《煤气安全技术(第一部分).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤气安全技术(第一部分).ppt（123页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、煤气操作资格培训煤气操作资格培训 -煤气安全技术煤气安全技术二零一三年八月煤气防护站 刘志金联系方式：电话：8785325 手机：QQ：53495629 邮箱：内容提要u1 1、煤气安全基础知识、煤气安全基础知识u2 2、工业企业煤气生产与净化、工业企业煤气生产与净化u3 3、煤气设计与管理的安全要求、煤气设计与管理的安全要求u4 4、煤气设备设施的安全要求、煤气设备设施的安全要求u5 5、煤气安全检测与监控技术、煤气安全检测与监控技术u6 6、煤气安全作业、煤气安全作业u7 7、煤气三大事故的预防和控制、煤气三大事故的预防和控制绪论一、煤气工业发展概况一、煤气工业发展概况v200200年前，
2、年前，18121812年，被称为年，被称为“煤气工业之父煤气工业之父”的苏格兰人威廉的苏格兰人威廉默多克默多克（WilliamMurdochWilliamMurdoch）在伦敦建成了世界上第一座煤气制造工厂，但其生产的煤气）在伦敦建成了世界上第一座煤气制造工厂，但其生产的煤气最初只是用于室内和街道的照明，后来也用作取暖。最初只是用于室内和街道的照明，后来也用作取暖。v18551855年发明了引射式燃烧器，才使煤气在居民生活和工业炉中得到广泛的应用。年发明了引射式燃烧器，才使煤气在居民生活和工业炉中得到广泛的应用。v中国于中国于18851885年年1111月月1 1日在上海建成了国内第一座煤气工
3、厂日在上海建成了国内第一座煤气工厂 。v建国以后，特别是改革开放以后，随着冶金和化工业的发展，煤气作为这些工业建国以后，特别是改革开放以后，随着冶金和化工业的发展，煤气作为这些工业的副产品和二次能源，也大量增加和使用。的副产品和二次能源，也大量增加和使用。煤气是煤、焦炭、含碳物质等经过于馏煤气是煤、焦炭、含碳物质等经过于馏(热解热解)、气化、氧化、还原等反应后生、气化、氧化、还原等反应后生成的含有多种成分的混合气体。按煤气的来源分类，煤气可分为：干馏煤气，成的含有多种成分的混合气体。按煤气的来源分类，煤气可分为：干馏煤气，包括焦炉煤气、连续式直立炭化炉煤气；气化煤气，包括发生炉煤气、水煤包括焦
4、炉煤气、连续式直立炭化炉煤气；气化煤气，包括发生炉煤气、水煤气等；副产煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、铁合金炉煤气等。气等；副产煤气，包括高炉煤气、转炉煤气、铁合金炉煤气等。二、煤气安全技术的重要性二、煤气安全技术的重要性 1 1、煤气是重要的能源物质、煤气是重要的能源物质 钢铁企业煤占总能源的钢铁企业煤占总能源的70%70%，付产煤气占总能耗，付产煤气占总能耗32.2%32.2%。焦炉煤气、高炉煤气、转炉。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，
5、这些副产煤气是一种清洁的二次能源。民用燃气。可以说，这些副产煤气是一种清洁的二次能源。2 2、煤气是重大危险源、煤气是重大危险源u 易燃易爆易燃易爆 焦炉煤气爆炸下限在焦炉煤气爆炸下限在5.5%5.5%，接近甲烷、氢气，接近甲烷、氢气u 易中毒易中毒 转炉煤气、铁合金煤气的转炉煤气、铁合金煤气的COCO含量在含量在6070%6070%，极具毒性，极具毒性 u 具有压力、温度具有压力、温度 高炉煤气出炉压力可达高炉煤气出炉压力可达0.350.4Mpa,0.350.4Mpa,发生炉煤气出炉温度在发生炉煤气出炉温度在600OC600OC以上，高炉煤气、以上，高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气出炉温度可达焦
6、炉煤气、转炉煤气出炉温度可达10001000u腐蚀性腐蚀性 因煤气中含有水分，当煤气温度低于煤气露点时，将从煤气中析出因煤气中含有水分，当煤气温度低于煤气露点时，将从煤气中析出冷凝水。由于受煤气净化条件的限制，煤气中含有少量的冷凝水。由于受煤气净化条件的限制，煤气中含有少量的H2SH2S、HCNHCN、CO2 CO2 0202、萘、焦油等杂质，部分杂质逐渐沉积到管道底部。这样，在煤气管道下萘、焦油等杂质，部分杂质逐渐沉积到管道底部。这样，在煤气管道下部积存的液体和固体杂质、腐蚀性气体与水共存时，生成硫酸、氢氰酸和碳部积存的液体和固体杂质、腐蚀性气体与水共存时，生成硫酸、氢氰酸和碳酸，对煤气管道
7、产生酸腐蚀，成为管道腐蚀的诱因。酸，对煤气管道产生酸腐蚀，成为管道腐蚀的诱因。u尘毒慢性危害尘毒慢性危害 煤气安全的另一个突出问题是煤气毒物慢性危害和煤气带来煤气安全的另一个突出问题是煤气毒物慢性危害和煤气带来的污染。尤其是炼焦产生的荒煤气，包含有硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、的污染。尤其是炼焦产生的荒煤气，包含有硫化氢、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、多环芳烃、苯、氨、吡啶、酚类、氢氰酸以及煤尘、焦尘等多种一氧化碳、多环芳烃、苯、氨、吡啶、酚类、氢氰酸以及煤尘、焦尘等多种有害物质，这些有害气体可造成人体慢性中毒。多环芳烃中已被证实的致癌有害物质，这些有害气体可造成人体慢性中毒。多环芳烃中已被证实
8、的致癌物有物有2222种，其中活性较大、严重致癌的是苯并芘，它是引起焦炉工人肺癌的种，其中活性较大、严重致癌的是苯并芘，它是引起焦炉工人肺癌的主要危害因素。主要危害因素。3 3、煤气事故仍然严重、煤气事故仍然严重u 20042004年年9 9月月2323日日1616时时1010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7575吨吨/h/h燃高炉煤气锅炉发生爆炸事故，共造成燃高炉煤气锅炉发生爆炸事故，共造成1313人死亡人死亡(其中包括该公司工人其中包括该公司工人3 3名，其余为名，其余为项目施工单位人员项目施工单位人员)，8
9、 8人受伤。人受伤。u20032003年年1 1月月6 6日日3 3时时4545分左右，在涟源钢铁集团有限公司（以下简称涟钢）炼铁厂分左右，在涟源钢铁集团有限公司（以下简称涟钢）炼铁厂5 5号高炉号高炉检修平台，发生了一起因热风炉煤气放散阀放散煤气而引起的严重煤气中毒事故，造成检修平台，发生了一起因热风炉煤气放散阀放散煤气而引起的严重煤气中毒事故，造成上海宝钢冶金建设公司检修协力公司涟钢项目部上海宝钢冶金建设公司检修协力公司涟钢项目部9 9人中毒，其中人中毒，其中2 2人死亡，美国铭德国际人死亡，美国铭德国际工程公司工程公司3 3人中毒。人中毒。u20102010年年1 1月月4 4日，河北省
10、武安市普阳钢铁公司南平炼钢分厂的日，河北省武安市普阳钢铁公司南平炼钢分厂的2 2号转炉与号转炉与1 1号转炉的煤气管号转炉的煤气管道完成了连接后，未采取可靠的煤气切断措施，使转炉气柜煤气泄漏到道完成了连接后，未采取可靠的煤气切断措施，使转炉气柜煤气泄漏到2 2号转炉系统中，号转炉系统中，造成正在造成正在2 2号转炉进行砌炉作业的人员中毒。事故造成号转炉进行砌炉作业的人员中毒。事故造成2121人死亡、人死亡、9 9人受伤。人受伤。u20112011年年7 7月月2828日日2020时左右，广西壮族自治区贵港钢铁集团有限公司时左右，广西壮族自治区贵港钢铁集团有限公司(以下简称贵钢公司以下简称贵钢公
11、司)发发生煤气泄漏，导致部分民工及附近居民共有生煤气泄漏，导致部分民工及附近居民共有114114人入院就诊，病情稳定，没有发生中毒者人入院就诊，病情稳定，没有发生中毒者死亡的情况死亡的情况。u上海宝钢集团梅山钢铁股份公司上海宝钢集团梅山钢铁股份公司20122012年年2 2月月2323日煤气中毒事故共造成日煤气中毒事故共造成6 6人死亡人死亡4、煤气事故的特点煤气事故的特点u煤气中毒事故占首位，占事故总数的80%以上u煤气重大死亡事故多三、煤气安全规程的重要性1、煤气安全规程贯穿系统安全工程的观点、煤气安全规程贯穿系统安全工程的观点危险源辨识、风险评价、风险控制危险源辨识、风险评价、风险控制2
12、、煤气安全规程要解决的是全过程的安全、煤气安全规程要解决的是全过程的安全建设项目全过程、工艺流程全过程、建设项目全过程、工艺流程全过程、寿命期间全过程、寿命期间全过程、安全管理全过程、安全管理全过程、3、煤气安全规程是经验、教训的积累、煤气安全规程是经验、教训的积累GB62221986工业企业煤气安全规程工业企业煤气安全规程GB62222005工业企业煤气安全规程（进一步加强冶金企业煤气安全技术管理有（进一步加强冶金企业煤气安全技术管理有关规定关规定2010.07）增加了“规范性引用文件”及“术语和定义”二章将各类煤气通用的条款均提出，纳入第4章基要求中；提高了焦炉煤气电捕焦油器的 氧量，并规
13、定配备检测装置；根据现有技术修改了高炉煤气余压透平发电装置；增加了有关转炉煤气生产中的安全要求（见第5章）；对高压高炉减压阀组前的煤气管道的气密性试验压力进行了修改（见第6章）；增加了水封高度，并增补了新型隔断装置双板切断阀（见第7章）增加了对新型煤气柜的安全规（见第9章）；对煤气事故的处理明确分节，使条例更清晰（见第11章）；根据目前的实际情况，删除部分与实际不符的条款（见第12章）；第一章第一章 煤气安全基础知识煤气安全基础知识一、一、燃烧燃烧（1 1）热热效效应应热热的的产产生生或或吸吸收收的的一一种种物物理理现现象象，譬譬如如：生生成成热热、溶溶解解热热、稀稀释释热热、中中和和热热、水
14、水和和热热、吸吸附附热、燃烧热等。热、燃烧热等。（2 2）热量）热量物质作用过程中热效应的大小。物质作用过程中热效应的大小。（3 3）燃烧热）燃烧热1mol1mol分子在分子在25250 0C C、1atm1atm下完全燃烧时产生的热量。（过程）下完全燃烧时产生的热量。（过程）C+O C+O2 2=CO=CO2 2+H C+1/2 O+H C+1/2 O2 2=CO+H=CO+H CH CH4 4+2O+2O2 2=CO=CO2 2+2H+2H2 2O+H H=191300kcal/kmol O+H H=191300kcal/kmol 1Cal=4.1868J 通式通式 CmHn+(m+1/4
15、)O CmHn+(m+1/4)O2 2=mCO=mCO2 2+n/2 H+n/2 H2 2O+HO+H（4 4）热值）热值1Nm1Nm3 3气体或气体或1kg1kg液体燃料完全燃烧时产生的热量。（物质）液体燃料完全燃烧时产生的热量。（物质）1 mol=22.4 L 1 mol=22.4 L 1 kmol=22.4 Nm 1 kmol=22.4 Nm3 3 高热值高热值烟气温度回到原始值，水蒸汽变成冷凝水烟气温度回到原始值，水蒸汽变成冷凝水 低热值低热值烟气温度回到原始值，水蒸汽仍是气态烟气温度回到原始值，水蒸汽仍是气态 Q Qh h=Q=Ql l+r.W+r.WH2OH2O（5 5）煤气热值的
16、计算）煤气热值的计算 H=1/100 H=1/100（2580H2580H2 2+3520CO+8560CH+3520CO+8560CH4 4+14110C+14110Cm mH Hn n）（6 6）燃烧三要素）燃烧三要素 可燃物、氧气、着火能源可燃物、氧气、着火能源 助燃物可燃物着火能源常见点火源的温度 火源名称 火源温度 火源名称 火源温度 火柴焰 烟头(中心)烟头(表面)烟囱飞灰 机械火星 500650 200800 200300 600 1200 打火机火焰 焊割火花 石灰遇水发热 汽车排气管火星 煤炉火 1000 20003000 600700 600800 1000（7 7）理论空
17、气量）理论空气量按反应式所需要的空气量按反应式所需要的空气量 如如H2+1/2O2=H2OH2+1/2O2=H2O Vair=1/2(O2+N2)=1/2(1+3.76)=2.38 Vair=1/2(O2+N2)=1/2(1+3.76)=2.38 如煤气燃烧如煤气燃烧 Vair=1/21 Vair=1/21（0.5H2+0.5CO+0.5H2+0.5CO+（m+n/4m+n/4）CmHn+1.5H2S-O2CmHn+1.5H2S-O2）（8 8）实际空气量）实际空气量V V 高炉煤气高炉煤气 0.830.85Nm3/Nm3 0.830.85Nm3/Nm3 焦炉煤气焦炉煤气 3.84.0Nm3/
18、Nm3 3.84.0Nm3/Nm3 天然气天然气 9.09.5Nm3/Nm3 9.09.5Nm3/Nm3（9 9）理论烟气量）理论烟气量 Vflue=1/100 Vflue=1/100（CO+H2+CO+H2+（m+n/2m+n/2）CmHn+2H2S+CO2+N2+H2OCmHn+2H2S+CO2+N2+H2O）+79/100 Vair+79/100 Vair（10)10)实际烟气量实际烟气量 Vflue=Vflue+(a-1)Vair Vflue=Vflue+(a-1)Vair a=V air/Vair a=V air/Vair （1111）过剩空气系数）过剩空气系数 （低压喷射烧嘴（低压
19、喷射烧嘴 a=1.101.15 a=1.101.15 高压喷射烧嘴高压喷射烧嘴 a=1.201.25 a=1.201.25）（1212）回火、脱火）回火、脱火u 回火：回火：当混合气体（燃气和空气）流速比火焰速度慢时，火焰回到烧嘴中去当混合气体（燃气和空气）流速比火焰速度慢时，火焰回到烧嘴中去即发生了回火事故。轻微时发生鸣爆，严重时爆炸。即发生了回火事故。轻微时发生鸣爆，严重时爆炸。u 脱火：脱火：当混合气体流速过快，火焰将远离烧嘴当混合气体流速过快，火焰将远离烧嘴,即发生吹灭、吹飞的脱火事故即发生吹灭、吹飞的脱火事故二、压力二、压力u概念：煤气的压力强度，即煤气对容器壁单位面积上的作用力概念
20、：煤气的压力强度，即煤气对容器壁单位面积上的作用力u表示方法：表示方法：绝对压力：以绝对真空为基准的气体压力绝对压力：以绝对真空为基准的气体压力 相对压力：以大气压为基准的气体压力相对压力：以大气压为基准的气体压力 表压力：表压力：即压力表上的读数，也为相对压力。指测量容器内绝对压力与周围大即压力表上的读数，也为相对压力。指测量容器内绝对压力与周围大气压之差。气压之差。u关系：关系：P P（绝对压力）（绝对压力）=B=B（大气压力）（大气压力）+Pb+Pb（表压）（表压）u单位：单位：Pa,mmHg,mmH2O,atm,barPa,mmHg,mmH2O,atm,bar。换算：换算：1atm1a
21、tm1bar1bar101.325KPa101.325KPa760mmHg760mmHg10.3mH2O10.3mH2Ou真空度：表压力的负压值的大小。真空度：表压力的负压值的大小。真空度真空度(Pb/(Pb/大气压大气压)100%)100%u压力检测：压力检测：现场显示：弹簧式压力表现场显示：弹簧式压力表 远传显示：压力变送器远传显示：压力变送器+显示仪显示仪u 注意事项：注意事项：煤气管道设备进行吹扫时关闭压力导管控制阀，防止蒸汽烧损压力检煤气管道设备进行吹扫时关闭压力导管控制阀，防止蒸汽烧损压力检测设备，或吹扫介质高压冲击造成检测设备机械损坏。测设备，或吹扫介质高压冲击造成检测设备机械损
22、坏。三、三、温度温度u概念：表示物质冷热特性和程度的参数。概念：表示物质冷热特性和程度的参数。u表示方法：表示方法：摄氏温标摄氏温标 t t，绝对温标绝对温标 T T，K K T T 273.15+t273.15+t固定螺纹管接头式热电阻双金属温度计SBW系列温度变送器注意事项：采用蒸汽吹扫煤气管道设备时防止注意事项：采用蒸汽吹扫煤气管道设备时防止膜盒式温度表超量程，导致检测设备内部机械损坏。膜盒式温度表超量程，导致检测设备内部机械损坏。四、四、流量流量u分类：质量流量：分类：质量流量：Kg/hKg/h 体积流量：体积流量：Nm3/hNm3/hu关系：质量流量体积流量关系：质量流量体积流量密度
23、密度 体积流量计算公式：体积流量计算公式：C0C0孔流系数孔流系数 A0 A0孔板小孔截面积孔板小孔截面积 kk 介质体积膨胀系数介质体积膨胀系数 P1P1、P2P2 孔板前后压力孔板前后压力 孔板处介质密度（根据孔板处介质压力和温度计算）孔板处介质密度（根据孔板处介质压力和温度计算）u注意事项：管道设备进行吹扫时防止吹扫介质产生的超温、超压对流量检注意事项：管道设备进行吹扫时防止吹扫介质产生的超温、超压对流量检测装置的损坏。测装置的损坏。五、煤气组分表示法五、煤气组分表示法 煤煤气气是是由由一一些些可可燃燃气气体体和和不不可可燃燃气气体体组组成成的的混混合合气气体体，表表示示其其各各组组分分
24、的的方方法法有有重重量量法法、容容积积法法、摩摩尔尔法法和和绝绝对对表表示示法法。工工厂厂煤煤气气一一般般用用重重量量法法、容积法和绝对表示法。容积法和绝对表示法。u重重量量法法 煤煤气气的的重重量量组组分分或或重重量量百百分分比比是是指指混混合合气气体体中中各各组组分分的的重重量量与与混混合气体总重量比值的百分数合气体总重量比值的百分数u容容积积法法 煤煤气气容容积积组组分分或或容容积积(体体积积)百百分分比比是是指指混混合合气气体体中中某某一一组组分分的的容容积积与与混混合合气气体体总总容容积积比比值值的的百百分分数数。国国外外常常采采用用PPmPPm浓浓度度，PPmPPm是是百百万万分率
25、，分率，1PPm1PPm等于一百万分之一。等于一百万分之一。u摩尔法摩尔法 混合气体中各组分的摩尔数和混合气体总摩尔数比值的百分数混合气体中各组分的摩尔数和混合气体总摩尔数比值的百分数 u绝对表示法绝对表示法 重量法、容积法、摩尔法都是气体浓度的相对表示法。我国重量法、容积法、摩尔法都是气体浓度的相对表示法。我国卫生标准常采用卫生标准常采用mg/m3mg/m3，这是一种气体浓度的绝对表示法。，这是一种气体浓度的绝对表示法。六、煤气的重度、比重六、煤气的重度、比重 煤气重度是指单位体积煤气所含物质重量，即作用在单位体积煤气上的重力，用符煤气重度是指单位体积煤气所含物质重量，即作用在单位体积煤气上
26、的重力，用符号号 表示单位为表示单位为Kg/m3Kg/m3或或Kgf/cm2Kgf/cm2，可用下式表示：，可用下式表示：=G/V =G/V 式中：式中：GG燃气重量，燃气重量，KgKg或或KgfKgf；V V燃气体积燃气体积m3m3。工程中也常用密度，它是单位体积气体所具有的质量，符合用工程中也常用密度，它是单位体积气体所具有的质量，符合用 表示，单位为表示，单位为Kg/m3Kg/m3。=M/V =M/V 式中：式中：MM燃气重量，燃气重量，KgKg；V V燃气体积燃气体积m3m3。在重力场的条件下，重度和密度的关系可用下式表示：在重力场的条件下，重度和密度的关系可用下式表示：=g =g式中
27、：式中：g g为重力加速度，为重力加速度，9.81m/s29.81m/s2。工程单位制中的重度在数值上等于国际单位制中的密度。工程单位制中的重度在数值上等于国际单位制中的密度。煤气比重是煤气重度与同状态下空气重度的比值，如下式：煤气比重是煤气重度与同状态下空气重度的比值，如下式：S=/S=/式中：式中：燃气的重度；燃气的重度；空空空气的重度，在标准状态下（空气的重度，在标准状态下（1atm1atm，273K273K），），空空=1.293 Kg/m3=1.293 Kg/m3常用煤气重度和比重常用煤气重度和比重燃气重度（Kg/m3）比重S（空气1）高炉煤气1.331.03转炉煤气1.341.04
28、焦炉煤气0.460.36天然气0.740.57 煤煤气气比比重重是是煤煤气气安安全全的的重重要要参参数数之之一一，比比空空气气重重的的可可燃燃气气体体，能能沿沿着着地地面面活活动动扩扩散散，则则被被较较远远处处火火源源点点燃燃并并将将火火源源传传播播回回来来，引引起起爆爆炸炸事事故故，如如某某煤煤气气公公司司液液化化气气罐罐焊焊缝缝裂裂开开漏漏气气，被被250m250m远远的的明明火火点点燃燃传传播播回回来来引引起起大大火火、爆爆炸，燃烧炸，燃烧1414小时，伤亡小时，伤亡3636人。人。与与空空气气比比重重相相近近的的燃燃气气，在在某某些些环环境境影影响响下下，也也会会沿沿地地扩扩散散，引引
29、起起事事故故，如如某某钢钢铁铁厂厂高高炉炉，没没放放散散管管既既强强行行投投产产，由由洗洗涤涤塔塔顶顶放放散散管管放放散散煤煤气气，又又无无点点火火装装置置，时时值值天天阴阴气气压压低低，放放空空煤煤气气长长时时间间不不上上升升，造造成成厂厂区区附附近近居居民民500500人中毒。人中毒。对对比比重重小小于于空空气气的的气气体体，在在动动火火分分析析时时应应在在容容器器上上中中部部取取样样，通通风风排排毒毒时时应应从从上上部部排排出出；相相反反比比重重大大于于1 1时时，则则应应在在下下中中部部取取样样，通通风风排排毒毒时时应应从从下下部部排排出出，煤煤气气作作业业亦亦应应注注意意此此特特点点
30、，如如某某厂厂电电除除尘尘检检修修，开开人人孔孔必必须须由由上上而而下下开开，而而指指挥挥者者不不顾顾煤煤气气安安全全规规定定，强强令令工工人人先先开开下下部部锥锥体体人人孔孔，大大量量残残余余煤煤气外逸，造成气外逸，造成7 7人煤气中毒。人煤气中毒。煤气种类煤气种类组分含量（组分含量（V%V%）CO CO CO CO2 2H H2 2N N2 2O2O2CnHm CnHm CHCH4 4焦炉煤气焦炉煤气 5-8 5-8 1.5-3 1.5-355-6055-603-53-50.4-0.80.4-0.82-4 2-4 23-28 23-28 高炉煤气高炉煤气23-3023-3016-1816-
31、182-42-451-5651-560.80.80.2-0.5 0.2-0.5 转炉煤气转炉煤气50-6550-6515-2015-201.51.510-2010-202 2 七、冶金煤气主要成分及其物理性质七、冶金煤气主要成分及其物理性质 种类种类 特性特性焦炉煤气焦炉煤气高炉煤气高炉煤气转炉煤气转炉煤气性质性质无色、有臭味、有毒无色、有臭味、有毒无色、无味、剧毒无色、无味、剧毒无色、无味、剧毒无色、无味、剧毒重度（重度（Kg/mKg/m3 3）0.45-0.550.45-0.551.31.31.331.33热值（热值（KJ/mKJ/m3 3）16800-1890016800-1890033
32、00-42003300-42007000-84007000-8400理论燃烧温度理论燃烧温度()()210021001500150017001700着火温度着火温度()()550-650550-650700700600-650600-650爆炸极限爆炸极限(%)(%)4-404-4030-8930-8918-8418-84理论燃烧空气需理论燃烧空气需要量要量(m(m3 3/m/m3 3)4.34.30.5950.5951.451.45燃烧火焰燃烧火焰棕红色棕红色浅蓝色浅蓝色浅蓝色浅蓝色燃气单一组份气体的性质燃气单一组份气体的性质可燃气体成分：可燃气体成分：CO CO、H2H2、CH4CH4、C
33、mHnCmHn、H2SH2S不可燃气体成分：不可燃气体成分：CO2 CO2 、N2 N2 水蒸气和少量的氧气、氨气水蒸气和少量的氧气、氨气 1 1、氢气是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的、氢气是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的1/141/14，即在标准大气压即在标准大气压,0,0下，氢气的密度为下，氢气的密度为0.0899g/L0.0899g/L。氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体。难溶于水氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的气体。难溶于水 ，燃烧产生淡蓝，燃烧产生淡蓝色的火焰，热值：色的火焰，热值：2578kcal/m32578kcal/m3，爆
34、炸上限：，爆炸上限：75 75，爆炸下限，爆炸下限%：4 4，着火温度：，着火温度：580580；氢虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢含量增高，将引；氢虽无毒，在生理上对人体是惰性的，但若空气中氢含量增高，将引起缺氧性窒息。直接接触液氢将引起冻伤。起缺氧性窒息。直接接触液氢将引起冻伤。2 2、一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体，标准状况下气体密度为、一氧化碳是无色、无臭、无味、有毒的气体，标准状况下气体密度为l.25g/L,l.25g/L,和空气密度和空气密度(标准状况下标准状况下)1.293g/L)1.293g/L相差很小，这也是容易发生煤气中毒相差很小，这也是容易发生煤气中毒
35、的因素之一的因素之一.不易溶于水。燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。不易溶于水。燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。热值：热值：3020kcal/m33020kcal/m3，爆炸上限，爆炸上限%(V/V)%(V/V)：74 74，爆炸下限，爆炸下限%(V/V)%(V/V)：12.512.5，着火温，着火温度：度：644-658644-658COCO属血液窒息性气体属血液窒息性气体 3 3、甲烷是最简单的有机物，也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，是沼气、甲烷是最简单的有机物，也是含碳量最小（含氢量最大）的烃，是沼气、天然气、坑道气、煤气和油田气的主要成分。天然气、坑道气、煤气和油田气的主要成分
36、。甲烷是无色、无味、可燃的气体。甲烷对空气的重量比是甲烷是无色、无味、可燃的气体。甲烷对空气的重量比是0.540.54，比空气约，比空气约轻一半。甲烷难溶于水轻一半。甲烷难溶于水 ，甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰，热值：，甲烷燃烧产生明亮的蓝色火焰，热值：8576kcal/m38576kcal/m3，爆炸上限，爆炸上限%(V/V)%(V/V)：15 15，爆炸下限，爆炸下限%(V/V)%(V/V)：5.3 5.3，着火温度：，着火温度：650-750650-750 健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，健康危害：甲烷对人基本无毒，但浓度过高时，使空气中氧含量明显降低，使
37、人窒息，有单纯性窒息作用。当空气中甲烷达使人窒息，有单纯性窒息作用。当空气中甲烷达25%-30%25%-30%时，可引起头痛、时，可引起头痛、头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离，头晕、乏力、注意力不集中、呼吸和心跳加速、共济失调。若不及时远离，可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷，可致冻伤。可致窒息死亡。皮肤接触液化的甲烷，可致冻伤。有害燃烧产物：一氧化碳。有害燃烧产物：一氧化碳。4 4、硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，溶于水，比重、硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，溶于水，比重1.191.19。易燃。易燃气体，火焰为蓝色。热值气体，火焰为蓝色。热值kc
38、al/m3kcal/m3，爆炸上限，爆炸上限%(V/V)%(V/V)：，爆炸下：，爆炸下限限%(V/V)%(V/V)：，着火温度：，着火温度：。硫化氢极毒，是强烈的神经毒素，对粘膜有强烈刺激作用。人吸入浓度为硫化氢极毒，是强烈的神经毒素，对粘膜有强烈刺激作用。人吸入浓度为.的的H2SH2S在数秒钟内即可死亡。此外，硫化氢的化学活动性极大，电化在数秒钟内即可死亡。此外，硫化氢的化学活动性极大，电化学失重腐蚀、学失重腐蚀、“氢脆氢脆”和硫化物应力腐蚀、破裂等对金属管线的腐蚀作用强和硫化物应力腐蚀、破裂等对金属管线的腐蚀作用强烈。中国烈。中国(TJ36-79)(TJ36-79)车间空气中有害物质的最
39、高容许浓度：车间空气中有害物质的最高容许浓度：1010毫克毫克/立方米立方米 中国中国(TJ36-79)(TJ36-79)居住区大气中有害物质的最高容许浓度：居住区大气中有害物质的最高容许浓度：0.010.01毫克毫克/立方米立方米(一次值一次值)5 5、常温下是一种无色无味气体，不燃，无毒性。密度比空气略大，常温下是一种无色无味气体，不燃，无毒性。密度比空气略大，能溶于水，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳认为是造成温室能溶于水，并生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳认为是造成温室效应的主要来源。效应的主要来源。6 6、氨气，无机化合物，常温下为气体，无色有刺激性恶臭的气味，易溶
40、、氨气，无机化合物，常温下为气体，无色有刺激性恶臭的气味，易溶于水于水 。比空气轻（比重为。比空气轻（比重为0.50.5），可感觉最低浓度为），可感觉最低浓度为 5.3ppm 5.3ppm。氨是一种碱性。氨是一种碱性物质，它对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用。物质，它对接触的皮肤组织都有腐蚀和刺激作用。氨被吸入肺后容易通过肺泡氨被吸入肺后容易通过肺泡进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽进入血液，与血红蛋白结合，破坏运氧功能。短期内吸入大量氨气后可出现流泪、咽痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、痛、声音嘶哑、咳嗽、痰带
41、血丝、胸闷、呼吸困难，可伴有头晕、头痛、恶心、呕吐、乏力等，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合征乏力等，严重者可发生肺水肿、成人呼吸窘迫综合征 第二章第二章工业企业煤气生产与净化工业企业煤气生产与净化一、高炉煤气一、高炉煤气1 1、高炉炼铁原理高炉炼铁原理 冶炼过程中，炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确定的比例通过装料设备分批地从炉冶炼过程中，炉料（矿石、熔剂、焦炭）按照确定的比例通过装料设备分批地从炉顶装入炉内，高温热风从下部风口鼓入，与焦炭反应生成高温还原性煤气；炉料在下顶装入炉内，高温热风从下部风口鼓入，与焦炭反应生成高温还原性煤气；炉料在下降过程中被加热、还原、熔化、造渣，发生一系列物理
42、化学变化，最后生成液态渣、降过程中被加热、还原、熔化、造渣，发生一系列物理化学变化，最后生成液态渣、铁聚集于炉缸，周期地从高炉排出。煤气流上升过程中，温度不断降低，成分不断变铁聚集于炉缸，周期地从高炉排出。煤气流上升过程中，温度不断降低，成分不断变化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。高炉炼铁过程实质是一个铁氧化物的还原过程。化，最后形成高炉煤气从炉顶排出。高炉炼铁过程实质是一个铁氧化物的还原过程。这个过程极为复杂，存在一系列的化学反应。这些反应发生在炉料下降和煤气上升的这个过程极为复杂，存在一系列的化学反应。这些反应发生在炉料下降和煤气上升的逆流运动中：还原顺序为逆流运动中：还原顺序为Fe2O3F
43、e3O4FeOFFe2O3Fe3O4FeOF焦炭燃烧：焦炭燃烧：O2+2C 2 COO2+2C 2 CO800800以下，间接还原以下，间接还原 3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 3Fe2O3+CO2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO 3FeO+CO2 Fe3O4+CO 3FeO+CO2 FeO+CO Fe+CO2 FeO+CO Fe+CO211001100以上，直接还原以上，直接还原 FeO+COFe+CO2 FeO+COFe+CO2 CO2+C 2CO CO2+C 2CO FeO+C Fe+CO FeO+C Fe+CO2、高炉生产工艺流程及主要设备基本构造高炉是由耐火材高炉是由耐火
44、材料砌筑而成竖式料砌筑而成竖式圆筒形炉体，外圆筒形炉体，外有钢板制成炉壳有钢板制成炉壳加固密封，内嵌加固密封，内嵌冷却器保护，炉冷却器保护，炉子自上而下依次子自上而下依次分为炉喉、炉身、分为炉喉、炉身、炉腰、炉腹和炉炉腰、炉腹和炉缸五部分。炉缸缸五部分。炉缸部分设有风口、部分设有风口、铁口和渣口，炉铁口和渣口，炉喉以上为装料装喉以上为装料装置和煤气封盖及置和煤气封盖及导出管。导出管。并罐式无料钟炉顶 串罐式无钟炉顶TRT技术原理技术原理v高炉煤气余压能量回收透平发电装置（高炉煤气余压能量回收透平发电装置（Blast-FurnaceTop Blast-FurnaceTop Pressure Re
45、covery Turbine UnitPressure Recovery Turbine Unit），简称），简称TRTTRT，是利用高炉炉顶，是利用高炉炉顶的余压余热，将高炉煤气导入透平膨胀机作功，驱动发电机发电的余压余热，将高炉煤气导入透平膨胀机作功，驱动发电机发电的一种能量回收装置。的一种能量回收装置。3 3、高炉煤气的特性及综合利用、高炉煤气的特性及综合利用 高炉煤气高炉煤气COCO含量在含量在2330%2330%，爆炸极限在，爆炸极限在3172%3172%，高炉煤气事故在钢铁企业的，高炉煤气事故在钢铁企业的各类煤气事故中位居前列。各类煤气事故中位居前列。质量指标异常对生产运行的不良影
46、响：质量指标异常对生产运行的不良影响：（1 1）热值波动：热值波动：影响用户加热效率、能耗控制。如果高炉煤气热值偏低，用户没有得到信影响用户加热效率、能耗控制。如果高炉煤气热值偏低，用户没有得到信息采取调大带量措施，直接导致加热温度下降，影响正常生产节奏；如果热值息采取调大带量措施，直接导致加热温度下降，影响正常生产节奏；如果热值偏高，用户没有及时调大配风，高炉煤气燃烧效率下降，造成能源浪费。偏高，用户没有及时调大配风，高炉煤气燃烧效率下降，造成能源浪费。影响煤气混合站热值调整。高炉煤气热值波动直接导致混合煤气用户热值影响煤气混合站热值调整。高炉煤气热值波动直接导致混合煤气用户热值无法有序调整
47、，影响后部用户正常生产。无法有序调整，影响后部用户正常生产。应对措施：有效控制高炉运行温度和炼铁燃料比，同时也要避免高炉煤气系应对措施：有效控制高炉运行温度和炼铁燃料比，同时也要避免高炉煤气系统有氮气、蒸汽等动力介质串入对煤气质量产生的不良影响。统有氮气、蒸汽等动力介质串入对煤气质量产生的不良影响。（2 2）含氧量超标）含氧量超标 氧含量超标如果达到爆炸下限，直接危及高炉煤气系统安全。氧含量超标如果达到爆炸下限，直接危及高炉煤气系统安全。（3 3）含尘量超标含尘量超标 含尘量超标严重时会堵塞管道，并且会引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬的含尘量超标严重时会堵塞管道，并且会引起热风炉和燃烧器等耐火砖衬
48、的侵蚀破坏，且损坏侵蚀破坏，且损坏TRTTRT和和CCPPCCPP燃机叶轮运行寿命。高炉煤气必须严格除尘，燃机叶轮运行寿命。高炉煤气必须严格除尘，将含尘量降低到将含尘量降低到5 510mg/m310mg/m3以下，温度低于以下，温度低于4040，才能作为燃料使用。，才能作为燃料使用。应对措施：保证干法除尘或湿法除尘系统正常运行应对措施：保证干法除尘或湿法除尘系统正常运行（4 4）出口温度超标）出口温度超标 如果净化出口高炉煤气温度高，气相中饱和水含量大，后部管网输送过程如果净化出口高炉煤气温度高，气相中饱和水含量大，后部管网输送过程中煤气冷凝水多。由于煤气中水量大，尤其冬季可能在管道低洼部位聚
49、集影中煤气冷凝水多。由于煤气中水量大，尤其冬季可能在管道低洼部位聚集影响煤气正常输送，严重时压塌管道。通常控制高炉煤气温度低于响煤气正常输送，严重时压塌管道。通常控制高炉煤气温度低于4040。应对措施：应对措施：保证干法保证干法TRTTRT出口喷淋降温装置正常运行。出口喷淋降温装置正常运行。（5 5）高炉煤气压力波动）高炉煤气压力波动高炉煤气压力波动，压力过高影响热风炉、焦炉等系统正常运行。高炉煤气压力波动，压力过高影响热风炉、焦炉等系统正常运行。应对措施：应对措施：干法干法TRTTRT装置正常运行、净化高压阀组正常；用户正常使用装置正常运行、净化高压阀组正常；用户正常使用煤气，放散塔和气柜正
50、常运行调节压力。煤气，放散塔和气柜正常运行调节压力。高炉煤气的综合利用高炉煤气的综合利用u用作气体燃料用作气体燃料 ，高炉煤气用来供给加热燃烧设备，直接燃烧，譬高炉煤气用来供给加热燃烧设备，直接燃烧，譬如高炉热风炉、焦炉、如高炉热风炉、焦炉、加热炉、发电锅炉加热炉、发电锅炉u利用高炉炉顶煤气余压，通过余压透平发电机（利用高炉炉顶煤气余压，通过余压透平发电机（TRTTRT），低压煤），低压煤气进入高炉煤气管网。气进入高炉煤气管网。u利用过剩高炉煤气供给利用过剩高炉煤气供给CCPPCCPP，高炉煤气在燃机燃烧发电，余热生，高炉煤气在燃机燃烧发电，余热生产蒸汽再次发电。产蒸汽再次发电。u利用过剩高炉