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煤气专业知识培训

高炉煤气：含尘量5mg/m3，温度不大于35℃。

高炉煤气是高炉冶炼过程中产生的副产品，属无色、无味、有毒的可燃气体。热值在3300-4200 KJ/m3，理论燃烧温度为1500℃左右，着火点在700℃，重度在1、3 kg/m3左右。高炉煤气的CO含量在30%左右，N2和CO2之和近70%左右，极易造成中毒和窒息事故。高炉煤气与空气或氧气混合达到一定比例遇明火或700℃左右的高温就会爆炸，爆炸极限为30%-90%。

煤气的腐蚀性和毒性

煤气中具有腐蚀性的成份主要有H2S、CO2、O2，这些气体只有在有水时才具有腐蚀性。H2S、CO2在水中呈酸性，O2在水中则有氧化性。因此，为减少煤气对管道的腐蚀性，应去掉煤气中的水份。

煤气质量的要求

各种不同的工业炉窖，对煤气使用都有一定的要求。

1、高炉煤气

含尘量：大中型高压高炉煤气含尘量应小于10 mg/m3，温度50℃。

含湿量：高炉煤气含湿量为煤气中饱和水含量和机械水含量之和。满足热风炉对煤气质量的要求，净高炉煤气的温度一般不大于35℃，在特殊情况下应大于40℃，煤气中的机械水应尽量除去。

煤气的燃烧

1、着火温度和点火温度

自燃着火：使可燃混合物整个容器都同时达到某一温度，超过该温度混合物便自动着火达到燃烧状态。这个过程叫做自燃着火。

点火燃烧：在冷的混合物中，用火种在某一局部点火，先引起局部着火燃烧，然后向其它地方传播，最终使整个混合物都达到着火燃烧，简称点火燃烧。

着火温度：表示可燃混合物系统化学反应，可以自动加速而达到自燃着火的最低温度。着火温度是随着具体的热力条件不同而不同，着火温度值由实验室测定，由于实验条件的不同所测数据有很大的差别。

点火温度高于着火温度，在冶金企业中气体燃料——煤气都是用点火方法点燃的。点火温度与点火的热源性质有关。

2、煤气燃烧过程

煤气无论是有焰燃烧还是无焰燃烧，从本质上看，燃烧过程基本上都包括三个阶段：煤气与空气混合；混合后的可燃气体的加热和着火；完成燃烧化学反应。

高炉煤气

高炉煤气的产生及影响因素

经热风炉预热到高温的空气（鼓风）进入高炉后，与白热状态的焦炭相遇，鼓风中的氧气、水蒸汽与焦炭发生下列化学反应：

C+O2+CO22C+O2=2CO C+H2O=CO+H2CO2+C=2CO

鼓风中的蒸汽量较少（增湿鼓风时，水蒸汽量相对的多一些），故生成气中，氢气含量较少。鼓风中的氮气不参加化学反应，所以氮气混在生成气中。生成气与铁矿石（包括烧结矿、球团矿）中氧化铁起还原反应如下：

Fe2O3+CO=Fe3O4+CO2Fe3O4+CO=FeO+CO2

FeO+ CO=Fe+ CO2 Fe2O3+H2= Fe3O4+H2O

Fe2O4+H2= FeO+H2O FeO+H2=Fe+ H2O

随着氧化铁还原反应的进行，生成气中的CO及H2逐渐减少，CO2及H2O逐渐增加，到达炉顶的气体就是高炉煤气。

高炉煤气的成份因氧化铁还原情况而异，煤气利用得好，还原反应进行的多，煤气中CO2及H2较多，煤气发热值较低。反之，如果在高炉中煤气利用不好，煤气的发热值就较高。

近年来，由于高炉生产操作水平不断提高，炉内煤气利用情况不断改善，高炉煤气的发热值也不断降低。炉内煤气利用的好坏反应在燃料比上，燃料比低，就意味着由于煤气利用得好，可以用较少的燃料获得相同数量的生铁。影响高炉煤气成份的因素很多，除炉内煤气利用情况外，还有以下几个主要因素：

1、鼓风成份：高炉煤气是鼓风与焦炭、喷吹物反应的结果。

2、喷吹物的成份：无烟煤中挥发成份很低，接近焦炭的挥发含量，故对煤气成份影响不大。

3、燃料比（焦比）：除了炉内煤气利用的好坏影响燃料比以外，不同生铁种类要求不同冶炼温度。

高炉煤气是高炉炼铁生产过程中产生的副产品，从高炉炉顶出来的高炉煤气除含有CO、CO2、N2、O2等外，还会有大量的热灰尘，必须经过净化处理，使煤气中的含尘量低于10 mg/m3，发热值高于3800 KJ/m3，才能输送给用户使用。

另外，高炉煤气在净化过程中多采用接触清水清洗、冷却方法。因此高炉煤气含湿量是一个重要的控制指标，高炉煤气的含湿量为煤气中饱和水含量和机械水含量的总和。高炉煤气含尘量低于5 mg/m3，温度不大于35℃，尽可能脱去煤气中的机械水份。

管道及其附属设施

一、煤气管道的切断装置

1、煤气切断装置的基本要求；

（1）必须安全可靠，关闭时保证严密不漏气；

（2）操作灵活，能快速开关；

（3）便于控制；

（4）经久耐用；

（5）维修方便；

2、常用的煤气切断装置

（1）闸阀：有明杆闸阀和暗杆闸阀之分，通常用明杆闸阀，闸阀与水封或者盲板联合使用时，可作为可靠切断装置。

（2）水封：水封设施简单，投资少，但必须经过煤气计算压力要求的有效水封高度方可切断煤气。水封必须与蝶阀、闸阀等装置联合使用，可作为可靠切断装置。水封须有可靠的水源，冬季须防冻，水封的缺点是操作时间长，注水和放水时间长，煤气阻损大。

（3）蝶阀：有密闭蝶阀和调节蝶阀之分。密闭蝶阀可与水封组成可靠的切断装置，调节蝶阀用于流量调节。

（4）眼镜阀、插板阀和盲板，属可靠切断装置。

二、吹刷装置（放散）

煤气管道内的介质置换为保证安全必须经过吹刷，使管道内部不残留爆炸性气体。

1、一般吹刷用气有蒸汽、空气和氮气，通常使用氮气作为置换中间介质；

2、吹刷用气量为煤气管道容积的3-5倍；

3、吹刷管一般设在管道末端，切断设备及盲板的前面，以及管道易聚集煤气而吹不尽的部位；

4、吹刷管口必须高出煤气管道、走道、操作平台4米，离地面10米；

5、吹刷管闸阀前必须设爆炸试验取样管；

三、架空煤气管道及其它附属设施

1、管道支架：有单向支架、双向支架和固定支架；双向支架又分为摇摆支架、滑动支架和摇动吊架。

2、人孔：人孔盖上通常设有把手，并安装有管头做吹刷通气或取样用。作用：让人进入管内检查，灭火防爆（DNФ600以上管径）。

人孔的安装位置通常是：（1）切断装置后；（2）补偿器，蝶阀附近；（3）沉积物易于聚集的特低管段；（4）直管段每150-200米安装一个。

管道人孔不常用，应确保其严密性。

3、操作平台与梯子：载重为200公斤/米2，每个面宽度不小于800mm，长度应满足工作需要。遵守国家标准（固定式工业钢直梯）（固定式工业钢斜梯）（工业防护栏杆）（工业钢平台）的有关规定。

4、盲板：分为固定盲板和活动盲板两类。

5、接地装置：对地电阻不得超过10欧姆。

6、调节蝶阀。

7、管道排水器：立式排水器、卧式排水器。

（1）管道支架；（2）人孔；（3）管道排水器；（4）放散管；（5）操作平台、梯子、护