焦炉煤气的特性

一、焦炉煤气的特性 1、荒煤气中除净煤气外的组成大致是（g/m3）： 　水蒸汽　　　　250—450　　　　　　　氰化物　　　　　　　1.0—2.5 　焦油气　　　　80—120　　　　　　　 轻吡啶盐基　　　　　0.4—0.6 　粗苯　　　　　30—45　　　　　　　　萘　　　　　　　　　10 　氨　　　　　　8—16　　　　　　　　 其它　　　　　　　　2—2.5 　硫化氢 6—30 2、净煤气的组成大致是（g/m3）： 　H2　　　　　　54—59　　　　　　　　O2　　　　　　　　　0.3—0.5 　CH4　　　　　 23—28　　　　　　　　N2　　　　　　　　　3—5 　CnHm　　　　　2—3　　　　　　　　　CO　　　　　　　　　5.5—7 　CO2　　　　　 1.5—2.5 3、焦炉煤气中的可燃成份和不可燃成份大致如下： 　可燃成份（体积百分数）：　　　　　　不可燃成份（体积百分数）： H2　　　　　　55—60%　　　　　　　 H2O（汽）　　　　　 4—5% 　CO　　　　　　5—8%　　　　　　　　 CO2　　　　　　　　 1.5—3% 　CH4　　　　　 23—28%　　　　　　　 N2　　　　　　　 　 3—5% 　CmHn　　　　　2—4%　　　　　　　　 O2　　　　　　　　　0.4—0.8% 　苯类　　　　　0.5—1% 4、焦炉煤气的特性： a.焦炉煤气是一种无色（—在没有回收化学产品时呈黄色）—的有味有毒气体； b.焦炉煤气的发热值较高：16.72—18.81MJ/m3（—3995.2—4494.6kcal/m3）； c.焦炉煤气含惰性气体少（氮气约4%），含氢较多（近60%），燃烧速度快，火焰短； d.焦炉煤气爆炸极限范围大：5—30%，混入空气易形成爆炸性气体； e.焦炉煤气易着火，燃点低：600℃； f.荒煤气较脏，管道易被焦油、萘等物质堵塞； g.焦炉煤气中的冷凝液会腐蚀管道； h.焦炉煤气的密度：0.48—0.52%g/m3。 5、焦炉煤气燃烧操作就注意的问题： 　　由于焦炉煤气的重度较轻，故往上的浮力较大，所以火焰发飘。再有焦炉煤气中主要含有煤的挥发分，氢气含量在50%以上，所以，焦炉煤气更容易从耐火材料的砖缝中泄露，尤其是当耐热钢管和小炉衔接时，更要特别注意将砖密封好，避免漏气窜火。若用同一类型的烧发生炉煤气的窑炉烧焦炉煤气，更容易发生爆燃的情况。 二、焦炉煤气的输送 1、焦炉煤气管道的设计 　　本上玻璃窑炉生产的产品为中碱玻璃球，窑炉型式为蓄热式马蹄焰窑。距焦化厂的荒煤气接品处为1050m。设计管道公称外径519mm，壁厚7mm，考虑最大流量每小时4000m3/h。设置一个和主管道直径相同的排放孔，用于排放冷凝水、焦油及萘等杂质。伴随着煤气管道安装蒸汽管线一条，每20m设置蒸气吹扫孔一个，用于管道堵塞时进行吹扫。蒸气管道还有一个作用，就是在煤气输送管道发生意外需要关闭煤气的情况下，用蒸气鼓入输气管道，保持管道内有足够的正压，而后再逐渐关闭燃气截门，避免因突然关掉煤气使管道内产生负压而吸入空气形成爆炸性气体。据测定，从焦炉逸出的煤气含萘为5—9g/m3,经初冷后煤气中萘含量为1.5—2.0g/m3。焦炉煤气中含萘对于煤气远距离输送是不利的。当远距离输送焦炉煤气冷却至低于此萘含量的饱和温度时，煤气管道中萘蒸气冷凝（萘的熔点80℃）凝结沉积于管道下部，极易堵塞管道。即使煤气中这样少含量的萘每年也会在煤气管道中有50多T萘沉积，而且主要焦中在一段管道中。为了检查输气管道的堵塞情况，在容易堵塞的输气管道区段的两端各留设一个压力检查孔，可用膜盒压力 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 随时栓测输气管道的堵塞情况。 2、管道的堵塞情况 　　通过一段时间的使用，管道的堵塞情况并不严重，这可能是由于时间短的缘故。但冷凝水比较多，每24小时存留在管道最低处的冷凝水超过1m3。最多时每天要放三次冷凝水。 3、管道的打压 　　焦炉煤气正式通气前要给新装好的煤气管道进行打基诺实验。合格标准为：0.1Mpa保压4小时；0.2Mpa保压2小时。管道严密了，一是在管道正压时根绝焦炉煤气的泄漏，减少浪费和环境污染；二是避免在管道负压时，管道外的空气搀入管道内，使焦炉煤气形成爆炸性气体，从而发生危险。 4、管道的排空送气 　　由于焦炉煤气管道距离较长，其体积约为200m3，所以，在正式通焦炉煤气时，要用焦炉煤气将管道内的空气完全顶出。在送气压力为300mmH2O的情况下，经过放散阀排空约半个小时后，通过取气体试样进行爆炸试验，确认管道内气体无爆炸危险后，才正式给窑炉供气。 5、管道内气体的爆炸试验 　　在送气过程中所有燃气管道都应用焦炉煤气进行排空处理并做爆炸试验。焦炉煤气的简易爆炸试验的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 如下：首先取一只较大的塑料瓶，将瓶底剪掉；然后打开瓶盖，用瓶子放在放散阀上面，合放散阀喷出的煤气将瓶子中的空气顶净；最后将瓶盖拧紧，始终保持瓶盖在上进行取样。由于焦炉煤气的重度很轻（0.5kg/m3),故取样后，将瓶子（保持瓶口在朝上的姿态）移至远处，焦炉煤气不会从下面跑到空气中。然后从瓶子的下口进行点火度试验。根据试样爆燃的声音来确定管道内是否是爆炸性气体。 6、管道的加压 　　煤气管道上的截门一定要选择气密性较好的闸阀或碟阀，避免由于截门不严造成漏气发生事故。一般情况下焦炉煤气在焦化厂的输送压力不过500mmH2O经过1000m的行程窑前压力还剩不足200mmH2O，这时候需在窑前的焦炉煤气管道上安装鼓风机抽焦炉煤气。鼓风机可选择一般常用的高压风机，在保证流量的前提下其鼓风压力应能达到300mmH2O以上。鼓风机串在窑前的燃气管道上，考虑到鼓风机发生故障需要检修或更换而不影响生产，应在窑前的焦炉煤气管道上安装旁通。鼓风机安装时一定要注意密封严密，绝不允许鼓风机往焦煤气管道内吸入空气。 三、焦炉煤气与玻璃窑炉的衔接 　焦炉煤气与下班窑炉的衔接有三种方式 1、在小炉下面设置燃气烧嘴，如同烧天然气和重没油一样用压缩空气将焦炉煤气喷入。这种设计安全方便，但压缩空气耗电量大，成本上升增大。另外由于焦炉煤气的压力较低，其烧嘴和天然气的烧嘴有很大不同。 2、设置煤气蓄热室和煤气交换器，交焦炉煤气管道与煤气交换器进行衔接。这种设置方法和烧发生炉煤气一样。这样设置的优点一是可以使用荒煤气，二是可以使用发生炉煤气或者焦炉煤气和煤气发生炉煤气共同使用。采取这种 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ，窑炉结构没有大的变化。但是由于焦炉煤气的主要成份是氢气，故其在进行交换时如果处理不好，极易发生爆炸甚至发生爆炸。所以在蓄热室尤其是蓄热室十字隔墙的设计和施工上应特别注意。隔墙的厚度一般为575mm；若采用460mm的厚度时，在都是丁的一层加入七分头或半枚条，每一层砖都要保证三趟错缝砌筑，并且泥浆饱满用锤砸紧，使其气密性较好。这样砌筑的隔墙即可以减少砖材用量，又可提高换热效果，还可减少漏气量，从而减少爆炸的危险。我们知道，焦炉煤气的爆炸极限范围很大，所以，在焦炉煤气输送和使用过程中应严格操作： a.严格检查煤气管道及抽气风机等设备，严防煤气泄漏或空气漏入（焦炉煤气中的氧含量不得超过1%）； b.煤气管道特别是负压管道，在检修更换时要按技术规定清扫煤气管道，并做煤气爆炸试验，严防管道内有爆炸性气体。清扫时用气体蒸气或惰性气体（例如氮气）； c.在焦炉煤气的管道上预留出口时，截门就提前安装好，避免通气后动明火。严格控制火源，检修设备必有动用气悍电悍时，一不定期要采取防火 措施 《全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观全国民用建筑工程设计技术措施》规划•建筑•景观软件质量保证措施下载工地伤害及预防措施下载关于贯彻落实的具体措施 ； d.烟道、蓄热室处墙及煤气交换器底座要用密封涂料进行密封。用密封性能及好的涂料进行密封，既保温又减少漏气量； e.烟道闸板调整位置后也要及明进行密封； f.自然通风的空气交换器的翻盖一定要严密，如果不严密，会使烟道漏入空气，降低烟道的温度和抽力，从而使助燃空气量减小，使燃烧不完全，烟气中会含有可燃物，一旦烟气中的可燃物遇到漏入烟道中的空气就会发生爆炸。如若不及时修好空气交换器的翻板，就会破坏整个窑炉正常的工况，产生恶性循环甚至会把烟道和交换器振坏。 3、在小炉测墙或小炉底板设置进气孔，用耐热钢管和小炉测墙或底进行衔接。为了安全起见，我们确定了从小炉测墙供焦炉煤气的方案，考虑到焦炉煤气在生产过程中有时供气不稳定的情况，我们仍然保留了煤气蓄热室和煤气交换器并安装了煤气发生炉，用水封箱密封，以便在焦炉煤气供应不足的情况下用发生炉煤气保证熔化温度。和小炉衔接的钢管的材质为1Gr18Ni9Ti（代号321），其使用温度可达850℃，如若将钢管插入小炉里面需选用材质为（代号310S）的耐热钢其耐热腐蚀温度可达1200℃，但价格很贵。耐热钢管和小炉连接时要将衔接的部位用耐用耐火砖往外适当延伸，尽可能降低耐热钢管的温度。最后要用密封涂料将接口处理好，避免接口处漏气窜火。在保留了煤气蓄热室而焦炉煤气又不走煤气蓄热室的情况下，仍应让煤气蓄热室走烟气，否则烟气不通过煤气蓄热室会造成烟气流通截面积的减少，使烟气阻力增大从而使窑压增大。具体做法是将煤气烟道闸板适当提起，煤气交换器随空气蓄热室进行换火。为了让煤气蓄热室进行热交换，将煤气交换器的检查孔打开，使助燃风通过煤气蓄热室进入窑内。这样一业，一是可以减小空气蓄热室的负荷；二是增加了蓄热面积，增加了热回收率。同时还能有效地降低窑压，改善窑炉的工况。但要注意的是，此时的助燃风量加大很多，要设法控制空气蓄热室的进风量。如果不提起煤气道的闸板，则焦炉煤气（由于截门不严等原因）易在煤气蓄热室内窝藏，待窝藏在煤气蓄热室的煤气和废气中的过剩氧及空气蓄热室漏到煤气蓄热室的氧气混合达到一定比例就会发生爆燃。所以煤气道的烟道闸板一定要提起来，使煤气蓄热室有一定的抽力，从而将少量的焦炉煤气随时带走，避免发生爆炸。 四、烤窑和换火操作 　由于焦炉煤气已送到窑前，故我们选用焦炉煤气从投料进行烤窑。我们将原来的柴油热风烤窑器进行了改进，使之适于燃烧焦炉煤气。通过实践，证明用焦炉煤气进行烤窑既经济又方便，尤其是过大火特别容易操作。自然通风的窑炉在升温的过程中首先要注意烟道的抽力不能过小，如果抽力过小会影响助燃风的带入，从而影响升温速度。如果抽力不够，即使将燃气开大也不会涨温度。这时候烟囱会冒黑烟。若在烟道闸板外遇上空气则会发生爆燃现象。这是很危险的。所以在过大火之前如果烟道抽力不够要烤烟道。另外要注意，随着烟道温度的升高，烟道闸板处的密封可能会被破坏，所以每换一次换火后都要检查烟道闸板的漏气情况。烟道闸板处根据摸索我们确定了换火操作 规程 煤矿测量规程下载煤矿测量规程下载配电网检修规程下载地籍调查规程pdf稳定性研究规程下载 　a.换火时，首先关闭正在燃烧一侧的管道的截门。窑炉每侧的和小炉连接的管道上设有两个截门，一个是常有用截门（即微调截门）一个是备用截门（即粗调截门）。b.间隔2—3秒后切换空气交换器和煤气交换器。c.间隔5秒钟左右后徐徐开启另一侧小炉的焦炉煤气的截门。d.半小时后进行下一次换火。当使用引风机引焦炉煤气时，可利用旁通的回流来调节焦炉煤气的通过量。 　　通过我们在玻璃窑炉上使用荒煤气做燃料的实践，证明使用带有煤气蓄热室（和煤气发生炉）的玻璃窑炉烧荒煤气的做法是切实可行的。这种窑炉可一窑二用，即可单独烧发生炉煤气又可单独烧荒煤气，同时也可将荒煤气和发生炉煤气混合使用。在烧荒煤气时，煤气蓄热室也可以作为空气蓄热室使用。 轴端氮气密封在煤气加压机上的应用(2007-08-23 16:56:53) 标签：学习公社      关键字：氮气密封,煤气加压机,煤气泄漏,密封性能 中图分类号：TH136　　 文献标识码：B　　 文章编号：1004-4620（2004）01-0031-02 Application of Nitrogen Sealing System at Spindle End  in Gas Pressuring Machine ZHANG Hua-bin, LIU Guang-wei, LIN Wei-quan (The Heat Power Plant of Laiwu Iron and Steel Co. Ltd., Laiwu 271104, China) Abstract：Because of replacing mazy sealing by nitrogen sealing system at spindle end in D400-13 gas pressuring machine and enough utilizing the pressure difference in front and at the back of the impeller the spindle pushing force is eliminated and mechanical friction is reduced, so that the sealing effect can be ensured, the property can be improved, and the service life of sealing can be increased. The operation result proves that the leakage of gas is eliminated and operative ratio of equipment is increased The direct profit is 0.1522 million yuan a year. Keywords：nitrogen sealing；gas pressuring machine；gas leakage；sealing property 　　旋转机械的轴密封装置过去主要采用机械密封或油膜密封等，密封效果差，检修频繁。氮气密封是一种非接触式气体密封，性能可靠，使用寿命长。莱芜钢铁股份有限公司热电厂（简称莱钢热电厂）自2000年以来在D400-13煤气加压机的轴端密封改造中应用了氮气密封技术，取得了良好效果。 1　存在问题分析 　　D400-13煤气加压机原采用轴向与端面相结合的迷宫式黄油密封，由于密封性能差，密封件磨损严重，造成煤气大量外泄，给正常生产和现场安全构成较大威胁，主要表现为：     （1）密封件性能差、不耐磨。由于莱钢热电厂煤气焦油含量高，焦炉煤气净化不彻底，大量焦油和脏污颗粒的混入加剧了密封件曲径体（铝质）的磨损，造成风机在运转过程中密封处大量黄油和焦油被甩出，给设备运行和现场治理带来困难。 　　（2）密封件的磨损造成大量煤气外泄，机房内CO浓度严重超标，平均在120×10-4%以上，轴端处高时达2200×10-4%，远远高于50×10-4%的国家安全标准。5台加压机自1997年5月投运后，均不同程度地出现了煤气泄漏现象，给安全生产、检修维护等带来较大隐患。 　　（3）煤气外泄需及时通过更换密封组件消除，而按原设计安装要求，更换密封组件需风机本体全部解体后方可进行，造成检修困难，工期长，费用高（每个密封组直接费用近8000元）。 2　改造方案 2.1　密封系统选择 　　轴端密封的泄漏隐患，给正常煤气输送带来很大被动，莱钢热电厂曾先后进行过嵌入式密封、水背压式密封和机械式密封的改造，但效果均不理想。各种密封系统的性能比较见表1。 表1 各种密封系统性能比较 项目 机械密封 油膜密封 氮气密封 密封介质 油 油 气 密封结构 复杂 简单 简单 密封用供油装置 必需 必需 不需要 缓冲气体系统 简单 简单 较复杂 压力范围/kPa ～50 ～100 ～60 速度范围/m.s-1 ～70 ～100 ～130 动力损失 中 小 小 漏入加压机内部的油 少 中 无 向大气侧泄漏的气体 无 无 微小 密封的损伤 磨损 磨损 有轻微脆性破裂 使用寿命 中 中 长 　　从表1可知，氮气隔离式密封无论在安装、使用和寿命等方面都比传统密封有无可比拟的优越性，因此，选择氮气密封改造方式既可行，又有效。 2.2　可行性分析 　　使用氮气密封，为了供应气体和检测密封装置，必须设置较复杂的缓冲气体系统，经过对现场分析论证，认为有两方面的有利条件： 　　（1）氮气来源充足，可就地取材，作为密封气体使用，可靠、合理。煤气设施一般都配备必要的氮气冲刷设施，取用便利，且氮气压力始终保持在800kPa以上，流量充足，而D400-13煤气加压机的最高输出压力为20kPa，氮气完全能够达到防止煤气外泄的压力要求。氮气是一种无毒气源，干燥、干净，不会因异物进入造成密封面受损，同时氮气无任何水分，不会因液体流入造成密封面发热变形。 　　（2）密封组件在原来的基础上稍作改造即可利用。采用氮气隔离密封，需要有一定的密封腔体。对原密封件分析后，认为可将其内部曲径环调整处理后直接作为密封腔使用，这样可在基本不投资的情况下，实现改造。氮气密封的基本结构是密封面由曲径环和静环组成，其中静环装在固定环座上，能作轴向自由移动。曲径环端面上刻有许多环槽，这些环槽互不贯通，只延伸到端面中部。各个环槽外深内浅，形成密封堰，这样既能增强密封效果，同时又能获得较为稳定的非接触型气膜。 3　密封系统改造 3.1　方案实施 　　对密封体进行改造后，保留原底部排污孔为排气孔，于排气孔正上方开一氮气入口孔，从机房氮气总管上分别引接支管至各机前，加装入口阀、出口控制阀及进气压力仪表与报警显示。同时为防止在异常情况下向氮气管道内混入煤气，在氮气进口端安装逆止安全阀。 　　氮气密封系统见图1。 图1 氮气密封系统 3.2　系统特点 　　（1）充分利用了叶轮前后的压差。加压机在运转过程中，介质（煤气）在叶轮中的运动为涡流运动，在顺叶轮转动方向的流道前部，相对涡流助长了原有的相对流速，结果使叶轮两面形成压力差。在密封体环槽等的作用下，被吸入的气体被压缩，在密封面上形成动压力。通过调整氮气进出口压力和密封间隙，达到该动压力与静环四周的静压力相平衡的结果，从而防止氮气及煤气外溢和其它不良介质入侵，起到极佳的轴封效果。 　　（2）消除了轴向推力，减少了机械摩擦。由于作用于叶轮两侧的流体压强不平衡，导致叶轮有轴向推力存在，相对叶轮后盘外侧压力较高。充入较高压力氮气后，使叶轮进口侧低压强相平衡，达到消除轴向推力、防止导致叶轮窜动和受力引起的相互研磨而损伤部件，大大改善了风机的性能（见图2）；同时，改为氮气密封后，由于介质的特殊性，运转过程中不存在密封件相互摩擦的过程，从而使密封的使用寿命得到很大提高，只要外壳本体不受损伤，可长期使用。 图2 D400-13风机性能改善曲线 3.3　应用效果 　　（1）从根本上消除了煤气外泄现象。改造后，充足的氮气压力成功地抑制了煤气泄漏。5台加压机自1999年4～7月先后改造完成，从运行实际看，轴端监测CO含量始终为零，安全隐患得到了彻底整改，操作检修人员的人身安全得到了切实保障。     （2）检修方便，提高了设备开机率。改造后的氮气隔离式密封不存在密封环磨损的问题，使用寿命长；经过改造，密封系统的检修由原来的风机全部解体改为目前只需端盖部分解体即可，检修更为方便。设备的故障率大大降低，相应的检修费用、成本、工时也同时降低。 3.4　效益计算 　　（1）直接经济效益。项目投资1.8万元，年减少备件损耗及其维修费用12.8万元，年减少原配备的5台轴封引风机停运后的电费、维护费等共计4.22万元。则年直接经济效益为15.22万元。 　　（2）间接及社会经济效益。5台加压机的安全、可靠运行，确保了混合煤气的连续、稳定供应及热电厂的正常生产；轴端密封煤气泄漏隐患的彻底解决，有力地保证了现场及周围环境和人身安全，减免了企业在现场治理方面的大量投资，取得了良好的社会和经济效益。 4 氮气密封应用需注意的问题 　　（1）材料选用。氮气密封装置中构成密封的各个零件全部都暴露在氮气中，从主要零部件到密封圈、螺钉等的使用必须选择在密封气体下不变质。 　　（2）氮气密封是端面密封，承受的径向振动值可以大些，多数场合是超过机器的极限值，但根据经验，峰-峰值不超过100μm不会有问题。 　　（3）实践证明，氮气压力控制在30～50kPa的范围内，密封效果最佳，但有时要根据煤气压力及流量进行适当调整。