煤氣基礎(chǔ)知識(shí)

煤氣基礎(chǔ)知識(shí)煤氣---是鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中副產(chǎn)的一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料，高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣不僅是一種優(yōu)質(zhì)的氣體燃料、而且是我們企業(yè)寶貴的能源財(cái)富。副產(chǎn)煤氣量占企業(yè)總能耗的比例在20%~40%，多數(shù)企業(yè)在30%以上。如何充分回收與利用副產(chǎn)煤氣，在鋼鐵企業(yè)能源平衡中占有重要的地位。現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給煤氣的利用開辟了廣闊的前景。煤氣的種類：根據(jù)應(yīng)用目的不同，煤氣可分為化工原料煤氣、電力生產(chǎn)煤氣和燃料煤氣。根據(jù)熱值不同，煤氣可分為低熱值煤氣和中熱值煤氣。目前我們公司主要煤氣種類：轉(zhuǎn)爐煤氣和高爐煤氣。高爐煤氣：所謂高爐煤氣就是高爐煉鐵過程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)品。也就是焦炭和噴吹物在風(fēng)口前燃燒，在高溫狀態(tài)下，過剩的碳元素進(jìn)行下例反應(yīng)：C+O2=CO2CO2+C=2CO生成了有CO、N2和少量H2組成的煤氣，稱為爐缸煤氣。而爐缸煤氣在向爐頂上升的過程中CO、CO2、N2和少量的H2組成，稱為高爐煤氣。一般高爐煤氣CO成分為23%~30%左右，高爐煤氣的質(zhì)量較差、但產(chǎn)量很大，每生產(chǎn)1T生鐵大約可以得到1800m3高爐煤氣。高爐煤氣凈化系統(tǒng)流程布袋除塵器水器重力脫水器水器高爐布袋除塵器水器重力脫水器水器高爐上升管下降管調(diào)壓閥組過剩放散用戶用戶煤氣柜轉(zhuǎn)爐煤氣：轉(zhuǎn)爐煤氣是氧氣同鐵水中碳、硫、磷、硅、錳和釩等元素氧化成的爐氣，其中含有大量爐塵，轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)，氧氣通過氧槍，從爐口上方伸入到距鐵水面上適當(dāng)位置，以一定壓力進(jìn)行吹煉，氧氣在溶池內(nèi)與鐵水激烈反應(yīng)，使鐵水中的各種元素（雜質(zhì)）及少量鐵受到氧化，從鐵水中分離出來。除碳以外的氧化物，大部分留在渣中。鐵的氧化物，特別是其中的氧化亞鐵，與鐵水中的碳化合產(chǎn)生大量的CO，同時(shí)放出大量的熱能，氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐在吹煉過程中排除大量的紅棕色濃煙氣，即是轉(zhuǎn)爐煤氣，轉(zhuǎn)爐爐氣中，含有80%左右的CO、20%左右的CO2、氮?dú)庖约拔⒘垦鯕夂脱趸铩Ｔ谖唇?jīng)過除塵凈化之前，轉(zhuǎn)爐爐氣中每標(biāo)立方米含塵量達(dá)150~200g左右，即使經(jīng)過除塵后，也會(huì)含有一定的爐塵。轉(zhuǎn)爐煤氣的主要成分CO含量高達(dá)60%~80%，轉(zhuǎn)爐煤氣是無色、無味、有劇毒的可燃?xì)怏w，凈化后的轉(zhuǎn)爐煤氣極易造成人身中毒。轉(zhuǎn)爐煤氣與空氣或氧氣混合到一定比例（爆炸極限18.22%~83.22%），遇明火或700℃左右高溫就會(huì)爆炸。每煉一噸鋼可以回收轉(zhuǎn)爐煤氣50~70m3,每煉一噸鋼可以回收轉(zhuǎn)爐爐塵15~20㎏.轉(zhuǎn)爐煤氣凈化系統(tǒng)流程為：爐前冶煉氣化煙道冷卻一級文氏管溢流文氏管(一文)重力脫水器可調(diào)文氏管(二文)噴淋箱濕旋脫水器風(fēng)機(jī)煤氣柜煤氣加壓站用戶。煤氣的三大特性：中毒、著火、爆炸高爐煤氣與轉(zhuǎn)爐煤氣的主要成分名稱COCO2H2N2CH4碳?xì)浠衔锔郀t23~3016~181.051~560.2~0.50轉(zhuǎn)爐60~7015~201.010~2000煤氣的腐蝕性和毒性：副產(chǎn)煤氣中具有腐蝕性的成分主要有硫化氫（H2S）、二氧化碳（CO2）及氧氣（O2）。這些氣體只有在有水時(shí)才具有腐蝕性。H2S、CO2在水中呈酸性，O2在水中則具有氧化性腐蝕。因此，為了減少煤氣對管道的腐蝕，應(yīng)去掉煤氣中的水分。具有毒性的煤氣成分（有的副產(chǎn)煤氣中無其中一些成分）有：硫化氫（H2S）、氨（NH3）、苯(C6H6)等。煤氣作為工業(yè)燃料優(yōu)勢：1、使用副產(chǎn)煤氣不必建設(shè)燃料儲(chǔ)存場所和設(shè)備，輸送結(jié)構(gòu)簡單，燃燒設(shè)備簡單易操作，可節(jié)省占地、投資和操作費(fèi)用。2、煤氣燃燒后產(chǎn)生的CO2較少，產(chǎn)生的SOx、NOx和顆粒物極少，無灰渣生成，對環(huán)保有利。3、燃燒便于溫度控制、溫度均勻、升溫平穩(wěn)、火焰清潔。4、由于煤氣與空氣混合物易形成爆炸極限氣體，煤氣使用過程中的泄漏、熄火、回火，因此煤氣在使用過程中的操作和管理要求要比其他氣體嚴(yán)格。閃然與閃點(diǎn)的概念：所謂閃燃---就是易燃或可燃液體面上的氣體會(huì)與空氣形成混合物，當(dāng)火源接近時(shí)會(huì)發(fā)生瞬間（持續(xù)時(shí)間少于5S）火苗或閃光。閃點(diǎn)---就是引起閃燃的最低溫度。自燃：自然是可燃物質(zhì)自行燃燒的現(xiàn)象，常溫可燃物質(zhì)在沒有外界火源的直接作用下，因自行發(fā)熱或物質(zhì)內(nèi)部的物理、化學(xué)或生物反應(yīng)過程所提供的熱量聚積起來，使其達(dá)到自然溫度，從而發(fā)生自行燃燒。可燃物質(zhì)發(fā)生自燃的最低溫度稱為自然點(diǎn)。著火：無論是固體、液體或氣體的可燃物質(zhì)與空氣共同存在，當(dāng)達(dá)到某一溫度時(shí)與火源接觸即開始燃燒，這時(shí)將火源移走后仍然能繼續(xù)燃燒，直至將可燃物質(zhì)燃燒盡為止。這種持續(xù)燃燒的現(xiàn)象就叫著火。煤氣發(fā)熱量：所謂煤氣的發(fā)熱量是指1m3（標(biāo)準(zhǔn)立方米）的煤氣完全燃燒時(shí)放出的熱量煤氣事故多發(fā)的原因：主要原因是，煤氣安全管理比較落后，對煤氣的特點(diǎn)及危害性沒有完全掌握，管理混亂，規(guī)章制度不健全，沒有建立必要的煤氣安全防護(hù)和搶救體制，安全責(zé)任人的素質(zhì)差，尤其是煤氣專業(yè)人員，缺乏較完整的煤氣安全知識(shí)，違章違紀(jì)現(xiàn)象嚴(yán)重等。煤氣事故的突出特點(diǎn)：在煤氣生產(chǎn)和使用較多的行業(yè)中煤氣事故主要表現(xiàn)為煤氣中毒的重大傷亡事故。據(jù)統(tǒng)計(jì)1984~1990年冶金行業(yè)煤氣重大傷亡事故的件數(shù)占全冶金系統(tǒng)重大傷亡事故件數(shù)的19.2%，煤氣重大傷亡事故人數(shù)占冶金系統(tǒng)重大傷亡事故死亡人數(shù)的17.9%。煤氣中毒原理：因?yàn)槊簹庵泻写罅康腃O，CO的化學(xué)活動(dòng)性很強(qiáng)，能長時(shí)期與空氣混合在一起，CO被吸入人體后與血液中的血紅蛋白（Hb）結(jié)合，生成高能緩慢的碳氧血紅蛋白（HbCO），使血色素凝結(jié)，破壞了人體血液的輸氧機(jī)能，阻斷了血液輸氧，使人體內(nèi)部組織缺氧而引起中毒。CO與血紅蛋白的結(jié)合能力比氧與血紅蛋白的結(jié)合能力大300倍，而碳氧血紅蛋白的分離比氧與血紅蛋白的分離慢3600倍。煤氣中毒癥狀可以分為：輕度中毒、中度中毒、重度中毒輕度中毒：表現(xiàn)為頭疼、腦暈、耳鳴、眼花、心悸、胸悶、惡心、嘔吐、全身乏力、兩腿沉重軟弱，一般不發(fā)生昏厥或僅有為時(shí)很短的昏厥，體征僅脈搏加快，血液中碳氧血紅蛋白的含量在20%以下，中毒人員如能迅速脫離中毒現(xiàn)場，吸入新鮮空氣，癥狀都能很快消失。中度中毒：中度人員如果仍然停留在中毒現(xiàn)場或短期吸入較高濃度的CO，上述癥狀明顯加重，全身軟弱無力，雙腿沉重麻木，不能邁步，最初意識(shí)還保持清醒，但已淡漠無欲，故此時(shí)雖然想離開危險(xiǎn)區(qū)域，但已力不從心，不能自救，繼而很快意識(shí)模糊，大小便失禁，面頰呈櫻桃紅色，呼吸困難、脈搏加快，進(jìn)而昏迷，對光反射遲鈍，血液中碳氧血紅蛋白含量在20%~50%,如及時(shí)搶救，數(shù)小時(shí)內(nèi)蘇醒，數(shù)日恢復(fù)，一般無后遺癥出現(xiàn)。重度中毒：當(dāng)中度中毒人員繼續(xù)吸入CO或短時(shí)間內(nèi)大量吸入高濃度CO，中毒癥狀明顯加重，很快意識(shí)喪失，進(jìn)入深度昏迷，并出現(xiàn)各種并發(fā)癥：腦水腫、休克或嚴(yán)重的心肌損害、肺水腫、呼吸衰竭、上消化道出血。如能得救也留有后遺癥，如偏癱、植物神經(jīng)功能紊亂，中毒人員體內(nèi)碳氧血紅蛋白在50%以上。造成煤氣中毒的主要原因：1、貫徹執(zhí)行安全制度不嚴(yán)格。違章作業(yè)造成。管理混亂，缺乏必要的安全監(jiān)護(hù)。2、由于煤氣設(shè)備、設(shè)施的設(shè)計(jì)失誤或不周，留下了先天性隱患，如相關(guān)的安全距離不符合規(guī)范要求等。3、新建、改建、擴(kuò)建或經(jīng)大修后的煤氣設(shè)備、設(shè)施，未經(jīng)主管部門檢查驗(yàn)收及試壓就急于投產(chǎn)，造成煤氣泄漏。4、煤氣設(shè)備有泄漏現(xiàn)象而且沒有及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，工作人員沒有采取任何措施而在煤氣區(qū)域內(nèi)作業(yè)或逗留。5、進(jìn)入煤氣設(shè)備、管道內(nèi)作業(yè)，沒有可靠地切斷煤氣來源。沒有進(jìn)行安全檢測，貿(mào)然蠻干不戴防護(hù)面具。6、吹掃煤氣管道（設(shè)備）的氮?dú)馕醇皶r(shí)斷開，當(dāng)?shù)獨(dú)鈮毫Φ陀诿簹鈮毫r(shí)，造成煤氣到竄到氮?dú)夤艿?，引起中毒?、缺乏安全知識(shí)，用煤氣取暖或在煤氣設(shè)施附近取暖休息。生活設(shè)施與煤氣設(shè)施相通，煤氣竄入生活設(shè)施，在煤氣設(shè)備或設(shè)施附近蓋房子設(shè)休息室，處于煤氣泄漏危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)。8、用水封煤氣管道、設(shè)備時(shí)，由于水壓低，煤氣倒竄到水管中，引起煤氣中毒。煤氣水封停水，而水封排污閥漏水使水封水位降低造成煤氣泄漏。9、對煤氣管網(wǎng)、V型水封、排水器等設(shè)施缺乏有效的管理，檢查不到位，造成虧水，補(bǔ)水量不足，使大量煤氣泄漏。10、當(dāng)煤氣管網(wǎng)壓力波動(dòng)大，或煤氣壓力超過水封高度要求時(shí)，造成水封水位被擊穿，煤氣泄漏。11、煤氣地區(qū)的管道、設(shè)備附近未設(shè)明顯警示標(biāo)志，致使他人貿(mào)然進(jìn)入煤氣地區(qū)或亂動(dòng)煤氣設(shè)備設(shè)施。12、停送煤氣作業(yè)發(fā)生誤操作或煤氣設(shè)施未封閉就送煤氣，造成大量煤氣外泄。13、煤氣設(shè)備或設(shè)施年久失修腐蝕泄漏煤氣。14、煤氣放散管的高度不夠或距生活區(qū)較近，或煤氣沒有點(diǎn)燃就放散等。防止煤氣中毒的安全規(guī)定：1、在煤氣設(shè)備上的動(dòng)火檢查，必須辦理動(dòng)火簽證，防護(hù)人員要到現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，否則不能進(jìn)行施工。2、進(jìn)入煤氣設(shè)備內(nèi)部工作（煤氣管道）必須先可靠地切斷煤氣來源，經(jīng)過氮?dú)庵脫Q，檢測合格后，經(jīng)煤防專業(yè)人員同意，方可入內(nèi)工作，施工現(xiàn)場并設(shè)有專人監(jiān)護(hù)。3、凡是從事帶煤氣作業(yè)，必須佩帶好防護(hù)面具，現(xiàn)場有人監(jiān)護(hù)，防止無關(guān)人員進(jìn)入煤氣區(qū)域。4、在煤氣放散過程中，放散上風(fēng)側(cè)20米，下方側(cè)40米禁止有人，并設(shè)有警示線，防止誤入。5、煤氣設(shè)備管道打開人孔時(shí)，要側(cè)開身子，防止煤氣中毒。6、嚴(yán)禁在煤氣區(qū)域停留、睡覺或取暖。7、對煤氣設(shè)備，特別是（排水器、閥門、管道等），應(yīng)有定期檢查泄漏規(guī)定，發(fā)現(xiàn)有泄漏要及時(shí)處理。8、煤氣操作人員進(jìn)行檢查時(shí)，必須攜帶CO報(bào)警器，發(fā)現(xiàn)CO超標(biāo)必須要及時(shí)處理。9、在生產(chǎn)、操作、施工中，如CO含量超過50mg/m3時(shí)，應(yīng)采取通風(fēng)或佩帶防護(hù)面具。10、發(fā)生煤氣中毒事故或煤氣設(shè)備和管網(wǎng)發(fā)生泄漏時(shí)，搶救人員必須佩帶空氣呼吸器或防護(hù)面具，嚴(yán)禁冒險(xiǎn)搶救或進(jìn)入泄漏區(qū)域。在煤氣區(qū)域內(nèi)工作，CO含量規(guī)定如下：當(dāng) CO含量不超過30mg/m3時(shí)，可以較長時(shí)間工作；當(dāng) CO含量不超過50mg/m3時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間不得超過1h;當(dāng) CO含量不超過100mg/m3時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間不得超過30min;當(dāng)CO含量不超過200mg/m3時(shí)，連續(xù)工作時(shí)間不得超過15~20min;煤氣著火的（三要素）三個(gè)條件：著火的三要素：（火源、燃料、空氣或氧氣）1、具備一定的可燃物濃度，可燃物濃度達(dá)到著火極限或著火范圍（即爆炸極限），否則不能燃燒。2、要有足夠空氣或氧氣。3、要有明火或達(dá)到煤氣燃點(diǎn)以上的高溫。發(fā)生煤氣著火事故應(yīng)采取的措施：1、直徑小于100mm的管道著火，可以直接關(guān)閉閥門。2、直徑大于100mm在管道著火，應(yīng)將煤氣來源逐漸關(guān)?。簹鈮毫Σ坏玫陀?00Pa），通入大量的氮?dú)鉁缁?，火撲滅后，關(guān)閉閥門，嚴(yán)禁火焰撲滅前，突然完全切斷煤氣來源，以防止回火爆炸，同時(shí)，要切斷火勢威脅的電源。發(fā)生煤氣泄漏和著火事故：1、當(dāng)發(fā)生煤氣大量泄漏或著火時(shí)，事故的第一發(fā)現(xiàn)者應(yīng)立即向有關(guān)部門報(bào)告，并打電話報(bào)警。處理泄漏著火事故的程序：處理煤氣泄漏及著火的基本程序：主要有一降壓、二滅火、三堵漏，具體程序如下：1、由于設(shè)備部嚴(yán)密引起的輕微小泄漏引起的著火，可用濕黃泥、濕麻袋等堵住著火處，使其熄火，然后再按有關(guān)規(guī)定處理泄漏。直徑小于或等于100mm的煤氣管道著火，可直接關(guān)閉煤氣閥門滅火。2、當(dāng)直徑大于100mm的設(shè)備后管道因泄漏嚴(yán)重，管道著火，切記，不能立即把煤氣切斷，以防回火爆炸。應(yīng)采取以下滅火方法：停止該管道其他用戶使用煤氣，先將煤氣來源的總閥門關(guān)閉2/3，適當(dāng)降低煤氣壓力，應(yīng)注意煤氣壓力不得低于50~100Pa，嚴(yán)禁突然關(guān)閉煤氣總閥門。同時(shí)可以向管道內(nèi)通大量的氮?dú)?，降低煤氣含量，氮?dú)夂窟_(dá)到35%以上時(shí)火自滅。3、在通風(fēng)不良的場所，煤氣壓力降低前不要滅火，否則，滅火后煤氣仍大量泄漏，會(huì)形成爆炸性氣體，遇燒紅的設(shè)施或火花，可能引起爆炸。4、有關(guān)的煤氣閥門、壓力表、滅火用的氮?dú)忾y門等應(yīng)指派專人操作和看管。5、煤氣設(shè)備燒紅時(shí)不得用水驟然冷卻，以防管道和設(shè)備急劇收縮造成變形和斷裂。6、煤氣設(shè)備附近著火，造成煤氣設(shè)備溫度升高，但還未引起煤氣著火和設(shè)備燒壞時(shí)，可以正常生產(chǎn)，但必須采取將火源隔開，并及時(shí)滅火，當(dāng)煤氣設(shè)備溫度不高時(shí)，可打水冷卻設(shè)備。7、煤氣管道內(nèi)部著火，可將設(shè)備的人孔、放散閥等一切與大氣相通的附屬孔關(guān)閉，使其隔絕空氣自然熄火，或通入氮?dú)鉁缁?，滅火后切短煤氣來源，再按有關(guān)規(guī)定處理。但滅火后不要停送氮?dú)猓苑乐乖O(shè)施自燃引起爆炸。8、煤氣管道的排水器著火時(shí)，應(yīng)立即補(bǔ)水至溢流狀態(tài)，然后在處理排水器。9、在滅火過程中，尤其是火焰熄滅后，要防止煤氣中毒，撲救人員應(yīng)配置煤氣檢測儀器和防毒面具。10、滅火后，要立即對煤氣泄漏部位進(jìn)行處理，對現(xiàn)場易燃物進(jìn)行處理，防止復(fù)燃。11、火災(zāi)處理后恢復(fù)同期前，應(yīng)仔細(xì)檢查，保證管道設(shè)施完好并進(jìn)行置換操作后才允許通氣。煤氣爆炸的條件：煤氣爆炸的條件是在一定容器中，煤氣與空氣混合成一定比例，形成爆炸性混合氣體，達(dá)到爆炸范圍，遇明火或高溫引起的爆炸。煤氣、空氣、明火或高溫是爆炸三個(gè)重要因素，三者缺一不可。煤氣管道內(nèi)產(chǎn)生爆炸的原因：1、煤氣管道開始送煤氣時(shí)，由于煤氣與空氣混合形成爆炸混合物，遇火即可發(fā)生爆炸。2、如果在送氣時(shí)，由于某種原因，管道內(nèi)有火源，就可能在送煤氣過程中發(fā)生爆炸事故，3、煤氣管道停送煤氣時(shí)，如果煤氣未處理干凈而與空氣混合形成爆炸混合物，遇火也發(fā)生爆炸。4、在生產(chǎn)過程中煤氣管道由于某種原因產(chǎn)生負(fù)壓，空氣通過未關(guān)閉的燃燒器或其他不嚴(yán)密出滲漏到煤氣管道內(nèi)形成爆炸混合物，遇火爆炸。5、在已停用的煤氣管段上，雖然煤氣已經(jīng)處理干凈，但由于某些預(yù)想不到的原因，由生產(chǎn)中的煤氣管段繼續(xù)向停用的管段滲漏煤氣而產(chǎn)生爆炸。導(dǎo)致煤氣爆炸事故發(fā)生的原因：1、煤氣來源中斷，管道內(nèi)壓力降低，造成空氣吸入，使空氣與煤氣混合物達(dá)到爆炸極限范圍，遇火發(fā)生爆炸。2、停氣的設(shè)備與運(yùn)行的設(shè)備只用閘閥或水封斷開，沒有用盲板或水封與閘閥聯(lián)合切斷，造成煤氣竄入停氣設(shè)備，動(dòng)火時(shí)引起煤氣爆炸。3、煤氣設(shè)備停氣后，煤氣未吹掃干凈，又未做試驗(yàn)，急于動(dòng)火造成殘余煤氣爆炸。4、煤氣設(shè)備在送氣前未按規(guī)定進(jìn)行吹掃，管道內(nèi)的空氣與煤氣形成混合氣體，在未做爆發(fā)試驗(yàn)的情況下，冒險(xiǎn)點(diǎn)火造成煤氣爆炸。5、用戶點(diǎn)（石灰窯等）