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1、煤气基础知识一：煤气的定义通常所说的煤气，从广义上说指的是可以燃烧的气体。如天然气、液化石油气、水煤气、半水煤气、发生炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气灯，俗称为煤气。严格地说，上述这些煤气均应称之为燃气。只有以煤、焦作为气化原料制成或副产的燃气，才能称之为煤气。因为最早制取燃气的原料的煤，故称之为“煤气”，一直延用至今。煤气是煤、焦炭等含碳物质经过干馏、气化、氧化、还原反应后生成的含有多种可燃气体成分的混合气体。在冶金企业生产中，煤和焦炭占总能源的70%。随之产生的焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气等回收、净化后作为焦炉、热风炉、加热炉以及锅炉的燃料，焦炉煤气还可作为民用燃气。这些副产煤气是一种
2、清洁的二次能源。为了获得煤气并加以使用，还有一些人工制取煤气的方法，常见的有发生炉煤气、水煤气等。发生炉煤气的制造方法是将煤在发生炉中燃烧后，对鼓入炉底的空气加以限制，使煤不能完全 燃烧，因而产生大量的一氧化碳，就是发生炉煤气。由于各种煤气产生、回收的方法不同，各种煤气的组成成分也不同，但其可燃烧成分主要是H2、CH4、CnHm及CO等。煤气作为重要的二次能源，输送方便、操作简单、燃烧均匀、燃烧效率高、温度易调节，广泛应用于钢铁、建材、耐火材料、玻璃、陶瓷、碳素制品、化肥、化工合成、民用燃气在工业中均有利用。二、煤气的简要分类按煤气来源分类，可分为：干馏煤气、气化煤气、副产煤气。干馏煤气主要包
3、括焦炉煤气、炭化炉煤气；气化煤气主要包括发生炉煤气、水煤气；副产煤气主要包括高炉煤气、转炉煤气、铁合金炉煤气等。焦炉煤气是炼焦过程中煤在高温干馏时的气态产物，焦炉煤气产率为300-350Nm3/t煤。高炉煤气是高炉炼铁过程中产生的一种副产煤气，高炉煤气产率为1800-2000 Nm3/t生铁，但实际回收率要低一些。转炉煤气产率为50-70 Nm3/t钢，回收量一般在50 m3/t钢左右。由于各种原因，过去我国的转炉煤气回收率还比较低。发生炉煤气和水煤气是为了获得煤气，以煤气为主要产品的生产过程中的产品。混合煤气是不同冶金企业根据实际生产热值的需要，由几种煤气混合而成。据统计，我国钢铁工业可燃气
4、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和能源回收潜力。现在我国的钢铁企业都把转炉煤气回收当作一项重要工作，转炉煤气回收量许多企业都在100m/吨钢以上。例如：唐钢、唐银、中厚板等单位回收量均在120m/吨以上，马钢、武钢、宝钢也不低于100m/吨钢。可以说，凡是负能炼钢的企业，转炉煤气回收量都在100m/吨钢以上。第二节 煤气的基本组成及其性质一、煤气的基本组成煤气一般是由多种可燃和不可燃的单一气体组成的混合气体。其中可燃气体成分有CO、H2和
5、其他气态碳氢化合物CmHn以及H2S等，不可燃的气体成分有CO2、N2和少量的O2.除此之外，在煤气中还含有水蒸气、焦油蒸汽以及固体粉尘微粒。混合气体的各种性质均是组成这种混合气体的单一气体性质的综合体现。由于生产工艺和控制水平的差异，不同单位的煤气组成成分也不尽同。实际生产过程中，转炉煤气中的CO含量随时都在变化，除了回收过程降罩并且结合压力进行操作的炉座CO平均含量比较高，大部分单位的转炉煤气CO平均含量都不会超出50%。转炉煤气中的CO含量也与企业的能源状况有关。另外，高炉煤气中的CO含量与高炉的冶炼强度、焦比消耗、喷煤多少、富氧强度等因素有关。二、煤气的性质煤气的组成决定了煤气的性质：
6、易燃、易爆、易中毒并具有腐蚀性。1.易燃。煤气中含有H2、CO、CH4、CmHn等可燃气体，当生产、储存、输送煤气的设备和管道发生泄漏，在遇到点火源时易引起着火事故。2.易爆。由于管道动火前、设备停送气时吹扫不彻底，阀门不严、水封及其他设备煤气泄漏或者煤气、空气倒流等原因造成煤气与空气混合达到爆炸极限，遇到点火源时会引起爆炸事故。3.易中毒。大多数煤气中均含有CO,CO是一种无色、无味、无刺激性的气体，但CO可与人体血液长得血红蛋白结合而导致组织缺氧，造成中毒，俗称煤气中毒。CO属于二类毒性物质，煤气中所含CO越高，其发生煤气中毒的危险性越大。生产、回收、输送、使用煤气的设备、管道及阀门等，一
7、旦密封不严、材质选择不合理、防腐或操作不当时，煤气会有泄漏；如果作业场所通风不良，有毒气体集聚，或者进入煤气设备内作业时设备内残存有煤气而作业人员未采取安全防护措施，就会造成煤气中毒事故，严重时会造成人员死亡。4.腐蚀性煤气在使用过程中的管路输送是必不可少的，但在煤气的管路输送过程中经常发生煤气管路腐蚀泄漏的事故。煤气管路的腐蚀除外在环境的腐蚀以外，还有煤气成分中的腐蚀性物质造成的腐蚀。煤气中的酸性杂质在遇到冷凝水时溶解于水中发生电离，电离出氢离子，从而使冷凝水呈酸性，腐蚀管路及设备。三：冶金行业几种煤气的比较1、煤气中单一气体的理化性质气体名称理化性质CO无色、无味、分子量28，密度1.25
8、kg/m3，自燃点608.89，遇点火源会着火或爆炸，毒性极强CO2无色、无味、不可燃，分子量44，密度1.977 kg/m3，高浓度时会刺激呼吸系统，引起呼吸加快、困难，并有窒息的危险H2无色、无味，分子量2，密度0.0899 kg/m3，难溶于水，着火温度580-590遇点火源会着火或爆炸N2无色、无味、分子量28，密度1.25 kg/m3，化学性质不活泼，不燃烧，空气中含量增加时会造成窒息，空气中约含79%O2无色、无味、助燃，分子量32，密度1.429 kg/m3，空气中约含21%CH4无色、有微量葱臭味，分子量16，密度0.715 kg/m3，难溶于水，与空气混合可形成爆炸性气体，着
9、火温度650-750，空气中浓度达25%-30%时易引起窒息了解煤气中单一气体的性质，有助于我们对不同煤气的危险性及其危险程度有充分的认识。从各单一气体的性质比较可以看出，无论何种煤气，其中的有毒成分主要是：CO。如CO2、N2和CH4含量过多，会造成人的窒息。煤气的可燃成分主要有H2、CO及CH4，煤气中可燃成分组成较多或是某一种可燃成分较多，决定了该种煤气的爆炸危险程度及其燃烧放热的程度。2、各种煤气的理化性质比较各种煤气由于产生原理不同，其组成成分、物理性质和化学性质也不相同。（1） 转炉煤气CO含量高达50%-70%，发生炉煤气26%-31%，高炉煤气23%-30%，焦炉煤气5%-9%
10、。所以，几种煤气导致人中毒的危险性都非常大。如果将几种煤气加以比较的话，其中发生中毒最危险的是转炉煤气，其次是发生炉煤气、高炉煤气、焦炉煤气。（2） 转炉煤气在空气中爆炸的浓度范围最大，高炉煤气、发生炉煤气次之，焦炉煤气最小。但焦炉煤气的爆炸下限最低，所以焦炉煤气发生爆炸的危险性更大一些。（3） 几种煤气中，焦炉煤气热值最高，其次是发生炉煤气、转炉煤气，高炉煤气最低。所以，在使用高炉煤气时，通常再混入一些焦炉煤气或发生炉煤气，以提高高炉煤气的热值。（4） 转炉煤气、发生炉煤气、高炉煤气的比重与空气的比重相差甚小，几乎相同，发生泄漏事故后，易结成团，集结在地面或角落，不易散发，易造成群死群伤事故
11、。（5） 焦炉煤气泄漏时，煤气有黄色烟雾，并伴有刺鼻气味，可观察到；发生炉煤气有轻微臭味；转炉煤气，高炉煤气则无色无味，不易察觉。四、 煤气事故的危险特性1、煤气中毒事故占首位2002年2月-2006年7月全国发生的有案可查的34起工业煤气事故，死亡121人，其中中毒死亡93人，占总数的76.9%。2、煤气重大死亡事故多2002年2月-2006年7月全国发生的这34起煤气事故中，死亡3人及以上的有28起，占82.4%；重大事故1起，占总死亡人数的10.7%。1984-1990年冶金行业煤气重大伤亡事故的件数占全冶金系统重大死亡事故件数的19.2%；煤气重大死亡人数占冶金系统重大伤亡事故死亡人数的17.9%。3、不安全隐患的多发性煤气的生产，回收、输送、存储、使用各个环节的设备、管道及阀门等，一旦因密封不严或操作不当，每个环节都有可能出现煤气泄漏。4、煤气不安全隐患涉及的区域大、距离远5、易造成群死群伤的事故6、严重影响生产、生活并可能造成重大财产损失和环境破坏。
