煤气安全知识.pptx
会计学 1煤气安全知识一、简介 一、简介 煤气作为气体燃料，具有输送方便、操作简 煤气作为气体燃料，具有输送方便、操作简单、燃烧均匀、易与调节等优点，已成为钢铁 单、燃烧均匀、易与调节等优点，已成为钢铁企业生产的主要能源之一。作为冶金企业高炉 企业生产的主要能源之一。作为冶金企业高炉炼铁、转炉炼钢和焦炉炼焦副产品的高炉煤气、炼铁、转炉炼钢和焦炉炼焦副产品的高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气已成为冶金工业炉窑的主 转炉煤气、焦炉煤气已成为冶金工业炉窑的主体燃料。煤气在冶金企业中应用广泛，使用煤 体燃料。煤气在冶金企业中应用广泛，使用煤气的设备众多，煤气设施分布广，生产工艺复 气的设备众多，煤气设施分布广，生产工艺复杂，维护检修频繁。因此，煤气安全已成为冶 杂，维护检修频繁。因此，煤气安全已成为冶金企业安全生产中不可忽视的重要问题。金企业安全生产中不可忽视的重要问题。第1页/共24页1.1.高炉煤气的生成原理 高炉煤气的生成原理 高炉煤气是高炉在炼制生铁过程中所产生 高炉煤气是高炉在炼制生铁过程中所产生的一种副产品。的一种副产品。炼铁用的主要原料是铁矿石或烧结矿，燃 炼铁用的主要原料是铁矿石或烧结矿，燃料为焦碳，溶剂为石灰石。它们按一定比例组 料为焦碳，溶剂为石灰石。它们按一定比例组成了炼铁炉料从炉顶加入炉内。在高炉的下部 成了炼铁炉料从炉顶加入炉内。在高炉的下部通过风口鼓入 通过风口鼓入10001200 10001200的热空气，鼓风中 的热空气，鼓风中的氧气、的氧气、水蒸气与焦碳发生下列化学反应：水蒸气与焦碳发生下列化学反应：C+O2=CO2 C+O2=CO2 2C+O2=2CO2 2C+O2=2CO2 C+H2O=CO+H2 C+H2O=CO+H2 CO2+C=2CO CO2+C=2CO第2页/共24页 鼓风中蒸汽量较少，故在生成气中，氢气含量较少。鼓风中蒸汽量较少，故在生成气中，氢气含量较少。鼓风中的氮气不参加化学反应，仍以氮气状态混在生 鼓风中的氮气不参加化学反应，仍以氮气状态混在生成气中，生成气与铁矿石中的氧化物起还原反应如下：成气中，生成气与铁矿石中的氧化物起还原反应如下：FeO3+CO=Fe3O4+CO2 FeO3+CO=Fe3O4+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 Fe3O4+CO=3FeO+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 FeO+CO=Fe+CO2 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O 3Fe2O3+H2=2Fe3O4+H2O Fe3O4+H2=3FeO+H2O Fe3O4+H2=3FeO+H2O FeO+H2=Fe+H2O FeO+H2=Fe+H2O 随着氧化铁还原反应的进行，生成气中的一氧化碳 随着氧化铁还原反应的进行，生成气中的一氧化碳及氢气逐渐减少，二氧化碳及水蒸气逐渐增加，达到 及氢气逐渐减少，二氧化碳及水蒸气逐渐增加，达到炉顶的气体就是高炉气体。炉顶的气体就是高炉气体。第3页/共24页2.2.高炉煤气湿法除尘：高炉煤气湿法除尘：高炉煤气湿法净化的主要任务是除尘降温，高炉煤气湿法净化的主要任务是除尘降温，其过程是用洗涤水来实现的。通常分为粗净除 其过程是用洗涤水来实现的。通常分为粗净除尘、半精净除尘、精净除尘三个阶段。尘、半精净除尘、精净除尘三个阶段。煤气的粗净是将高炉炉顶排出的荒煤气经下 煤气的粗净是将高炉炉顶排出的荒煤气经下降管送入重力除尘器，靠重力沉降使出口煤气 降管送入重力除尘器，靠重力沉降使出口煤气含尘降至 含尘降至612g/m3 612g/m3。煤气的半精净是利用洗涤塔或一级文氏管进 煤气的半精净是利用洗涤塔或一级文氏管进行降尘和降温，使出口煤气含尘降至 行降尘和降温，使出口煤气含尘降至0.10.5g/m3 0.10.5g/m3，煤气温度降至，煤气温度降至5560 5560。煤气的精净是利用二级文氏管或电除尘继续 煤气的精净是利用二级文氏管或电除尘继续除尘、降温，使煤气含尘量降至 除尘、降温，使煤气含尘量降至10mg/m3 10mg/m3以下，以下，煤气温度仅比给水温度高 煤气温度仅比给水温度高56 56。第4页/共24页高炉煤气清洗系统 炉顶压力0.2-0.25MPa10-15Kp第5页/共24页3.煤气洗涤的工艺流程 荒高炉煤气 重力除尘器比肖夫洗涤塔旋风脱水器旁通阀组消音器填料脱水器管网第6页/共24页4.TRT TRT(Blast Furnace Top Gas Recovery Turbine Unit,以下简称TRT)高炉煤气余压透平发电装置(即TRT)是利用高炉冶炼的副产品高炉炉顶煤气具有的压力能及热能,使煤气通过透平膨胀机做功,将其转化为机械能.鞍钢鲅鱼圈TRT发电量：每小时15000 KW第7页/共24页n n 5.焦炉煤气的生成原理：n n 焦炉煤气是在炼焦过程中的副产品，炼焦是把经过破碎后，按一定比例煤种配好的煤粉装入炼焦炉内，在隔绝空气的条件下，用高炉煤气（经蓄热室预热）或焦炉煤气燃烧进行加热至一定温度，将煤的挥发份和固定碳分离开，结果产生两种产品，即冶金焦碳和副产焦炉煤气。第8页/共24页n n 6.焦炉煤气的净化 n n 从焦炉出来的荒煤气，首先进入气液分离器，于此处把煤气与焦油、氨水、焦油渣等分离，通过气液分离器后的煤气进入管式初冷器，用水间接冷却，使煤气中的焦油、氨水进一步冷凝，并使煤气冷却到35 以下。经初冷器出来的煤气被鼓风机抽吸，升压送入电捕焦油器，在此将煤气中的所携带的绝大部分焦油雾除去后，经煤气预热器预热，进入饱和器，回收煤气中的氨和吡啶盐。第9页/共24页n n 从饱和器出来的煤气经过除酸器，捕集煤气中携带的酸雾，进入煤气最终冷却器，使煤气中的萘得以清除，并使煤气冷却到25 左右，而后进入吸苯塔，用洗油将煤气中的苯类物质大部分予以回收，经吸苯塔后的煤气送入燃气系统。n n 经过回收后的焦炉煤气，温度为2030，发热量为16.3118.4MJ/m3，焦油含量不大于0.5g/m3，苯为0.10.5g/m3，硫化氢含量不超过10g/m3。（民用小于0.2g/m3）第10页/共24页n n 7.转炉煤气的生成原理n n 转炉煤气是转炉炼钢生产过程中烟气副产物，主要来源于铁水中碳的氧化。其反应方程式为：n n 2C+O2=2COn n C+O2=CO2n n 2CO+O2=2CO2n n 由于炉内的温度较高，碳的主要氧化物是一氧化碳，因此转炉煤气的主要成分是一氧化碳。同时也有少量碳与氧直接作用生成二氧化碳，或一氧化碳从液面逸出后再与氧作用生成二氧化碳。第11页/共24页n n 8.转炉煤气净化 n n 转炉煤气含有大量灰尘（150-200g/m3），温度（14001600）和一氧化碳含量（60%）均很高，遇到空气立即燃烧，燃烧完全时，废气温度可达到2600 以上。n n 对于烟气的处理方法有两种办法：一种是燃烧法将转炉气中混入大量空气燃烧后放掉，或者混入合适的空气量燃烧后用废热锅炉回收热量，生产蒸汽。一种是未燃法使转炉气在收集过程中尽量不燃烧或最低限度地燃烧，以回收煤气综合利用。第12页/共24页二、煤气安全基础知识 二、煤气安全基础知识1.1.各种煤气主要成分及性质 各种煤气主要成分及性质 种类成分高炉煤气 转炉煤气 焦炉煤气一氧化碳 2326%5060%69%二氧化碳 812%1014%23%氢气 13%12%5860%氮气 5557%1015%24%甲烷 23%氧气 2%0.40.6%碳氢化合物 2%热值kJ/Nm329303385 66988373 17584重度kJ/Nm31.295 1.30 0.450.55爆炸范围 4070%2070%630%着火温度 700750 650700 650主要性质 无色、无味、剧毒易燃、易爆无色、无味、剧毒易燃、易爆无色、有臭味、有毒性、极易燃、易爆 从上表中，可以明显看出，有毒、易燃、易爆是各种煤气的三大特性，在钢铁企业中，由于煤气发生量大，使用又比较广泛，一旦在管理和使用上发生问题，就会造成煤气事故，通常我们把煤气中毒、煤气着火和爆炸事故，又叫煤气三大事故。第13页/共24页n n 2.煤气中毒机理：n n 煤气中的CO 是一种有毒气体，比重是0.967，同空气相近，一旦扩散到空气中，可随空气流动，长时间不上升也不下降，而且CO 又是一种无色、无味气体，人体感觉器官很难发现，这样就很容易使人丧失警惕。第14页/共24页n n 同时，CO 同血液中的血红蛋白的结合能力比O2 同血红蛋白的结合能力大300 倍，而CO 离开血红蛋白的程度要比O2 离开血红蛋白的程度慢3600 倍。因此，一旦CO 被人吸入体内，就会立即与人体血液中的血红蛋白相结合，生成碳氧血红蛋白（HbCO），使血红蛋白失去了带氧功能，造成基础组织细胞缺氧，即发生煤气中毒。第15页/共24页3.3.国家卫生标准作业环境中的一氧化碳含量规定 国家卫生标准作业环境中的一氧化碳含量规定CO含量（mg/m3）以下 连续工作时间不超过30 8小时50 1小时100 0.5小时200 15-20分钟第16页/共24页n n 4.煤气中毒事故的预防n n 新建、改建及大修后的煤气设备投产前，必须经过有关部门的检查、验收及严密性试验合格后，方准投产。n n 凡发现煤气设备漏煤气，应立即处理好，对室内的煤气设备应经常定期检查。n n 凡带煤气作业，如抽、堵盲板，开、关盲板阀，堵漏。参加事故抢险等，必须佩戴防毒面具，并有救护人员在场，切不可凭热情蛮干。第17页/共24页n n 煤气设施停煤气检修时，必须可靠切断煤气来源，并将内部煤气置换干净，按预定检修目的做CO 含量分析24ppm，如果通N2 还应做含O2 量分析2%，如用空气置换其含O2 量分析应20.5%。长期检修或停用的煤气设施，必须打开上、下人孔、放散管等保持设备内自然通风。第18页/共24页n n 进入煤气设施内工作时，应检测一氧化碳及氧气含量。经检测合格后，允许进入煤气设施内工作时，应携带一氧化碳及氧气监测装置，并采取防护措施，设专人监护。一氧化碳含量不超过30mg/m3(24ppm)时，可较长时间工作；一氧化碳含量不超过50mg/m3 时，入内连续工作时间不应超过1h；不超过100mg/m3 时，入内连续工作时间不应超过0.5h；在不超过200mg/m3 时，入内连续工作时间不应超过15min 20min，而且每次进入设备内部工作时间间隔至少在2h 以上。第19页/共24页n n 进入煤气设备内部工作时，除分析CO 含量外还要分析设备内部的O2 含量，安全分析取样时间不应早于动火或进塔（器）前0.5h，检修动火工作中每段两个小时应重新分析。工作断后恢复工作前0.5h，也应重新分析，取样应代表性，防止死角。当煤气比重大于空气时，取中、下部各一气样；煤气比重小于空气时，取中、上部各一气样。n n 经取样分析合格后允许进入煤气设备内工作时，还应采取相应的防护措施，并设专职监护人。第20页/共24页n n 严禁用煤气取暖，不准私自乱接煤气。n n 生活设施，严禁与煤气设施相通，如上、下水道，蒸汽等。n n 煤气设备附近严禁设生活间或休息室。n n 煤气作业设警戒岗哨，防止闲人误入。n n 严禁在煤气设备附近休息、逗留。第21页/共24页n n 5.煤气中毒事故处理n n 应将中毒者及时救出煤气危险区域并抬至上风侧空气新鲜处。n n 中毒轻微者，如有头疼、恶心、呕吐等症状，可直接送卫生所治疗。n n 中毒较重者如出现失去知觉、口吐白沫等症状，应通知煤气防护站和附近卫生所赶到现场急救。n n 中毒者已停止呼吸，应在现场立即做人工呼吸，同时通知煤气防护站和附近卫生所赶到现场抢救，人工呼吸做到医生认为可以停止时为止。第22页/共24页n n 中毒者未恢复知觉前，不得用急救车送往较远的医院急救。就近送往医院急救时，途中应有医护人员护送并采取有效的措施。n n 中毒者需送医院时，应就近送往有高压氧仓设备的医院，对煤气中毒者进行抢救和治疗。n n 对抢救中毒者的环境，要派专人维持秩序，保持清净，对中毒者应妥善保暖。第23页/共24页
