰ207a将活
塞箱型梁201分隔成多个充水区间201a及不充水区间201b，所述不充水区间201b分布在充
水区间201a之间并将其均匀分隔，位于各充水区间201a处的箱型梁盖板202上对应设有通
气管7，所述通气管设置在各充水区间的箱型梁盖板几何中心处，各通气管7下方对应设有
排水泵用水坑205。
具体的，将活塞箱型梁201用隔板Ⅰ207a分为均布的不充水区间201b和充水区间
201a，其中，不充水区间201b处的排水泵用水坑可取消；每个充水区间201a的箱型梁盖板
202仅在自身的平面几何中心附近(半径8m范围内)设置通气管7。水充满充水区间且水面位
于通气管7中，此处通气管7的高度满足：在热胀冷缩和活塞最大可能倾斜情况下，水体水面
始终保持在通气管内部。根据充水区间的尺寸确定通气管数量并对其内截面积大小进行控
制，保证活塞倾斜时活塞箱型梁充水区间内的水体质量中心基本不变。因通气管7的总水平
表面积远小于单个充水区间201a的水平面面积，故在允许的活塞倾斜度情况下大幅减小了
水体质量的不均匀性，技术效果非常明显。
相应地，通气管7的下方设排水泵用水坑205，活塞箱型梁201中充水区间201a的注
水和排水通过通气管7进行。为减少活塞箱型梁201中充水区间201a处箱型梁人孔短管内残
存空气的影响，至少将位于充水区间201a处的箱型梁人孔设置成无短管的箱型梁人孔Ⅰ8，
其直接贴附在箱型梁盖板202上；对应的，不充水区间201b处的箱型梁人孔也可选用无短管
的箱型梁人孔Ⅰ8，本实施例中的不充水区间201b则仍是采用有短管的箱型梁人孔203。隔板
Ⅰ207a采用完全密封的结构，由于其要承受侧面水压力，因此该周边焊缝需要全部进行气密
性检查。
作为上述方案的进一步改进，还包括按立柱3位置对应将各充水区间201a均匀分
隔成多个子区间的隔板Ⅱ207b，所述隔板Ⅱ207b上设有用于过水的槽孔，以保持水204在充
水区间201a内可自由流动，便于充水区间201a内充水和排水。
为防止水204长时间蒸发引起活塞质量减少，可在通气管7内部水面上加少许油；
在需要将煤气柜储气压力降低的情况下，先用吸油毡吸附除油，然后水204可排入雨水管
道。
作为上述方案的进一步改进，为实现煤气柜运行压力多次有级可调，各所述充水
区间201a由隔板Ⅰ207a均匀分隔成多个子区间，在活塞箱型梁的各充水子区间对应设置通
气管7与排水泵用水坑205，且各通气管7位于各充水子区间的箱型梁盖板几何中心附近。通
过对活塞箱型梁中各对称的充水区间均匀地全部充水及排水，以实现煤气柜运行压力有级
可调。如某前述30万立方米煤气柜要实现储气压力多次有级可调，可将各活塞箱型梁子区
间中的隔板Ⅱ207b全部用隔板Ⅰ207a代替，则活塞箱型梁对称布置有24个充水子区间，每个
充水子区间均在箱型梁盖板202的平面几何中心附近设置通气管7和排水泵用水坑205，通
过对活塞箱型梁中各对称的充水区间均匀地全部充水及排水，可实现煤气柜运行压力在
9kPa、约8.5kPa、约8kPa、约7.5kPa及7kPa之间有级可调。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通
过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在
形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。