焦炉煤气的安全控制
2010-3-13 11:05:35 来源:西安斯沃工业自动化科技有限公司
一、冶金煤气的来源
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、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，它是作为还原剂使用的，把铁矿石中的铁还原出来，焦炭就生成了煤气----高炉煤气；还原过程中有多的炭浸入，铁含炭高，需要脱炭，脱炭即为炼钢，脱炭产生煤气----转炉煤气。炼焦、炼铁、炼钢过程中煤气的发生量很大：
焦炉煤气：500m3-600m3/t
高炉煤气：1000m3-1400m3/t
回收转炉煤气：50m3-100m3/t
冶金煤气是冶金能耗的大头，占能耗的53%，冶金煤气是冶金企业的副产品，有效利用冶金煤气也是企业节能降耗的重要途径。如转炉回收得好，可以实现负能炼钢。
二、冶金煤气的危险性
煤气是混合物，由于成份不一样，煤气体现的危险性不一样。从安全的角度，最关心的是一氧化炭、氢气、甲烷三种成份，他们既是危险成份，也是有用成份，具有较高的热值。体现煤气的毒性上，实际主要是一氧化炭，煤气中毒，主要是一氧化炭中毒。煤气中的氢气和甲烷具有爆炸性，爆炸极限越低，煤气爆炸性越强。见下表：
成分
煤气种类
CO
H2
CH4
爆炸范围
焦炉煤气
6-9
58-60
22-25
4.5-3
5.8
高炉煤气
26-29
2.0-
3.0
0.1-0.4
35.0-72.0
转炉煤气
63-66
2.0-
3.0
12.5-74.0
铁合金炉煤气
60-63
13-15
0.5-0.8
7.8-75.07
发生炉煤气
27-31
7-10
16-18
21.5-67.5
通过这个表格看出来，焦炉煤气中CO含量比较底，毒性最小，但爆炸性下限最低，爆炸性很强；转炉煤气CO最高，含量占60-70％，毒性相当厉害。高炉煤气既有毒性，又有爆炸性，但有所区别。
所有的煤气都具有毒性和火灾爆炸危险性。
n 焦炉煤气容易爆炸（毒性相对较低）
焦炉煤气爆炸下限5.5%左右，接近甲烷、氢气。
n 转炉煤气极具毒性
转炉煤气、铁合金煤气的CO含量在60-70%。有转炉煤气通过烟囱放散，空中经过的小鸟就中毒掉下来的案例。
n 高炉煤气压力高，温度高
高炉煤气出炉压力可达0.35-0.4Mpa（大型高炉出炉压力可达4公斤，如宝钢，基本都是高压操作，为了强
化冶炼，提高产量）, 炉顶煤气温度可达300OC。由于高炉有这个特点，生产中要回收高炉压力，就出现了TRT（高炉余压发电）。
三、冶金煤气安全重点
（一）炉窑本体的安全
1.高炉安全
高炉煤气是焦炭和铁矿石在炉内起化学反应产生的。焦炭主要是还原剂，焦炭和铁矿石从炉顶逐步往下走，焦炭走到风口与被补进去的热风一起燃烧，生成CO2，CO2再往上走碰到落下来的焦炭生成CO，CO碰到铁矿石，将Fe2O3逐步变成Fe3O4、FeO，即铁水。
CO不断生产，并聚集在炉的项部，通过炉子的上升管把煤气引出，这就是炼钢的副主品。高炉涉及到什么安全问题呢，炉内煤气不能随便跑出来。煤气有几个地方可能跑出来，一是炉顶装料的地方。目前采取的是分段下料，分步隔离（大钟小钟，或叫串罐或并罐料罐装料），堵住煤气，让料能下来，堵不好就会冒煤气。
高炉风口、铁口、渣口套接不严冒煤气（供风给炉内，进风口也易冒煤气；铁口、渣口不出铁不出钢时应堵住。所以从监管上要关心这此地方的煤气浓度，看是否超标）；
高炉炉顶装料系统不严冒煤气（炉顶装料系统采取氮气密封，保持高于炉内0.05 Mpa压力，大小钟拉杆、料罐的齿轮箱等处）；
高炉冷却系统进出炉壁不严冒煤气（要有明确的警示标志，一般人不能去，安监检查也不能上去）；
高炉风口以上各层平台煤气危险区（要有明确的警示标志，一般人不能去，安监检查也不能上去）。
还要控制炉内压力。炉顶有一个放散装置，叫泄压，泄压不好，会导致事故。检查时要到中控室检查氮气的密封压力、齿轮箱的密封情况、冷却水进出水温度是不是正常，有没有限制、报警等等。
2.转炉安全
高炉内是一个还原反应，相反，转炉内是一个氧化反应，它是把铁水中的炭氧化（脱）掉，采取的办法是用氧枪向炉内的铁水吹氧，吹氧的过程就产生一氧化炭。回收炉内一氧化炭采用的是外延法，炉口不盖严，外面的空气会进来，产生的一氧化炭会部烧掉了，此方法叫燃烧法。转炉炼钢的前期和后期炉盖是打开的。回收煤气是在中间一段，烟罩落下来，不让外面的空气进去。
从安全的角度讲，应注重以下几点
转炉烟罩氧枪、副枪插入孔冒煤气（固定烟罩和活动烟罩应密封好，密封的方法有多种，如沙、水、机械密封等）；
转炉加料系统冒煤气（加料口加造渣、浠释，去杂加石灰时，容易漏煤气，这里也要用氮气气封，要考虑密封的压力，压力有没有报警等）；
转炉氧枪冷却进出不严冒煤气（压力太大，煤气会跑出来，压力太小，空气会进取）；
转炉炉口以上各层平台煤气危险区（也是不让人随便上去的，在这些区域作业是否按规定执行，有没有制度，有无单人作业情况，作业是不是随身携带一氧化炭报警器等）。
还要关注氧枪冷却水泄漏、喷溅问题。
3.焦炉安全
焦炉煤气的发生机理与前两种不一样，它是物理作用，是煤在在炭化室内（两侧是燃烧室）隔绝空气的情况下加热，经干馏，使煤含有的一些有机物质蒸发出来，即为焦炉煤气（如图），通过上升管、集气管（有调压系统、煤气放散系统），又引入下方作为加热燃料。因此，焦炉煤气安全主要有以下两个重点区域：
焦炉地下室煤气危险区（要监测浓度，易爆区，不能动火作业）；
焦炉炉顶煤气危险区（主要含装煤孔作业、上升管不能堵塞、集气管压力不能太大，也不能太小）。
（二）高炉煤气净化回收工艺过程的安全
1.高炉煤气回收
煤气必须要净化，它从炉内出来时的含尘量有10克左右，到用户只到10毫克左右，必须要把尘去掉。目前除尘有两大类方法，一类是湿法，一类是干法。不管是显法还是干法，都要先经过重力除尘器把大颗粒尘除掉。港陆事故情况：炉顶放散正常情况下，炉顶压力是0.6公斤左右，事故时是1.2公斤，而放散阀的配重超过设计20%，放散阀没有动作，重力除尘器放散阀配重多加了超过正常的73.5公斤，超设计20%，也没有动作，压力通过顶部的防爆板（规程没有要求设置）泄漏，除尘器离厂房高度和直线距离为9米多（都不够），煤气扩散到出铁厂。出铁厂正出铁，有烟雾、水气，掩盖了飘过来的煤气，导致现场人员中毒。
高炉湿法除尘防止排污系统冒煤气，循环水系统带煤气，净化水池（如果是管道，水位高时压力可封住煤气，当清洗水池时人员就会中毒）。2006年6月11日，齐钢清洗水池时就发生了事故、地沟就会串入煤气。
高炉干法除尘防止出灰系统冒煤气、电除尘控制煤气含氧量不超过1%。防尘要密封，最好调湿。不要放干灰。在重力除尘器处放干灰，往往是出煤气再关掉，非常危险，这种违章行为较普遍。
2.转炉煤气回收
转炉煤气回收有两种工艺，一种叫OG法（如下图），是一种湿法除尘，也就是双文法（两级文氏管）。文氏管是一种变径管，当煤气通过变径管时，由小口径通过大口径时，压力能变为动能，速度会增加，两边有水喷淋，汽水雾把尘粒粘住了。一级文氏管是一种液流文氏管，液流起泄爆作用，同时液流可灭煤气带来的火星。二级文氏管是一种可调口径文氏管，调节口径，可控制炉口的微正压（5毫米水柱）。烟罩提升时，叫烟气净化，净化的烟气通过三通阀打向烟窗。
从安全考虑，转炉（系统）煤气间歇式回收，保持系统惰性（不回收也要充氮气保持系统压力，防止煤气倒罐，所以有一个水封逆止阀）。第一、二级文氏管都在转炉平台以上，检查时看不到，只能看风机房、后面的三通阀、水封阀、放散管，可检查放散管高度是否符合要求，煤气点燃了没有，因为煤气毒性很大，所以放散管必须高于30，有的厂现在高于60。必须防雷，下面要接地，水封、防止封隔断时有没有液流。
转炉煤气回收流程(OG法)
另外一种方法，LT法是转炉净化的方向，是电除尘。煤气通过烟罩、蒸发冷却器（水蒸气和水喷进去，降煤气的温度），通过电除尘器（一般4个电场）除尘，再通过煤气冷却器把温度进一步降下来，再送到煤气柜。除尘器收下来的干灰密封输送，作为烧结原料。电除尘要严格控制进到电除尘系统的氧含量，控制煤气柜含氧量不超过2% ；转炉LT法控制煤气含氧量不超过1%。下图系统中装有氧含量激光分析仪。
另外，煤气冷却器的冷却水要保持高低位报警。
转炉煤气回收流程(LT法)
3.焦炉煤气回收
焦炉煤气回收的物质是没有燃烧过的有机物质，价值很高，比煤气的价值还高。所以焦炉煤气回收有净化回收车间、苯精制等等后续工艺。从集气管收集起来的粗煤气要初冷，把温度保持在28度左右，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（类似电除尘）除焦油，再脱炭、脱硫、脱氰，回收氨，再把温度进一步冷却（脱硫时温度上升了），再用洗油洗煤气，回收里面的苯。此时煤气净化过程基本完成了。
净化过程中有许多塔，如反应塔、洗涤塔，脱硫塔、洗苯塔，也涉及到很多介质，如水、洗油等等。介质有一个排放的问题，有一个水封、油封的高度问题，一定要保持工作压力加500毫米水柱。还有一个就是含氧量的控制，电捕焦油是高压的电场，氧含量高会产生爆炸。
（三）净化回收设备的安全
1) 净化回收设备之间与管网要可靠隔断（因为净化回收设备要经常检修，要与系统脱离）；
2) 重力除尘器最高点应设放散阀；
3) 布袋除尘器应设有煤气高、低温报警和低压报警装置，各箱体应设泄爆装置（滤代耐温一般280度以下）；
4) 电除尘器应设氧含量超标断电控制；
5) 湿法洗涤塔（包括比肖夫）污水排出管要保持水封有效高度；
6) 高炉煤气TRT入口管道上还应设有紧急切断阀（一旦煤气压力供应紧急切断），应设有可靠、严密的轴封装置。
（四）管网输送安全
煤气管网分布区域广、危险源点多。
1) 煤气管道应采取消除静电和防雷的措施；
2) 高炉煤气和转炉煤气等管道不应埋地敷设（含煤气10%以上的管道不应埋地敷设，因埋地腐蚀后，渗出的气沿地逢串，串到休息室、值班室导致事故。城市用气含煤气小10%），煤气管道不应穿过不使用煤气的建构筑物；
3) 在已敷设的煤气管道下面，不得修建无关的建筑物和存放易燃、易爆物品；
4) 架空管道要防止高温热源辐射（钢水及车辆通过或停于下方是不允许的）；
5) 煤气管道的架设要防止被车辆碰撞（高度一般不低于5米）；煤气输送防止压力波动，安全运行压力不低于500Pa（规范没有定，是建议值，普遍采用，低了通蒸气、氮气保压）；
6) 煤气管道要防止地基沉陷、应力拉伸。
（五）隔断装置
隔断装置失效是煤气事故的主要因素。
1) 可靠隔断装置有插板、盲板；
2) 视为可靠的隔断形式有：阀门+水封、闸阀（密封蝶阀）+眼镜阀(扇形阀)；
3) 阀门应有开度及方向的标志；
4) 水封要保持水封高度和溢流现象。寒冷地区应采取防冻措施（通蒸气保温）。
煤气设备与管道附属装置——NK球阀
（六）燃烧装置
爆炸事故的防控重点
1) 炉窑点火必须先点火、后开煤气（先吹一吹，查看煤气开关是否处于关闭位置）；
2) 煤气燃烧要防止回火、吹脱（对压力有要求，还要求管道上有紧急切断阀，当压力低它就会关闭）；
3) 煤气管上应装逆止装置或紧急切断阀、在空气管道上应设泄爆膜；
4) 煤气、空气管道应安装低压警报装置；
5) 煤气烧嘴应有火焰监测装置（火灭时将信号传给继电器，关闭阀门）。
煤气燃烧器要有常明火（小火），
（七）放散装置
防止人为中毒事故，一种方式是人工吹扫，通过放散管将其引走。吹刷煤气放散管必须安设在煤气设备和管道的最高处；或煤气管道以及卧式设备的末端；放散管口必须高出煤气管道、设备和走台4m，离地面不小于10m。
调压煤气放散管管口高度应高出周围建筑物，一般距离地面不小于30m，所放散的煤气必须点燃，并有灭火设施。
（八）排水器
排水器是事故常发部位。
有人值守的值班室、操作室等不应设在排水器旁，排水器应有明显的警告标志；
排水器的满流管口应保持溢流。
（九）煤气柜
煤气柜是重大危险源（临界量5吨）。
1) 煤气柜不应建设在居民稠密区;
2) 煤气柜周围应设有围墙（隔绝）、消防车道和消防设施，柜顶应设防雷装置；
3) 煤气柜上应有容积指示装置，柜位达到上限时应关闭煤气入口阀，并设有放散设施，还应有煤气柜位降到下限时，自动停止向外输出煤气或自动充压的装置。煤气柜应设操作室，室内设有压力计、流量计、高度指示计，容积上、下限声光讯号装置和联系电话。（要防止干扰信号，重钢2006年11月3日，电焊机
地线搭接在进口不到二十米的地方，产生干扰信号，造成放散被误打开，紧急疏散900多人，75分钟。）
（十）煤气加压站与混合站
重点监控、关键部位（焦炉煤气鼓风机—加压机房被视为心脏，是易爆场所，照明灯具、开关、布线必须防爆，门窗要向外开，门窗面积不能小于容积的十分之一，平时和事故状态下都要有通风等）。
1) 站房内宜设有一氧化碳监测装置，并把信号传送到管理室内；
2) 站房内应有通风换气装置；
3) 煤气加压机械应有两路电源供电；
4) 煤气加压机、抽气机的排水器应按机组各自配置；
5) 每台煤气加压机、抽气机前后应设可靠的隔断装置（1987年6月30日，马钢转炉6万立方气柜加压机仅靠一个水封隔断，炉气串入值班室，站房的监测装置失效，4人听到煤气冲破水封的声音，没有意识到是煤气泄漏而去检查，中毒死亡）。
（十一）其他附属装置
一些附属装置容易成为安全盲点，如：
1) 蒸汽管、氮气管（伴随煤气管）；停用时必须与煤气设施断开或堵盲板（防止断气时，阀门关闭不可靠，煤气沿蒸汽管串入澡堂、食堂、办公楼，历史上发生多次此类事故。）；
2) 补偿器：宜选用耐腐蚀材料制造；厂房内不得使用带填料的补偿器；
3) 泄爆阀不应正对建筑物的门窗和走道；
4) 管道标志（要有介质、流向标志，煤气为灰色，管道还要有标高）和警示牌（所有的水封都要挂煤气危险的警示牌，防过路人在此处停靠、休息）；
5) 煤气设施的人孔、阀门、仪表等经常有人操作的部位，均应设置固定平台。
四、冶金煤气安全管理要务
（一）在煤气使用单位较多的企业中，应设煤气调度室（生产、使用是波动的，还要停修，发生煤气事故在紧急调度关闭，所以应设煤气防护站，并半军事化管理，设施按标准设置，并经常作应急演习）。
（二）钢铁企业应设煤气防护站或煤气防护组，按计划定期进行各种事故抢救演习。
（三）煤气设施应明确划分管理区域，明确责任（哪个阀门该谁管都要明确），建立严格的制度。
（四）煤气管网、设施应建立技术档案（如管网的走向、大中修记录、设计图纸、俊交工资料等等）。
（五）煤气危险区的一氧化碳浓度应定期测定，在关键部位应设置固定的一氧化碳监测装置。作业环境一氧化碳最高允许浓度为30mg/m3(24ppm)（8小时允许浓度，高了时间要缩短工作时间，有一个一氧化碳在身体内积累的问题）。
（六）应对煤气工作人员进行安全技术培训，经考试合格的人员才准上岗作业。
（七）有条件的企业应设高压氧仓，对煤气中毒者进行抢救和治疗
煤气基础知识 一、煤气基本常识 1、煤气：是指煤或焦碳经热化学加工而产生的可做为燃料或 化工原料的气体。 2、煤气是可燃气体与不可燃气体的机械混合物。 可燃气体成分：一氧化碳CO、甲烷CH4、氢气H2、硫化氢 H2S、碳氢化合物CnHm。 不可燃气体成分：二氧化碳CO2、氮气N2、氧气O2 3、各种成分的性质： 氢气H2—无色无味，比空气轻1.45倍。热值为2612大卡/标立与空气混合遇明火易暴炸。爆炸范围4.1-74.2%，无毒，但浓度较大时易引起窒息。 甲烷CH4—无色但有葱味，比空气轻1.8倍，热值为8699大卡/标立，爆炸范围5.3-15%无毒，但浓度大时易引起窒息。 硫化氢H2S—无色，剧烈臭味，比空气轻1.2倍，燃烧热值为5600大卡/标立。空气中安全标准为0.01克/标立，克中毒含量0.04克/标立。 碳氢化合物CnHm—无色，有毒，在空气中含有0.08%时就会引起中毒。 氧气O2—无色无味，比空气轻1.1倍，可助燃，空气中含量21%。 氮气N2—无色无味的毒性气体，比空气轻，具有窒息作用，空气中含量79%。
二氧化碳CO2—无色无味，比空气重1.5倍，有窒息作用。 一氧化碳CO—无色无味，比空气轻，热值3056大卡/标立，空气中爆炸范围12.5—75%，着火温度610C°，空气中安全浓度30mg/m3（24ppm），可中毒致死浓度500ppm 4、煤气种类: 高炉煤气BFG、转炉煤气LDG、焦炉煤气COG CO CO2 H2 CH4 N2 O2 CnH m 着 火 点 密 度 爆 炸 极 限 发 热 值 高炉煤气25- 27 13- 15 1.2 -2. 0.2 -0. 4 57- 59 0.2 -0. 5 - 750 1.2 9-1 .30 35- 72 800 -90 转炉煤气55- 57 18- 19 1.5 - 2 2. 4-1 9 <2. 650 -70 1.3 96 12. 5-7 4 180 0-2 200 焦炉煤气 8-9 2.8 -3. 4 45- 58 23- 30 3-7 0.4 -0. 6 2-3 550 -65 0.4 5-0 .50 5.6 -30 .4 420 0-4 500 以上数据对比，得出焦炉煤气具有可燃组分比重大、着火点 低、发热值高、毒性稍低（CO）的优越性，工业上广泛使用，但
有国家标准，一般来说每千标准立方米的热值为16.4Gj-18Gj，根据煤种挥发份不同，煤气成分略有区别 加热煤气种类单位数值备注 焦炉煤气(富煤气) kJ/m3 17900 4280kcal/m3 高炉煤气kJ/m3 3920 938kcal/m3 贫煤气混合煤气kJ/m3 4180 1000kcal/m3 发生炉煤气kJ/m3 5225 1250kcal/m3 两段炉煤气kJ/m3 6395 1530kcal/m3 焦炉煤气，又称焦炉气。是指用几种烟煤配制成炼焦用煤，在炼焦炉中经过高温干馏后，在产出焦炭和焦油产品的同时所产生的一种可燃性气体，是炼焦工业的副产品。焦炉气是混合物，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，一般每吨干煤可生产焦炉气300~350m3（标准状态）。其主要成分为氢气（55%~60%）和甲烷（23%~27%），另外还含有少量的一氧化碳（5%~8%）、C2以上不饱和烃（2%~4%）、二氧化碳（1.5%~3%)、氧气(0.3%~0.8%))、氮气(3%~7%)。其中氢气、甲烷、一氧化碳、C2以上不饱和烃为可燃组分，二氧化碳、氮气、氧气为不可燃组分。焦炉气属于中热值气，其热值为每标准立方米17~19MJ，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，其它成分如甲烷和乙烯可用做有机合成原料。焦炉气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6%~30%。 编辑本段构成 焦炉煤气主要由氢气和甲烷构成，分别占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气和其他烃类；其低发热值为18250kJ/Nm3，密度为0.4~0.5kg/Nm3，运动粘度为25×10`(-6)m2/s。根据焦炉本体和鼓冷系统流程图,从焦炉出来的荒煤气进入之前,已被大量冷凝成液体,同时,煤气中夹带的煤 尘, 焦粉也被捕集下来,煤气中的水溶性的成分也溶入氨水中。焦油、氨水以及粉尘和焦油渣一起流入机械化焦油氨水分离池。分离后氨水循环使用,焦油送去集中加工,焦油渣可回配到煤料中炼焦煤气进入初冷器被直接冷却或间接冷却至常温,此时,残留在煤气中的水分和焦油被进一步除去。出初冷器后的煤气经机械捕焦油使悬浮在煤气中的焦油雾通过机械的方法除去,然后进入鼓风机被升压至19600帕(2000毫米水柱)左右。为了不影响以后的煤气精制的操作,例如硫铵带色、脱硫液老化等,使煤气通过电捕焦油器除去残余的焦油雾。为了防止萘在温度低时从煤气中结晶析出,煤气进入脱硫塔前设洗萘塔用于洗油吸收萘。在脱硫塔内用脱硫剂吸收煤气中的硫化氢,与此同时,煤气中的氰化氢也被吸收了。煤气中的氨则在吸氨塔
２ ００６ 年 第４ 期 能源研究与利用 现场经验 武汉钢电股份有限公司锅炉系武汉某厂生产的 ＷＧＺ６７０／１３．７－８型超高压中间再热、自然循环汽包 炉，以烧煤为主，同时掺烧高炉煤气，采用中间储仓式热风送粉，设计煤种为晋东南贫煤。锅炉主要设计参数见表１。 表１ 锅炉主要设计参数 炉膛“∏” 型布置，膜式水冷壁。炉膛上方布置了前、后屏过热器，水平烟道依次布置了高温过热器、高温再热器，尾部竖井烟道分隔为两平行烟道，主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置了低温过热器。 燃烧器采用四角布置，双切圆燃烧，切圆直径分 别为Φ５４２／７９４ｍｍ。燃烧器总高度１０ｍ，分为上下两组。每组设两层一次风和三层二次风间隔布置。上组上层另设两层三次风喷口，下组下层另设两层高炉煤气喷口，高炉煤气喷口采用煤气和二次风间隔喷入的栅格型式 。燃烧器布置型式如图１。 图１燃烧器布置图 贫煤与高炉煤气混烧锅炉 排烟温度的调整 陈 郁，李俊红 （武汉凯迪电力股份有限公司，湖北武汉 ４３０２２３） 摘要：武汉钢电股份有限公司锅炉燃用固态煤粉和气态高炉煤气两种燃料，由于各方面 的原因，造成锅炉排烟温度高，影响了机组的带负荷能力，降低了锅炉运行的安全性及经济性。通过理论分析和试验，找出了导致排烟温度高的具体原因，有锅炉漏风、一次风和三次风掺冷风、受热面积灰严重以及大量掺烧高炉煤气等问题，采取了提高一次风温、降低一次风压等调整措施和下两层煤粉火嘴改造、吹灰器改造等设备改造措施，保证了锅炉的安全、经济运行。 关键词：锅炉；贫煤；高炉煤气；排烟温度；改造中图分类号：ＴＫ１６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－５５２３（２００６）０４－００３６－０４ 项 目 单位晋东南贫煤 晋东南贫煤高炉煤 气（１５×１０４ｍ３／ｈ） 汽包工作压力ＭＰａ１５．２９１５．２９过热蒸汽流量ｔ／ｈ６７０６７０过热蒸汽压力ＭＰａ１３．７１３．７过热蒸汽温度℃５４０５４０再热蒸汽流量 ｔ／ｈ ５８７５８７再热蒸汽进／出口压力ＭＰａ２．４５／２．２５２．４５／２．２５再热蒸汽进／出口温度℃３１７／５４０３１７／５４０给水温度℃２４５２４５热风温度℃３４１．２３７２．８冷风温度℃２０２０排烟温度℃１３９．５１６７．４锅炉计算效率％９１．３７８７．９９主烟道烟气所占份额 ％５５．２４０煤消耗量ｔ／ｈ ８３．０５ ６５．６６ ３６??
精心整理 焦炉煤气知识问答 1. 荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2. 3. 5.5－74. 炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3 5. 城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m 3;(2)杂质
允许含量（mg/m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810kJ/m3）， （3） ℃）；（5 7. ％以上。 8. 9. 焦炉煤气中硫化氢含量主要取决于配合煤的含硫量。煤在高温炼焦时，煤中的硫约有25－30％转入到煤气中。我国煤含硫量较低，焦炉煤气中硫化氢含量一般为：洗苯塔前为4.5－6.0克/米3，洗苯塔后为4－4.5克/米3。 10.焦炉煤气为什么要脱除硫化氢？ 焦炉煤气中硫化氢是一种有害物质，它腐蚀化学产品回收设备及煤气储存输送设
备。含硫化氢高的焦炉煤气用于炼钢，会降低钢的质量；用于合成氨生成，会使催化剂中毒和腐蚀设备；用作城市煤气时，硫化氢燃烧产生的二氧化硫有毒，因而破坏了环境卫生，影响人的健康。因此，焦炉煤气净化过程脱除硫化氢是非常重要的。 11.为什么在焦炉煤气的净化过程中要除氨？ 工业生产中所以要除去煤气中氨，主要有三点原因：（1）氨是一种较好的农业肥料。（23）氨 12.煤 600－650 13.什 （2 14.什 15.焦炉煤气煤气的爆炸极限是多少？为什么规程规定煤气中含氧量不大于2％？ 焦炉煤气的爆炸极限是5.5-30%。是指空气中煤气的体积含量；简单的数学演算可知空气进入煤气中的量要达到70－94.5％时，才能引起爆炸，低于70％或高于94.5％都不会引起爆炸，即是煤气含氧量14.7％－19.85％时才能引起爆炸。为了保险起见，煤气规程规定含氧量不大于2％。
中国焦炉煤气利用现状及发展前景 范良忠 （新地能源工程技术有限公司石家庄能源化工技术分公司，河北石家庄050000） 众所周知，当今我国是世界上最大的焦炭生产国，近几年以来，我国的焦炭产量逐年增长。只是一零年，我国的焦炭产量就差不多约4.0亿吨，我国焦炭的产量大约有全世界的焦炭总产量的百分之六十左右，所以，焦炉煤气的回收利用有很大的前景。焦炉煤气主要是指焦炉炉煤在焦炉的炭化过程中干馏而产生的一种黄褐色的汽气混合物。它的组成比较复杂，它可以用作工业的能源用在钢铁企业中，或者其它的工业部门。 1我国焦炉煤气的利用现状简述 伴随着我国的钢铁企业的不断发展，近几年，由钢铁行业所产生的焦化行业也逐渐有了突飞猛进的发展。人们开始越来越关注对焦炉煤气进行综合的回收和利用。这种方式不仅符合我国当前的产业政策，而且可以建设节约型的社会，有利于我国打造一种循环经济从而实现我国工业的绿色发展。随着我国环保部门的要求不断提高，以及我国对资源综合利用的水平也在逐渐的提高。所以人们对焦炉煤气的回收利用这项工作的关注程度越来越大。在这种大趋势的发展和驱动之下，我国逐渐产生了一些新的对焦炉煤气进行利用的方法和途径。 1.1燃烧焦炉煤气，从而提供能量 焦炉煤气用作燃料的方面可以分为工业利用和民用方面。在工业利用方面，焦炉煤气主要利用在以下的几个方面：（1）焦炉煤气的生产企业在化学产品的回收和净化过程中，可以作为一种高效的加热燃料。（2）焦化企业可以利用剩余的那些焦炉煤气用来发电，为发电提供燃料。（3）焦炉煤气可以作为钢铁企业的炼钢，轧钢等工序的燃料。焦炉煤气在民用燃料利用方面主要体现在经过净化之后的焦炉煤气可以通入我国城市的供气管网，从而可以作为居民的生活用气来使用。因为工业生产的焦炉煤气具有热值相对较高，而且一氧化碳的含量相对较低等优点，所以是一种很适合作为民用燃气的一种气体。虽然我国的西气东输的发展已经为一些地区使用天然气提供了相当便利的条件。虽然焦炉煤气在和天然气相比的情况下，仍然存在着一些缺点，比如焦洁净度方面不如天然气。但是在天然气输送不到的地方，或者西气东输没有覆盖的城市，焦炉煤气依然可以作为一种主要的民用燃气来供给居民使用。 1.2可以利用焦炉煤气用来生产氮肥或者甲醇等化学产品 近年来，因为我国的焦化产业公司，主要都是注重焦炭的生产而忽视焦炭的综合利用。所以有很多的焦化生产企业都在利益的驱动下，忽视建设焦炉煤气的回收和利用装置，从而导致了大量的焦炉煤气直接排放到了大气中。有的焦炭生产企业甚至采取了燃烧等方式来处理焦炉煤气。造成了资源的极大浪费，而且同时对环境造成了很大的污染。焦炉煤气除了用于民用燃料和用于发电等用途之外，还可以利用焦炉煤气来生产很多种化工产品。比如利用焦炉煤气可以生产碳铵化肥和甲醇等，用焦炉煤气生产化肥和甲醇的工艺技术已经不断地发展而趋于成熟。这种技术已经在我国取得阶段性的成功。虽然我们用焦炉煤气来生产化肥和甲醇等化学产品的成本，相当于用无烟煤为原料生产化肥和甲醇的成本相比低，而且生产的产品性能相对比较稳定，具有一定的市场竞争能力。但是，由于焦炉煤气生产化肥和甲醇的工艺相对比较复杂，它对企业的技术和企业的管理水平都有较高的要求，而且市场也相对比较饱满，所以投资还应该相对谨慎。 1.3利用焦炉煤气制造氢燃料 众所周知，氢能是一种绝对清洁，而且没有任何污染的能源，它燃烧只会形成水，而且它的热能很大。氢能代表着世界未来能源的发展方向。其实利用焦炉煤气来制造氢能，在我国已经有了很多年的历史，它的生产技术也相对比较成熟，而且氢能也具有较高的经济性能，特别是和水电解法制造氢能相比，这种方法的经济效益比较显著。利用焦炉煤气来制造氢能，有很多优点。 1.4利用焦炉煤气可以生产还原铁 利用焦炉煤气可以直接还原铁。而且焦炉煤气是电炉炼钢的一种重要原料，它不仅可以代替原先的废钢，而且可以很大程度上的减小废钢中的有害杂质。所以利用焦炉煤气炼钢可以有利于冶炼优质钢。 1.5用焦炉煤气制天然气 焦炉煤气可以用于合成天然气。这种合成天然气的技术是焦炉煤气利用的一个新领域，合成天然气这项技术也相对比较成熟。如果用制造液化的天然气和焦炉煤气制甲醇等工艺来比较，焦炉煤气制造天然气的这项技术具有原料的利用效率高和工程工艺简单的特点。 2焦炉煤气利用的发展前景 我国是世界生产焦炭最多的国家，所以我国拥有很大数量的可焦炉煤气资源，如何充分的利用焦炉煤气资源对保护我国的环境和促进我国经济快速发展都具有重大的作用。 2.1在未来，我国将会走上以甲醇为原料的新型化工的发展之路 在未来，我国将会充分的利用甲醇作为化工原料来生产低碳烯烃。这种技术已经成为了发展新型煤化工产业的重要途径。在未来我国将会实现以煤代油的这种战略。 2.2焦炉煤气利用实现清洁化 伴随着人们的环保意识在不断地增强，国家也提出了可持续发展的伟大战略。所以我国将会对每年焦炉气的排空量作出严格的限制。今年来以来，随着雾霾席卷中华大地，国家更加会注重环境保护工作。现在的钢铁产业发展政策明确的规定，新上的焦炉必须配备配套的焦炉煤气回收装置，所以，焦化行业将会逐渐迈入清洁化的生产。这对环境保护，以及我国未来的发展都有很大的作用。2.3未来焦炉煤气利用将会实现多联产 因为相对于传统的焦炉煤气的利用工艺而言，最新发展出来的多联产系统，不仅可以实现焦炉煤气的科学化，合理化使用，而且同时可以大幅度的提高焦炉煤气资源的利用效率。所以，我们可以知道焦炉煤气的多联产系统发展将会成为我国能源领域中的热点系统，热点技术。 3结束语 我国的焦炉煤气资源相当丰富，所以焦炉煤气的综合利用问题，现在已经成为了炼焦企业生存和发展的关键。但是在焦炉煤气的回收和利用问题上，企业不能仅仅局限于某一个行业或者局限于某一个产品。我国的焦化企业应该充分的、大力的发掘焦炉煤气这种资源的潜能，争取实现因地制宜发展，从而让焦炉煤气的利用逐渐走向清洁化发展的道路。 参考文献 [1]张永发.中国焦化工业实现可持续发展的思考[J].山西能源与节 能，2005，2:13-17. [2]李琼玖.油头氨生产装置扩能改造成天然气制氨和甲醇装置的设 计方案[J].石油化工动态，2008，30（8）:20-29. [3]焦化设计资料编写组.焦化设计手册[M].北京:冶金工业出版社，2009(2)：22-44. 摘要：伴随着我国工业化的不断发展，焦炉煤气的回收利用的工作也在不断地发展当中。众所周知，焦炉煤气是工业发展使用的重要能源，同时焦炉煤气也是重要的化工原料。所以，为了实现资源的综合利用，同时为了积极响应国家的“节能减排”的号召，积极保护我国的生态环境。为了更好地利用工业焦炉煤气，文章就如何充分利用焦炉煤气所的现状及发展前景做出了一定的诠释，并且提出了见解。 关键词：中国；焦炉煤气；利用现状；发展前景 99--
焦炉煤气技术说明书 第一部分化学品及企业标识 化学品中文名称焦炉煤气 化学品俗名或商品名粗煤气、荒煤气、净煤气 化学品英文名称coke-oven gas 企业名称 **************** 地址 **************** 电话号码 **************** 电子邮件地址*********@******* 传真号码 **************** 企业应急电话 **************** 推荐用途冶金企业中工序燃料介质 限制用途未经净化回收处理或未达到城市民用煤气标准即作城市民用煤气 第二部分危险性概述 物理和化学危险性信息：易燃气体，易爆炸，有毒 危险性类别：第2.1类易燃气体 2.3类毒性气体 侵入途径：吸入 健康危害：（1）氢气危害：本品在生理学上是惰性气体，仅在高浓度时，由于空气中氧分压降低才引起窒息。在很高的分压下，氢气可呈现出麻醉作用。
（2）一氧化碳危害：其在血液中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。急性中毒：轻度中毒者出现头痛、头晕、耳鸣、心悸、恶心、呕吐、无力，血液碳氧血红蛋白浓度可高于10％；中度中毒者除上述症状外，还有皮肤粘膜呈樱红色、脉快、烦躁、步态不稳、浅至中度昏迷，血液碳氧血红蛋白浓度可高于30％；重度患者深度昏迷、瞳孔缩小、肌张力增强、频繁抽搐、大小便失禁、休克、肺水肿、严重心肌损害等，血液碳氧血红蛋白可高于50％。部分患者昏迷苏醒后，约经2～60天的症状缓解期后，又可能出现迟发性脑病，以意识精神障碍、锥体系或锥体外系损害为主。慢性影响：能否造成慢性中毒及对心血管影响无定论。 （3）甲烷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。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。若不及时脱离，可致窒息死亡。皮肤接触液化本品，可致冻伤。 环境危害：对环境有危害，对水体、土壤和大气可造成污染。 爆炸危险：易燃、易爆。 第三部分成分/组成信息 混合物
高炉煤气和焦炉煤气特性对比及流量测量 2009-1-4 来源：陕西上太自动化仪表有限公司 >>进入该公司展台 高炉煤气特性 （1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为3344—4180千焦/标米； （2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大； （3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小； （4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖； （5）安全规格规定在1米³空气CO含量不能超过30mg； （6）着火温度大于700OC。 (7) 高炉煤气含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（25-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）;密度为1.29-1.30Kg/Nm3。 焦炉煤气特性 （1）焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m³，可燃成分较高（约90%左右）； （2）焦炉煤气是无色有臭味的气体； （3）焦炉煤气因含有CO和少量的H2S而有毒； （4）焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短； （5）焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难； （6）着火温度为600-650 OC。 (7) 焦炉煤气含有H2（55-60%），CH4（23-27%），CO（5-8%），CO2（1.5-3.0%），N2（3-7%），O2（<0.5%），CmHn(2-4%);密度为0.45-0.50 Kg/Nm3。 煤气的流量测量 利用差压原理进行流量测量具有悠久的历史，其测量的理论基础是：在充满流体的管道中，固定放置一个流通面积小于管道截面积的阻力件（节流件），则管道内流体在通过该节流件时就会造成局部收缩，在收缩处流速增加，静压力降低，因此，在节流件前后将产生一定的压力差。对于一定形状和尺寸的节流件、一定的测压位置和前后直管段、一定的流体参数情况下，节流件前后的差压△P与流量Q之间关系符合伯努利方程。 由于在冶金行业和煤化工行业中，各类气体成分多变复杂，如高炉、焦炉、转炉煤气中含有大量粉尘、颗粒、焦油、萘等杂质程度不等以及低流速等实际情况，尤其是煤气中的焦油和萘在节流件、测压孔上粘附和低温下结晶，煤气中的粉尘、颗粒对仪表的堵塞，煤气中的水分在冬季时的冻结，这些都会造成流量计测压孔堵塞、节流件变形，严重的甚至造成流
焦炉煤气知识问答 1.荒煤气的组成有哪些？占多大的比例？ 煤在炭化室内炼焦产生的没有经过净化处理的黄色粗煤气叫荒煤气。荒煤气的组成大致是（克/米3）：水蒸气250－450、焦油气80－120、粗苯30－45、氨8－16、硫化氢6－30、氰化物1.0－2.5、轻吡啶盐基0.4－0.6、萘10、其它2－2.5 2.为什么荒煤气必须净化？ 煤在炭化室内炼焦产生的煤气（荒煤气）含有大量各种化学产品，其中焦油、萘容易凝结挂霜堵塞管道，影响煤气的输送。另外，荒煤气中还含有硫化物、氰化物等有毒成份，并且对煤气设备有腐蚀性。所以这种煤气不经加工处理，或者说不经精制是不能作为气体燃料使用的，煤气净化的目的是除去荒煤气中的焦油雾、氨、苯类、轻油、硫化物、氰化物、萘、煤气中的液体（即冷凝氨水），最后获得以氢、甲烷等不凝性气体为主的精制焦炉煤气。 3.净焦炉煤气组成有哪些？净煤气（经回收化学产品后的煤气，又 称回炉煤气）的组成大致是（体积％）：氢气54－59、甲烷23－ 28、其它烃类2－3、一氧化碳5.5－7、二氧化碳1.5－2.5、氧气 0.3－0.7、氮气3－5 4.荒煤气净化后主要分离出哪几种产品？产率都是多少？ 荒煤气经冷凝回收处理后，分离出煤气、焦油、粗苯和氨他们的煤产率如下（按炼焦干煤的重量％计）： 煤气15-19、焦油3-4、粗苯0.9-1.2、氨0.2-0.3
5.城市煤气有哪些要求？ 各国对城市煤气的质量均有严格要求，对杂质含量都作出明确规定。中国规定的指标与工业发达国家基本相似，具体要求为：（1）低发热值大于14654kJ/m3;(2)杂质允许含量（mg/ m3）:焦油和灰尘小于10，硫化氢小于20，氨小于50（冬季）和100（夏季）：（3）含氧量小于1％（体积）。 6.焦炉煤气有那些性质？ 焦炉煤气性质主要有如下几个方面：（1）焦炉煤气是一种无色（在没有回收化学产品时呈黄色）有毒气体（约含6％的CO）；（2）发热值较高（16720－18810 kJ/m3），含惰性气体少（氮气约4％），含氢气较多（近60％），燃烧速度快，火焰短；（3）爆炸范围大（5－30％），遇空气易形成爆炸性气体；（4）易着火，燃点低（600℃）；（5）煤气较脏时，管道易被焦油、萘堵塞，煤气中冷凝液还会腐蚀管道。 7.焦炉煤气中的硫化氢是怎样形成的？ 在炼焦过程中，配合煤中的一部分硫在高温作用下，主要形成无机物的硫化氢和少许部分有机硫化物（二氧化硫、噻吩等）。有机硫化物在较高温度作用下继续发生反应，几乎全部转化为硫化氢，煤气中硫化氢所含硫约占煤气中总含硫量的90％以上。 8.硫化氢有哪些主要物理性质？ 硫化氢在常温下是一种带刺激臭味的气体，其密度为 1.539千克/米3，燃烧时能生成二氧化硫和水，有毒，在空气中含0.1％时就能使人死亡。同时硫化氢对钢铁设备有严重的腐蚀性。
浅析焦炉煤气的利用现状及发展前景 冯路叶 摘要:焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式，焦炉煤气是重要的能源和化工原料。本文重点分析了我国焦化行业及焦炉煤气的利用现状, 介绍焦炉煤气的综合利用途径, 提出了以焦炉煤气为基础发展化工、工业燃料、热电联产等项目的广阔前景。 关键词:焦炉煤气; 现状; 综合利用；发展前景 1 炼焦工业和焦炉煤气利用现状 1.1 炼焦工业概况 我国是世界上焦炭产量最大的国家，2010年焦炭产量约为3.8亿t，约占世界焦炭总产量的60%，全国约有焦化企业2000多家，其中1/3为钢铁联合企业，2/3为独立焦化企业，而独立焦化企业主要分布在山西、河南、山东、云南、内蒙等地，为焦炉煤气综合利用市场提供了良好发展环境。所产生的焦炉煤气量巨大，如何高效、合理地利用这些煤气，是关系环保、资源综合利用、节能减排的重大课题。 1.2焦炉煤气利用现状 焦化是我国煤炭化工转化的最主要方式。2010年我国新投产焦炉57座，新增产能约3371万吨。其中炭化室高6米及以上的顶装焦炉和炭化室高5.5米及以上的捣固焦炉48座、产能3020万吨，占新增总产能的89.59%。以2010年我国焦炭产量为例进行估算，按吨焦产420 m3焦炉煤气计算，2010年我国焦化产业产生的焦炉煤气产量约为1596亿m3，除去焦炉用于自身加热所消耗的40% (约638亿m3)，剩余958亿m3，基本用作燃料进行各种加热或燃烧产生蒸汽发电或简单地进行化产回收处理。有许多非钢焦化企业所产的焦炉煤气无法利用被“点天灯”浪费（这些企业一般远离城市），约有300亿m3被白白排放掉。同时, 随着国家西气东输工程的实施, 城市民用焦炉煤气将被天然气取代, 这一部分焦炉煤气也将成为待利用的资源。 2 焦炉煤气的组成与净化 2.1焦炉煤气的组成 焦炉煤气的组成非常复杂，典型焦炉煤气各组分的体积分数见表1，从表中数据可以看出:焦炉煤气含H2量高, 还含有部分CH4, CO2 和N2等，其它组分还有( g/ m3): NH3 0.05, H2S 0.2～0.02,BTX 3.0 ,焦油0.05,萘0.3等等。 表1 焦炉煤气组成 2.2焦炉煤气的净化 一般的焦化企业在焦炉煤气净化流程中，只对H2S、NH3、萘、苯、焦油的含量有一定的要求。常规的净化流程是：焦炉煤气经过冷凝鼓风、电捕焦油、脱硫、脱氨、脱苯流程后，就作为产品向外输送。 3 目前焦炉煤气的利用途径 焦炉煤气的组成特性决定其利用途径主要有以下几个方面: 燃料气、化工原料、制氢、制甲醇、多晶硅和多联产技术。
化学品安全技术说明书 产品名称：焦炉煤气 按照 GB/T 16483、GB/T 17519 编制 修订日期：2014年 5 月 29 日 SDS 编号：8888-02 最初编制日期：2010 年 4 月 5 日 版本：2.1 第 1 部分 化学品及企业标识 化学品中文名： 焦炉煤气 化学品英文名：Coke oven gas 企业名称：唐山8888有限公司 企业地址：河北省88888 邮编:08888 传真：0315-68888 联系电话：0315-8888； 电子邮件地址：8888888 企业应急电话：88888888888888（24h ）； 产品推荐及限制用途：主要用于燃料。 第 2 部分 危险性概述 紧急情况概述： GHS 危险性类别： 易燃气体类别 1； 生殖毒性类别1A ； 特异性靶器官系统毒性（反复接触）类别1 标签要素： 象形图：
警示词：危险 危险性说明：极易燃气体、可能损害生育能力或胎儿、长期或反复接触可致器官伤害。 防范说明： ●预防措施： 避免吸入气体，仅在室外或通风良好处操作；远离热源、火花、明火，热表面——禁止吸烟；得到专门指导后操作，在阅读并了解所有安全预防措施之前，切勿操作；按要求使用个体防护装备。 ●事故响应： 如吸入，将患者转移到空气新鲜处，休息，保持利于呼吸的体位，呼叫中毒控制中心或就医。泄漏气体着火：切勿灭火，除非能安全地切断泄漏源。如果没有危险，清除一切点火源。如果接触或有担心，就医。如感觉不适，就医。 ●安全储存： 在通风良好处储存；保持容器密闭。 ●废弃处置： 本品或其容器采用焚烧法处置。 物理和化学危险： 无色有特殊臭味的极易燃气体。与空气或氧气混合能形成爆炸性混合物，如果处置不当还有可能发生回火爆炸。气体比空气轻，在室内使用和储存时，漏气上升滞留屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸。含压力下气体，如加热可爆炸。与氧、卤素及其他强氧化剂等接触发生强烈反应。 健康危害： 煤气中的一氧化碳在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧。CO中毒后，受损最严重的是对缺氧最敏感的中枢神经系统及心肌。接触煤气易引起急慢性中毒，急性中毒发病较急，症状严重，通常分轻、中、重三级： 轻度中毒：血液碳氧血红蛋白浓度小于30%。中毒者出现头痛、头昏、头沉重、恶心、呕吐、全身疲乏等；有的出现轻度至中度意识障碍，但不会昏迷。中毒者离开中毒场所，经过治疗或不经过任何治疗，数小时后或次日即可好转。 中度中毒：血液碳氧血红蛋白度为30%～50%。中毒者除上述症状加重外，面部呈樱桃红色，呼吸困难，心律加快，意识障碍表现为浅至中度昏迷，经抢救可恢复。 重度中毒：血液碳氧血红蛋白浓度高于50%。患者深度昏迷或有意识障碍，且具有下列症状之一：①脑水肿；②休克或严重的心肌损害；③肺水肿；④呼吸衰竭；⑤上消化道出
高炉煤气加热的特点分析 高炉煤气需要预热 同体积的高炉煤气的发热量较焦炉煤气低得多，一般为3300—4200KJ/m3。热值低的高炉煤气是不容易燃烧的，为了提高燃烧的热效应，除了空气需要预热外，高炉煤气也必须预热。因此使用高炉煤气加热时，燃烧系统上升气流的蓄热室中，有一半用来预热空气，另一半用来预热煤气。煤气与空气一样，经过斜道进入燃烧室立火道进行燃烧。 燃烧系统的阻力大 用高炉煤气加热时，耗热量高（一般比焦炉煤气高15%左右），产生的废气多，且密度大，因而阻力也较大。而上升气流虽然供入的空气量较少，但由于上升气流仅一半蓄热室通过空气，因此上升气流空气系统和阻力仍比焦炉煤气加热时要大。 高炉煤气燃烧火焰较长 高炉煤气中的惰性气体约占60%以上。因而火焰较长，焦饼上下加热的均匀性较好。由于通过蓄热室预热的气体量多，因此蓄热室、小烟道和分烟道的废气温度都较低。小烟道废气出口温度一般比使用焦炉煤气加热时低40--60℃。 高炉煤气毒性大 高炉煤气中CO的含量一般为25%--30%，为了防止空气中CO含量超标，必须保持煤气设备严密。高炉煤气设备在安装时应严格按规定达到试压标准，如果闲置较长时间再重新使用前，必须再次进行打压试漏，确认管道、设备严密后才能改用高炉煤气加热。日常操作中，还应对交换旋塞定期清洗加油，对水封也应定期检查，保持满流状态，蓄热室封墙，小烟道与联接管处的检查和严密工作应经常进行高炉煤气进入交换开闭器后即处于负压状态。一旦发现该处出现正压，应立即查明原因组织人力及时处理，确保高炉煤气进入交换开闭器后处于负压状态。 高炉煤气含尘量大 焦炉所用的高炉煤气含尘量要求最大不超过15mg/m3。近年来由于高压炉顶和洗涤工艺的改善，高炉煤气含尘量可降到5mg/m3以下，但长期使用高炉煤气后，煤气中的灰尘也会在煤气通道中沉积下来，使阻力增加，影响加热的正常调节，因而需要采取清扫措施。 另外，高炉煤气是经过水洗涤的，它含有饱和水蒸汽。煤气温度越高，水分就越多，会使煤气的热值降低。从计算可知，煤气温度由20℃升高到40℃时，要保持所供热量不变，
《焦炉结构与设备》 一、教学内容： （一）、焦炉整体结构概述 （二）、护炉铁件 （三）、焦炉加热设备 （四）、荒煤气导出设备 （五）、焦炉机械 （六）、附属设备和修理装置 二、学习目的： 了解焦炉的整体结构，掌握护炉铁件、蓄热室、燃烧室、炭化室及荒煤气导出道的结构。 目录 第一章焦炉整体构造 一、焦炉炉型的分类 二、现代焦炉的结构 1.1 炭化室 1.2 燃烧室 1.3 斜道区 1.4 蓄热室 1.5 小烟道 1.6 炉顶区 1.7 焦炉基础平台、烟道、烟囱 第二章炼焦炉的机械与设备
2.1 护炉铁件 2.1.1 护炉铁件的作用 2.1.2 保护板和炉门框 2.1.3 炉柱、拉条和弹簧 2.1.4 炉门 2.2 焦炉加热设备 2.2.1 加热煤气设备 2.2.2 焦炉的煤气管系 2.2.3 交换设备 2.2.4 废气设备 2.3 荒煤气导出设备 2.3.1 高压氨水及水封上升管盖装置2.3.2 上升管与桥管 2.3.3 集气管与吸气管 2.4 焦炉机械 2.4.1 装煤车 2.4.2 拦焦车 2.4.3 推焦车 2.4.4 熄焦车和电机车 2.5 附属设备和修理装置 2.5.1 炉门修理站 2.5.2 余煤单斗机和埋刮板提升机2.5.3 悬臂式起重机和电动葫芦
2.5.4 推焦杆更换装置 第一章焦炉整体结构 一、焦炉炉型的分类： 现代焦炉因火道结构，加热煤气种类及其入炉方式，实现高向加热均匀性的方法不同等分成许多型式。 因火道结构形式的不同，焦炉可分为二分式焦炉，双联火道焦炉及少数的过顶式焦炉。 根据加热煤气种类的不同，焦炉可分为单热式焦炉和复热式焦炉。 根据煤气入炉的方式不同，焦炉可分为下喷式焦炉和侧入式焦炉。 二、现代焦炉的结构： （一）、现代焦炉虽有多种炉型，但都有共同的基本要求： 1）焦并长向和高向加热均匀，加热水平适当，以减轻化学产品的裂解损失。 2）劳动生产率和设备利用率高。 3）加热系统阻力小，热工效率高，能耗低。 4）炉体坚固、严密、衰老慢、炉龄长。 5）劳动条件好，调节控制方便，环境污染少。 （二）、JN型焦炉及其基础断面 图1.1 JN型焦炉及其基础断面 现代焦炉主要由炉顶区、炭化室、燃烧室、斜道区、蓄热室、烟道区（小烟道、分烟道、总烟道）、烟囱、基础平台和抵抗墙等部分组成，蓄热室以下为烟道与基础。炭化室与燃烧室相间布置，蓄热室位于其下方，内放格子砖以回收废热，斜道区位于蓄热室顶和燃烧室底之间，通过斜道使蓄热室与燃烧室相通，炭化室与燃烧室之上为炉顶，整座焦炉砌在坚固平整的钢筋混凝土基础上，烟道一端通过废气开闭器与蓄热室连接，另一端与烟囱连接口根据炉型不同，烟道设在基础内或基础两侧。以下分别加以介绍： 1.1 炭化室 炭化室是煤隔绝空气干馏的地方，是由两侧炉墙、炉顶、炉底和两侧炉门合围起来的。炭化室的有效容积是装煤炼焦的有效空间部分;它等于炭化室有效长度、平均宽度及有效高度的乘积。炭化室的容积、宽度与孔数对焦炉生产能力、单位产品的投资及机械设备的利用率等均有重大影响。炭化室顶部还设有1个或2个上升管口，通过上升管、桥管与集气管相连。 炭化室锥度：为了推焦顺利，焦侧宽度大于机侧宽度，两侧宽度之差叫做炭化室锥度。炭化室锥度随炭化室的长度不同而变化，炭化室越长，锥度越大。在长度不变的情况下，其锥度越大越有利于推焦。生产几十年的炉室，由于其墙面产生不同程度的变形，此时锥度大就比锥度小利于推焦，从而可以延长炉体寿命。 1.2 燃烧室 双联式燃烧室每相邻火道连成一对，一个是上升气流，另一个是下降气流。双联火道结构具有加热均匀、气流阻力小、砌体强度高等优点，但异向气流接触面较多，结构较复杂，砖形多，我国大型焦炉均采用这种结构。每个燃烧室有28个或32个立火道。相邻两个为一对，组成双联火道结构。每对火道隔墙上部有跨越孔，下部除炉头一对火道外都有废气循环孔。砖煤气道顶部灯头砖稍高于废气循环孔的位置，使焦炉煤气火焰拉长，以改善焦炉高向加热均匀性和减少废气氮氧化物含量，还可防止产生短路。 图1.2 JN型焦炉斜道区结构图 1.3 斜道区 燃烧室与蓄热室相连接的通道称为斜道。斜道区位于炭化室及燃烧室下面、蓄热室上面，是焦炉加热系统的一个重要部位，进人燃烧室的焦炉煤气、空气及排出的废气均通过斜道，斜道区是连接蓄热室和燃烧室的通道区。由于通道多、压力差大，因此斜道区是焦炉中结构
高炉煤气与焦炉煤气特性及其燃烧后的成分情况 两者都是在完全燃烧（过量空气系数为）的情况下计算得出的烟气主要成分及其含量。 一、高炉煤气特性 （1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为3344—4180 KJ/m3； （2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO 含量很高、所以毒性极大；（3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小； （4）用高炉煤气加热焦炉时，煤气中含尘量大，容易堵塞蓄垫室格子砖；（5）安全规格规定在1米3空气CO 含量不能超过30mg ； （6）着火温度大于700℃。 ( 7 ) 高炉煤气含有H 2（），CH 4（），CO （25-30%），CO 2（9-12%），N 2（55-60%），O 2（）;密度为以H 2（2%），CH 4（%），CO （30%），CO 2（12%），N 2（55%），O 2（%）完全燃烧(过量空气系数为:计算后得出烟气主要成分及其含量： CO 2%)、O 2%)、N 2（%） 二、焦炉煤气特性 （1） 焦炉煤气发热值高16720—18810KJ/m3，可燃成分较高（约90%左右）；（2） 焦炉煤气是无色有臭味的气体； （3） 焦炉煤气因含有CO 和少量的H 2S 而有毒； （4） 焦炉煤气含氢多，燃烧速度快，火焰较短； （5） 焦炉煤气如果净化不好，将含有较多的焦油和萘，就会堵塞管道和管件，给调火工作带来困难； （6） 着火温度为600-650℃。
( 7 ) 焦炉煤气含有H 2（55-60%），CH 4 （23-27%），CO（4-8%），CO 2 （），N 2 （3-7%）， O 2 （<%），CmHn(2-4%);密度为 Kg/Nm3. 以H 2(60%)、CH 4 （25%）、CO（4%）、CO 2 （2%）、N 2 （4%）、C 2 H 4 （%）、C 6 H 6 （2%）、O 2 （%）完全 燃烧(过量空气系数为计算后得出烟气主要成分及其含量： CO 2（%）、O 2 （%）、N 2 （%）
化学品安全技术说明书 产品名称：焦炉煤气 按照GB/T16483、GB/T17519编制 修订日期：2014年2月19日 SDS 编号： 最初编制日期：2006年11月20日 版本：2.1 第1部分 化学品及企业标识 化学品中文名：焦炉煤气 化学品英文名：Coke oven gas 企业名称： 企业地址： 邮编： 传真： 联系电话： 电子邮件地址： 企业应急电话： 产品推荐及限制用途：用于化学合成，如合成甲醇、光气等。用作精炼金属的还原剂。 第2部分 危险性概述 紧急情况概述：极易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物。气体使眼睛不适。吸入高浓 度可引起呼吸系统刺激。空气中浓度过高时，能使人窒息。对环境有危害。 GHS 危险性类别： 易燃气体 类别1 加压气体 类别压缩气体 生殖毒性 类别1A 特异性靶器官系统毒性-反复接触 类别1 标签要素： 象形图： 警示词：危险 危险性说明：极易燃气体; 含压力下气体，如受热可爆炸; 可能损害生育力或胎儿; 长期或反复接触可致器官损害。 防范说明： ·预防措施： ——在得到专门指导后操作。在未了解所有安全措施之前，且无操作。 ——远离火花、明火、热表面。使用不产生火花的工具作业。 ——禁止吸烟。 ——按要求使用个体防护装备。
——避免吸入粉尘、烟气、气体、烟雾、蒸汽、喷雾。 ——作业场所不得进食、饮水、吸烟。 ——操作后彻底清洗。污染的工作服不得带出工作场所。 ·事故响应： ——如果接触或有担心，就医。 ——如感觉不适，就医。 ——泄漏气体着火时，切勿灭火，除非能安全的切断泄漏源。如果没有危险，消除一切点火源。 ·安全储存： ——在通风良好处储存。 ——与氧化剂、卤素分开存放，切忌混存。 ——上锁保管。 ·废弃处置： ——建议用焚烧法处置。按照当地、区域、国家规章处置内装物、容器。 物理和化学危险： 极易燃气体，与空气混合能形成爆炸性混合物，遇明火高热能引起燃烧爆炸。气体比氢气轻，在室内使用和储存时。漏气上升直流屋顶不易排出，遇火星会引起爆炸，含压力下气体，如加热可爆炸。与氧、卤素及其它强氧化剂等接触发生剧烈反应。 健康危害： 气体使眼睛不适。吸入高浓度可引起呼吸系统刺激。空气中浓度过高时，能使人窒息。长期接触，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。若不及时脱离，可致窒息死亡。长期接触能引起头痛、疲倦、头晕等症状；可能影响心血管系统，中枢神经系统；可能损害生育能力或胎儿。 环境危害： 详见第12部分。 第3部分成分/组成信息 第4部分急救措施 急救： 吸入：将患者脱离现场移至空气新鲜处。如呼吸停止，进行人工呼吸。心脏骤停时，立即进行心脏按摩。如果呼吸困难，给吸氧，就医。 皮肤接触：不会通过该途径引起损害。 眼睛接触：立即翻开上下眼睑，用流动清水彻底冲洗。立即就医。
钢厂是气体用量大户，一般有如下几种组成： 1.空分站和制氧厂出来的各种气体：用气车间或单位需要计量，主要是氧气、氮气、氩气、天然气和二氧化碳气体 2.压缩空气：需要各车间或单位进行计量。 3.各种煤气：主要是焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气 对于 1，2 两种情况，用户的需求主要如下： 1. 流量计最好直接质量流量测量，无需安装压力变送器、温度变送器和积算仪，并能带数字通讯。 2.流量变化大，需要有大量程比的流量计才能在小流量的时候也能测好。 3.一年四季环境温度变化会导致气体温度变化，故流量计最好不需要温度补偿。 4. 气体的压力会随下游用气量的变化而变化，故流量计最好不需要压力补偿。 5.破管焊法兰连接方式成本高且需要停气影响生产，故需要安装简单、维护方便的、对于安全气体可在线不停气插拔的特殊附件。 6.流量计最好免维护。 钢厂主要煤气种类 高炉煤气。用作高炉热风炉、焦炉、加热炉和锅炉的燃料。高炉煤气发热量低，多与焦炉煤气混合使用。 焦炉煤气。用作焦炉本身和加热炉等的燃料，也可作民用燃料。 转炉煤气。目前国外虽普遍安装回收转炉煤气的设备，但因经济原因，多数工厂把回收煤气燃烧放散，未加利用。日本的钢铁厂已把回收的煤气加以利用，中国有的钢铁厂也进行回收利用。 转炉煤气常与其他煤气混合使用。 发生炉煤气。在钢铁厂中，如果高炉煤气和焦炉煤气不足，可用发生炉煤气补充。发生炉煤气是固体燃料（如烟煤、无烟煤或焦炭）在煤气发生炉中与氧化剂(常用的是空气和水蒸气的混合物)相互作用产生的气体燃料。发生炉煤气主要用于轧钢加热炉、炼钢平炉。要求煤气燃烧温度高或火焰黑度大的用户(如某些加热炉和平炉)可就近制造发生炉热煤气使用。一般用炉则用经过净化的冷煤气。 对于3煤气情况，主要测试难点： 1.气体能源是钢铁企业广泛使用的能源，但对气体能源流量的测量却存在很大的难度，特别是焦炉煤气流量，其测量难度更大。 2.因为在焦炉煤气中除了含有氢、甲烷、乙烷、乙烯等成分外，还含有焦油、萘、氮的水化合物、粉尘、黏着物。 3.这些成分含量虽少，却会产生不利于测量的作用。它们很容易从煤气中分离出来，在管道内壁和管内其它构件表面凝结并聚集起来，使流量测量仪表无法正常工作。（如焦油会敷在测量设备的检测元件上萘会以固体结晶析出堵塞设备。随外界温度变化会引起低温结晶现象；） 4.气体成分混合多变复杂。混合煤气系统是钢铁联合企业中应用极为普遍的能源供应系统，钢铁企业的混合煤气系统一般是由高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气等多组分混合而成焦炉煤气含有H2（55-60%），CH4（23-27%），CO（5-8%），CO2（1.5-3.0%），N2（3-7%），O2（<0.5%），CmHn(2-4%);密度为0.45-0.50 Kg/Nm3。5冬季时期，煤气中的水分容易引起冻结。 6.焦炉煤气为有毒和易爆性气体，空气中的爆炸极限为6-30％（体积）。 7.钢厂煤气测量中存在的湿度大、腐蚀性强、粉尘、黏着物、杂质等，易堵，易