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煤气安全技术知识
职工培训系列课件煤气安全技术知识1. 概述冶金煤气分类冶金煤气为原料到冶炼过程的副产品，根据工 序划分为以下几类： 焦炉煤气(城市煤气) 高炉煤气 转炉煤气 富氧竖炉煤气 铁合金炉煤气 另外，如果燃气资源量不足根据情况生产发生 炉煤气或引进天然气、液化石油气等。焦炉煤气生产工艺介绍
烟煤干馏1270℃，析出烷烃类气体经过裂解 形成荒煤气采 入 厂 样 煤 化验 验收 贮 煤 罐 煤备作业区 管式炉 洗苯塔 终冷塔 配煤 粉 碎 机 贮煤塔 炼焦炉 荒 煤 气 电捕 气体 焦炭 干熄炉 晾焦台 大振筛 运 焦 作 业 区化验室炼焦作业区 饱和器 结晶槽 鼓风机重苯罐脱苯塔轻苯罐横管冷却器小振筛 焦仓冷凝液煤气管网 脱硫塔 解析塔 燃烧炉 转化塔 硫酸储罐 焦油氨水分离槽成品库离心机硫化床干燥机 硫铵包装机超级离心机焦油成品销售外发WSA冷却器 硫铵成品库 销售外发高炉煤气生产工艺介绍焦炭燃烧：O2+2C → 2 CO 800℃以下，间接还原， 3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO → 3FeO+ CO2 FeO+CO → Fe+ CO2 1100℃以上，直接还原，FeO+CO→Fe+CO2 CO2 +C → 2CO FeO+C → Fe+CO高炉煤气生产工艺介绍放散塔 总 管 网 4350 高炉 高炉煤气 重力除尘 环缝洗涤塔 减压阀组 填料脱水器填料脱水器 热风炉 干法除尘填料脱水器 1800 高炉 高炉煤气 重力除尘 总 管 网湿法除尘减压阀组干法除尘 热风炉放散塔转炉煤气生产工艺介绍转炉吹氧脱碳产 生转炉煤气燃气单一组份气体的性质? 可燃气体成分： CO、H2、CH4、CmHn、H2S ? 不可燃气体成分： CO2 、N2 水蒸气和少量的氧气? 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1/14，即在标准大气 压,0℃下，氢气的密度为0.0899g/L。 ? 氢气是一种无色、无嗅、无毒、易燃易爆的 气体。难溶于水 ，燃烧产生淡蓝色的火焰， 热值：2578kcal/m3，爆炸上限%(V/V)：75 ， 爆炸下限%(V/V)：4，着火温度：580℃ ? 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。? 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,和空气密度 (标准状况下)1.293g/L相差很小，这也是容 易发生煤气中毒的因素之一.不易溶于水。 ? 燃烧时发出蓝色的火焰，放出大量的热。 ? 热值：3020kcal/m3，爆炸上限%(V/V)：74 ， 爆炸下限%(V/V)：12.5，着火温度：644658℃ ? CO属血液窒息性气体? 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。 ? 甲烷是无色、无味、可燃的气体。甲烷对空气的重量比是 0.54，比空气约轻一半。甲烷难溶于水 ，甲烷燃烧产生明 亮的蓝色火焰，热值：8576kcal/m3，爆炸上限%(V/V)： 15 ，爆炸下限%(V/V)：5.3 ，着火温度：650-750℃ ? 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，使人窒息，有单纯性窒息作用。当空气 中甲烷达25%-30%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，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。? 硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的剧毒气体，溶 于水，比重1.19。易燃气体，火焰为蓝色。热值 ５５８５kcal/m3，爆炸上限%(V/V)：４５，爆炸 下限%(V/V)：４ ，着火温度：３６４℃。 ? 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０.１％的H2S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、“氢脆”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(TJ36-79) 车间空气中有害物质的最高容许 浓度：10毫克/立方米 中国(TJ36-79) 居住区大 气中有害物质的最高容许浓度：0.01毫克/立方米 (一次值)? ＣＯ２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 造成温室效应的主要来源。燃气化学成分比较2010年太钢燃气成分统计成分焦炉煤气CO5.9H262.1CH423.4O20.6N25.2CO21.5CnHm1热值（MJ/Nm3）16.70转炉煤气高炉煤气 天然气60.2924.06 0.182.523.07 00.090.02 91.30.810.58 0.219.9152.1 2.816.3820.18 1.500 3.87.933.38 35.40易燃、易爆性：焦炉煤气&天然气&转炉煤气&高炉煤气 CO毒性： 转炉煤气&高炉煤气&焦炉煤气&天然气特性分析1、原理： （1）易燃性： 2H2+O2→2H2O CnHm+(n+m/4)O2 →(m/2)H2O+nCO2 2CO+O2→2CO2 燃烧必要条件： 可燃物+助燃物+着火源焦炉煤气： 高炉煤气： 转炉煤气： 混合煤气： 天然气： 550-650℃ ~750℃左右 ~530℃ 650～750℃ ~550℃左右火着火能源2 、易爆性： 化学爆炸 + 物理爆炸 （燃烧热）（压力升高） 条 件： 可燃气与含氧气混合物+ 相对密闭空间 + 着火能源 几种燃气爆炸极限比较燃气 高炉煤气 转炉煤气 天然气 焦炉煤气 爆炸极限（空气中体积）% 下限 35.0 12.5 5.0 4.5 上限 72.0 74.0 15.0 35.8爆炸范围（爆炸极限）：爆炸范围是指可燃物质（可燃气体、蒸汽和粉尘）与 空气（或氧气）必须在一定的含量范围内均匀混合，形成预混气，遇到着火源才会发生爆炸，这一含量范围称为爆炸极限。而爆炸范围中浓度低的一端叫爆炸下限， 高的一端叫爆炸上限。3、 易中毒： CO 含量高 条件：CO浓度+ 时间 单位换算：COO2CO含量30mg/m3(24ppm)工作时间可较长时间工作 入内连续工作时间不应超过1h入内连续工作时间不应超过0.5h& 50 mg/m3(40ppm)& 100 mg/m3(80ppm&200 mg/m3(160ppm)入内连续工作时间不应超过15min~20min2、 基本概念：热值 重度、比重 温度、压力、流量 回火、脱火热值 (1)热值概念：指每一标准立方米（1 Nm3）燃气完 全燃烧时放出的热量。 低位热值=高位热值-水蒸气凝结热 单位：Kcal/Nm3、MJ/Nm3 单位换算：1Cal=4.1868J(2)计算方法：2H2 + O2 → 2H2O + Qd 1mol 1/2mol 1mol 1Nm3 1/2Nm3 1Nm3 10.76MJ/Nm3 2CO + O2 → 2CO2 + Qd 1mol 1/2mol 1mol 1Nm3 1/2Nm3 1Nm3 12.64MJ/Nm3 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O + Qd 1mol 2mol 1mol 2mol 1Nm3 2Nm3 1Nm3 2Nm3 35.71MJ/Nm3 C2H4 + 3O2 → 2CO2 + 2H2O + Qd 1mol 3mol 2mol 2mol 1Nm3 3Nm3 2Nm3 2Nm3 59.06MJ/Nm3焦炉煤气 可燃成分 CO H2 CH4 C2H4 综合计算体积含量 （%） 5.9 62.1 23.4 1.0 92.4单位发热量 成分热量 （ MJ/Nm3 ） （ MJ/Nm3 ） 12.64 0.75 10.76 6.68 35.71 8.36 59.06 0.59 16.38(3)检测方法：成份分析法（气相色谱仪） 燃烧法（燃烧式热值仪）冶金燃气热值： 天然气： 35.4 MJ/Nm3 焦炉煤气：16.7 MJ/Nm3 转炉煤气：7.93 MJ/Nm3 高炉煤气：3.38 MJ/Nm3混合燃气热值计算公式： Qm = QcVc+ QBVB+ QNVNQm――混合燃气热值， MJ/Nm3 Qc，QB，QN ――单种燃气热值，MJ/Nm3 Vc， VB， VN――单种燃气体积百分比，%重度、比重（1） 重度:指单位体积燃气所含物质的重量。 公式：γ＝G/V 单位： Kg/m3 ，Kgf/m3 （密度：ρ＝M/V, 单位 Kg/m3 ） 重度与密度区别：重度用于工程单位制，密度用于国际单 位制。关系： γ＝ρg （2）比重：燃气重度与同状态下空气重度的比值 公式：S＝ γ/ γa Sm＝ γ/ 1.293（3）几种燃气重度比较燃气 高炉煤气 重度γ（ Kg/m3 ） 1.33 比重S（空气＝ 1） 1.03转炉煤气焦炉煤气1.340.461.040.36天然气0.740.57温度、压力、流量 （1） 温度a.概念：表示物质冷热特性和程度的参数。 b.表示方法： 摄氏温标 t，℃ 绝对温标 T，K T ＝273.15 + tc.检测方法：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d.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。（2）压力a.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 b.表示方法： 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 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气压之差。 关系：P（绝对压力）=B（大气压力）+Pb（表 压）c.单位：Pa, mmHg, mmH2O, atm, bar。 换算：1 atm＝ 1bar ＝ 101.325KPa ＝760mmHg ＝10.3mH2Od.真空度：表压力的负压值的大小。 真空度＝(OPbO/大气压)×100%e.压力检测： 现场显示：弹簧式压力表 远传显示：压力变送器+显 示仪 f. 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 损压力检测设备，或吹扫介质高 压冲击造成检测设备机械损坏。（3）流量a.分类：质量流量： Kg/h 体积流量： Nm3/h 关系：质量流量＝体积流量×密度 b.体积流量计算公式： C0 ―孔流系数 A0 ―孔板小孔截面积 εk ―介质体积膨胀系数 P1和P2 ―孔板前后压力 ρ ―孔板处介质密度（根据孔板处介质压力和温度 计算）c.注意事项： 煤气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。回火脱火助燃空气（1）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， 即发生了回火事故。 轻微时发生鸣爆， 严重时爆炸。煤气正常助燃空气煤气压力太低回火（2） 脱火： 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。助燃空气煤气压力太高脱火焦炉煤气的生产及其利用 焦炉煤气生产原理： 干馏：炼焦煤在隔绝空气条件下加热煤炭 胶质体 100～200℃ ＞350℃ 400～500℃ 半焦 450～550℃ ＞550℃ 黑色焦炭 ＞800℃ 银灰色焦炭 ＞℃水分大部分煤气（ 、 、 、 ） 焦油煤气( )NH3.H2O 荒煤气 800℃冷水 50Pa桥管80-85℃ 乙醇胺汽液分离器 焦油油初冷器25-40℃电捕焦焦油 终冷器加压机6.0KPa 饱和器 NH3净煤气 管网 脱硫 H2S 洗苯塔 苯萘焦炉煤气的综合利用a.用作气体燃料。目前我公司焦炉煤气用来供给加热燃烧设 备，直接燃烧，譬如热连轧加热炉、高炉热风炉、炼钢烤 包、发电锅炉等。 b.利用焦炉煤气发电。我国许多焦化企业将剩余焦炉煤气用 于发电，发电形式有三种，分别为蒸汽发电（热电联产）、 燃气轮机发电和内燃机发电。 c.利用焦炉煤气制氢。焦炉煤气中氢含量达到55%～60%， BOC公司利用焦炉煤气变压吸附制氢（PSA）从冷焦炉煤 气中分离氢气，制取氢气纯度99.99%。 d.利用焦炉煤气作为生产直接还原铁还原剂。氢的还原潜能 是一氧化碳的14倍，利用焦炉煤气加工还原剂炼铁可以降 低炼铁焦比，还原铁的金属率可达94% 。e.利用焦炉煤气在高炉中喷吹炼铁。因氢气的还原潜 能与一氧化碳的还原潜能之比为14：1，计算焦炭 的还原当量与焦炉煤气的还原当量之比为1：1， 因此焦炉煤气通入高炉替代焦炭作为还原剂，提高 焦煤资源的利用率，缓解焦煤紧张问题。 f.利用焦炉煤气作为化工原料生产合成气。焦炉煤气 制合成氨―尿素或生产甲醇或提取有效成份合成天 然气（SNG/CNG/LNG）。 h.利用焦炉煤气直接生产合成气。焦化厂直接生产焦 炭和还原性气体，即高温荒焦煤气从炭化室收集后 直接经过热裂解炉，将焦炉煤气中的煤焦油、粗笨、 氨、萘等有机物热裂解成以CO和H2为主要成分的 合成气体。该合成气体可以作为生产合成氨、生产 甲醇―二甲醚等的原料气，也可以生产直接还原铁。高炉煤气及其利用（1）.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逆流运动中：还原顺序为 Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe焦炭燃烧：O2+2C → 2 CO 800℃以下，间接还原 3Fe2O3+CO→2Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO → 3FeO+ CO2 FeO+CO → Fe+ CO21100℃以上，直接还原， FeO+CO→Fe+CO2 CO2 +C → 2CO FeO+C → Fe+CO（2）.太钢高炉煤气回收工艺西干法布袋除尘北均压管电引射放散高引射放散填 料 脱 水 器68 放 散流量计电引射放散流量计炉 4350重 力 除 尘流量计电环 缝 洗 塔电旋 流 脱 水 高压阀组填 料 脱 水 器引射放散图示说明电动尘气阀 电动调节蝶阀 电动盲板阀 脱水器 盲板法兰 流量孔板预热炉高 炉 煤 气 总 管 网5#高炉热风炉（3）.产量 太钢高炉煤气总产量约130万Nm3/h, 其中4350高炉煤气产量约70万Nm3/h,1800 高炉煤气产量约35万Nm3/h,1650高炉煤气 产量约25万Nm3/h。 影响煤气产量的主要因素：高炉利用系数， 高炉鼓风富氧比例及炉温等。（4）.质量a.公司质量指标b.质量指标异常对生产运行的不良影响 热值波动。高炉煤气热值波动的不良影响如 下： 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。c.质量指标异常对生产运行的不良影响 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。 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侵蚀破坏，且损坏 TRT和CCPP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5～10mg/m3以下，温度 低于40℃，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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 40℃。 应对措施： 保证干法TRT出口喷淋降温装置正常运 行。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。 应对措施： 干法TRT装置正常运行、净化高压阀组正常； 用户正常使用煤气，放散塔和气柜正常运行调节 压力。 高炉煤气腐蚀 国内大型高炉煤气净化系统投运干法、TRT发 电后，TRT后部管道煤气冷凝水呈现强酸性，PH 最低值达到1以下，管道设施均出现严重腐蚀。（5）.高炉煤气综合利用a.用作气体燃料。 目前我公司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、热连轧加热炉、发电锅炉 b.利用高炉炉顶煤气余压，通过余压透平发电机（TRT）， 低压煤气进入高炉煤气管网。譬如五高炉炉顶煤气经过 TRT后内能（压力0.25Mpa、温度约200℃）降到 （0.02Mpa，45℃）。 c .利用过剩高炉煤气供给CCPP，高炉煤气在燃机燃烧发电， 余热生产蒸汽再次发电。 d. 利用过剩高炉煤气供给发电锅炉，开展热电联产。转炉煤气（1）.转炉生产原理 转炉氧气吹炼时氧化放出大量热能，铁水温 度达1670℃左右。冶炼过程中一氧化碳主要 是来源于氧化亚铁与溶于铁水中的碳进行化 学反应的结果，其反应式为：Feo+C=Fe+CO 在冶炼过程中，氧气的纯度在99.6％左 右，含氮小于1％，但是往往由于炉口及烟道 等泄漏进入空气使炉气中含氮量可到10％左 右。由于氧气在吹炼过程中的溶池内金属表面 上的反映总是放热反应，所以炉内靠近溶池 表面上的炉气成份基本上是CO和O2，随着炉 气的上升，剩余O2和CO在进入烟道口时又在 少量的空气助燃下进行反应,又生成了O2和 CO2，所以在炉气中的主要成分是CO，其次 有少量的CO2和微量的氮气和氧气。但是O2 能助燃,容易一起CO的爆炸,所以O2是回收煤 气的大敌,当O2含量大于2%时就不能回收煤气 ,以免造成事故。（2）.转炉煤气回收转炉煤气生产。转炉煤气的回收在每炉钢冶炼过 程中,共分三部分进行 a.冶炼前期 由于吹炼刚开始,铁水中的硅,锰,磷等元素首先同 氧反应,在反应的同时,这些元素迅速下降,达到含 量很低的水平,在温度增加的同时,碳氧反应也逐渐 趋于激烈,脱碳速度加快,烟气中一氧化碳含量也逐 渐上升到可以回收的水平.这个过程一般进行2－3 分钟左右,在此期间煤气不回收。b.冶炼中期 脱碳速度达到某一值后,基本上不再升高,稳定在 这个水平上,同时一氧化碳含量较高,达到回收条件 ,达到回收条件(35%),这个过程持续8－10分钟,有 的高达12分钟,在此期间为煤气回收期。 c.冶炼后期 碳氧反应式铁水中的含碳量不断下降,同时转炉 烟气中的一氧化碳含量也很快下降,当低于35%以 下时为煤气不回收期,这个过程约2－3分钟。（3）净化OG法：? LT法：（4）.产量目前二钢北区两座180吨转炉煤气产量5.3万Nm3/h,热 值7.68MJ/Nm3;南区两座80吨转炉煤气产量2.8万Nm3/h, 热值6.5MJ/Nm3. 影响转炉煤气产量的因素： a.决定转炉煤气回收水平的关键因素是转炉煤气回收主体设 备（如活动烟罩、汽化冷却、除尘器、鼓风机、三通阀或 盅形阀等）是否正常运行。该主体设备正常运行直接决定 转炉煤气的回收产量和质量。 b.决定转炉煤气回收利用水平的重要因素是转炉煤气输配设 备（如转炉煤气柜、加压机以及CO、O2等检测仪器）是 否正常运行。该输配设备如果运行异常，转炉煤气无法及 时供给用户会导致柜高拒收。（5）.质量a.公司质量指标b.质量指标异常对生产运行的不良影响 热值波动。 转炉煤气热值波动的不良影响如下： 影响用户加热效率、能耗控制。如果转炉煤气热 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 果热值偏高，用户没有及时调大配风，转炉煤气 燃烧效率下降，造成能源浪费。对于煤气混合站， 转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，影响后部用户正常生产。应对措施： 有效控制转炉移动烟罩运行时间，根据CO浓 度严格回收。同时也要避免转炉煤气回收系统有 氮气、蒸汽等动力介质串入对煤气热值产生的不 良影响。 含氧量超标。 氧含量超标如果达到爆炸下限，直接危及转 炉煤气系统安全。 应对措施： 转炉煤气回收发现氧含量超标1.0%，立即采 取拒收措施。b.质量指标异常对生产运行的不良影响 含尘量超标 含尘量超标严重时直接损坏气柜后加压设备运 行寿命，堵塞管路系统排水器，严重时对用户煤 气设备烧嘴发生堵塞，影响正常运行。 应对措施： 北区保证干法电除尘正常运行，南区保证湿法除 尘和气柜后电除尘正常运行。温度超标 如果转炉煤气进气柜前温度超标，为危及气柜皮膜运 行寿命；同时温度偏高，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； 由于煤气含水量大也可能对用户产品质量产生影响。 应对措施： 保证干法TRT出口喷淋降温装置正常运行。 转炉煤气压力波动 转炉煤气压力波动，压力过高影响后部混合系统正常运 行。 应对措施： 气柜后加压机正常运行。（6）.综合利用a.用作气体燃料。目前我公司转炉煤气用来供给 加热燃烧设备，直接燃烧，譬如热连轧加热炉、 不锈热轧厂2#炉、石灰窑双膛炉、型材厂初轧均 热炉等。 b.用户化工原料。过剩转炉煤气经过变温吸附法 净化转炉煤气，使转炉煤气满足甲醇生产条件。 再将转炉煤气加配到焦炉煤气中生产甲醇。5.其它燃气（1）.富氧竖炉煤气原理： 太钢加工厂将炼铁厂、炼钢厂、轧钢厂等碳 钢和不锈钢粉尘，运至散装料间，分干湿两部分 贮存，与焦粉、水泥配料混匀后，压制成碳块， 经烘干成型后，送至散装料仓中，与焦炭、钢渣 一同加入富氧竖炉中，经冶炼还原成铁水，运往 一炼钢厂或新不锈钢厂。净化： ? 竖炉煤气清洗系统：包括旋风除尘器、煤气洗涤 塔、离心式洗涤器、水滴去除器、增压器及安全 水封、火炬系统； ? 三台竖炉，两开一备。配备了两套煤气清洗系统 与其相连，煤气清洗和炉子之间用顶部煤气滑板 阀分离开，通过阀门的切换将工作炉与煤气清洗 系统连接，并将备用炉与煤气清洗系统断开。 ? 每套煤气清洗系统包括一个旋风除尘器、煤气洗 涤塔，离心式洗涤器和水滴去除器；两套增压器 及安全水封；两套火炬系统。富氧竖炉煤气质量：（2）.天然气? 天然气气源：陕京二线太原东山主干线。 ? 气源质量：低位发热值32.5－37 MJ/Nm3、硫化 氢含量Q20 mg/Nm3、CO2含量Q3 ％（3）.其它 ? 水煤气炉（二段炉） ? 煤炭气化炉（鲁奇炉、壳牌炉、德士古炉）? 还原气发生炉（宝钢罗径）5.煤气综合平衡高炉煤气综合平衡：高炉煤气优先满足用 户是高炉热风炉，其次焦炉，再次日常用 户，最后为缓冲用户。如果高炉休风，煤 气不足，首先停用缓冲用户。焦炉煤气综合平衡：焦炉煤气优先满足烧结、高 炉和炼钢用户，其次轧材、型材和石灰窑，最后 为能源动力总厂（锅炉掺烧）。因为发电工序锅 炉燃烧高炉煤气需要焦炉煤气伴烧，因此通常情 况下正常使用。综合平衡短缺2.35万Nm3/h，其 余部分需要额外引进城市煤气补充。由于城市煤 气气源波动，无法保证公司稳定使用。当无法引 进城市煤气供给热连轧等焦炉煤气用户时必须再 引进部分天然气供给轧钢系统混合煤气用户热连 轧。转炉煤气综合平衡：目前北区转炉煤气全 部供给2250热连轧或间接供给 1549热 连轧。南区转炉煤气用户无法消耗全部转 炉煤 气，过剩转炉煤气倒充高炉煤气管网。六、 煤气置换、动火、设备内和带压作业1.煤气置换作业的安全操作（1）.置换方法简介：a.直接置换法：危险性较大，一般不宜使用。 b.惰性气体置换法：安全可靠。 c.蒸汽置换法：安全可靠。 d.空气置换法：不安全，不宜使用。（2）.气体置换方式 a．两步置换法 蒸汽置换法 惰性气体置换法具备动火 堵盲板 具备内部作业 内部作业完毕 抽盲板爆发合格b．一步置换法 一步置换就是直接置换，在置换过程中只涉及空气 和煤气。 空气置换法 空气 直接置换法 堵盲板 具备内部作业煤气点火具备内部作业（3）.置换方案及安全条件a．置换方案 煤气设备、设施置换方案视煤气设备、设施的 情况不同 而异。 全蒸汽置换 分级置换 分支管网直接置换 注意： 蒸汽置换作业防止发生管道吸瘪事故或压力过高 冲破管道事故。b．置换的安全条件①置换过程中，严禁在煤气设施上拴、拉电焊线， 煤气设施40 m以内严禁火源。 ②煤气设施必须有可靠的接地装置，站内接地电阻 不大于5 Q，站外接地电阻不大于10 Q。 ③用户末端具备完善的煤气放散设施，保证取样阀 及放散阀安装正确与完好。 ④完善的吹扫装置。 ⑤支管系统用压缩空气置换、试压时，一定要根据 压力选用有足够强度的煤气盲板。 ⑥必须有两台合格的煤气报警器及对讲机。（4）.停送煤气作业⑴制订检修计划，包括检修范围、停送气时间、单项安全措施、负责人 等； ⑵按已经批准的检修计划时间准时止火，反复确认； ⑶关闭支线进口煤气阀门，堵好盲板，可靠隔断煤气； ⑷打开末端放散，通入氮气或蒸气吹扫管道内残余煤气，采集气样做分 析； ⑸气样达到合格标准后下动火令； ⑹检修完毕反复检查，合格验收，具备送煤气条件，交回动火令； ⑺根据用户要求抽盲板； ⑻确定送气后打开末端放散，管中通入氮气或蒸气，驱赶残余空气，化 验氧含量合格后停氮气或蒸气； ⑼打开进口阀门，引入煤气，在末端做爆发试验合格后关放散； ⑽开燃烧炉助燃风机、不送风，打开烟道，先点火后给煤气，逐个打开 烧嘴阀门。如有点不着的烧嘴，排除故障后，将炉内混合气体排净后 重新开始点火程序。烧嘴全部点燃后，检查有无泄漏，发现问题及时 处理。2.煤气场所动火作业的安全操作 （1）、动火作业管理 a．动火作业的分类 动火：凡是动用明火或存在可能产生火种作业 的区域都属于动火范围，例如存在焊接、切割砂 轮作业、金属器具的撞击等作业的区域。 动火作业：置换动火、带压不置换动火。 其中带压不置换动火又可分为正压动火和负压动 火两种方法。 共同点： 不同点：（3）.带压不置换动火安全A．正压动火法a.安全原理 b.正压动火法的安全对策采用正压动火法进行生产检 修动火之前，必须做到以下几点： ①保持管道、设备内可燃气体处于压力稳定，控制在 约1 500～5000 Pa为宜 ②从需动火补焊的管道、设备内取可燃气体做含氧量 分析 ③动火处上侧加适量蒸汽或氮气，以稀释可燃气体的 含氧量。 ④补漏工程应先堵漏再补焊。 ⑤动火处周围要保持空气流通 ⑥只准电焊，不准用气焊，防止烧穿管道。B．负压动火法a.负压动火法的安全原理 负压动火法的理论依据如下。 ①负压管道、设备系统内可燃气体含氧量只要在其着火、爆 炸极限含氧量以下，它就失去了火焰传播条件，即使遇有 火源，也不着火又不爆炸。 ②根据减压对着火、爆炸极限的影响，一般在数万帕以下的 范围内减压时，着火、爆炸极限范围缩小，即下限值增大， 上限值变小。当压力减低10000 Pa，下限值与上限值便迅 速接近，压力继续降至某一数值时，下限值与上限值便重 合在一起，此系统便成为不着火、不爆炸系统。因此，在 可燃气体处于负压不断流动状态下的密闭管道、设备外壁 补焊动火是安全的。因为由于真空的形成而使其内可燃气 体着火、爆炸极限接近而免除爆炸的危险。 b.负压动火（一般不采用）煤气设备动火检测标准3. 煤气设备内作业内安全操作（1）．设备内作业的定义凡在设备、容器、管道内低于地面的各种设 施(井、池、沟、坑、下水道、水封室等)内以及 平时与大气不相通的密闭设备或易积聚有毒有害 气体和易形成缺氧条件的场所内进行检查、修理、 动火、清理、掏挖等作业的，均为设备内检修作 业。（2）.设备内作业安全要求安全隔绝 置换 通风 定时监测 监护 照明和防护措施一氧化碳含量 (mg／m3) &30设备内的操作时间 （h）可长时间操作操作时间&130～5050～100操作时间&0.5100～200 &200操作时间&15～20 min(每次操 作的间隔2 h以上) 不准人内操作4. 危险气体区域及设备动火凡在危险气体5米以内区域动火，应提前一天 办理动火许可证，结合设备情况、作业环境制定 专门安全措施，并取得煤气防护站和业主安全部 门的同意。 （1）.煤气设备5米以内区域动火 a. 施工单位在煤气设备5米以内区域动火，提前办 理动火许可证后，动火当天通知防护站到达现场。 b. 由施工单位确定当天动火范围，并经防护站区域 检测无泄漏，如有泄漏通知业主单位处理，处理 后的设备必须由防护站检测确认。 c. 施工单位落实防火、防中毒及相关安全措施，现 场专人监护下动火。（2）. 在煤气设备上动火 a. 运行设备动火必须保持设备内煤气压力在 安全压力以上，在动火点附近设压力表专 人观察压力变动，并经防护站区域检测无 泄漏。动火时，调整电流防止焊穿管壁。 b.带煤气正压补焊，应先点火并采取相应的 防毒措施，现场专人监护。 c.停运设备动火要可靠切断煤气来源，用氧 气或蒸汽吹扫残余煤气，由防护站取样进 行动火分析，合格后方可动火作业。d. 施工单位落实相关防火，防中毒及相关安 全措施，现场专人监护下动火。 e.设备内进入作业必须经防护站进行CO和 O2含量检测，CO≤50PPm, O2≥19.5 %方 可进入设备作业。课程结束 感谢聆听
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