煤氣基礎(chǔ)知識課件

1、煤氣的基礎(chǔ)知識 目錄 ?煤氣的組成 ?煤氣的分類 ?高爐煤氣 ?焦?fàn)t煤氣 ?轉(zhuǎn)爐煤氣 ?發(fā)生爐煤氣 ?煤氣事故的預(yù)防與處理 煤氣的組成 ?任何一種副產(chǎn)煤氣都是由一些單一氣體組成。其中可燃?xì)怏w的成份有CO、H2，和其他氣態(tài)碳?xì)浠衔顲nHm以及H2S。不可燃的氣體成分有CO2，N2和少量的O2。 各種單一氣體的物理化學(xué)性質(zhì)如下： 1.甲烷（CH4）：無色氣體，微有蔥臭味，重度0.715千克/米3。，難溶于水。Q低=35671千焦/米3（8530大卡/米3 ），與 空氣混合可發(fā)生爆炸，爆炸范圍5.4%-15%，著火溫度650-750，火焰呈微弱亮光，當(dāng)空氣中甲烷的濃度達(dá)到25-30%時(shí)才有毒性。

2、2.乙烷（C2H6）：無色無味氣體，重度1.341千克/米3 ，難溶于水。 Q低=63690千焦/米3（15230大卡/米3 ），空氣中的爆炸范圍5%-12%，著火溫度520-630，火焰有微光。 3.氫氣（H2）：無色無味氣體，重度0.0899 千克/米3 ，難溶于水。 Q低=10747.5千焦/米3（2570大卡/米3 ），空氣中的爆炸范圍4.2%-7.4%，著火溫度580-590。 4.一氧化碳（CO）：無色無味氣體，重度1.250千克/米3 。 Q低=16269千焦/米3（3020大卡/米3 ），空氣中的爆炸范圍12.4%-75%，著火溫度644-658，火焰呈蘭色。CO具有很強(qiáng)的毒性

3、，空氣中含有0.06%既有害于人體，含0.20%時(shí)可使人失去知覺，含0.4%時(shí)即可導(dǎo)致死亡。 ?煤氣的發(fā)熱量 ?煤氣的發(fā)熱量，是指完全燃燒一標(biāo)準(zhǔn)立方米煤氣時(shí)所釋放出的熱量。發(fā)熱量有高發(fā)熱量和低發(fā)熱量之分。 1.高發(fā)熱量：單位燃料完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽冷卻到零度的水所放出的熱量也計(jì)算在內(nèi)的發(fā)熱量，用Q高表示。 2.低發(fā)熱量：單位燃料完全燃燒后，將燃燒產(chǎn)物中的水蒸汽冷卻到20時(shí)所放出的熱量，稱為低發(fā)熱量，用Q低表示。 ?在副產(chǎn)煤氣中，我們可以根據(jù)不同煤氣中所含的可燃成分，將各種可燃成分的低發(fā)熱量及百分比帶入低發(fā)熱量公式，就可以計(jì)算出不同煤氣的發(fā)熱量。 煤氣的分類 ?煤氣按產(chǎn)生的方式主要可

4、分為：高爐煤氣、焦?fàn)t煤氣，轉(zhuǎn)爐煤氣、鐵合金爐煤氣、發(fā)生爐煤氣。 ?按熱值可分為高熱值煤氣、低熱值煤氣。 高爐煤氣（BFG） ?高爐煤氣的產(chǎn)生 高爐是鋼鐵企業(yè)冶煉生鐵的設(shè)備。高爐冶煉生鐵的主要原料是鐵礦或燒結(jié)礦，在冶煉過程中，由于焦炭中的碳在爐內(nèi)燃燒，開始由空氣過剩而逐漸變成空氣不足的燃燒，而最終產(chǎn)生了高爐煤氣。 1.原理 經(jīng)過熱風(fēng)爐預(yù)熱到高溫的空氣進(jìn)入高爐后，與白熱狀態(tài)的焦炭相遇，鼓風(fēng)中的氧氣，水蒸氣與焦炭發(fā)生一系列的化學(xué)反應(yīng)。 如C+O2=CO2 ,C+O2=CO,C+H2O=CO+H2，CO2+C=CO. 生成氣與鐵礦石（包括燒結(jié)礦，球團(tuán)礦）中的氧化鐵起還原反 如下： Fe2O3+CO(H

5、2)=Fe3O4+CO2(H2O), Fe3O4+CO(H2)=FeO+CO(H2O), FeO+CO(H2)=Fe+CO2(H2O), 隨著氧化鐵還原反應(yīng)的進(jìn)行，生成氣中的CO及H2逐漸減少 CO2與H2O逐漸增加，到達(dá)爐頂?shù)臍怏w就是高爐煤氣。 2. 高爐煤氣的性質(zhì) 高爐煤氣是無色無味有毒的可燃?xì)怏w。重度為1.5千克/米3左右，發(fā)熱量較低在750-1000大卡/米3之間，理論燃燒溫度為1500左右，著火點(diǎn)700左右。高爐煤氣中含有30%左右的CO，如泄漏出來極易造成人身中毒。高爐煤氣與空氣或氧氣混合到一定的比例，遇到明火或700 以上的高溫就會發(fā)生爆炸。 組成如下： H2 ：1.6% N2

6、：56% CO ：24.3% O2 ：0.2% CO2：17.9% 由于其發(fā)熱值較低,所以很少單獨(dú)在加熱爐上使用,一般都與高熱值煤氣混合使用,或者經(jīng)過高溫預(yù)熱空氣和煤氣后使用. 焦?fàn)t煤氣（COG） ?焦?fàn)t煤氣的產(chǎn)生 焦?fàn)t煤氣是煉焦生產(chǎn)的副產(chǎn)品,煤是在與空氣隔絕的條件下由兩側(cè)燃燒室供給熱量進(jìn)行干餾，隨溫度升高，經(jīng)歷干燥、預(yù)熱、熱分解、軟化、半焦，成焦。而后經(jīng)冷卻即成為成品焦，煉焦過程生成的煤氣由爐頂上升管引導(dǎo)到回收系統(tǒng)。 1.回收流程 焦?fàn)t粗煤氣氣液分離氨水澄清焦油 焦?fàn)t粗煤氣初冷器鼓風(fēng)機(jī)電捕焦油器脫萘脫硫脫氨終冷器脫苯最終脫萘焦?fàn)t凈煤氣 2.焦?fàn)t煤氣的性質(zhì) 凈化的焦?fàn)t煤氣是無色的，有臭味的有毒

7、氣體。重度在0.4-0.5千克/米3之間，發(fā)熱量在4000大卡/米3左右，著火溫度為550-650，理論燃燒溫度2150 左右。焦?fàn)t煤氣與空氣混合到一定的比例遇到明火或550以上的高溫就會發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸。 焦?fàn)t煤氣成分為例： H2 ：52.2% CH4: 23.3% N2 ：6.6% CO ：7.4% O2 ：0.1% CO2：7.4% CnHm: 3% 雖然其成分中含有CO的量比較少，但是也會造成人身中毒事故。從上面可以看出，由于其成分中大部分是含有高發(fā)熱量的H2和CH4,所以其具有很高的發(fā)熱量。 轉(zhuǎn)爐煤氣（LDG） ?轉(zhuǎn)爐煤氣的產(chǎn)生 轉(zhuǎn)爐煤氣是在鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐吹煉，由

8、于鐵水中的碳的氧化、產(chǎn)生了爐氣，其爐氣量的大小主要取決于吹氧量及鐵水含碳量的多少。因?yàn)闋t內(nèi)溫度很高，所以碳的主要氧化物是一氧化碳，也就是轉(zhuǎn)爐煤氣的主要成分。 ?原理 轉(zhuǎn)爐煤氣是由氧氣同鐵水中碳、硫、磷、硅、錳和釩元素氧化生成的爐氣和爐塵組成。氧氣通過氧槍，從爐口上方伸入到距鐵水面上適當(dāng)位置，以及一定壓力進(jìn)行吹煉。氧氣在熔池內(nèi)與鐵水激烈攪拌，使鐵水中的各種元素及少量鐵受到氧化，從鐵水中分離出來，除碳以外的氧化物，大部分逗留在渣中。鐵的氧化物，特別是其中的氧化亞鐵，與鐵水中的碳化合產(chǎn)生大量的CO，同時(shí)放出大量的熱能。在吹煉過程中，從轉(zhuǎn)爐中噴出的氣體，即為轉(zhuǎn)爐煤氣。主要化學(xué)反應(yīng)如下： FeO + C

9、 = Fe + CO ?轉(zhuǎn)爐煤氣的性質(zhì) 轉(zhuǎn)爐煤氣中的CO含量可達(dá)到50%-70%，轉(zhuǎn)爐煤氣極易造成人身中毒事故，爆炸范圍更廣。其發(fā)熱量在1700-2000大卡/米3。 轉(zhuǎn)爐煤氣的回收期分三個階段，前期(2分鐘)、中期（8-10分鐘）、后期(2分鐘) 。轉(zhuǎn)爐安有檢測CO及O2的含量決定了回收的時(shí)機(jī)。回收的轉(zhuǎn)爐煤氣送入轉(zhuǎn)爐煤氣柜，然后供鋼廠自用。 發(fā)生爐煤氣 ?發(fā)生爐煤氣的簡介 發(fā)生爐煤氣不是鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中的副產(chǎn)煤氣。它是由專門的造氣裝置耗煤產(chǎn)生的煤氣。在一些特鋼企業(yè)，沒有副產(chǎn)煤氣，煤氣的主要來源就靠發(fā)生爐煤氣供給。發(fā)生爐煤氣是由固體燃料（煤、焦炭）在發(fā)生爐內(nèi)的加熱過程中，通入空氣及蒸汽使之不

10、完全燃燒而產(chǎn)生的煤氣。凈化后的發(fā)生爐煤氣是無色的，有焦?fàn)t煤氣味道的可燃?xì)怏w。含CO在20%左右，發(fā)熱量為900-1500大卡/米3，著火點(diǎn)650-700，理論燃燒溫度為1300 ，同樣具有毒性，和空氣混合一定濃度可發(fā)生爆炸事故。爆炸范圍15%-80%。 ?煤氣中毒的概念煤氣中毒的概念 煤氣中使人中毒的成分有CO、H2S和一些重碳?xì)浠衔铩⒈椒拥?，其中以CO的毒性最大。 ?一氧化碳的中毒機(jī)理 CO是一種窒息性毒氣，被吸入后，經(jīng)肺泡進(jìn)入血液循環(huán)系統(tǒng)。由于它與血液中的血紅蛋白的親和力比氧大240倍，故人體吸入CO后即與血紅蛋白結(jié)合，生成碳氧血紅蛋白，阻礙了血液中血紅蛋白的攜氧能力。碳氧血紅蛋白無攜氧

11、能力，又不易解離，解離速度比氧合血紅蛋白慢3600倍。 燃?xì)庀到y(tǒng) 煤氣中毒事故 ?發(fā)生煤氣中毒事故的原因發(fā)生煤氣中毒事故的原因 1、煤氣設(shè)備存在嚴(yán)重缺陷時(shí)，因煤氣泄漏而發(fā)生中毒。 2、缺乏安全意識，在煤氣設(shè)備附近休息、打盹、睡覺。 3、在停送煤氣或煤氣作業(yè)區(qū)域，不注意風(fēng)向，或設(shè)備的殘 留煤氣處理不徹底，沒有嚴(yán)格執(zhí)行檢測、檢查制度。 4、在煤氣區(qū)域作業(yè)，當(dāng)煤氣超標(biāo)時(shí)，強(qiáng)行蠻干，不戴防毒 面具，不進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)等。 5、用水封煤氣管道、設(shè)備時(shí)，由于水壓低，煤氣倒串到水 管中，引起中毒。 6、煤氣管網(wǎng)壓力波動大，或煤氣壓力超過水封高度要求 時(shí)，造成水封水位被擊穿，煤氣泄漏。 7、煤氣區(qū)域的管道、設(shè)備附

12、近未設(shè)明顯警示標(biāo)志，致使他 人貿(mào)然進(jìn)入煤氣區(qū)域或亂動煤氣設(shè)備設(shè)施。 ?煤氣中毒事故的預(yù)防煤氣中毒事故的預(yù)防 ?從事煤氣作業(yè)人員上崗前，必須經(jīng)過煤氣安全知識教育培訓(xùn)考試合格后方能上崗工作。 ?煤氣區(qū)域應(yīng)懸掛明顯的安全警示牌，以防誤入造成中毒。 1、不要在煤氣設(shè)備附近休息、打盹、睡覺。 2、不要在掛“煤氣危險(xiǎn)禁止逗留”的標(biāo)牌地方停留。 3、不要在超過衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)的煤氣區(qū)域工作而不又戴防毒面具。 國標(biāo)規(guī)定的一氧化碳濃度與對應(yīng)的允許工作時(shí)間 CO濃度/mgm-3 CO濃度/ppm（110-6） 允許工作時(shí)間 30 24 可以長時(shí)間工作 50 40 可以工作1小時(shí) 100 80 可以工作0.5小時(shí) 200

13、160 可以工作1520分鐘， 但間隔時(shí)間2小時(shí) 燃?xì)庀到y(tǒng) ?CO中毒的癥狀及處理 ?一般可分為輕度中毒、中度中毒、重度中毒三種情況。 1、輕度中毒：出現(xiàn)頭痛、頭昏、頭沉重感、惡心、嘔吐、全新疲乏無力、耳鳴、 心悸、神志恍惚?？芍苯铀透浇l(wèi)生所或醫(yī)院治療。 2、中度中毒：呼吸困難、心率加速，昏迷。立即在現(xiàn)場補(bǔ)給氧氣，待中毒者恢復(fù)知覺，呼吸正常后，送醫(yī)院治療。 3、重度中毒：大小便失禁、停止呼吸。應(yīng)立即在現(xiàn)場實(shí)施人工呼吸，中毒者未恢復(fù)知覺前，不準(zhǔn)用車送往醫(yī)院治療未經(jīng)醫(yī)務(wù)人員允許，不得中斷對中毒者的一切急救措施。 ?為了利于搶救應(yīng)先解開中毒者的衣扣、領(lǐng)扣、腰帶、鞋帶等一切阻礙為了利于搶救應(yīng)先解開中

14、毒者的衣扣、領(lǐng)扣、腰帶、鞋帶等一切阻礙呼吸的裝束，并且注意冬季對中毒者的保暖。 燃?xì)庀到y(tǒng) 煤氣爆炸事故 ?煤氣爆炸是煤氣的瞬時(shí)燃燒并產(chǎn)生高溫、高壓的沖擊波，從而造成強(qiáng)大的破壞力。空氣、煤氣混合物的爆炸特征是其中煤氣迅速燃盡，因而產(chǎn)生發(fā)熱和瞬時(shí)急劇的膨脹。 ?煤氣爆炸的條件是在一定容器內(nèi)，煤氣中混入空氣或空氣中混入煤氣，達(dá)到爆炸范圍，遇明火、電火、或與達(dá)到著火溫度的物體相遇，或達(dá)到該煤氣的燃點(diǎn)以上溫度，在上述兩條件同時(shí)具備的情況下，才能發(fā)生爆炸。 燃?xì)庀到y(tǒng) ?發(fā)生煤氣爆炸事故的原因 ?煤氣來源中斷，管道內(nèi)壓力降低，造成空氣吸入，使空氣與煤氣混合物達(dá)到爆炸極限，遇火產(chǎn)生爆炸。 ?煤氣設(shè)備檢修時(shí)，煤

15、氣未吹掃干凈，又未做化驗(yàn)，急于動火造成爆炸。 ?爐窯等設(shè)備正壓點(diǎn)火。 ?違章操作，先送煤氣，后點(diǎn)火。 ?燒嘴關(guān)不嚴(yán)，煤氣泄漏爐內(nèi)，點(diǎn)火前未對爐膛進(jìn)行通風(fēng)處理。 ?煤氣爆炸事故的預(yù)防 ?首先要杜絕煤氣和空氣混合而產(chǎn)生爆炸范圍內(nèi)的混合氣體。 ?其次要避免高溫和火源接觸爆炸性混合物氣體。 燃?xì)庀到y(tǒng) ?煤氣爆炸事故的處理煤氣爆炸事故的處理 ?煤氣爆炸后未引起煤氣管道著火時(shí)，應(yīng)立即切斷煤氣來源，向設(shè)備內(nèi)通入大量蒸汽或氮?dú)庖苑乐苟伪ê椭?，在徹底切斷煤氣來源前，有關(guān)用戶必須停用煤氣。 ?煤氣爆炸后引發(fā)煤氣管道著火時(shí)，嚴(yán)禁切斷煤氣來源，應(yīng)按著火事故處理。 ?煤氣爆炸事故后造成煤氣大量泄露時(shí)，應(yīng)指揮無關(guān)人

16、員撤離現(xiàn)場，以防止煤氣中毒事故發(fā)生，同時(shí)組織切斷煤氣來源，進(jìn)行設(shè)備吹掃和處理工作。 ?在爆炸地點(diǎn)40米內(nèi)嚴(yán)禁有火源和高溫存在，以防著火事故。 ?煤氣爆炸事故在未查明原因前不得引送煤氣恢復(fù)生產(chǎn)。 燃?xì)庀到y(tǒng) 各種煤氣的爆炸界限（著火濃度界限） ?高爐煤氣： 下限：30.84% 上限：89.49% ?焦?fàn)t煤氣： 下限：4.72% 上限：37.59% ?轉(zhuǎn)爐煤氣： 下限：18.22% 上限：83.22% ?液化石油氣： 下限：2% 上限：8.92% 各種煤氣的著火溫度 ?高爐煤氣：700 800 ?焦?fàn)t煤氣：550 650 ?轉(zhuǎn)爐煤氣：530 ?液化石油氣：365 460 燃?xì)庀到y(tǒng) 煤氣著火事故 ?煤

17、氣著火必須具備一定條件，一是要有足夠的空氣或氧氣，二是有明火、電火或達(dá)到各種煤氣不同的著火溫度。 ?發(fā)生煤氣著火事故的原因 ?引起煤氣事故多數(shù)是設(shè)備泄漏煤氣遇火而引起燃燒。著火的地點(diǎn)一般在人孔、法蘭、放散閥、閥門、試驗(yàn)頭等處煤氣爆炸事故的同時(shí)也會引起著火事故。其他原因還有： 1、煤氣發(fā)生泄漏水封被擊穿或被解除，煤氣設(shè)施附近有火源存在，引發(fā)著火事故。 2、煤氣設(shè)備及管道附近堆放易燃、易爆物品。 燃?xì)庀到y(tǒng) 3、帶煤氣作業(yè)或抽堵盲板時(shí)，使用鐵制工具，由于敲打或 摩擦產(chǎn)生火花，也會引起著火。 4、在運(yùn)行的煤氣設(shè)備管道上不采取安全措施進(jìn)行動火作 業(yè)，很容易引起著火事故。 5、煤氣設(shè)備未設(shè)置可靠接地措施，

18、雷擊后也容易引起著火 事故。 6、煤氣設(shè)備停氣后，未可靠的切斷煤氣來源，動火時(shí)易發(fā) 生著火事故。 7、煤氣管道置換合格后，動火部位的雜質(zhì)清理不凈也容易 引起管道內(nèi)部的著火。 燃?xì)庀到y(tǒng) ?煤氣著火事故的預(yù)防煤氣著火事故的預(yù)防 ?防止煤氣著火事故發(fā)生的根本方法就是破壞和避免煤氣著火的兩個必要條件同時(shí)存在。 1、防止煤氣泄漏 煤氣設(shè)備、管道中一些部位應(yīng)重點(diǎn)檢查：閥芯、法蘭、補(bǔ)償器、焊縫口、計(jì)量導(dǎo)管、鑄鐵管接頭、排水器、風(fēng)機(jī)軸頭、蝶閥軸頭等。 2、防止煤氣接觸火源 禁止明火，摩擦與碰撞引起的火源，高溫表面及高熱物，電氣火花，靜電放電，雷電放電。 燃?xì)庀到y(tǒng) ?煤氣著火事故的處理煤氣著火事故的處理 ?由于設(shè)備不嚴(yán)密而輕微小漏引起的著火，可用