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1、关于宏源焦化事故的分析及要吸取的教训林官敬2020.9.9情况简要：2020年9月8日上午9时许，山西省囊汾县宏源焦化公司一车间（TJL4350D型，60万吨焦化），发现焦炉烟气脱硫风机停机后，炼焦车间副主任，脱硫岗位主操二人去现场核查，先后发生了两次爆炸。爆炸后企业立即启动应急方案，佩戴防护装备到现场进行搜救，有2人受伤（上面两人）。送往医院抢救无效死亡。起初分析，因不明原因导致风机停机，焦炉加热风门极处的空气进入不了，助燃空气无法正常供给，加热煤气不能充分燃烧，废弃中可燃气体H2CO等易燃易爆介质大量积累在风机停运后采取的打开烟道翻板过程中，空气进入废弃系统，发生易燃事故。企业生产能力12
2、0万吨/年焦化，7万吨甲醇。一厂间60万吨焦，二厂间60万吨焦（SK43-60D型）甲醇10万吨生产能力原因分析：从表面看，引发的爆炸在脱硫系统，引发的直接因素是脱硫风机停电。但如果细思考其原因，可以思考很多相关问题。1、风机停后没有及时发现烟道吸力降低，未及时停止加热，如果能及时发现烟道吸力降低，马上停止煤气加热，即可避免发生此事故。2、焦炉烟气脱硫风机停了，烟道插板阀门应该连锁提起来，这样不影响焦炉加热运行，在新修订的焦化安全规程上有这方面规定。大家可以找见10.1.44焦炉烟道余热利用及脱硫脱硝装置应符合下列规定：a、应保证焦炉烟道吸力稳定，且焦炉烟囱始终处于热备状态；b、焦炉总烟道应设
3、置电动闸板，引风机事故停机时，连锁加热煤气行程立即拉正，电动闸板自动开启。C、d、从上面规定来看，该厂只要两道连锁有一个起作用，就不会发生事故，可惜两道把关措施都没有，具体情况不作评论，可惜、可叹就这么出了事故。3、焦炉加热原来是依靠烟筒的高温（高温、温度）产生的热浮力维持正常加热，也就是说进入焦炉加热系统的风量就是依靠烟囱的热浮力吸进去的，从风门板处吸入焦炉燃烧室之前的蓄热室下端的，风吸进去后把蓄热带入火道与煤气燃烧，废气退入另一个蓄热室，将热量留下后排入烟囱。现在增加了脱硫装置，有了引风机，这样引风机启动后产生吸力，保证焦炉燃烧系统煤气燃烧需要空气量。一旦风机故障停车，加热系统如果不及时处
4、置就会造成混乱甚至爆炸。最好的办法只能是紧急停止煤气加热。故此，引风机必须与煤气加热系统联锁，一旦引风机停了,立即连锁关闭煤气。等一切顺利启动正常之后（来电恢复引风机及脱硫系统再恢复加热。）.实际操作中，千万要最后恢复加热煤气，而一旦在遇到引风机停机，烟道吸力下降时第一时间检查加热煤气是否关闭，煤气行程是否拉正。4、不能完全依靠连锁从此事故看，爆炸地点表面上是在脱硫，其实在烟道分烟道走廊，不排除还有其它可能。当停电时如果交换系统也恰好停电了，这就要求人工关闭加减考克，这点在焦炉操作规程里都有，不多说了。5、 为什么出现连续的两次爆炸？煤气爆炸的三要素是什么？大家知道是:一定的浓度，局限的空间，
5、还有就是明火或者温度。三个条件具备了就会发生爆炸。当缺失一个条件也不能爆炸。 我们知道，如果埋地的管道（煤气）发生爆炸，爆炸热气浪向上扩散，在管道附近会形成真空，在吸入空气，二次泄露煤气混合爆炸。这次的事故类似埋地管道的泄露爆炸。如果不切断煤气，会形成三次甚至更多次间歇的爆炸。这次宏源的爆炸，看起来在脱硫，其实煤气加热系统没有关闭，处置不当才是祸根。当然,还有一个可能,就是两个焦炉各发生一次烟道爆炸.6、 我们应该吸取的教训和防患措施组织一次相关人员的讨论学习，对类似事故有予模拟演练活动案。岗位操作工要熟知应急处理相关措施，具备必须的知识。对连锁设备（闸板、风机、加热煤气装置）检查其可靠性。制
6、定一个脱硫脱硝事故状态下保证焦炉安全生产的措施。附加: 保障焦化厂脱硫脱硝装置事故状态下焦炉安全生产的措施宏源焦化烟道气脱硫事故后,针对焦炉脱硫脱硝装置在运行过程中发生故障后, 如何确保我们焦炉的安全生产问题,通过充分交流并提出了在脱硫脱硝发生故障的情况下, 保障焦炉安全生产的相关措施。 控制焦炉烟道气SO2和NOx达标排放成为业内人士的共同任务。对于原有焦炉, 增设焦炉烟道气脱硫脱硝装置完成上述任务成为一个重要途径。目前, 无论采取哪种脱硫脱硝工艺, 都要在烟道上开孔、增加引风机抽出烟气后进行处理。脱硫脱硝装置增加的引风机会对烟道吸力造成一定的影响。烟道吸力是确保焦炉安全生产的一个重要参数,
7、 在脱硫脱硝运行过程中, 势必要确保焦炉烟道吸力的稳定。只有烟道吸力稳定, 才能保证焦炉加热交换压力制度的稳定, 确保焦炉安全生产。同时, 如何确保脱硫脱硝事故状态下焦炉的安全生产, 也是业界人士共同关心的一个问题。1焦炉烟道气脱硫脱硝装置与焦炉生产 焦炉烟道气脱硫脱硝装置的作用是将焦炉烟道气中的SO2和NOx含量降至国家环保政策规定的标准后排放, 实现途径是通过引风机将烟道气从烟道中抽出, 经过单元设备处理后再排放。在引风机抽出烟道气的过程中, 不仅要在烟道上开孔, 还要在引风口与烟囱之间增设切断阀, 以利于烟气的抽出。在抽出过程中, 要在引风口设置调节阀, 用于调节分烟道吸力, 还要增加分
8、烟道吸力的报警与联锁, 以保证焦炉加热交换系统的压力制度。增加脱硫脱硝装置后, 焦炉烟气引出点和分烟道吸力需要通过计算得出。某焦炉采用焦炉煤气加热时的压力设定值如下。(1) 分烟道吸力:烟道吸力根据生产具体情况修订,不拘泥于下列参数. 正常值-231Pa; 报警值-181Pa; 联锁值-161Pa; 联锁动作:交换机关闭煤气并通知脱硫脱硝系统。(2) 总烟道吸力: 总烟道废气引出点吸力 (焦炉煤气加热) -257Pa (可调) ,T=200230;烟囱根部吸力-350Pa (可调) 。 处理后的烟道气放散有两种途径:一是回到焦炉烟囱 (砌体) 后排放;二是直接通过新的烟囱 (钢制) 排放。无论
9、采用哪种排放方式, 在脱硫脱硝事故状态下势必对焦炉生产造成影响, 尤其是突发事故产生的影响不可估量。通过生产实践证明, 焦炉烟囱热备是一项保证焦炉安全生产的有效措施。2烟囱热备的注意事项 烟囱内的热烟气密度小于外界大气密度, 在大气压力和密度差推动下烟囱根部形成负压, 即所谓的吸力。烟囱根部的吸力通过总、分烟道进一步传导到焦炉内部, 从而形成焦炉加热煤气及废气的流动。 烟囱热备的目的是使烟囱根部形成正常生产时的吸力,即提前将热烟气供给烟囱。供给的热烟气可以是空气或者其他废气, 其物性参数必须与焦炉正常生产时的废气物性参数几乎一致。即烟囱热备使其具备正常生产时的吸力。 目前有些焦化厂脱硫脱硝后烟
10、气排放采用钢烟囱替代焦炉原有烟囱。厂内配备两路电源供电, 脱硫脱硝风机一开一备, 来保证焦炉的稳定生产。但在全厂停电等极端事故状况下, 钢烟囱因吸力不足无法维持焦炉加热交换系统的压力制度, 极易引发焦炉重大安全事故。经历过停电等极端事故的焦化厂, 都会恢复焦炉烟囱的热备作用, 由此可见焦炉烟囱热备对于焦炉安全生产的重要性, 热备烟囱根部吸力一般控制在-350-600Pa,方能保证该焦炉的稳定生产。3脱硫脱硝突发事故状态下的技术措施 即使烟囱热备具有足够吸力, 突发事故时脱硫脱硝装置停机和烟气切换都不可能瞬间完成。突发事故是不可预期的, 因此, 需要考虑可行的技术措施来保证突发事故时焦炉生产的稳
11、定性。在烟囱热备的情况下, 可以通过如下途径解决。(1) 设置自动升降闸板 在烟囱和取风口之间增设闸板, 专门供脱硫脱硝装置使用。该闸板应与脱硫脱硝装置风机进行联锁控制, 并且能实现自动操作。脱硫脱硝装置运行时, 该闸板放下, 切断气流通道, 烟气由引风口引出。当脱硫脱硝装置的风机停止运行时, 该闸板自动提起, 烟气通过烟囱排入大气。 经过多年脱硫脱硝生产实践, 总烟道闸板已逐渐取代烟道翻板。因翻板转动过程中容易受到卡阻, 在事故状态下不能及时被打开, 给焦炉安全生产造成严重隐患。在故障或停电时, 设置自动升降闸板为安全生产提供重要保障。即便是旧厂改造项目, 也应增设总烟道闸板。(2) 脱硫脱
12、硝装置与焦炉中控室的联锁 脱硫脱硝装置作为一个独立的单元设备, 与焦炉生产紧密相关, 所以必须与焦炉中控室建立联系、进行通讯, 同时设置必要的联锁控制。例如:脱硫脱硝装置的运行状态应在焦炉中控室显示。若焦炉脱硫脱硝装置发生故障, 且烟道闸板不能及时打开, 此时应该停止加热交换系统的煤气供入, 并设置联锁控制, 如联锁控制不当, 将导致严重事故。 有效的联锁控制如下:脱硫脱硝故障时, 分烟道吸力不足达到联锁值并持续15s(1020s可调) , 联锁液压交换机关闭煤气, 提起总烟道闸板, 关闭总烟道与脱硫脱硝系统切断阀, 并发报警信号给脱硫脱硝系统, 此时废气系统的吸力通过分、总烟道翻板进行调节。
13、此种情况下, 脱硫脱硝系统被短路在焦炉系统之外, 待脱硫脱硝系统故障排除后, 再手动恢复。(3) 液压交换机须设有蓄能器 在脱硫脱硝装置故障且烟道闸板不能及时打开的情况下,须联锁液压交换机关闭加热煤气, 保证焦炉生产安全。若是在全厂停电等特殊情况下, 液压交换机的启动须由蓄能器完成。在旧焦炉上配备液压交换机蓄能器是非常必要的, 以保证特殊情况液压交换机能正常动作。蓄能器需满足完成一次煤气、空气及废气交换的能力,即满足两个油缸往复一次的能力。(4) 企业应制定突发事故应急预案和操作流程 企业应根据自身的特点制定突发事故的应急预案和操作流程, 并定期对相关人员进行培训和考核, 以应对生产时发生的各种突发事件, 保证安全生产。结语:脱硫脱硝是实现焦炉烟道气达标排放的一个有效途径,其稳定运行直接关系到焦炉的安全生产。在具体生产操作时, 应将脱硫脱硝装置作为焦炉生产操作的一个子系统考虑。可采用如下措施确保焦炉的安全生产:(1) 脱硫脱硝装置与焦炉中控室建立通讯并设置必要的联锁控制;(2) 采用烟囱热备的方式进行烟气排放;(3) 液压交换机应设有蓄能器。 2020年9月9日 整理人感谢:中阳钢铁胡艳军,晋能焦化刘建华,新疆卫云山厂长,同仕达姚博士,李晋萍大姐等参与讨论的各位专家.
