煤气防护(精选4篇)
煤气防护 篇1
钢铁企业在炼焦、炼钢、炼铁过程中产生大量煤气, 为有效利用这些煤气, 多数企业修建煤气柜进行调配供居民生活和各生产单元生产使用。煤气中CO含量较高, 是诱发劳动者中毒或职业病的主要因素, 为准确评价首钢xx燃气厂煤气柜区域职业病防护设施的运行状况, 特对其进行职业病危害现状评价。
1 对象
首钢长治钢铁有限公司燃气厂煤气柜项目。该项目位于首钢长治钢铁公司新工业园区内, 距长治市区约27km, 距太长高速公路10km, 距长邯高速2.3km。该项目建在地势平坦、周围无遮挡的区域内, 项目共包含1座20万m3高炉气柜、1座16.5万m3焦炉气柜和1座8万m3转炉气柜以及转炉煤气除尘站、转炉煤气加压站、焦炉煤气加压站。
1.1 主要工艺
1.2 劳动制度及劳动定员情况
转炉煤气柜、焦炉煤气柜实行每班3人四班两运转制, 高炉煤气柜实行每班5人四班两运转制。
2 方法
2.1 职业卫生调查
2.1.1 职业病危害因素
(1) 噪声:转炉煤气柜电除尘器运行的噪声、转炉煤气加压站加压机运行噪声、电机运行噪声。 (2) 工频电场:煤气柜配电中心变压器、焦炉煤气加压站配电柜、转炉煤气柜加压站配电柜。 (3) 一氧化碳:焦炉煤气加压站一氧化碳、转炉煤气加压站一氧化碳、煤气柜操作间一氧化碳、煤气柜电梯间一氧化碳、煤气柜油泵房一氧化碳、煤气柜进气口。 (4) 二氧化碳:高炉煤气柜进气口、转炉煤气柜进气口。 (5) 其他:煤气中氮氧化物、设备检修时油漆中苯系物、夏季巡检时高温、煤气柜运行时含油废水等。
2.1.2 职业病防护设施
(1) 噪声:劳动者巡检时佩戴防噪声耳塞、煤气加压机基础设置混凝土减震基础、煤气加压站与操作间分隔设置、加压站门窗做双层隔音设置。 (2) 工频电场:低压配电中心、各煤气柜配电室均分别独立设置在建筑物内, 配电柜均采用金属柜隔离屏蔽, 并在配电柜底部铺设绝缘橡胶垫。 (3) 一氧化碳:各煤气柜操作间、转炉煤气加压站、焦炉煤气加压站、煤气柜电梯间、煤气柜油泵房、煤气柜配电室、煤气柜巡检平台以及各气柜内部均安装一氧化碳报警器。
2.1.3 职业危害事故应急救援预案及救援设施
(1) 职业危害事故应急救援预案。首钢长钢公司燃气厂安全科制定有《职业病危害应急救援预案》, 内容包括救援组织、机构、人员职责、应急措施、人员撤离线路、疏散方案、财产保护措施、事故上报途径和方式、预警设施、应急防护用品及使用指南、医疗救护等。安全科组织年度演练, 并将演练过程如实记录, 最后由燃气厂演练小组对演练情况总结回报。
(2) 职业危害事故应急救援设施。操作室、油泵房、加压站风机房等均装设有固定式一氧化碳报警器;煤气柜操作室、控制室配备有正压式空气呼吸器、担架、防爆手电、紧急疏散线路图等。
2.1.4 个人使用的职业病防护用品
煤气柜操作工、巡检工等均配备有安全帽、防静电服、防噪声耳塞、便携式一氧化碳报警仪。
2.1.5 职业卫生管理
首钢长钢燃气厂成立有职业病防治委员会。委员会办公室设在安全科, 主要负责员工日常职业卫生培训、员工体检、职业卫生年度计划及应急救援演练等。
2.2 职业病危害因素检测
2.2.1 检测方法
职业病危害因素检测依据国家相关职业卫生标准。物理因素依据GBZ/T189-2007, 化学因素依据“工作场所空气中有害物质采样规范”进行采样, 由具备职业卫生检测资格的实验室分析检验。
2.2.2 检测结果
注:毒物接触限值为短时间接触容许浓度
二氧化碳的检测浓度在5.75-10.68mg/m3之间、氮氧化物等的检测浓度在0.35-0.72mg/m3之间。
3 讨论
近年来煤化工、钢铁等行业不断发展, 这些行业生产过程中产生大量热值较高的煤气, 有效储存利用这些煤气不仅能够有效降低能源消耗, 节约成本, 同时还能避免污染环境。煤气柜作为储存、输送、平衡管网压力的设施在生产中起着重要作用, 科学有效的管理能够保障煤气柜高效运行, 为企业发展提供安全保障。
4 结论和建议
4.1 结论
首钢长钢燃气厂煤气柜项目场地选址、建筑物布局、厂房结构等符合国家工业企业设计卫生标准要求, 该公司职业卫生管理符合国家职业病防治法的要求, 劳动者作业场所职业病危害因素的浓度和强度的检测结果均符合相关职业接触限值规定。
4.2 建议
钢铁企业煤气中一氧化碳含量较高, 短时间吸入高浓度的一氧化可致急性中毒, 引起头疼、恶心、呕吐、四肢无力, 严重时诱发脑水肿、休克或严重的心肌损伤、肺水肿甚至死亡。煤气柜油泵房、水封口、煤气加压站等通风不良场所容易聚集大量一氧化碳气体, 因此企业应加强这些区域的通风换气, 对装设的气体报警装置进行日常检查、周期性检定, 保证其准确有效, 同时加强劳动者岗位培训, 增强其自我保护意识, 杜绝职业安全事故的发生。
摘要:目的是有效利用钢铁企业生产中产生的煤气, 保护劳动者的健康与安全。方法是进行职业卫生调查和职业病危害因素浓度或强度检测。结果 如下: (1) 转炉煤气柜, CO浓度 (5.3225.84) mg/m3, 噪声强度 (70.588.3) d B (A) ; (2) 焦炉煤气柜, CO浓度 (5.0628.87) mg/m3, 噪声强度 (50.989.2) d B (A) ; (3) 高炉煤气柜, CO浓度 (5.1812.64) mg/m3, 噪声强度 (59.181.7) d B (A) 。得出结论, 首钢长钢燃气厂煤气柜项目工作场所职业病危害因素符合国家现行职业病危害接触标准的要求。
关键词:煤气柜,职业病危害,评价
参考文献
[1]北京市中安质环技术评价中心有限公司.首钢长治钢铁有限公司高炉煤气改造系统安全预评价, 2010, 8.
[2]建设项目职业病危害控制效果评价技术导则, 2007.
[3]GB21-2010.工业企业设计卫生标准[S].2010.
煤气防护 篇2
1、目的为了确保煤气区域作业人员日常工作和检修期间的健康和安全,的安全,依据科学预防的原则,正确合理安装、配备使用煤气检测及固定式报警装置,避免煤气造成的伤害,特本规定。
2、范围
适用于炼钢生产过程中煤气泄漏,设备设施检修及区域煤气含量日常检测。
3、责任区域:转炉塔楼老区12米、24米(新区30米、36米、43米)平台固定式报警器由除尘运行负责;转炉塔楼区域老区18米(新区19.5米、24.5米)平台由该炉座负责;转炉塔楼区域老区30米(新区47米)各平台固定式报警器由上料工段负责;未涉及区域固定式报警器按照设备设施划分明确标识进行日常检查维护。
4、相关规定
4.1设备科负责对防护器材的资源配备做好计划申报工作,做好防护器材定期校验工作。
4.2安环科每班掌握煤气岗位配备固定式CO监测情况,每周对防护器材进行全面检查,发现超标或故障,及时联系辅助维修处理;
4.3工段每天对煤气报警器进行检查,教育员工正确使用防护器材。
4.4、各班组岗位每班至少检查两次确保报警器电源、声光、数值等正常运行,并做好相关记录。
4.5各转炉、连铸主体生产单位及除尘运行、钢包、混铁炉各岗位配备便携式煤气检测仪一部,用于本区域日常例行监测或检修作业时的煤气含量监测;
4.6各生产单位有煤气设备设施的岗位班每天对所属区域和煤气管网、设备进行监测,发现煤气超标应及时查找原因,按程序上报处理。
4.7各单位对煤气岗位所配置的CO检测仪器、氧气检测仪、氢气报警仪、固定式煤气CO检测仪建立健全台账,进行日常管理,定期进行检查清灰,设备确保表面干净,显示器清晰可读,做好相关检查记录。
5、使用规定
5.1各区域使用的CO检测仪不能用水、酒精擦拭、不得接近火源和热源;同时严禁用烟头等试报警器;不能频繁开关电源,不使用时关闭电源。
5.2使用便携式报警器时应用链子(或带子)拴好防震防摔防坠落。
5.3各单位不得私自设定、调整煤气报警器的参数,严禁在作业场所拆卸,出现故障或缺电,上报安环科。
5.4便携式煤气报警器在煤气区域点检、抢、检修期间检测CO含量,严禁在高温、高湿及潮湿场所连续使用,必须使用时要采取防高温、高湿措施。
5.5各单位定期检查报警器合格证,确保报警器在有效期内使用。
5.6各单位便携式检测仪不得转借,损坏、丢失。
5.7辅助维修应日常巡检、检查报警器系统的运行情况,对电缆线接头、传感器的反应灵敏度等,发现问题及时处理,并告知相关单位及安环科。
5.8检修作业使用便携式报警器在未做工艺性理论评估吹扫合格的情况下,不得用报警器反复进行检测。
5.9除尘运行负责应急器材:长管呼吸器、空气呼吸器管理工作,确保各装置符合安全要求,出现故障及时上报设备科、安环科。
5.10所有防护救护器材必须放置在班组显眼位置,摆放整齐,整洁,背板气瓶压力充足,各连接部件密封灵活可靠,并确保时刻处于完好的备用状态。
6、煤气危险作业监测及审批规定
6.1按照分厂煤气危险作业分类标准,危险作业分为三类:
一类危险作业:由分厂安全环保科申请,分厂安全部门监测并审批;
二类危险作业:由分厂安全环保科监测并审批,主管厂长同意;
三类危险作业:由所属单位安全员监测并审批,单位主管同意。
附:区域煤气含量及工作时间标准:
一氧化碳含量不超过30mg/m3(24ppm),可较长时间工作;
一氧化碳含量在50mg/m3(40ppm)时,连续工作时间不得超过1小时;
一氧化碳含量在100mg/m3(80ppm)时,连续工作时间不得超过半小时;
煤气防护 篇3
不停气在焦炉煤气管道、设施上进行动火, 从安全技术上是可行的, 带煤气作业已被逐步采用。
然而, 带煤气作业毕竟是一项危险作业, 作业时必须针对煤气易燃、易爆、易中毒的特性, 采取可靠的安全措施, 防止着火, 爆炸、中毒事故的发生。本文对煤气作业的安全理论和实践情况进行一些探讨。
1 煤气爆炸极限的应用
爆炸就其本质而言, 与燃烧基本一样, 不同点在于:燃烧是稳定的连锁反映, 在必要的浓度极限条件下, 主要依靠温度的提高, 使反应加速;而爆炸是不稳定的连锁反映, 在必要的浓度极限条件下, 主要依靠压力的提高, 使活性分子浓度急剧提高, 而加速反应。可燃气体的爆炸介于燃烧极限之间。
焦炉煤气爆炸极限为5.0%~28.4%, 这只是一个参考数据, 由于各种炉型, 回收工艺及用煤产地的不同, 生产的煤气爆炸极限也不同。对某一焦化厂来说, 在正常情况下, 焦炉煤气的组成和爆炸极限是相对稳定的。
根据煤气爆炸燃烧爆炸的理论, 从而实现带煤气作业的实际条件控制。带煤气动火作业时, 应用煤气的爆炸极限防止发生着火、爆炸事故。对作业空间来说, 实质是控制空间中煤气爆炸的下限, 对煤气管道和设备来说, 则是控制其内的煤气爆炸上限。
2 带煤气动火作业时着火、爆炸事故的预防
焦炉煤气爆炸属于混合气体相间爆炸, 其爆炸必须同时具备以下两个条件。
(1) 、煤气与空气 (或其他助燃气体) 的混合物处于爆炸极限之内。
(2) 、有能引起爆炸极限内气体着火温度。
带煤气动火作业时, 明火是无法避免的, 防止煤气着火、爆炸只能通过控制作业空间和煤气管道、设施内的煤气不处于爆炸极限范围内来实现。
2.1 作业空间煤气着火、爆炸事故的预防
带煤气动火作业时, 作业空间发生煤气着火、爆炸比管道、设施内发生的煤气着火、爆炸的可能性要大。
在露天的煤气管道、设施上带煤气动火作业, 由于作业空间大、煤气扩散的快, 作业空间煤气含量一般不易达到煤气爆炸下限, 而在地下室、地下室管道沟、机房、厂房内带煤气动火作业时, 由于受到环境的制约, 煤气扩散慢, 作业空间煤气含量容易达到煤气爆炸极限。
为了防止作业空间煤气爆炸极限, 动火前应堵漏, 减少煤气的外泄量, 减少动火时泄漏出的火势和着火面积。
动火作业前, 必须使用仪器检测作业空间煤气含量, 既要检测作业点附近又要检测其他可能窝留煤气的部位。必须保证检测结果使空间煤气含量处于爆炸极限之外, 空气中含氧量应小于1%。
2.2 煤气管道、设施内煤气着火、爆炸事故的预防
在煤气管道、设施上进行, 带煤气动火作业发生着火、爆炸的可能性要比作业空间发生煤气着火、爆炸的可能性小, 这是因为带煤气动火作业时, 预防管道、这是没发生爆炸, 实质是控制煤气爆炸的上限, 以上限34%的煤气为例, 需要66%以上的空气才能达到煤气的爆炸上限, 而焦炉煤气的含氧量一般小于1%, 很难达到煤气的上限。
通常采用控制煤气管道内的氧含量来避免其达到爆炸的上限, 焦炉煤气中的含氧量主要取决于焦炉的集气管压力和负压段煤气管道、设备的严密性, 因此带煤气动火作业时, 应控制集气管压力在规定范围内, 负压段的泄漏处应塞堵, 防止煤气中含氧量波动过大。
3带煤气动火作业时中毒事故的预防
焦炉煤气中含有5%左右的一氧化碳, 作业环境中的一氧化碳如通过呼吸进入人体就会很快的与血液中的血红蛋白结合成碳氧血红蛋白, 碳氧血红蛋白能使血液丧失输氧能力, 造成人体器官缺氧、窒息、死亡。因此, 带煤气动火作业时亦容易发生煤气中毒事故。
煤气中毒的程度主要由于空气中的一氧化碳的含量, 劳动时间长短所决定的。
为了防止煤气中毒事故的发生, 作业空间一氧化碳的含量应小于根据作业时间所允许的规定。
工业企业设计卫生标准》 (TJ36-79) 对作业环境允许一氧化碳含量作了规定, 见表1。
带煤气动火作业前检查煤气含量和堵漏时, 作业空间的一氧化碳含量很可能超过100ppm, 容易发生煤气中毒, 应佩带放毒面具, 并配置CO检测、报警装置, 及时、准确地反映空间CO含量。
带煤气动火作业是一项危险性作业, 作业前应制定作业方案及相应的安全技术措施。对参加作业的人员进行煤气安全知识教育, 使作业人员掌握煤气着火、爆炸、中毒的基本知识及防范措施, 克服对作业点煤气扩散燃烧的恐惧感。
4结语
综上所述, 带煤气动火作业, 从理论到实践都是安全可行的。正确地计算和应用煤气的爆炸极限是带煤气动火作业的安全技术基础, 空间作业空间和管道、设施内煤气不处于爆炸极限是带动煤气动火作业安全措施的核心。作业时正确地使用防护器具就能防止带煤气动火作业时发生的中毒事故, 从而实现安全作业。
参考文献
[1]姚昭章, 郑明东.炼焦学[M].冶金工业出版社, 2005, 9.
[2]于振东, 蔡承佑.炼焦生产技术[M].辽宁科技技术出版社, 2002.
[3]苏宜春.炼焦工艺学[M].冶金工业出版社, 1994, 5 (2003重印) .
煤气防护 篇4
杭州汽轮工程股份有限公司目前承接钢铁企业的煤气发电工程项目, 为提高整个发电效率, 在设计中考虑了锅炉后面增加煤气加热器及低压省煤器两种措施, 现通过2个具体项目实施中的设计思路给予介绍:a) 福建三安钢铁36.6 MW余能发电工程, 其中140 t/h高温高压煤气锅炉炉后加装煤气加热器;b) 云南永昌钢铁有限公司27 MW余能发电工程, 其中97 t/h高温高压煤气锅炉尾部烟道加装低压省煤器。从理论结合实际的角度对低压省煤器及煤气加热器两种方案进行主要的经济技术对比, 并提出相应系统优化方案。
1 提高锅炉效率措施
常规高炉煤气成分及热值范围变化不大, 取一组典型数据做代表, 如表1所示。
由于高炉煤气热值极低, 燃料消耗量大, 成分中含大量惰性气体, 燃烧生成的烟气量也大, 随烟气带走的热损失就很大, 因此要得到较高的热效率, 则必须降低锅炉排烟温度。高温高压锅炉给水温度常规为215℃, 烟气经过高压省煤器出口处必高于215℃, 为使水侧多吸收热量, 假设此处排烟温度为215℃;从高炉煤气成分表中可以看出, 主要燃烧成分为CO, 燃烧所需要O2量较小, 计算理论空气量为0.607Nm3/Nm3, 且热空气出口理论极限温度取215℃, 按此计算锅炉经过空气预热器后排烟温度降至约150℃, 上述温度已经是极限温度。从传热学角度看, 换热必须存在一定温差, 温差越小需要受热面越多, 越不经济。因此, 从理论上讲, 对于燃用低热值的高炉煤气, 在没有煤气加热器或低压省煤器的前提下, 对高温高压 (给水温度在215℃) 的锅炉而言, 即使花费再大的成本, 尾部布置成双烟道的情况下, 锅炉设计效率也很难再有提高[1]。
因此为使锅炉获得较高的性价比, 经热力计算及实际总结经验, 锅炉空预器出口排烟温度在180℃左右比较经济, 此时通过在炉后增加低压省煤器或煤气加热器等措施来降低排烟温度, 提高整个锅炉的热效率。
目前主流提高煤气锅炉效率方式为低压省煤器和煤气加热器两种, 以下分别介绍两种系统。
2 低压省煤器
2.1 系统简介
汽轮机凝结水的一部分 (约总凝结水量一半) 进入锅炉低压省煤器从40℃加热到130℃后送入除氧器, 相当于汽轮机少抽一部分蒸汽去低压加热器加热凝结水, 提高整个系统热效率。系统图见图1。
2.2 低压省煤器主要优点
低压省煤器成本低廉;占地面积较小, 一般直接布置在锅炉尾部烟道空气预热器后;整个工程初期投资造价较低。
2.3 低压省煤器主要缺点
低压省煤器受热面存在烟气酸露腐蚀, 且布置在烟道里面, 如发生管子漏水必须切断低压省煤器。
3 煤气加热器
3.1 煤气加热器原理
煤气加热器原理见图2。
此热管为重力式热管, 煤气和烟气为2个流程, 中间采用隔板完全隔断。上部为煤气侧, 下部为烟气侧。热管是一种密闭容器, 其基本组成为壳体、工作液。待壳体抽真空或煮真空后充入适量工作液 (通常采用二次蒸馏水+缓蚀剂) , 密闭壳体便构成一支热管。当热源对其一端供热时, 工作液自热源吸收热量而蒸发汽化, 携带潜热的蒸汽在压差作用下, 高速传输至壳体的另一端, 向冷源放出潜热而凝结, 凝结液在地球重力作用下从冷源端回流至热源端, 以保持连续的工作循环。
3.2 煤气加热器主要优点
a) 工作介质循环是依靠地球重力和压差作用, 无需外加动力, 无机械运行部件, 增加了设备的可靠性, 也极大地减少了运行费用;
b) 根据工艺要求, 可以进行顺、逆流混合布置, 适应较宽的温度范围;
c) 系统由众多热管组装而成, 各热管之间相互独立, 一根或几根热管损坏或失效不影响整个系统的安全运行, 只是换热器整体效率会略有降低。
3.3 煤气加热器主要缺点
a) 煤气加热器占地面积较大, 需单独布置在炉后;
b) 烟气侧阻力大, 增加引风机电耗。
4 主要经济比较
为方便比较, 需取同等条件作为前提进行比对:
a) 按同一规模机组:高温高压, 汽耗率按3.825kg/ (k W·h) , 蒸汽量140 t/h, 发电功率36 600 k W;
b) 机组利用小时数统一取8 000 h;
c) 锅炉统一煤气成分及热值。额定负荷下空气预热器出口烟气温度180℃, 此段锅炉效率86%;增加煤气加热器或低压省煤器后烟气出口温度140℃, 整体锅炉效率88%;
d) 无煤气加热器或低压省煤器时, 额定负荷下整个烟气侧阻力2 500 Pa, 引风机功率按400 k W;e) 上网电价统一:0.6元/ (k W·h) 。
现进行以下几方面数据比较:
a) 设备成本因素:根据杭州汽轮工程股份有限公司实际采购价格, 煤气加热器 (含安装) 按100×104元计;低压省煤器 (含安装) 按20×104元计;
b) 运行电耗因素:煤气加热器烟气侧阻力增加800 Pa;低压省煤器烟气侧阻力增加200 Pa。由此引起引风机电耗增加, 煤气加热器方案引风机功率增加128 k W;低压省煤器方案引风机功率增加32 k W。运行带煤气加热器系统厂用电耗相比低压省煤器系统成本增加 (128-32) ×8 000×0.6=46.1×104元/a;
c) 检修成本因素:煤气加热器正常无需检修, 一般可连续运行10 a。低压省煤器, 一般使用不超过2 a就要更换, 每次更换年限按1.5 a/次, 更换一次费用按设备费20×104元+拆装费用10×104元=30×104元, 即折合每年维修费用20×104元;
d) 事故影响因素:正常高炉运行时, 不是大事故不允许停炉, 正常安排高炉停炉时整体检修。针对此情况特殊性, 分两种情况说明:
(a) 低压省煤器出问题后, 一般会把低压省煤器切断停用。参考相关钢厂经验, 这种事故按1 a 1次计, 1次切断后运行时间按30 d计, 此时锅炉效率下降2%左右。按同等煤气量条件折算, 蒸发量为86÷88×140=136.8 t/h, 此时发电功率为35 765 k W, 30 d共计损失 (36 600-35 765) ×30×24×0.6=36.1×104元;
(b) 低压省煤器事故引起紧急停炉, 此时按1 d停机消除故障, 一天停机发电损失是36 600×24×0.6=52.7×104元。总结:按电厂10 a期折算每年成本比对:煤气加热器相对费用100÷10+46.1=56.1×104元;低压省煤器相对费用20÷10+20+36.1=58.1×104元或20÷10+20+52.7=74.7×104元。
5 系统优化
为解决低压省煤器低温腐蚀问题, 提高低压省煤器使用寿命。针对云南永昌钢铁有限公司27 MW余能发电工程进行了系统优化, 改进方式为:汽轮机凝结水经过2级低压加热器将凝结水加热至90℃, 在将全部凝结水引至锅炉低压省煤器加热至130℃后送入除氧器, 相当于省掉3#低压加热器 (见图3) 。
从锅炉酸露腐蚀考虑, 常规高炉煤气中S含量很少, 但钢厂大多要考虑掺烧焦炉煤气工况, 根据相关经验公式估算酸露点约为80℃~100℃[2]。
根据图3可看出凝结水温度提高至90℃时基本在腐蚀速度最慢的区域, 因此这种改进从理论上是可行的, 按照预计此方式可提高低压省煤器使用寿命至3 a~4 a。
6 结语
为更好地做到钢铁企业的可持续发展, 提高余能发电热效率将会给企业带来更大的经济效益。经过上述系统分析, 不难看出低压省煤器如果稳定运行, 则经济效益显著。建议目前针对30 MW等级以下煤气发电机组选择低压省煤器较为经济, 30 MW及以上等级煤气发电机组选择煤气加热器较为经济。望从以后的工程设计及实践中不断总结经验, 优化低压省煤器系统, 增加系统稳定性, 提高低压省煤器使用寿命, 这样可使企业减少设备成本和电耗成本, 更大程度增加经济效益。
参考文献
[1]叶江明.电厂锅炉原理及设备[M].第二版.北京:中国电力出版社, 2007.