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1、煤气特种作业培训课件煤气特种作业培训课件煤气特种作业培训课件煤气特种作业培训课件 目目 录录v第一章、冶金煤气安全生产、回收与净化安全第一章、冶金煤气安全生产、回收与净化安全v第一节、冶金煤气概述第一节、冶金煤气概述v第二节、冶金煤气生产、回收与净化安全第二节、冶金煤气生产、回收与净化安全v第二章、煤气储存、加压和混合设施运行与维护安全第二章、煤气储存、加压和混合设施运行与维护安全v第一节、煤气柜第一节、煤气柜v第二节、煤气加压站、混合站第二节、煤气加压站、混合站v第三章、煤气管网输送安全第三章、煤气管网输送安全v第一节、煤气管道的性能参数第一节、煤气管道的性能参数v第二节、煤气管道敷设要求第
2、二节、煤气管道敷设要求v第三节、煤气管道的试验第三节、煤气管道的试验v第四节、煤气管网压力平衡第四节、煤气管网压力平衡v第五节、煤气管道附属装置第五节、煤气管道附属装置v第六节、煤气管网检查与维护第六节、煤气管网检查与维护目目 录录v第四章、煤气设施的检修安全第四章、煤气设施的检修安全v第一节、基本要求第一节、基本要求v第二节、停、送气安全第二节、停、送气安全v第三节、动火作业安全第三节、动火作业安全v第四节、抽插盲板安全第四节、抽插盲板安全v第五节、进入煤气设施内作业安全第五节、进入煤气设施内作业安全v第五章、煤气事故应急救援第五章、煤气事故应急救援v第一节、应急救援预案第一节、应急救援预案
3、v第二节、煤气中毒者抢救及预防中毒措施第二节、煤气中毒者抢救及预防中毒措施v第三节、煤气着火（爆炸）事故的产生原因、处理和预防第三节、煤气着火（爆炸）事故的产生原因、处理和预防v第四节、煤气事故预防的技术措施第四节、煤气事故预防的技术措施 第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第一节第一节 冶金煤气概述冶金煤气概述 v 一、冶金煤气来源一、冶金煤气来源v 煤气是冶金生产的副产品和重要能源，生产和使用量大。冶金煤气主要有焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气，炼焦炭时产生的煤气叫焦炉煤气；将焦炭送到高炉去炼铁，碳作为还原剂与铁矿石中的氧化铁发生氧化还原反应，矿石中的氧化铁被还原
4、为铁，碳主要被氧化生成了一氧化碳、一氧化碳是高炉煤气的主要成分；还原过程中有许多碳浸入铁中，从铁中脱碳的过程是炼钢，脱碳时产生的煤气即为转炉煤气。v 冶金煤气在冶金能耗中所占比例较大，约占53%，冶金煤气是冶金生产的副产品，有效利用冶金煤气也是企业节能降耗的重要途径之一。如转炉煤气若回收得好，则可以实现负能炼钢。冶金煤气产出及应用流程如图21所示。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 从表2-1中可以看出：v (l)即使是焦炉煤气，毒
5、性仍然很大，因为焦炉煤气中一氧化碳含量为6%-9%，是毒性最严重反应(0.08%)的75-113倍。v (2)几种冶金煤气中转炉和铁合金炉煤气中一氧化碳含量最高，中毒危险性最大。v (3)爆炸极限不仅与一氧化碳含量有关，还与氢、甲烷含量有关。爆炸下限越低、范围越宽，危险性越大。焦炉煤气因含氢和甲烷的量比较高，因此爆炸下限最低，极具危险性。转炉煤气和铁合金炉煤气的爆炸极限范围很大，爆炸的可能性也大。v 2着火温度v 几种冶金煤气的着火温度和常见的几种点火源温度见表22和表23。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 由此可见，倘若疏于安全管理，几种煤气遇到上述点火源，足
6、以由此可见，倘若疏于安全管理，几种煤气遇到上述点火源，足以酿成煤气着火乃至爆炸事故。酿成煤气着火乃至爆炸事故。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第二节第二节 冶金煤气生产、回收与净化安全冶金煤气生产、回收与净化安全 一、高炉煤气系统安全一、高炉煤气系统安全 高炉生产时从炉顶装入铁矿石、高炉生产时从炉顶装入铁矿石、焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从炉焦炭、造渣用熔剂（石灰石），从炉子下部风口吹入热风。在高温下焦炭、子下部风口吹入热风。在高温下焦炭、煤粉中的碳与鼓入空气中的氧燃烧生煤粉中的碳与鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧化碳和氢气，在炉内上升过成的一氧化碳和氢气，在炉内
7、上升过程中除去铁矿石中的氧，从而还原得程中除去铁矿石中的氧，从而还原得到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿到铁。炼出的铁水从铁口放出。铁矿石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结石中未还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤合生成炉渣，从渣口排出。产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料使炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料使用用v 高炉生产流程见图高炉生产流程见图22。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 （一）高炉本体煤气安全（一）高炉本体煤气安全 对于高炉炉窑本体要特别注意的是炉内煤气不能随便释放出
8、来。煤气有几个可能释放出来的地方：(1)高炉炉顶装料系统不严冒煤气。防范措施：保持炉顶装料系统密封氮气压力高于炉内0.05 MPa压力，检查封堵情况。(2)高炉风口、铁口、渣口套接不严冒煤气；供风给炉内时，进风口也易冒煤气。防范措施：铁口、渣口不出铁时应堵住。随时监管这些地方的煤气浓度，若浓度超标及时进行处理。(3)高炉冷却系统进出炉壁不严冒煤气。防范措施：要有明确的警示标志，随时监测、监管。(4)高炉风口以上各层平台煤气危险区。防范措施：要有明确的警示标志，一般人不得进入危险区，检查人员须带防护用具。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 v (5)炉顶放散装置，泄
9、压不好，容易导致事故。v 防范措施：控制炉内压力。检查氮气的密封压力、齿轮箱的密封情况、冷却水进出温度是否正常，是否有限制、报警等。v （二）高炉煤气净化回收工艺过程的安全（二）高炉煤气净化回收工艺过程的安全v 高炉煤气无色、无味，密度约1.334 kgm3，着火温度约750，理论燃烧温度1500左右。高炉煤气中一氧化碳和其他气体成分含量随所炼铁的种类不同略有差别，如炼生铁、铸铁、锰铁，一氧化碳含量分别为23%-26%、27%-29%、35%-40%。v 因煤气中含有大量的粉尘，故需净化方可回收利用。早期的净化主要采用洗涤塔、文氏管等湿法洗涤除尘。但该方法系统设备复杂、耗水量大，并有二次污染、
10、洗涤设备腐蚀严重、煤气中含水等缺点，从而阻碍了湿法净化工艺的应用。目前较多采用的是干法脉冲袋式除尘系统。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 1高炉煤气净化回收系统工艺流程高炉煤气净化回收系统工艺流程第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 2系统各部分特点系统各部分特点v 煤气管道：考虑温度变化，管道均配置波纹管补偿器，以抵消膨胀而产生的变形。v 重力除尘器：一是去除大颗粒粉尘，降低含尘浓度，保护滤袋；二是降低荒煤气温度。v 热交换器：当重力除尘器出来的煤气温度超过220度时，启动热交换器给煤气降温。v 布袋除尘器：采用分筒长袋低压脉冲除
11、尘器，其清灰气源为氮气，圆筒有利于耐压和密封。v 电气控制：控制系统以PLC为核心，含检测仪表和中央控制两部分。检测仪表主要检测温度、流量、压力、一氧化碳含量等参数，并将信号送至计算机处理。v 配套阀门：阀门有特殊的耐热耐压要求。v 输灰系统：由刮板输送机和粉尘加湿机组成，将除尘器收集的粉尘输送到运输车内。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v (三三)高炉煤气的回收与净化区域布置和设备结构要求高炉煤气的回收与净化区域布置和设备结构要求v 工业企业煤气安全规程中对于高炉煤气生产、回收与净化的区域布置、设备结构等做出明确要求。v 1、区域布置要求、区域布置要求v (1
12、)新建高炉应布置在居民区常年最小频率风向的上风侧，且厂区边缘距居民区边缘的距离应不小于1000m。v (2)新建高炉的除尘器应位于高炉铁口、渣口10m以外的地方。旧有设备不符合上述规定的，应在改建时予以解决。v (3)新建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。v (4)厂区办公室、生活室宜设置在厂区常年最小频率风向的下风侧，离高炉100m以外的地点。炉前休息室、浴室、更衣室可不受此限。(5)厂区内的操作室、仪器仪表室应设在厂区夏季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。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化
13、安全v (6)新建的高炉煤气净化设备应布置在宽敞的地区，保证设备问有良好的通风。各单独设备（洗涤塔、除尘器等）间的净距不应少于2m，设备与建筑物间的净距不应少于3m。v 2、设备结构要求、设备结构要求v (1)高炉应符合下列规定：高炉应符合下列规定：v 高炉冷却设备与炉壳、风口、渣口以及各水套应密封严密；v 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；v 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：v -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。v -旋转布料器外壳与固定支座之间应密封严密。v -炉喉应有蒸汽或氮气喷头。第一章、
14、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 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。v 炉顶放散管的高度应高出卷扬机绳轮工作台5 m以上。放散管的放散阀安装位置应便于在炉台上操作。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。v (2)重力除尘器应符合下列规定：重力除尘器应符合下列规定：v 除尘器应设置蒸汽或氮气的管接头；v 除尘器顶端至切断阀之间，应有蒸汽、氮气管接头。除尘器顶部及各煤气管道最高点应设放散阀。(3)布袋除尘器应符合下列规定：布袋除尘器应符合下列规定：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
15、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。(4)高炉煤气余压透平发电装置应符合下列规定：高炉煤气余压透平发电装置应符合下列规定：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；余压透平的启动、停机装置除在控制室内和机旁设
16、有外，还可根据需要增设。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 4高炉煤气作业类别划分高炉煤气作业类别划分v 一类煤气作业：风口平台、渣铁口区域、除尘器卸灰平台及热风炉周围，检查布料溜槽，更换探尺，炉身打眼，炉身外焊接水槽，焊补炉皮，焊、割冷却器，检查冷却水管泄漏，疏通上升管，煤气取样，处理炉顶阀门，炉顶人孔、炉喉人孔、除尘器人孔、料罐、齿轮箱，抽堵煤气管道盲板以及其他带煤气的维修作业。v 二类煤气作业：炉顶清灰、加（注）油，休风后焊补大小钟、更换密封阀胶圈，检修时往炉顶或炉身运送设备及工具，休风时炉
17、喉点火，水封的放水，检修上升管和下降管，检修热风炉炉顶及燃烧器，在斜桥上部、出铁场屋顶、炉身平台、除尘器上面和喷煤、碾泥干燥炉周围作业。v 三类煤气作业：值班室、槽下、卷扬机室、铸铁及其他带煤气地点的作业。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 5煤气作业人员安全操作要点煤气作业人员安全操作要点v 煤气区的作业，应遵守工业企业煤气安全规程的规定。各类带煤气作业地点，应悬挂醒目的警告标志。在一类煤气作业场所及有泄漏煤气危险的平台、工作间等，均应设置方向相对的两个出入口。v 煤气危险区（如热风炉、煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度应定期测定。人员经常停留或作业的煤气区域，
18、需设置固定式一氧化碳监测报警装置，对作业环境进行监测。到煤气区域作业的人员，应配备便携式一氧化碳报警仪。一氧化碳报警装嚣应定期检验。v 无关人员不应在风口平台以上的地点逗留。通往炉顶的走梯口，应设立“煤气危险区，禁止单独工作！”的警告标志。处理炉顶设备故障，应有专人携带一氧化碳和含氧量检测仪同行监护，以防止人员发生煤气中毒和氮气窒息。到炉顶作业时，应注意风向及氮气阀门和均压阀门是否有泄露现象。v 高炉休风（指小于等于4h的休风），炉顶及除尘器应通入足够的蒸汽或氮气，(关闭煤气切断阀）之后，炉顶、除尘器和煤气管道采用管网净煤气保压；炉顶放散阀应保持全开。v 高炉长期休风（休风时问超过4 h）应进
19、行炉顶点火，并保持长明火；长期休风或检修时煤气管道应用蒸汽或氮气驱赶残余煤气。v 正常生产时休风，应在渣铁出净后进行，非工作人员应离开风口周围；体风之前如遇悬料，应处理完毕再休风。v 热风炉煤气总管应有符合GB 6222要求的可靠隔断装置。煤气支管应有煤气自动切断阀。煤气管道应有流量检测及调节装置。管道最高处和燃烧阀与煤气切断阀之间应设煤气放散管。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v二、转炉煤气系统安全二、转炉煤气系统安全v 转炉炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混
20、合气体。一氧化碳60%-80%，二氧化碳15%-20%，以及氮、氢和微量氧。纯氧顶吹炼钢转炉结构如图2-4所示。转炉煤气无色、无味，密度约1.396kg/m3着火温度530。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v （一）转炉本体煤气安全（一）转炉本体煤气安全v 高炉内的反应是一个还原反应，而转炉内的反应则是一个氧化反应，它是把铁水中的碳氧化（脱）掉，采取的办法是用氧枪向炉内的铁水吹氧，吹氧的过程就是产生一氧化碳的过程。回收炉内一氧化碳采用的是外延法，炉口不盖严，外面的空气会进来，产生的一氧化碳会被烧掉，此方法叫燃烧法。转炉炼钢的前期和后期炉盖均是打开的。回收煤气是在
21、中间一段，炉罩落下来，不让外面的冷气迸入。v 转炉煤气是钢铁企业内部中等热值的气体燃料，可以单独作为工业窑炉的燃料使用，也可和焦炉煤气、高炉煤气、发生炉煤气配合成各种不同热值的混合煤气使用。转炉煤气含有大量一氧化碳，毒性很大，在储存、输送以及使用过程中必须严防泄漏。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v （二）转炉煤气净化、回收工艺过程的安全（二）转炉煤气净化、回收工艺过程的安全v 1转炉煤气净化、回收系统转炉煤气净化、回收系统v 回收系统通常由活动烟罩、密封系统、汽化冷却系统（余热锅炉）、净化设备、抽风机、切换系统、放散塔以及煤气储配设备组成。转炉煤气净化、回收系
22、统流程图如图25所示。v 活动烟罩在煤气回收时降下，缩小炉口与烟道之间的间隙，同时启动炉口微差压调节系统，防止空气过多吸入罩内。活动烟罩有单层与双层两种，我国多用单层烟罩。双层烟罩的内层走煤气，外层抽吸边缘燃烧产物，外层须增设一个副除尘系统。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 2.转炉煤气的设备结构要求 v (1)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。v (2)转炉煤气回收设施应设充氮装置及氧气、一氧化碳含
23、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。v (3)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。v (4)转炉煤气风机应一炉一机，放散管应一炉一个，并应间断充氮，不回收时点燃放散。v (5)湿法除尘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。干法除尘净化系统的泄灰装置必须保持严密。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全 (6)煤气回收净化系统应采用两路电源供电。v (7)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。v (8)转炉主控室和风机操作室、煤气加压站之间应设
24、直通电话和声光讯号，煤气加压站和煤气调度之间设调度电话。v (9)转炉煤气回收净化区域应设消防通道。(10)电除尘器应符合下列规定：电除尘器入口、出口管道应设可靠的隔断装置；电除尘器应设有当煤气压力低于500Pa(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；电除尘器应设有放散管、蒸汽管、泄爆装置；电除尘器沉淀管(板)间，应设有带阀门的连通管，以便放散其死角煤气或空气。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 4转炉煤气回收过程中的防毒措施转炉煤气回收过程中的防毒措施v 控制转炉炉口微正压操作
25、，尽量减少烟气外溢，保持吹氧过程中二次烟尘负压捕集，二次烟气放散烟囱高于周围建筑物。v 在转炉高层厂房内的烟道开孔处、人孔法兰处及排污器至天沟处等易泄漏煤气部位安装固定式一氧化碳报警仪实时监控报警，吹氧期间若进入上述区城点检或作业时应携带便携式一氧化碳报警仪及手持式对讲机。v 转炉跨炉口以上各平台，需设煤气检测与报警装置。上述各层平台，人员不应长时间停留，以防煤气中毒。确需长时间停留的，应与有关方面协调，并采取可靠的安全措施v 氧枪氮封及下料口保持正常运行(PN20.4 MPa)。v 一次风机房风机下部机后水封、CO/02分析室、风机点检部位、三通阀、水封逆止阀、操作室等应安装固定式一氧化碳报
26、警仪实时监控报警，若进入上述区域点检或作业时应携带便携式一氧化碳报警仪及手持式对讲机。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 放散塔自动点火装置保持正常运行，即点火头置于防风罩内，煤气放散前后60 s及放散过程中伴烧火头正常燃烧。v 设备检修前，风机高速抽风30 min以上，水封逆止阀处于高水封位，同时用氮气对水封逆止阀残余一氧化碳进行置换，对所有作业部位进行检测，一氧化碳符合安全要求后方可进行检修作业，v 保持风机房、操作室等部位通风装置正常运行，加强地沟、气柜及加压站区域一氧化碳浓度及通风状态检查，如遇紧急情况立即启动煤气泄漏事故应急预案，确保人员安全。v 在辅
27、料槽、氧枪孔、放散烟囱等转炉煤气容易与大气接触的地方，设计多道氮封装置，实施连续或间断性氮气吹扫，避免出现泄漏、中毒或爆炸事故。v 在除尘污水排水槽上设置排气风机，避免污水中散发出的一氧化碳对人体造成危害。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一章、煤气生产、回收与净化安全v 5回收工艺中安全保证措施要点回收工艺中安全保证措施要点v 转炉煤气进行回收的前提条件是要保证除尘系统的运行完好、高效率地捕集转炉烟气中的尘粒，使得煤气的质量满足用户需要。生产中要做到一级、二级文氏管按设计和规程规定供水，以保证除尘效果，确保喷水管路畅通及雾化效果。二文RD阀板与炉口微差压应自动调节，做到炉口在微正压状态下运行
28、。v 为保证煤气回收的可靠性和安全性，达到良好的回收目的，工艺设计及实际运行中应考虑必要的联锁控制，如氧枪和烟罩的联锁，回收放散切换的自控与联锁，罩口微差压调节系统与冶炼操作的联锁，鼓风机调速与冶炼操怍的联锁，煤气柜高、低位的联锁，水封逆止阀与三通阀的联锁等。v 采用计算机自动控制煤气回收，确保烟气中一氧化碳的含量，提高回收煤气的发热值。在风机后三通阀前安装CO/O2分析仪，监测烟气中的一氧化碳、氧气含量值，煤气回收条件及数据均输入炉前主控室计算机，由计算机控制全系统的自动旧收操作按回收转炉煤气的安全规程要求，煤气中氧含量2%时予以放散，2%时可以进行回收。第一章、煤气生产、回收与净化安全第一
29、章、煤气生产、回收与净化安全v 工艺控制中要保证前烧期与后烧期的时间，在回收制度上采用中间回收法用前烧、后烧烧掉成分不好的前后期烟气，在前期依靠其烟气冲刷回收系统的管路，防止煤气与空气在系统中直接大量接触，在吹炼后期抬罩使炉气尽可能大量燃烧，防止停止供氧时空气大量吸人并与未燃烧的煤气混合而发生爆炸。v 转炉煤气回收是个不连续的过程，炉前操作主控室的煤气回收岗位、转炉风机房的风机岗位与煤气柜的操作岗位是回收系统中的三个主要工作位置。煤气回收操作工要了解熟悉炉前状况，确认冶炼条件是否满足回收的需要。风机房操作工负责回收过程的承上启下作用，应密切注视风机运行情况及三通阀回转水封状态，做好巡检工作，煤
30、气柜操作工要做好煤气进出柜的平衡，确保煤气柜的正常运行。在实际运行中采取三点确认制度及相应的控制操作，可以有效地确保全部回收系统在回收过程中出现特殊情况时迅速、及时转换，避免意外发生，三、焦炉煤气系统安全v煤在焦炉炭化室内隔绝空气进行加热干馏，煤中的炭干馏成焦炭，煤中的挥发物经高温分解从焦炉顶排出的烟气叫焦炉煤气（简称焦炉气）。焦炉气是炼焦过程中的副产物，其产率和组成因炼焦用煤质量和焦化过程条件不同而有所差别，一般每吨干煤可产生焦炉气300-350 m3（标准状态）v焦炉气具有以下特点：焦炉气发热值高，可燃成分较高（约90%左右）；焦炉气无色、有臭味，密度约0.452 kg/m3，着火温度55
31、0-650 ，理论燃烧温度2 150左右；焦炉气因含有一氧化碳和少量的硫化氢而有毒；焦炉气含氢多，燃烧速度快，火焰较短；焦炉气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难。v 焦炉气适合用做高温工业炉的燃料和城市煤气。焦炉气含氢气量高，分离后用于合成氨，其他成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。v焦炉气的产生过程与温度的关系见表2-4。v（一）焦炉本体煤气安全v 从焦炉本体出发，有关设备及操作安全要求如下：v (1)焦炉应采用水封式上升管盖、隔热炉盖等措施，v (2)焦炉上升管应设防热挡板或采取其他隔热措施。v (3)上升管汽化冷却装置水套缺水时，必须通蒸汽降温后，方
32、可送水v (4)焦炉宜采用双集气管，在对着上升管管口的横贯管管段下部宜设防火罩。v (5)集气管、放散管的排出口应设置自动点火装置，放散管的高度应高出集气管走台5m以上。若为人工操作，其开闭应能在集气管走台上进行。v (6)集气管应设事故用工业水管，操作台上部应设清扫孔。v (7)禁止在距打开上升管盖的炭化室5 m以内清扫集气管。v (8)上升管、桥管、集气管和吸气管上的清扫孔盖和活动盖板等，均应用小链与其相邻构件固定。v （9)清扫上升管、桥管宜机械化，清扫集气管内的焦油渣宜自动化 v(10)上升管盖、桥管承插口、装煤孔、炉门和小炉们等，应采取防止冒烟的措施。v (11)煤塔漏嘴不宜采用煤气
33、火焰保温。若采用煤气火焰保温，必须采取相应的安全措施。v(12)地下室、烟道走廊、交换机室、预热器室和室内煤气主管周围，严禁吸烟。v (13)烟道走廊出入口，必须设薛煤塔、炉间台的机侧或炉端台的尽头处：v (14)地下室应加强通风，其两端应有安全出口。v (15)地下室煤气分配管的净空高度不宜小于1.8m。v (16)地下室煤气管道的冷凝液排放旋塞，不得采用铜质的。v (17)地下室煤气管道末端应设自动放散装嚣，放散管的根部设清扫孔。v (18)地下室焦炉煤气管道末端应设防爆装置，v (19)烟道走廊和地下室，应议换向前3 min和换向过程中的音响报警装置v (20)交换机室或仪表室不应设在烟
34、道上。用高炉或发生炉煤气加热的焦炉，其交换机室应配备隔离式防毒面具。v (21)在无充氮情况下，煤气调节蝶阀和烟道调节翻板，应设有防止其完全关闭的装置；有自动充氮保护装置的，充氮前应关闭。v (22)交换开闭器调节翻板应有安全孔，保证蓄热室封墙和交换开闭嚣内任何一点的吸力均不低于5 Pa。v(23)高炉煤气因低压而停止使用后，在重新使用之前，必须把充压的焦炉煤气全部放散掉。v （24）采用高炉煤气、发生炉煤气等贫煤气加热的焦炉地下室必须设置固定式一氧化碳检测及报警装置。v （25)禁止在烟道走廊和地下室带煤气抽、堵盲板。v （26）l焦炉地下室水封应保持完好状态，v 管式炉出现下列情况之一，应
35、立即停止煤气供应：v 煤气主管压力降到500 Pa以下或主管压力波动危及安全加热。v 炉内火焰突然熄灭。v 烟筒（道）吸力下降，不能保证安全加热。v 炉管漏油、漏气。v 煤气管道泄露。（二）炉焦气煤净化、回收工艺过程安全v 1焦炉煤气净化、回收工艺v焦炉煤气净化、回收过程中可以回收没有燃烧过的有机物质，回收物质的价值比煤气本身要离坡焦炉煤气净化回收的后续工艺有净化回收、苯精制等。从集气管收集起来的粗煤气经过初冷，温度保持在28左右，通过鼓风机输送到后面工艺。鼓风机前叫负压系统，鼓风机后叫正压系统。通过电捕焦油器除焦油，再脱碳、脱硫、脱氰，回收氨，将因脱硫时上升的温度进一步冷却，之后用洗油（有机
36、溶剂）洗煤气，回收其中的苯此时煤气挣化过程基本完成。图2-8为焦炉煤气净化、回收工艺流程示意图。v2焦炉煤气净化回收区域布置及设备结构要求v (1)区域布置要求v 新建焦炉应布置在居民区夏季最小频率风向的上风侧，其厂区边缘与居民区边缘相距应在1 000 m以上，中间应隔有防护林带.v 在钢铁联合企业中，焦炉宜靠近炼铁并与高炉组轴线平行布置。焦炉组纵轴应与常年最大频率风向夹角最小。v 新建焦化厂的办公、生活和卫生设施应布置在厂区常年最小频率风向的下风侧。v 煤气净化车间应布置在焦炉的机侧或端，其建（构）筑物最外边缘距大型焦炉炉体边缘不应小于40 m，距中、小,型焦炉不应小于30m。v 当采用捣固
37、炼焦工艺，煤气净化车间布置在焦侧时，其建（构）筑物最外边缘距焦炉熄焦车外侧轨道边缘不应小于45m（当焦侧同时布置有干熄焦装置时，该距离为距干熄炉外壁边缘的距离）。v 煤气净化区内，不应布置与煤气净化装置无关的设施及建（构）筑物，v 煤气总管放散装置宜布置在远离建筑物和人员集中地点。v 煤气初冷器（塔）应正对抽气机室，按单行横向排列，初冷器出口煤气集合管中心线与抽气机室的行列线距离应不于10 m。v 煤气冷却、净化系统的各种塔器与厂区专用铁路中心线的距离应不小于20m，与厂区主要道路的最近边缘的距离应不小于10m。v(2)设备结构要求v 煤气回收系统的设备结构也符合下列规定v 装煤车的装煤漏斗口
38、上苴有防止煤气、烟尘泄漏的设施、炭化空装煤孔盖与盖座间，炉门与炉门门框间应保持严密。v 上升管内应设氨水、蒸汽等喷射设施。v 一根集气管应设两个放散管，分别设在吸气弯管的两侧，并应高出集气管走台5 m以上，放散管的开闭应能在集气管走台上操作v 在吸气弯管七应设自动叠力调节翻板和手动压力调节翻饭v 交换装置应按先关煤气一后交换空气、废气，最后开煤气的顺序动作，要确保炉内气流方向符合焦炉加热系统图。交换后应确保炉内气流方向与交换前完全相反，交换装置的煤气部件应保持严密。v 焦炉地下室、机焦两侧烟道走廊、煤塔底层的仪表室、煤塔炉问台底层、集气室，仪表间，都属于甲类火灾危险厂房。v 设有汽化冷却的上升
39、管的设计和制造，应符合现行有关锅炉压力容器安全管理规定。v 焦炉地下室、焦炉烟道走廊、煤塔炉间台底层、交换机仪表室等地，应按2区1选用电气没备，并应设有事故照明。v煤气冷却、净化系统的设备结构应符合v下列规定：v 煤气冷却及净化系统中的各种塔器应设有吹扫用的蒸气管v 各种塔器的入口和出口管道上应设有压力计和温度汁。v 塔器的排油管应装阀们、油管浸入溢油槽中，其油封有效高度为计算压力加500 mm。v 电捕焦油器应遵守工业企业煤气安全规程中相应的规定要求。但电捕焦油器设在抽气机前时，煤气入口压力允许负压，可不设泄爆装置。在鼓风机后，应设泄爆装置，设自动连续式氧含量分析仪，煤气含氧量达I%时报警，
40、达20%时切断电源。v(三)煤气净化重点操作安全v (1)电捕焦油器安全操作v 电捕焦油器运行期间严禁一切人员上工作平台。v 充电压行前，先把上部夹套充蒸汽预热高压绝缘部分10 min以上（避免出现冷凝水影响绝缘效果），采样分析氧气含量不超过0.6%时再将高压电投入运行。v 设备运行期间，下部加热蒸汽盘管必须常开，以保证焦油顺利排出。v 因没备检修或临时停电，停电后必须将塔内电容器作放电处理。v 当氧气含量超过0.8%时，应切断高压电电源，待氧气含量在0.6%以下耐，再将高压电投入远行。v 电捕焦油器运行时，其顶部绝缘处温度必须在规定范围内(80-100。C)。v鼓风岗位工作应注意的安全。v
41、鼓风机的周围不允许跋悃和随意动火v 鼓风机的生产操作和开、停车必须严格执行技术操作规程。v 鼓风机检修时，须先将鼓风机出人口煤气管道封好水，方准解体检查和检修。v 鼓风机后煤气管道漏气或发生着火时，应降低吸力和机后压力，但机后压力不低于50 Pa。v 确保鼓风机油系统不漏油，操作时注意漏油不能滴在汽管、汽门或汽箱上。v 当煤气含氧量严重超标时，应立即切断电捕焦油器电源，检查处理至正常。（四）、煤气气净化过程中特殊操作 v(1)煤气含氧超标的处理v 立即切断电捕焦油器电源。v 检查吸力是否过大，降低吸力。v 检查机前煤气设备是否漏空气。v 通知有关部门检查焦炉操作是否窜入空气。v 工段范围内停止
42、一切动火作业。v 若含氧快速上升，作停鼓风机的准备。v风面吸力波动的处理。v 如鼓风机前吸力大，集气管压力低，一般设备阻力正常，煤气发生量减少，可以降低鼓风机转速，关小煤气入口阀门，必要时还可开煤气循环管阀门。v 如煤气吸力小，集气管压力增大，可按各可能因素分析原因如个别设备阻力大，说明煤气设备封塞，可以一方面通知阻力升高的单位消除堵塞现象，一方面提高透平鼓风机转速，开大电鼓风机煤气人口或关小煤气循环管升闭器调节。同时可适当提高鼓风机转速，开大煤气入口阀进行调节。v 如煤气吸力小，压力小，此时要逐项分析以下原因：a煤气输送量；b计起仪表是否可靠；c机前、机后系统煤气阻力，局部设备管道阻力是否正
43、常；d确认鼓风机性能；e是否漏空气。v (3)开机时鼓风机不抽煤气的处理。v 平衡煤气量的分配，避免其他风机抢煤气。v检查封水是否放完，重新放水。v 检查透通排液管，放净机前积液。v 机前煤气管道扫汽清扫积萘，避免堵塞煤气管道。v 检查煤气阀门，确认是否掉砣。v（4）初冷器前吸力低的处理。v 提高初冷器煤气出入口阀门。v 提高鼓风机转速或煤气人口阀门。v 关闭煤气循环管阀门。v 适当降低煤气出口温度。v 透通机前、机后排液管、水划槽（含制冷站水封槽），v 联系脱硫、硫铵、粗苯等岗位，处理设备阻力、塔后压力。v 检查透通初冷器排液管、电捕焦油器前后排液管。v 机前煤气管道漏点及蒸汽漏点处理。v
44、降低电捕焦油器、初冷器阻力，v（5）初冷器前吸力高的处理。v 适当降低鼓风机转速或关小煤气入口阀门，必要时开煤气循环管v 如集气管压力高，开大刮渣槽出入口阀门或增开刮渣槽。v 通知计控处理仪表问题。v 联系脱硫、硫铵、粗苯等岗他，检查洗苯塔后煤气压力是否过低、煤气管道有无泄漏。v (6)机后压力大的处理。v 联系脱硫、硫铵、粗苯等岗位，处理设备阻力、塔后压力。v 检查透通机后煤气管道排液管、水封槽。v 关闭煤气循环管阀门、提高鼓风机转速或煤气入口阀门。v 如机后压力直线上升，超过规定压力，通知调度室，关闭鼓风机煤气出口阀门，低速运转。v(7)机后压力小的处理。v 联系脱硫、硫铵、粗苯等岗位，检
45、查洗苯塔后堞气压力是否过低、煤气管道着无泄漏，v 确认煤气发生量，适当降低鼓风机转速或关小煤气入口阀门，必要时开煤气循环管，v 机后煤气管道水封槽内无液封。v 煤气净化过程中不仅存在煤气泄露危险还涉及一些危险有毒物质，如氨、硫酸，笨及萘等。此外，电捕集过程存在高压系统。因此，在生产前检查，开工、停工顺序，初冷器操作，电捕槽及各焦油、氨水槽操作，鼓风机操作，透管操作，循环氨水泵以及剩余氨水泵的操作-，机化槽及各焦油、氨水贮槽的操作，氨水过滤器的反洗操作，异常情况的操作，停电操作，停汽（停氮气）、停化产循环水操作等操作中，要严格执行生产操作规程。四四.铁合金炉煤气系统安全铁合金炉煤气系统安全v铁合
46、金是由铁元素不小于4%和一种以上（含一种）金属或非金属元素组成的合金，在v钢铁和铸造工业中作为合金添加剂、脱氧剂、脱硫剂和变性剂使用。v 铁合金的冶炼方法有电炉冶炼、金属热法冶炼、真空冶炼、高炉和转炉冶炼，铁合金电炉是冶炼铁合金的主要设备。v 电炉分为还原电炉和精炼电炉两类。还原电炉又称埋弧电炉或矿热电炉，采取电极插入炉料的埋弧操作。还原电炉有敞口、封闭（或半封闭）等形式，考虑到对环境的影响，多采用封闭式。炉体有固定、旋转等各种形式。精炼电炉用于精炼中碳、低碳、微碳铁台金。v铁合羟炉结构如图2-10所示。v铁合金炉煤气净化E艺流程如图2-11所示。v1铁合金炉厂区区域布置v (1)厂区办公室和
47、生活室宜建在厂区夏季最小频率风向的下风侧，距电炉100 m以外。炉前休息室、浴室和更衣室可不受此限。v (2)氧气站、油库、煤气柜等火灾危险性较大的设施，以及产生大量烟、尘或有害气v体的设施，应布置在厂区复季最小频率风向的上风侧。v (3)电炉煤气净化设备宜布置在厂房外。设备问应保证通风良好，主要设备之间的净间距应不小于1m。设备与建筑物的挣间距应不小于2m。v (4)电炉煤气净化区域，不宜没置生活室和与净化无关的操作室。v (5)精整工作场地，不宜设在浇注间。v (6)电炉间距离符合有关规定，如果在两座电炉之间建除尘净化没施，则炉间距宜相应加大6 m。同一厂房内，电炉不宜多于5座 v2煤气净
48、化与回收一般规定v (1)煤气区域宜独立、密闭，并应有警示标志、v (2)在煤气区域巡视、检查净化设备时应有两人以上，并携带便携式一氧化碳检测报警仪v (3)铁合金炉煤气的输配、贮存，煤气设施的操作、检修、试验及审故抢救等，均应遵守工业企业煤气安全规程有关规定。v (4)煤气作业区各操作点、易泄部位，宜设一氧化碳自动临测报警装置v (5)煤气含氧量不应超过2%，达到2%时，应能自动报警并处理放散，含氧量分析的问隔时间不应超过1h。v 3封闭电炉煤气净化设备的结构要求v (1)净化系统的负压管道及设备，不应多炉共用。v (2)净化回收装置应设置泄爆孔，泄爆膜上应有保护罩 v(3)净化设备应设放散
49、管，管上的放散阀应位于管道最高处、管道末端或靠近阀门。v (4)净化设备及管道应设蒸汽、氮气或合格烟气吹扫管。吹扫气体压力不应超过被吹扫设备成管道的试漏压力。吹扫管不用时，应与被吹扫设备或管道断开。v (5)净化抽风机的出口应设逆止水封，水封压力为系统最大工作压力加5x10-3MPa.v (6)净化烟道下降管的上端，应设清扫孔。v (7)湿式除尘洗涤塔和文氏管等设备，其污水排出管的水封高度应根据系统负压情况与水封槽的几何尺寸确定。水封槽应封闭，并设放散装置。v4煤气设备的严密性试验v (l)煤气设备应进行严密性试验，试验结果应符合下列要求：v 试验压力：抽气机前的煤气管道，采用抽气机最大负压的
50、绝对值510-3 MPa.，其它部分，采用计算握力加5xl0-3MPa但不应低于0.03 MPa。v 试验方法：用压缩空气打压，达到规定值后，用肥皂水检查。v 合格标准：试验2h，室内外管道每小时平均泄漏率不大于1%。v (2)闸阀、水封、冷却塔等，安装前应进行单体严密性试验，试验压力为汁算压力的1.05倍。打压后稳压5 min，用肥皂水检查焊缝、填料、密封面，如无渗漏，则为合格v 5煤气回收安全操作v (1)煤气回收前，应用炉内煤气燃烧产生的合格烟气置换煤气系统的空气。v (2)煤气回收时，电炉各部位应严密封闭，不应随意打开炉门。如需打开炉们，应事先通知煤气净化人员，采取相应措施，方可进行。