2021年焦炉煤气爆鸣事故反思

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焦炉煤气爆鸣事故反思
喷式焦炉在使用焦炉煤气加热时,交换后经常发生爆鸣(俗
称放炮) 现象,它对于焦炉危害巨大,__对爆鸣现象发生的机理
以及它的危害进行了分析,介绍了一些减少或消除爆鸣现象的措施,特别对如何在操作维护中做好针对性的工作做了较详细的介绍。

1 现象分析
1. 1 煤气性质与煤气燃烧
爆鸣实际上就是煤气在有限的小范围内的爆炸,而爆炸又
是燃烧现象的一种特殊情况,它是在定容条件下由于绝热压缩
引起的高温高压所导致的急剧反应,火焰传播速度达每秒几公里,形成巨大的压力波, 从表1 可以看出, 由于焦炉煤气 (COG) 的H2 含量高,而H2 的比重低是易燃易爆气体,而且焦炉煤气
的爆炸上限和下限都很低,下喷式焦炉在使用焦炉煤气加热,在
交换时比其他煤气更容易发生爆鸣现象。

煤气爆炸必须具备下
面条件: ①煤气与空气同时存在一定的空间范围且混合比例处
在爆炸范围之内(焦炉煤气5 %～ 23 %) ; ②爆炸性气体达到一定的着火温度(焦炉煤气600～650 ℃) ,爆鸣一般发生在砖煤
气道灯头到焦炉煤气交换旋塞除炭口这么一段很小的管系内,在砖煤气道底部到立火道底部温度为200 ～ 1 300 ℃,完全能满足爆鸣所需温度,它释放的巨大的冲击波对于炉体及加热设备有极大的伤害,对于焦炉的生产带来极大的安全隐患。

1. 2 爆炸性气体的形成
正常加热时并不存在爆鸣现象,爆鸣多发生在交换结束后
的10～20 s ,一般来说,传统的交换设置都经历3 个基本过程,关煤气→废气与空气交换→开煤气,每个过程各要运行15 s ,中间有2 个0. 8 s 的停顿,总共46. 6 s ,在上升改下降的砖煤气道中,由于交换结束后,原上升煤气交换旋塞除炭口处于打开
状态,它从除炭口至横管至砖煤气道顶这么一端通道内大概有50 Pa 热浮力的作用,产生负压急剧吸入冷空气,而且传统的焦煤
加热管系多处弯管及变径的设计给“非法”煤气的存在及聚集创造了足够的条件,当不断快速进入的空气使管系内残余煤气达到5 %～23 %时,就形成了爆炸性气体,在上升到着火点后就发生了爆鸣现象,在使用传统的焦炉煤气交换旋塞进行交换时,由于炉
体上的缺陷,交换工艺的设定等使得爆鸣现象成了焦炉煤气加热时存在的一种比较常见的现象。

1. 3 爆鸣现象对于焦炉的危害
(1) 使炉体的严密性变差,特别是砖煤气道的泄漏,导致部
分上升的煤气进入蓄热室内燃烧,对于正常的.压力制度破坏明
显,严重的会造成格子砖的烧坏,坍塌,增大蓄热室的阻力,引起温度异常,甚至会形成高温事故,导致难推焦,破坏生产秩序的稳定。

(2) COG 下喷管内孔板被炸坏,使得原有横墙煤气分配发生变化,致使原有正常的横排温度曲线发生变化,影响焦炭的均匀成熟,严重的导致煤气的严重过量,导致烟囱冒黑烟。

(3) 造成横管丝扣连接处炸开,包括炉台与下喷管处的严密性变差,会产生煤气的泄露,严重的可能造成煤气中毒事故。

(4) 长期的爆鸣会使作业人员形成心理上恐惧,对安全生产不利。

爆鸣对焦炉的影响是一种相互的且是巨大的,长期会形成恶性循环,加速炉体的损坏,大大减少炉体的寿命,给生产可能带来不可预料的影响,所以要对此引起足够的重视,做好诸多工作以减少或消除爆鸣现象。

2 消除或减少爆鸣的主要技术措施
目前比较好的减少或消除爆鸣的措施主要有:在焦炉设计时将一定的新技术新设备应用进去;或者在交换工艺设定时采用一定的防护措施，但各焦炉建设后交换设备及工艺一般情况下都不可能做大的改动,因此更多的工作是在焦炉的操作和维护中做出前瞻性的思考,采取针对性的措施来减少或消除爆鸣。

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