煤气的基本特性

一．煤气的基本特性

二．煤气管道及附属设备

三．煤气管网的操作与检修

四．煤气管网生产前言

五．故障及处理

六．煤气事故及处理

一、前言

⏹煤气是一种易燃易爆易中毒的危险化学品。在煤气生产、净化、储存、输配、使用

的各个环节，均有发生煤气事故的可能，因此要做好煤气的安全使用.

⏹煤气在冶金企业中具有非常重要的地位，是节能降耗的关键环节。只有了解煤气，

掌握煤气的安全知识，才能合理有效利用煤气，遏制事故的发生。

⏹（一）副产煤气在钢铁企业能源平衡中的重要性及其用途

⏹煤气在钢铁企业的副产品，它主要用于各种炉窑的加热、余压发电。

⏹（二）副产煤气的种类及其性质

⏹1、钢铁企业副产煤气有三种：高炉煤气，焦炉煤气,转炉煤气，各种煤气的理化性

质及其危险特性如下：

⏹⑴高炉煤气：无色、无味，易燃、易爆、易中毒的气体，会致人喘息和窒息。

⏹⑵焦炉煤气：净化后的焦炉煤气是无色、有臭味、有毒的易燃易爆气体，焦炉煤

气中的CO含量较高炉煤气少，但也会造成中毒事故。

⏹⑶转炉煤气：转炉煤气的成分，在吹炼周期内，不同时期有所不同，而且与回收

设备及回收时的操作条件有关。转炉煤气是无色、无味、有毒的易燃易爆气体，极易造成人员中毒。

二、煤气的基本特性

⏹（一）煤气的腐蚀性与毒性

⏹1、副产煤气中具有腐蚀性的成分主要有硫化氢，二氧化硫，二氧化碳等。这些气体

只有在有水时才具有腐蚀性。

⏹2、具有毒性的煤气成分（有的副产煤气中无其中的一些成分）有：硫化氢，氨气，

苯等，这些充分主要存在于焦炉煤气中。

（二）煤气质量的要求

1、高炉煤气

⏹（1）含尘量：高炉净煤气含尘量小于10毫克/标米3

⏹（2）含湿量，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。

⏹ 2.焦炉煤气：由焦炉出来的煤气因含有焦油、萘蒸汽，一般叫做荒焦炉煤气。荒焦

炉煤气中含有水、焦油及其他可作化工原料的气态化合物；必须将荒焦炉煤气进行加工处理，使其中的焦油蒸汽和水蒸气冷凝下来，并将有关的化工原料回收，净化然后才送入煤气管网作燃料使用。这时的焦炉煤气就清洁了。净化后的焦炉煤气焦油应低于50毫克/标米3 、萘含量应低于350毫克/标米3

⏹ 3.转炉煤气：

⏹（1）含尘量，应不大于本企业高炉煤气的含尘量。一般含尘量低于20毫克/标米3

⏹（2）含氧量，要求不大于1%

（三）煤气发热量

⏹煤气发热量，是指完全燃烧一标准立方米煤气时所释放出的热量。发热量有高发热

量和低发热量之分。根据各种用户热值要求不同，选用的煤气种类也不同。

⏹高发热量：单位燃料完全燃烧后，将燃烧产物中的水蒸气冷却到零度的水所放出的

热量也计算在内的发热量。

⏹低发热量：单位燃料完全燃烧后，燃烧产物中的水蒸气冷却到20℃时所放出的热量，

称为低发热量。

（四）煤气的燃烧

⏹燃烧三要素：可燃物、助燃物、点火源

从本质上看，任何一种煤气的燃烧过程，基本上都包括一下三个阶段：

⏹ 1.煤气与空气的混合

⏹ 2.混合后的可燃气体的加热和着火

⏹ 3.完成燃烧化学反应

⏹三种煤气比较，发热量、密度、毒性

（五）煤气着火浓度界限

⏹着火浓度界限：即我们一般所说的浓度界限。研究结果表明，不论是自然着火或点

火，着火条件都与可燃物的浓度有关，与惰性气体的含量有关，与可燃混合物的初始温度有关。

⏹⑴高炉煤气：相对空气比重近似1，密度1.29~1.33kg/m3，热值3349～4180kJ/m3，

着火温度700～750ºC，燃烧温度1470ºC。爆炸极限36%～88%。

⏹高炉煤气成分CO215-18%、CO26-30%、H21-4%、N254-59%

⏹⑵焦炉煤气：相对空气比重0.43~0.5，密度0.452~0.65kg/m3，热值16728～

17982kJ/m3，着火温度550～650ºC，爆炸极限4.22%～30.4%，理论燃烧温度2090ºC 左右。焦炉煤气的主要成分有CO6-9%、CO22-3%、H256-60%、N22-4%、O20.4-0.6%、CH422-26%、C2H4 1.6-2.3、CmHn

⏹⑶转炉煤气：相对空气比重1.05，密度1.36kg/m3，热值6800～8373KJ/m3，着火

温度650~700℃，爆炸极限18.22%～83.22%。转炉煤气的理论燃烧温度比高炉煤气高。

⏹成分CO70-80%、其它CO2、N2、O2

三、煤气管道及附属设备

一）冶金企业煤气管道的基本要求

⏹满足输气的要求

⏹提供安全的保证

⏹符合结构力学要求

⏹考虑设备应变能力和生产的发展的需要

（二）煤气管道的分类

1.按煤气管道敷设的位置分类地下管道架空管道；

2.按煤气压力分类高压管道、中压管道、低压管道；

3.按管道形态可分为水平管道、拱形管道、弯管、竖管、盲管、环管等；

4.按管道功能分类集气主管：主管、支管

（三）煤气管道附属设备

⏹管道上的附属设备主要是切断装置、调解装置、检修吹扫装置及其他。

⏹冶金企业常用的可靠煤气切断装置有闸阀与水封或盲板配合，蝶阀与水封或盲板

配合，蝶阀与盲板阀配合等。

1、可靠的切断装置

1）盲板

主要用于煤气设施检修或管道上预留的下一个用户接点部位。

⏹盲板厚度和直径按照公式计算。如果使用旧盲板应当认真检查是否符合要求；

2）插板阀

插板阀一般用于大管道或主管，安装高度应高于地面6米以上。

3）水封

⏹水封：煤气管道上安装的水封有三种类型，缸形水封，隔板水封，U型水封。

⏹水封的特点

优点：水封是静置设备，开闭操作方便，水封设置简单，投资少，水封只要达到煤气计算压力要求的有效水封高度，即可切断煤气不致产生漏汽问题

水封不是可靠的切断装置，必须与其他切断装置合用才可以作为切断装置。

它主要依靠水柱高度来封煤气，存在不确定性。它与排水器不同。

缺点：

1.必须有可靠的水源

2.必须与蝶阀、闸阀等装置联合使用，水封不能视为可靠的切断装置单独使用。

3 .操作时间长，注水和放水都需要较长时间。

4.冬季水封易出现冻结，维护量大。

5.煤气阻损较大，不利于输气。

4）闸阀：是以经煤气管道使用最广泛的切断装置，它的缺点是严密性差并随使用次数加剧，结构笨重，启动吃力经常出现烧坏电机现象，现已逐渐被蝶阀代替。

5）蝶阀：蝶阀分为密封蝶阀和调节蝶阀两类，调节蝶阀广泛用于流量和压力控制，密封蝶阀是目前煤气管道上常用的断流切断装置，它的特点是密封性能好，开关动作灵活，体积小，重量轻（与同规格的闸阀相比）

眼睛阀、扇形阀、闸阀等单独使用不能作为可靠的切断装置,必须与其他阀门合用方可以。

2、煤气放散装置

剩余煤气放散管、吹扫放散管

⏹吹扫放散管应设在设备或管道的最高处、最末端。

⏹放散管应高于煤气管道、走台4米，离设备厂房10米以外。

⏹放散管距离厂房10米内和厂房内放散管应高于厂房4米，不应再厂房内放散煤气。

3、煤气排水装置

1）排水器说明

⏹排水器之间的距离一般为200～250m，排水器水封的有效高度应为煤气计算压力加

500mm。煤气管道的排水管安装闸阀。

⏹排水器应设有清扫孔和放水的阀门，每个排水器均应设检查管头，排水器的满流管

口应设漏斗，排水器的给水管应通过漏斗给水。

⏹排水器安设在露天，但寒冷地区要采取防冻措施，设在室内的，通风必须良好。

⏹2）排水器操作：

A 冷凝水排水器的正常维护

⏹下降管畅通，排水器保持水封满流，排水正常。

⏹大气温度降至0℃时给保温汽，温度回升2℃以上时停汽。

⏹设备保持严密不泄漏，开闭器灵活好使。

B 冷凝水排水器的停送煤气