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1、,一、煤气特性,1、煤气安全技术的重要性 1）煤气是重要的能源物质钢铁企业煤占总能源的70%，付产煤气占总能耗32.2%。焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气和铁合金炉煤气等回收后可作为焦炉、热风炉和加热炉的燃料，焦炉煤气还作为民用燃气。可以说，这些副产煤气是一种清洁的二次能源。每吨生铁产生1800Nm3 煤气。1座1000m3的高炉，日产生铁2500吨 ，产生煤气为187500Nm3/h据统计，我国钢铁工业可燃气体的回收利用率(2000年)：焦炉煤气为98%、高炉煤气为91.73%、转炉煤气为40.68%、铁合金炉为45.20%。国外先进国家已接近100%，这些差距意味着我国冶金工业蕴藏着巨大的资源
2、和能源潜力。因此，我国在“十五”钢铁工业综合利用的目标中：转炉煤气回收达到70Nm3/t钢，高炉煤气放散率在3%以下。,各种燃气成分与热值,2）煤气特点 易燃易爆焦炉煤气爆炸下限在5.5%，接近甲烷、氢气 易中毒转炉煤气、铁合金煤气的CO含量在6070%，极具毒性 具有压力、温度高炉煤气出炉压力可达0.350.4Mpa, 发生炉煤气出炉温度在600OC以上，高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气出炉温度可达1000OC,3 ）煤气事故仍然严重2006年1月10日9时0分, 云南曲靖市马龙县呈钢钢铁公司7名检修人员在对热风管道进行检修过程中，由于管道内有残留煤气，导致7名检修人员煤气中毒。经过抢救，救出4
3、人，死亡3人。施救人员在施救过程中由于防护措施不当，1人死亡。此次事故共造成4人死亡，6人重伤。 2005年11月5日14时0分, 内蒙包头市大安钢铁公司6名检修人员在检修高炉过程中，高炉车间的布袋除尘防爆膜发生爆裂，造成5人煤气中毒死亡，1人受伤。 2005年10月26日15时40分, 首钢公司动力厂转炉煤气管道排水器发生煤气泄漏， 9人中毒死亡 。 2004年9月23日16时10分许，位于河北省武安市的新兴铸管股份有限公司在建电厂一台75吨/h燃高炉煤气锅炉发生爆炸事故，共造成13人死亡(其中包括该公司工人3名，其余为项目施工单位人员)，8人受伤。,4） 煤气事故的特点煤气中毒事故占首位2
4、002.2-2006.1 全国发生的有案可查的32起工业煤气事故，死亡112人，其中，中毒死亡84人，占总数的75%。 煤气重大死亡事故多2002.2-2006.1 全国发生的这32起煤气事故中，死亡3人及以上的有26起，占81%，特大事故1起，占总死亡人数的11.6%1984-1990冶金行业煤气重大伤亡事故的件数占全冶金系统重大伤亡事故的件数的19.2%；煤气重大伤亡事故死亡人数占冶金系统重大伤亡事故死亡人数的17.9%。,2、煤气安全管理2.1煤气设施应明确划分管理区域，明确责任。 2.2各种主要的煤气设备、阀门、放散管、管道支架等应编号，号码应标在明显的地方。煤气管理部门应备有煤气工艺
5、流程图，图上标明设备及附属装置的号码。 2.3有煤气设施的单位应建立以下制度： 煤气设施技术档案管理制度，将设备图纸、技术文件、设备检验报告、竣工说明书、竣工图等完整资料归档保存； 煤气设施大修、中修及重大故障情况的记录档案管理制度； 煤气设施运行情况的记录档案管理制度；。 建立煤气设施的日、季和年度检查制度，对于设备腐蚀情况、管道壁厚、支架标高等每年重点检查一次，并将检查情况记录备查。,2.4煤气危险区（如地下室、加压站、热风炉及各种煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定，在关键部位应设置一氧化碳监测装置。作业环境一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3(24ppm)。 2.5应对煤气工作人
6、员进行安全技术培训，经考试合格的人员才准上岗工作，以后每两年进行一次复审。煤气作业人员应每隔一至两年进行一次体检，体检结果记入“职工健康监护卡片”，不符合要求者，不应从事煤气作业。,2.6凡有煤气设施的单位应设专职或兼职的技术人员负责本单位的煤气安全管理工作。 2.7煤气的生产、回收及净化区域内，不应设置与本工序无关的设施及建筑物。,二、煤气生产、回收与净化 1.高炉煤气的回收与净化,1）高炉煤气生产工艺：,高炉煤气干法除尘流程图,2）高炉煤气的危险性高炉煤气CO含量在2330%，爆炸极限在3172%，高炉煤气事故在钢铁企业的各类煤气事故中位居前列1）鞍钢9197年发生煤气中毒事故80起，中毒
7、人数218人（含9人死亡）其中，炼铁区域发生煤气中毒事故37起，中毒人数120人（含4人死亡），分别占总数的46 . 3%和55%。,高炉煤气的危险性2）太钢19801994年218起中毒事故共520人，高炉煤气中毒事故占88 . 5%，中毒人数占93%，其中高炉系统的检修作业占98%。3）据鞍钢炼铁厂煤气中毒事故统计分析，19691983年192人次煤气中毒： 渣口、铁口、风口作业，占27.4%，炉顶作业占19 . 8%; 维修工、炉前工和煤气工共占91.1%。,3）区域布置,1）厂区距居民区应不小于1000m 2）除尘器应位于高炉铁口、渣口10m以外的地方,有设备不符合上述规定的，应在改建
8、时予以解决。 3）高炉煤气区附近应避免设置常有人工作的地沟，如必须设置，应使沟内空气流通，防止积存煤气 4）厂区办公室、生活室在厂区常年最小频率风向下风侧，离高炉100m以外 5）区内的操作室、仪器仪表室应设在厂区常年最小频率风向的下风侧，不应设在经常可能泄漏煤气的设备附近，一般不小于40米，如空间受限不能满足，则应采取相应措施（配备煤气报警器、呼吸器）及必要的防护（如通风）。 6）高炉煤气净化设备应布置在宽敞的地区，保证设备间有良好的通风。各单独设备(洗涤塔、除尘器等)间的净距不应少于2 m，设备与建筑物间的净距不应少于3 m。,4）设备结构,1）高炉本体(案例)高炉冷却设备与炉壳、风口、渣
9、口以及各水套均应密封严密； 软探尺的箱体、检修孔盖的法兰、链轮或绳轮的转轴轴承应密封严密； 硬探尺与探尺孔之间应用蒸汽或氮气密封； 高炉炉顶装料设备应符合下列要求：a .炉顶双钟设备的大、小钟钟杆之间应用蒸汽或氮气密封；b 料钟与料斗之间的接触面应采用耐磨材料制造，经过研磨并检验合格；c 无料钟炉顶的料罐上下密封阀，应采用耐热材料的软密封和硬质合金的硬密封；d 旋转布料器外壳与固定支座之间应密封严密；e 炉喉 新建、改建高炉放散管的放散能力，在正常压力下，应能放散全部煤气，高炉休风时应能尽快将煤气排出。 炉顶放散管的高度应高出卷扬机绳轮工作台5m以上。放散管的放散阀的安装位置应便于在炉台上操作
10、。放散阀座和阀盘之间应保持接触严密，接触面宜采用外接触。应有蒸汽或氮气喷头,高炉煤气的回收与净化,2）重力除尘器 除尘器应设置蒸汽或氮气的管接头； 除尘器顶端至切断阀之间，应有蒸汽、氮气管接头。除尘器顶及各煤气管道最高点应设放散阀。3）洗涤塔、文氏管洗涤器和灰泥捕集器注 常压高炉的洗涤塔、文氏管洗涤器、灰泥捕集器和脱水器的污水排出管的水封有效高度，应为高炉炉顶最高压力的1.5倍，且不小于3m； 高压高炉的洗涤塔、文氏管洗涤器、灰泥捕集器下面的浮标箱和脱水器，应使用符合高压煤气要求的排水控制装置，并有可靠的水位指示器和水位报警器。水位指示器和水位报警器均应在管理室反映出来；各种洗涤装置应装有蒸汽
11、或氮气管接头。在洗涤器上部，应装有安全泄压放散装置，并能在地面操作；a 洗涤塔每层喷水嘴处，都应设有对开人孔。每层喷嘴应设栏杆和平台；b 可调文氏管、减压阀组必须采用可靠的严密的轴封，并设较宽的检修平台；c 每座高炉煤气净化设施与净煤气总管之间，应设可靠的隔断装置,高炉煤气的回收与净化,4）电除尘器 电除尘器应设有当煤气压力低于5102Pa（51mmH2O）时，能自动切断高压电源并发出声光信号的装置； 电除尘器应设有当高炉煤气含氧量达到1%时，能自动切断电源的装置； 5）布袋除尘器 布袋除尘器每个出入口应设有可靠的隔断装置； 布袋除尘器每个箱体应设有放散管； 布袋除尘器应设有煤气高、低温报警和
12、低压报警装置； 布袋除尘器箱体应采用泄爆装置； 布袋除尘器反吹清灰时，不应采用在正常操作时用粗煤气向大气反吹的方法。 布袋箱体向外界卸灰时，应有防止煤气外泄的措施。 6）高炉煤气余压透平发电装置 余压透平进出口煤气管道上应设有可靠的隔断装置。入口管道上还应设有紧急切断阀，当需紧急停机时，能在1s内使煤气切断，透平自动停车 余压透平应设有可靠的严密的轴封装置； 余压透平发电装置应有可靠的并网和电气保护装置，以及调节、监测、自动控制仪表和必要的联络信号 余压透平的起动、停机装置除在控制室内和机旁设有外，还可根据需要增设。,2、转炉煤气的回收与净化 转炉煤气生产工艺流程,2、转炉煤气的回收与净化,（
13、1）区域布置1）设备、机房、煤气柜在主厂房最小频率风向的上风侧。2）各单体设备之间以及与墙壁之间的净距应不小于1m。3）煤气抽气机室和加压站厂房应符合第8章的有关规定，抽气机室可设在主厂房内，但应遵守下列规定：与主厂房建筑隔断： 废气应排至主厂房外 （2）设备结构注 转炉煤气活动烟罩或固定烟罩应采用水冷却，罩口内外压差保持稳定的微正压。烟罩上的加料孔。氧枪、副枪插入孔和料仓等应密封充氮，保持正压。 转炉煤气回收设施应设充氮装置及微氧量和一氧化碳含量的连续测定装置。当煤气含氧量超过2%或煤气柜位高度达到上限时应停止回收。 每座转炉的煤气管道与煤气总管之间应设可靠的隔断装置。 转炉煤气抽气机应一炉
14、一机，放散管应一炉一个，并应间断充氮，不回收煤气时，应点燃放散。 湿法净化装置的供水系统应保持畅通，确保喷水能熄灭高温气流的火焰和炽热尘粒。脱水器应设泄爆膜。 采用半干半湿和干法净化的系统，排灰装置应保持严密。,2、转炉煤气的回收与净化,煤气回收净化系统应采用两路电源供电。 活动烟罩的升降和转炉的转动应联锁，并应设有断电时的事故提升装置。 转炉煤气抽风机应适应转炉烟气的特点，在调节抽气量时，其压力变化不大，同时风机在小风量运转时不喘震，应具有良好的密封性和防爆性能。 转炉操作室和抽气机室、加压机房之间应设直通电话和声光讯号，加压机房和煤气调度之间设调度电话。 转炉煤气回收净化区域应设消防通道。
15、 转炉煤气电除尘器应设有当转炉煤气含氧量达到1%时，能自动切断电源的装置。,三 、煤气管道及附属设备的要求,(1) 煤气管道的结构与施工 1)管道连接 煤气管道和附件可采用法兰、螺纹连接， ，其他部位应尽量采用焊接 2)焊缝要求 煤气管道的垂直焊缝距支座边端不小于300mm，水平焊缝应位于支座的上方。 3)防静电、防雷 煤气管道应采取消除静电和防雷的措施。,三、煤气管道及附属设备的要求,(2) 煤气管道的敷设 1) 架空煤气管道一般应架空敷设CO含量较高的，如发生炉煤气、水煤气、半水煤气、高炉煤气和转炉煤气等管道不应埋地敷设。煤气管道架空敷设规定 A 支柱或栈桥为非燃烧体B 管道穿越要求 不应
16、在存放易燃易爆物品的堆场和仓库区内敷设； 不应穿过不使用煤气的建筑物、办公室、进风道、配电室、变电所、碎煤室以及通风不良的地点等。如需要穿过不使用煤气的生活间，必须设有套管； 在已敷设的煤气管道下面，不得修建与煤气管道无关的建筑物和存放易燃、易爆物品； 在索道下通过的煤气管道，其上方应设防护网；,三、煤气管道及附属设备的要求, 厂区架空煤气管道与架空电力线路交叉时，煤气管道如敷设在电力线路下面，应在煤气管道上设置防护网及阻止通行的横向栏杆，交叉处的煤气管道必须可靠接地； 通过企业内铁路调车场的煤气管道不应设管道附属装置 C.防冻、隔热、 在寒冷地区可能造成管道冻塞时，应采取防冻措施 架空管道靠近高温热源敷设以及管道下面经常有装载炽热物体的车辆停留时，应采取隔热措施； D.倾斜度 架空煤气管道根据实际情况确定倾斜度。,三、煤气管道及附属设备的要求,共架敷设规定： 煤气管道与水管、热力管、燃油管和不燃气体管在同一支柱或栈桥上敷设时，其上下敷设的垂直净距不宜小于250mm； 煤气管道与在同一支架上平行敷设的其它管道的最小水平净距 宜符合表2的规定；,
