焦?fàn)t煤氣安全控制

1、焦?fàn)t煤氣安全控制 冶金煤氣的來源煤氣是冶金生產(chǎn)的副產(chǎn)品和重要能源，生產(chǎn)和使用量大。冶金煤氣主要有焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣。煉焦炭時(shí)產(chǎn)生的煤氣叫焦?fàn)t煤氣；將焦炭送到高爐去煉鐵，它是作為還原劑使用的，把鐵礦石中的鐵還原出來，焦炭就生成了煤氣-高爐煤氣；還原過程中有多的炭浸入，鐵含炭高，需要脫炭，脫炭即為煉鋼，脫炭產(chǎn)生煤氣-轉(zhuǎn)爐煤氣。煉焦、煉鐵、煉鋼過程中煤氣的發(fā)生量很大：焦?fàn)t煤氣：500m3-600m3/t高爐煤氣：1000m3-1400m3/t回收轉(zhuǎn)爐煤氣：50m3-100m3/t冶金煤氣是冶金能耗的大頭，占能耗的53%，冶金煤氣是冶金企業(yè)的副產(chǎn)品，有效利用冶金煤氣也是企業(yè)節(jié)能降耗的重要途徑

2、。如轉(zhuǎn)爐回收得好，可以實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。二、 冶金煤氣的危險(xiǎn)性煤氣是混合物，由于成份不一樣，煤氣體現(xiàn)的危險(xiǎn)性不一樣。從安全的角度，最關(guān)心的是一氧化炭、氫氣、甲烷三種成份，他們既是危險(xiǎn)成份，也是有用成份，具有較高的熱值。體現(xiàn)煤氣的毒性上，實(shí)際主要是一氧化炭，煤氣中毒，主要是一氧化炭中毒。煤氣中的氫氣和甲烷具有爆炸性，爆炸極限越低，煤氣爆炸性越強(qiáng)。見下表：    煤氣種類 成分 爆炸范圍 CO H2 CH4 焦?fàn)t煤氣 6-9 58-60 22-25 高爐煤氣 26-29 轉(zhuǎn)爐煤氣 63-66   鐵合金爐煤氣 60-63 13-15 發(fā)生爐煤氣 27-31 7-10 16

3、-18 通過這個(gè)表格看出來，焦?fàn)t煤氣中CO含量比較底，毒性最小，但爆炸性下限最低，爆炸性很強(qiáng)；轉(zhuǎn)爐煤氣CO最高，含量占60-70，毒性相當(dāng)厲害。高爐煤氣既有毒性，又有爆炸性，但有所區(qū)別。所有的煤氣都具有毒性和火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性。n 焦?fàn)t煤氣容易爆炸毒性相對(duì)較低焦?fàn)t煤氣爆炸下限5.5%左右，接近甲烷、氫氣。n 轉(zhuǎn)爐煤氣極具毒性轉(zhuǎn)爐煤氣、鐵合金煤氣的CO含量在60-70%。有轉(zhuǎn)爐煤氣通過煙囪放散，空中經(jīng)過的小鳥就中毒掉下來的案例。n 高爐煤氣壓力高，溫度高高爐煤氣出爐壓力可達(dá)0.35-0.4Mpa大型高爐出爐壓力可達(dá)4公斤，如寶鋼，基本都是高壓操作，為了強(qiáng)化冶煉，提升產(chǎn)量, 爐頂煤氣溫度可達(dá)300OC

4、。由于高爐有這個(gè)特點(diǎn)，生產(chǎn)中要回收高爐壓力，就出現(xiàn)了TRT高爐余壓發(fā)電。三、冶金煤氣安全重點(diǎn)一爐窯本體的安全高爐煤氣是焦炭和鐵礦石在爐內(nèi)起化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的。焦炭主要是還原劑，焦炭和鐵礦石從爐頂逐步往下走，焦炭走到風(fēng)口與被補(bǔ)進(jìn)去的熱風(fēng)一起燃燒，生成CO2，CO2再往上走碰到落下來的焦炭生成CO，CO碰到鐵礦石，將Fe2O3逐步變成Fe3O4、FeO，即鐵水。CO不斷生產(chǎn)，并聚集在爐的項(xiàng)部，通過爐子的上升管把煤氣引出，這就是煉鋼的副主品。高爐涉及到什么安全問題呢，爐內(nèi)煤氣不能隨便跑出來。煤氣有幾個(gè)地方可能跑出來，一是爐頂裝料的地方。目前采用的是分段下料，分步隔離大鐘小鐘，或叫串罐或并罐料罐裝料，堵住

5、煤氣，讓料能下來，堵不好就會(huì)冒煤氣。高爐風(fēng)口、鐵口、渣口套接不嚴(yán)冒煤氣供風(fēng)給爐內(nèi)，進(jìn)風(fēng)口也易冒煤氣；鐵口、渣口不出鐵不出鋼時(shí)應(yīng)堵住。所以從監(jiān)管上要關(guān)心這此地方的煤氣濃度，看是否超標(biāo)；高爐爐頂裝料系統(tǒng)不嚴(yán)冒煤氣爐頂裝料系統(tǒng)采用氮?dú)饷芊猓瑘?jiān)持高于爐內(nèi)0.05 Mpa壓力，大小鐘拉桿、料罐的齒輪箱等處；高爐冷卻系統(tǒng)進(jìn)出爐壁不嚴(yán)冒煤氣要有明確的警示標(biāo)志，一般人不能去，安監(jiān)檢查也不能上去；高爐風(fēng)口以上各層平臺(tái)煤氣危險(xiǎn)區(qū)要有明確的警示標(biāo)志，一般人不能去，安監(jiān)檢查也不能上去。還要控制爐內(nèi)壓力。爐頂有一個(gè)放散裝置，叫泄壓，泄壓不好，會(huì)導(dǎo)致事故。檢查時(shí)要到中控室檢查氮?dú)獾拿芊鈮毫ΑX輪箱的密封狀況、冷卻水進(jìn)出水

6、溫度是不是正常，有沒有限制、報(bào)警等等。高爐內(nèi)是一個(gè)還原反應(yīng)，相反，轉(zhuǎn)爐內(nèi)是一個(gè)氧化反應(yīng)，它是把鐵水中的炭氧化脫掉，采用的辦法是用氧槍向爐內(nèi)的鐵水吹氧，吹氧的過程就產(chǎn) 生一氧化炭?；厥諣t內(nèi)一氧化炭采納的是外延法，爐口不蓋嚴(yán)，外面的空氣會(huì)進(jìn)來，產(chǎn)生的一氧化炭會(huì)部燒掉了，此方法叫燃燒法。轉(zhuǎn)爐煉鋼的前期和后期爐蓋是打開的?；厥彰簹馐窃谥虚g一段，煙罩落下來，不讓外面的空氣進(jìn)去。從安全的角度講，應(yīng)注重以下幾點(diǎn)轉(zhuǎn)爐煙罩氧槍、副槍插入孔冒煤氣固定煙罩和活動(dòng)煙罩應(yīng)密封好，密封的方法有多種，如沙、水、機(jī)械密封等；轉(zhuǎn)爐加料系統(tǒng)冒煤氣加料口加造渣、浠釋，去雜加石灰時(shí)，容易漏煤氣，這里也要用氮?dú)鈿夥?，要合?jì)密封的壓力，

7、壓力有沒有報(bào)警等；轉(zhuǎn)爐氧槍冷卻進(jìn)出不嚴(yán)冒煤氣壓力太大，煤氣會(huì)跑出來，壓力太小，空氣會(huì)進(jìn)??；轉(zhuǎn)爐爐口以上各層平臺(tái)煤氣危險(xiǎn)區(qū)也是不讓人隨便上去的，在這些區(qū)域作業(yè)是否按規(guī)定執(zhí)行，有沒有制度，有無單人作業(yè)狀況，作業(yè)是不是隨身攜帶一氧化炭報(bào)警器等。還要關(guān)注氧槍冷卻水泄漏、噴濺問題。焦?fàn)t煤氣的發(fā)生機(jī)理與前兩種不一樣，它是物理作用，是煤在在炭化室內(nèi)兩側(cè)是燃燒室隔絕空氣的狀況下加熱，經(jīng)干餾，使煤含有的一些有機(jī)物質(zhì)蒸發(fā)出來，即為焦?fàn)t煤氣如圖，通過上升管、集氣管有調(diào)壓系統(tǒng)、煤氣放散系統(tǒng)，又引入下方作為加熱燃料。因此，焦?fàn)t煤氣安全主要有以下兩個(gè)重點(diǎn)區(qū)域：焦?fàn)t地下室煤氣危險(xiǎn)區(qū)要監(jiān)測(cè)濃度，易爆區(qū)，不能動(dòng)火作業(yè)；焦?fàn)t爐頂

8、煤氣危險(xiǎn)區(qū)主要含裝煤孔作業(yè)、上升管不能堵塞、集氣管壓力不能太大，也不能太小。二高爐煤氣凈化回收工藝過程的安全煤氣必須要凈化，它從爐內(nèi)出來時(shí)的含塵量有10克左右，到用戶只到10毫克左右，必須要把塵去掉。目前除塵有兩大類方法，一類是濕法，一類是干法。不管是顯法還是干法，都要先經(jīng)過重力除塵器把大顆粒塵除掉。港陸事故狀況：爐頂放散正常狀況下，爐頂壓力是0.6公斤左右，事故時(shí)是1.2公斤，而放散閥的配重超過制定20%，放散閥沒有動(dòng)作，重力除塵器放散閥配重多加了超過正常的73.5公斤，超制定20%，也沒有動(dòng)作，壓力通過頂部的防爆板規(guī)程沒有要求設(shè)置泄漏，除塵器離廠房高度和直線距離為9米多都不夠，煤氣擴(kuò)散到出

9、鐵廠。出鐵廠正出鐵，有煙霧、水氣，掩蓋了飄過來的煤氣，導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)人員中毒。高爐濕法除塵防止排污系統(tǒng)冒煤氣，循環(huán)水系統(tǒng)帶煤氣，凈化水池如果是管道，水位高時(shí)壓力可封住煤氣，當(dāng)清洗水池時(shí)人員就會(huì)中毒。2006年6月11日，齊鋼清洗水池時(shí)就發(fā)生了事故、地溝就會(huì)串入煤氣。高爐干法除塵防止出灰系統(tǒng)冒煤氣、電除塵控制煤氣含氧量不超過1%。防塵要密封，最好調(diào)濕。不要放干灰。在重力除塵器處放干灰，往往是出煤氣再關(guān)掉，非常危險(xiǎn)，這種違章行為較普遍。轉(zhuǎn)爐煤氣回收有兩種工藝，一種叫OG法如下列圖，是一種濕法除塵，也就是雙文法兩級(jí)文氏管。文氏管是一種變徑管，當(dāng)煤氣通過變徑管時(shí)，由小口徑通過大口徑時(shí)，壓力能變?yōu)閯?dòng)能，速度會(huì)

10、增加，兩邊有水噴淋，汽水霧把塵粒粘住了。一級(jí)文氏管是一種液流文氏管，液流起泄爆作用，同時(shí)液流可滅煤氣帶來的火星。二級(jí)文氏管是一種可調(diào)口徑文氏管，調(diào)節(jié)口徑，可控制爐口的微正壓5毫米水柱。煙罩提升時(shí)，叫煙氣凈化，凈化的煙氣通過三通閥打向煙窗。從安全合計(jì)，轉(zhuǎn)爐系統(tǒng)煤氣間歇式回收，堅(jiān)持系統(tǒng)惰性不回收也要充氮?dú)鈭?jiān)持系統(tǒng)壓力，防止煤氣倒罐，所以有一個(gè)水封逆止閥。第一、二級(jí)文氏管都在轉(zhuǎn)爐平臺(tái)以上，檢查時(shí)看不到，只能看風(fēng)機(jī)房、后面的三通閥、水封閥、放散管，可檢查放散管高度是否符合要求，煤氣點(diǎn)燃了沒有，因?yàn)槊簹舛拘院艽?，所以放散管必須高?0，有的廠現(xiàn)在高于60。必須防雷，下面要接地，水封、防止封隔斷時(shí)有沒有液

11、流。轉(zhuǎn)爐煤氣回收流程(OG法)另外一種方法，LT法是轉(zhuǎn)爐凈化的方向，是電除塵。煤氣通過煙罩、蒸發(fā)冷卻器水蒸氣和水噴進(jìn)去，降煤氣的溫度，通過電除塵器一般4個(gè) 電場(chǎng)除塵，再通過煤氣冷卻器把溫度進(jìn)一步降下來，再送到煤氣柜。除塵器收下來的干灰密封輸送，作為燒結(jié)原料。電除塵要嚴(yán)格控制進(jìn)到電除塵系統(tǒng)的氧含量，控制煤氣柜含氧量不超過2% ；轉(zhuǎn)爐LT法控制煤氣含氧量不超過1%。下列圖系統(tǒng)中裝有氧含量激光分析儀。另外，煤氣冷卻器的冷卻水要堅(jiān)持凹凸位報(bào)警。轉(zhuǎn)爐煤氣回收流程(LT法)焦?fàn)t煤氣回收的物質(zhì)是沒有燃燒過的有機(jī)物質(zhì)，價(jià)值很高，比煤氣的價(jià)值還高。所以焦?fàn)t煤氣回收有凈化回收車間、苯精制等等后續(xù)工藝。從集氣管收集

12、起來的粗煤氣要初冷，把溫度堅(jiān)持在28度左右，通過鼓風(fēng)機(jī)輸送到后面工藝。鼓風(fēng)機(jī)前叫負(fù)壓系統(tǒng)，鼓風(fēng)機(jī)后叫正壓系統(tǒng)。通過電捕焦油器類似電除塵除焦油，再脫炭、脫硫、脫氰，回收氨，再把溫度進(jìn)一步冷卻脫硫時(shí)溫度上升了，再用洗油洗煤氣，回收里面的苯。此時(shí)煤氣凈化過程基本完成了。凈化過程中有許多塔，如反應(yīng)塔、洗滌塔，脫硫塔、洗苯塔，也涉及到很多介質(zhì)，如水、洗油等等。介質(zhì)有一個(gè)排放的問題，有一個(gè)水封、油封的高度問題，一定要堅(jiān)持工作壓力加500毫米水柱。還有一個(gè)就是含氧量的控制，電捕焦油是高壓的電場(chǎng)，氧含量高會(huì)產(chǎn)生爆炸。三凈化回收設(shè)備的安全1) 凈化回收設(shè)備之間與管網(wǎng)要可靠隔斷因?yàn)閮艋厥赵O(shè)備要常常檢修，要與系統(tǒng)

13、脫離；2) 重力除塵器最高點(diǎn)應(yīng)設(shè)放散閥；3) 布袋除塵器應(yīng)設(shè)有煤氣高、低溫報(bào)警和低壓報(bào)警裝置，各箱體應(yīng)設(shè)泄爆裝置濾代耐溫一般280度以下；4) 電除塵器應(yīng)設(shè)氧含量超標(biāo)斷電控制；5) 濕法洗滌塔包括比肖夫污水排出管要堅(jiān)持水封有效高度；6) 高爐煤氣TRT入口管道上還應(yīng)設(shè)有緊急切斷閥一旦煤氣壓力供應(yīng)緊急切斷，應(yīng)設(shè)有可靠、嚴(yán)密的軸封裝置 。四管網(wǎng)輸送安全煤氣管網(wǎng)分布區(qū)域廣、危險(xiǎn)源點(diǎn)多。1) 煤氣管道應(yīng)采用消除靜電和防雷的措施；2) 高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣等管道不應(yīng)埋地敷設(shè)含煤氣10%以上的管道不應(yīng)埋地敷設(shè)，因埋地腐蝕后，滲出的氣沿地逢串，串到休息室、值班室導(dǎo)致事故。城市用氣含煤氣小10%，煤氣管道不應(yīng)穿

14、過不使用煤氣的建構(gòu)筑物；3) 在已敷設(shè)的煤氣管道下面，不得修建無關(guān)的建筑物和存放易燃、易爆物品；4) 架空管道要防止高溫?zé)嵩摧椛滗撍败囕v通過或停于下方是不同意的；5) 煤氣管道的架設(shè)要防止被車輛碰撞高度一般不低于5米；煤氣輸送防止壓力波動(dòng)，安全運(yùn)行壓力不低于500Pa規(guī)范沒有定，是建議值，普遍采納，低了通蒸氣、氮?dú)獗海?) 煤氣管道要防止地基沉陷、應(yīng)力拉伸。五隔斷裝置隔斷裝置失效是煤氣事故的主要因素。1) 可靠隔斷裝置有插板、盲板；2) 視為可靠的隔斷形式有：閥門+水封、閘閥密封蝶閥+眼鏡閥(扇形閥)；3) 閥門應(yīng)有開度及方向的標(biāo)志；4) 水封要堅(jiān)持水封高度和溢流現(xiàn)象。寒冷地區(qū)應(yīng)采用防凍措

15、施通蒸氣保溫。煤氣設(shè)備與管道附屬裝置NK球閥六燃燒裝置爆炸事故的防控重點(diǎn)1) 爐窯點(diǎn)火必須先點(diǎn)火、后開煤氣先吹一吹，查看煤氣開關(guān)是否處于關(guān)閉位置；2) 煤氣燃燒要防止回火、吹脫對(duì)壓力有要求，還要求管道上有緊急切斷閥，當(dāng)壓力低它就會(huì)關(guān)閉；3) 煤氣管上應(yīng)裝逆止裝置或緊急切斷閥、在空氣管道上應(yīng)設(shè)泄爆膜；4) 煤氣、空氣管道應(yīng)安裝低壓警報(bào)裝置；5) 煤氣燒嘴應(yīng)有火焰監(jiān)測(cè)裝置火滅時(shí)將信號(hào)傳給繼電器，關(guān)閉閥門。煤氣燃燒器要有常明火小火，七放散裝置防止人為中毒事故，一種方式是人工吹掃，通過放散管將其引走。吹刷煤氣放散管必須安設(shè)在煤氣設(shè)備和管道的最高處；或煤氣管道以及臥式設(shè)備的末端；放散管口必須高出煤氣管道

16、、設(shè)備和走臺(tái)4m，離地面不小于10m。調(diào)壓煤氣放散管管口高度應(yīng)高出四周建筑物，一般距離地面不小于30m，所放散的煤氣必須點(diǎn)燃，并有滅火設(shè)施。八排水器排水器是事故常發(fā)部位。有人值守的值班室、操作室等不應(yīng)設(shè)在排水器旁，排水器應(yīng)有顯然的警告標(biāo)志；排水器的滿流管口應(yīng)堅(jiān)持溢流。九煤氣柜煤氣柜是重大危險(xiǎn)源臨界量5噸。1) 煤氣柜不應(yīng)建設(shè)在居民稠密區(qū);2) 煤氣柜四周應(yīng)設(shè)有圍墻隔絕、消防車道和消防設(shè)施，柜頂應(yīng)設(shè)防雷裝置；3) 煤氣柜上應(yīng)有容積指示裝置，柜位達(dá)到上限時(shí)應(yīng)關(guān)閉煤氣入口閥，并設(shè)有放散設(shè)施，還應(yīng)有煤氣柜位降到下限時(shí)，自動(dòng)停止向外輸出煤氣或自動(dòng)充壓的裝置。煤氣柜應(yīng)設(shè)操作室，室內(nèi)設(shè)有壓力計(jì)、流量計(jì)、高度

17、指示計(jì)，容積上、下限聲光訊號(hào)裝置和聯(lián)系 。要防止干擾信號(hào)，重鋼2006年11月3日，電焊機(jī)地線搭接在進(jìn)口不到二十米的地方，產(chǎn)生干擾信號(hào)，造成放散被誤打開，緊急疏散900多人，75分鐘。十煤氣加壓站與混合站重點(diǎn)監(jiān)控、關(guān)鍵部位焦?fàn)t煤氣鼓風(fēng)機(jī)加壓機(jī)房被視為心臟，是易爆場(chǎng)所，照明燈具、開關(guān)、布線必須防爆，門窗要向外開，門窗面積不能小于容積的十分之一，平常和事故狀態(tài)下都要有通風(fēng)等。1) 站房?jī)?nèi)宜設(shè)有一氧化碳監(jiān)測(cè)裝置，并把信號(hào)傳送到管理室內(nèi)；2) 站房?jī)?nèi)應(yīng)有通風(fēng)換氣裝置；3) 煤氣加壓機(jī)械應(yīng)有兩路電源供電；4) 煤氣加壓機(jī)、抽氣機(jī)的排水器應(yīng)按機(jī)組各自配置；5) 每臺(tái)煤氣加壓機(jī)、抽氣機(jī)前后應(yīng)設(shè)可靠的隔斷裝置

18、1987年6月30日，馬鋼轉(zhuǎn)爐6萬立方氣柜加壓機(jī)僅靠一個(gè)水封隔斷，爐氣串入值班室，站房的監(jiān)測(cè)裝置失效，4人聽到煤氣沖破水封的聲音，沒有意識(shí)到是煤氣泄漏而去檢查，中毒死亡。十一其他附屬裝置一些附屬裝置容易成為安全盲點(diǎn)，如：1) 蒸汽管、氮?dú)夤馨殡S煤氣管；停用時(shí)必須與煤氣設(shè)施斷開或堵盲板防止斷氣時(shí)，閥門關(guān)閉不可靠，煤氣沿蒸汽管串入澡堂、食堂、辦公樓，歷史上發(fā)生多次此類事故。；2) 補(bǔ)償器：宜選用耐腐蝕材料制造；廠房?jī)?nèi)不得使用帶填料的補(bǔ)償器；3) 泄爆閥不應(yīng)正對(duì)建筑物的門窗和走道；4) 管道標(biāo)志要有介質(zhì)、流向標(biāo)志，煤氣為灰色，管道還要有標(biāo)高和警示牌所有的水封都要掛煤氣危險(xiǎn)的警示牌，防過路人在此處停靠、休息；5) 煤氣設(shè)施的人孔、閥門、儀表等常常有人操作的部位，均應(yīng)設(shè)置固定平臺(tái)。四、冶金煤氣安全管理要?jiǎng)?wù)一在煤氣使用單位較多的企業(yè)中，應(yīng)設(shè)煤氣調(diào)度室生產(chǎn)、使用是波動(dòng)的，還要停修，發(fā)生煤氣事故在緊急調(diào)度關(guān)閉，所以應(yīng)設(shè)煤氣防護(hù)站，并半軍事化管理，設(shè)施按標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置，并常常作應(yīng)