煤气课程课件 (2).doc

提纲一、冶金企业煤气安全管理的重点之一：煤气设施的交叉检修作业二、冶金企业煤气安全检查表的解读三、高炉煤气的产生和除尘工艺以及理化指标四、转炉煤气的产生和回收工艺以及理化指标五、煤气设施的安全操作与检修六、煤气加热炉的点火、停炉操作和程序要求第一章、冶金企业煤气安全管理的重点冶金企业的煤气安全生产与管理是一套严谨的系统工程，贯穿着从项目立项到生产维护检修，从规章制度的建立到现场的具体严格执行操作，每个环节都不能有丝毫的疏或和放松，其中包括；1、从管理制度上要做到；按照工业企业煤气安全规程（GB-622-2005）的规定；结合本单位煤气系统的具体情况制定出确实可行的各项规章制度的科学制定并严格执行，包括；新建和改建的煤气设备投产方案、所有煤气设备的操作规程、安全规程、检修规程，以及安全生产责任制、和按各项制度派生出来的各项细则的制定。2、从组织上要做到；要有一到二个真正懂冶金企业煤气专业知识的人来主持和管理本公司煤气系统的技术工作。企业的各级行政领导都要明白煤气安全工作的重要性，并给于大力的支持和重视。要培养、培训和稳定一批懂煤气，会操作，安全责任心强的企业煤气的技术人才和职工队伍，包括煤气防护和煤气巡检、抢险队伍。3、从工程上要做到；设计方案论证，施工图审查严谨、工艺设计安全可靠（煤气设备必备的5要素要齐全：1.可靠切断点。2.吹扫、放散点。3取样点。4.排水点。5.泄爆点）和设备选型正确（严禁用通风阀、水阀、来替代煤气阀）、制作安装规范合理（各种阀门方向的正确安装；如；煤气风机出口，以及高炉煤气干法除尘器出口，以及TRT出口等密闭蝶阀、盲板阀都要将气流方向朝着设备方向）、配套设备的调试合格、煤气设备和管网的耐压试验，严密性试验合格、直至按投产方案投产。4、要做到工程施工和进入生产进行无隙缝交接，操作工人要真正理解设计意图和工艺原理，以及安全注意点位和事项。5、要特别明确煤气设备的职责单位，凡煤气设备和煤气管网的检修都必须要有设备和管网的主管单位编制停送气方案以及检修方案，并由设备主管单位的煤气专业人员负责把要检修的煤气设备和煤气管网进行可靠切断，向检修单位交待清楚本次检修范围和可靠切断点位。由煤气设备主管单位将已可靠切断的煤气设备和管网内的煤气置换干净，打开泄爆孔，由煤气专职防护员检测煤气设备和管道内的 CO24ppm，0220%，温度40时，方可由煤气防护站的现场负责人向检修单位的负责人签字，同意检修单位进行检修，在检修的开始阶段和检修过程中，煤气主管单位和煤气防护员要自始至终的在检修现场把关，防止检修单位在切断阀以外的煤气设备上动火检修。近年来；冶金企业的煤气中毒现象和群死群伤的煤气中毒现象时有发生，难以抑。案例一、2010年1月4日11时45分河北省普阳钢铁公司在检修2号转炉时，发生21人煤气中毒死亡的恶性事故，当时情况是这样的：1号转炉正在生产，2号转炉停产检修。1号和2号转炉煤气的回收抽风机是各自单独排例，机前管道内的煤气是负压，二根管是各自独立，机后的煤气是正压，2台抽风机进出口都各有可靠的切断阀门，出口阀后还有独自的水封逆止阀。机后正压煤气在水封逆止阀门后汇入一根煤气主管进入煤气柜。按照操作规程：停产检修的转炉以及转炉煤气抽风机都必须关闭机前后阀门和水封逆止阀，进行可靠切断，并将机前、（直到转炉的烟罩），机后（直至机后阀门）管道内的煤气置换吹扫干净，检查：CO24ppm，0220%，温度40时，打开沿程人孔后方可入内工作。但：他们没有关闭正在检修的2号转炉煤气抽风机进出口的密闭蝶阀和盲板阀甚至都没关闭水封逆止阀以及已将水封逆止阀内的水已排空！将正在回收的1号转炉煤气，甚至连煤气柜内的煤气都回窜到正在检修的2号转炉里去，造成21人死亡的钢铁企业有史以来的最大的一次性煤气中毒死亡事故。我在网上看到调查组认为是检修单位开错阀门的的责任，我根据现象进行分析认为是普阳钢铁公司的责任。因为;1、 转炉煤气抽风机前的煤气管道内是负压，煤气是不会从机前回窜到检修的2号转炉内去的，只有从机后回窜。2、 转炉煤气的抽风机，包括抽风机的进、出口阀门离转炉生产区域较远，而且属于炼钢厂关键的生产设备，只有炼钢厂的煤气专业人员才能按操作规程操作，施工队是无权也不会操作的。这是一场典型的煤气检修管理制度不严，生产和检修界面不清的责任事故。案例二、2000年某钢铁公司一段高炉煤气管道进行停气检修，已堵上盲板进行可靠切断气源，并且已将管道内的煤气置换干净检修单位开始检修，。但在检修的过程中检修单位将堵盲板的螺栓割断，使盲板脱落，煤气涌入正在检修的管道内，造成在管道内检修的三名工人当场死亡，多人中毒的恶性事故。 这是一场煤气设备的主管单位与检修单位检修界面交代不清，主管单位又不派人在现场全程监控的责任事故。案例三、2010年2月初，春节前；四川德胜钢铁公司进行全公司春节前停产大检修，（该公司没有高炉煤气放散塔）在高炉还没休风，煤气管网内还有15Kpa压力的情况下不先关闭密闭蝶阀就关闭往热电锅炉去的电动盲板阀，当盲板阀的松开装置松开后大量的煤气喷出，造成在平台上操作的9名工人严重煤气中毒。因抢救及时没造成死亡事故。案例四、2007年某钢铁公司2号2500立方米高炉TRT煤气入口阀门投产前调试时，在密闭蝶阀没有全关闭的情况下就操作电动盲板阀，当刚在电动盲板阀的控制箱上揞下盲板阀的松开按钮，250kpa(2.5kgf/cm2)的高炉煤气便从盲板阀的松开口呼啸而出，他们也把电动盲板阀的控制箱安装在阀门操作平台上，没安装在地面，也没有将密闭蝶阀与盲板阀连锁（当密闭蝶阀没关闭到位的情况下盲板阀的松开装置无法松开），而且；从地面到平台的梯子又是直爬梯，不是走梯，结果造成外聘工程师在内的三人煤气中毒死亡，多人煤气中毒受伤的恶性事故。这是二起冶金企业没有真正懂煤气的专家，在工程筹建时煤气安全生产工艺、设备配套不齐，电动盲板阀的控制箱不装在地面，也没有将密闭蝶阀与盲板阀连锁，操作工人又不懂操作程序的无知无畏事故。案例五、1987年6月30日某钢铁公司第三炼钢厂转炉煤气回收气柜后的1号转炉煤气风机检修，没有关闭机前DN:500的闸版阀和DN:300的机前手孔，仅用机前水封来切断煤气柜到1号煤气加压机的煤气，而且水封的排水阀门还漏水。夜里3点钟左右；水封内的水漏到承受压力以下时，水封被击穿，气柜内的转炉煤气从DN:300的手孔喷出，正好手孔安装在值班室门旁距地面约1.5米高，直接导致当晚上夜班的四名工人全部煤气中毒死亡，其中包括一名怀孕女工。这是一起严重违规操作的责任事故。冶金企业此类 事故案例层出不穷，举不胜举，骇人听闻，触目惊心！为了防范和抑制冶金企业的煤气事故，加强煤气的安全管理，防范生产与施工或检修交叉作业时发生每期中毒事故，依据安全生产法、冶金企业安全生产监督管理规程（GB6222-2005）等有关法律、法规及标准的规定，特对冶金企业煤气安全管理重点内容予以明确：一、 一般安全管理内容：（一） 应明确专门机构负责煤气的安全管理，并配足相应的专业技术人员及相关检测检验设备和防护用品。（二） 应建立健全煤气安全管理制度，如区域管理、教育培训考核、岗位运行检查、专业检查、检修管理等制度。（三） 应对从事煤气生产、储存、输送、使用、维护、检修人员，进行专门的煤气安全基本知识、煤气安全技术、煤气检查方法，煤气中毒紧急救护技术等内容的培训，并经考核合格后方可安排上岗作业。二、 检修期间安全管理内容：检修主要指焦炉、高炉、转炉煤气回收、储存、使用、输送系统的检修。（一） 检修前应制定三个方案；一是检修工作方案，二是停气和吹扫方案，三是送气置换方案。方案应包括组织指挥机构，现场总指挥和各子项目、点位的分管人员，检修内容和涉及单位及范围，检修程序，安全措施和应急处置等内容。应办理有关作业的许可证，做好安全确认，并进行严格检测和记录，做到统一指挥，令行禁止。（二） 负责施工和检修的单位必须与业主单位签订安全安全生产协议，同时经各有关部门认可并办理相关手续。业主单位应负责将要检修的煤气设备和煤气管道可靠切断，置换干净，检测合格。由业主单位现场负责人与检修单位现场负责人在现场签字交接。施工单位应对自身范围的安全工作承担责任。（三） 检修工作前应对作业人员进行针对性的安全教育和安全交底。（四） 作业人员应随身佩带便携式一氧化碳报警仪，作业环境有害气体浓度超标或氧气含量不足时，应佩带空气呼吸器工作。设专职监护人。（五） 作业现场应设有逃生通道及救援通道，从地面到带煤气作业的空中操作平台应设走梯，尽量不用直爬梯。有条件的企业应组织消防车、急救车现场待命。（六） 检修内容和范围不得更改，否则必须从新申请。项目完成后由项目负责人、安全人员、煤气专职防护员和设备主管单位进行联合检查，合格后由项目负责人签字确认。施工过程中的作业要求；1. 施工过程中要严格遵守制定的单项安全措施，动火点必须备有相应、有效的灭火器材和CO测定仪，进入煤气设备或煤气管道内工作，必须携带CO报警器和O2含量测定仪，并采取呼叫措施予以安全联系和确认。工作人员在管道内工作时间每次不能长于2小时，中间到空气新鲜的地方休息。2. 带煤气危险作业；如带煤气抽堵盲板，带煤气接管、高炉换探料尺、操作插板等，不应在雷雨天和夜间进行，作业时操作人员应佩戴空气呼吸器，并应遵守下例规定；（1） 工作场所应备有必要的联系信号，煤气压力表及风向标志等。（2） 距工作场所40米范内不应有火源并采取防火措施。设立警戒线，与工作无关的人员撤到40米警戒线以外的上风口去。（3） 使用与金属摩擦不产生火花的工具；例如；铜质工具。或在铁质工具上抹上黄干油。（4） 照明灯具安装在距煤气作业点10米以外，禁用温度很高的太阳灯。（5） 不应在具有高温源的炉、窑等建、构、筑物内进行带煤气作业。3、 带煤气动火补焊等作业，必须保证煤气管内煤气正压不低于10kpa以上，并在动火点旁安装U型水柱压力表，并派专人连续监视煤气压力，并用对讲机与作业人员保持联系，无法确保规定压力时应立即停止作业。（八）停煤气应做到：1.确认煤气用户已经全部止火，用密闭蝶阀后加盲板阀或水封后加盲板阀或密闭蝶阀后加盲板来可靠的切断煤气来源，关闭一次仪表阀门，打开排水器实验头阀门，打开设备本体和管道沿途、高点以及末端放散管。2.末端放散应高出煤气管道、设备或平台4米，距地面不小于10米，车间内部或距车间10米以内不经常操作的放散管必须高出建筑物的屋檐，操作时应站在上风口，必要时在放散口附近划定警戒区，区内禁止有火源，并注意煤气不要逸入周围房屋。3.高炉煤气管道停气时，从煤气来源阀门后附近通氮气赶煤气，也可以采用打开所有人孔，自然通风或强制送风赶残余煤气。4.焦炉煤气或混合煤气管道停气时，向管道始端通入氮气，也可先通入高炉煤气赶残余煤气，后按赶残余高炉煤气的方法处理。5.排水器由远而近逐个放水驱除内部残余煤气。6.在管道末端和各死角处做爆发试验，如点不着，可停止通入氮气，打开人孔通风，待含氧量达18%和一氧化碳含量合格后，方可进入管道内工作。（九）送气应做到：1.清除管道内杂物，清点工具，人数齐全后封闭人孔和手孔。2.所有阀门应完好无损，能按要求关闭和开启。3.将排水器灌水满流，保证达到规定要求的水封高度，关闭排水管阀门和试验头阀门。4.管道及附属设备上停止动火作业，煤气管道周围不得有火源和大于200的高温物质。5.打开末端放散管，从管道始端通入氮气赶空气，在末端放散管处做爆发试验，连续三次合格后关闭放散管。7.打开仪表导管的阀门，恢复仪表指示。8.改扩建及大修后的煤气管道必须经严密性试验和全面检查验收合格后才能送气。（十）发现煤气泄漏，不能盲目冒险作业和冒险抢救。三、改扩建工程期间安全管理内容改扩建工程主要指焦炉、高炉、转炉的改造、扩建、检修及煤气回收系统的交叉作业。除应按照上述相关要求执行外，还要做到：（一）在改扩建工程与正常生产交叉作业情况下，冶金企业是涉及双方安全生产事项的主要责任方，并对此承担责任。应将涉及本企业和施工企业安全生产管理的事项纳入本企业的安全管理系统。如施工企业在进行转炉砌炉作业时，冶金企业不能将煤气泄漏到作业现场。（二）应制定施工方案，对涉及的各项工作内容、各个单位的任务、职责作出明确规定，非重新确认不得更改。（三）改扩建工程负责人和生产系统负责人要一对一地负责联系，避免其他任何人转达指令。（四）在改扩建工程范围内的施工作业内容未全部结束，人员未全部撤离的情况下，应杜绝一切涉及煤气系统的试车和调试，不得组织与生产系统对接联网。（五）改扩建工程后的煤气设施应经检查验收，证明符合安全要求并建立健全安全规章制度后，方可投入运行；改扩建后的煤气管道必须经严密性试验和全面检查验收合格后才能送气。煤气设施的验收必须有煤气使用单位的安全部门参加。四、煤气设施安全检查内容（一）一般规定1.各种主要的煤气设备、阀门、放散管、管道支架等应编号，号码应标在明显的地方。2.有泄漏煤气危险的平台、工作间等，均必须设置相对方向的两个出入口。3.各类带煤气作业处应分别悬挂醒目的警告标志。4煤气辅助设施保持完好有效。5对于设备腐蚀情况、管道壁厚、支架标高等每年重点检查一次，并检查情况记录备案。6.煤气危险区（如地下室、加压站、地沟、热风炉及各种煤气发生设施附近）的一氧化碳浓度必须定期测定，在关键部位应设置一氧化碳监测装置。（二）用气点1. 烧嘴阀闸门前须设有取样管。2. 两个炉子应分别设置独立的放散管。3. 烧嘴阀的头部有明显开关标志。4. 烧嘴阀前有放水或放气头。5. 阀门严密、灵活、无泄漏。6. 助燃风管设泄爆膜和低压报警装置。 （三）管道 1.厂区主要煤气管道须标有明显的煤气流向和种类。 2.所有可能泄漏煤气的地方均须挂有提醒人们注意的警示标志。 3.管道本体无可见泄漏（含法兰、阀门及附属装置）。 4.煤气管道与水管、热力管、燃油管和不燃气体管在同一支柱或栈桥上敷设时，其上下敷设的垂直净距不宜小于250毫米。附件2冶金企业煤气安全管理自查企业名称 ：（公章） 自查日期：自查项目自查结果自查人情况说明1.交叉作业情况下，是否签订施工或检修安全管理协议是 否2.安全管理协议中，涉及冶金企业与施工企业交叉作业的事项，是否明确冶金企业安全生产统一、协调、管理职责是 否3.交叉作业情况下，是否制定施工或检修方案，明确现场组织指挥机构及负责人是 否4.是否建立煤气检修安全管理制度是 否5.是否具备工业企业煤气安全规程规定的有效可靠的煤气隔断装置是 否6.是否配备煤气管理专业技术人员是 否7.煤气作业人员是否经过培训考核是 否8.煤气作业场所是否设有逃生及救援通道是 否9.煤气设施是否符合安全要求是 否10.是否配备煤气作业防护用品是 否11.是否制定煤气事故应急预案并定期演练是 否12.是否建立煤气隐患排查之力制度并建立相关台账是 否企业煤气安全管理情况自评 填表说明： 1.本表适用于冶金企业自查，并在自查后对企业煤气安全管理作出自评（可另附页）；2.冶金企业需附表中各项管理制度文本及台账；3.煤气安全管理基本要求内容参照附件1；4.有关自查项目如需说明，请在情况说明栏内填写。附件3安全监管部门冶金煤气安全检查表 安全生产监督管理局（公章） 检查日期：自查项目自查结果自查人情况说明1.交叉作业情况下，是否签订施工或检修安全管理协议是 否2.安全管理协议中，涉及冶金企业与施工企业交叉作业的事项，是否明确冶金企业安全生产统一、协调、管理职责是 否3.交叉作业情况下，是否制定施工或检修方案，明确现场组织指挥机构及负责人是 否4.是否建立煤气检修安全管理制度是 否5.是否具备工业企业煤气安全规程规定的有效可靠的煤气隔断装置是 否6.是否配备煤气管理专业技术人员是 否7.煤气作业人员是否经过培训考核是 否8.煤气作业场所是否设有逃生及救援通道是 否9.煤气设施是否符合安全要求是 否10.是否配备煤气作业防护用品是 否11.是否制定煤气事故应急预案并定期演练是 否12.是否建立煤气隐患排查治理制度并建立相关台账是 否对企业煤气安全管理情况评价 填表说明： 1.本表适用于各级安全监管部门检查和抽查使用，并对企业煤气安全管理作出评价（可另 附页)；2.安全监管部门将此表与冶金企业煤气安全管理自查表一并建立台帐；3.煤气安全管理基本要求内容参照附件1；4.有关自查项目如需说明，请在情况说明栏内填写。附件4冶金企业煤气安全管理专项检查情况汇总表 安全生产监督管理局（公章） 检查日期：各级安全监管部门检查企业总数：（ ）其中省级安全监管部门市级安全监管部门县级安全监管部门检查企业数检查企业数及抽查比例检查企业数检查企业数及抽查比例检查企业数检查企业数及抽查比例自查项目建立健全企业数需要整改企业数整改完成企业数1.交叉作业情况下，是否签订施工或检修安全管理协议2.安全管理协议中，涉及冶金企业与施工企业交叉作业的事项，是否明确冶金企业安全生产统一、协调、管理职责3.交叉作业情况下，是否制定施工或检修方案，明确现场组织指挥机构及负责人4.是否建立煤气检修安全管理制度5.是否具备工业企业煤气安全规程规定的有效可靠的煤气隔断装置6.是否配备煤气管理专业技术人员7.煤气作业人员是否经过培训考核8.煤气作业场所是否设有逃生及救援通道9.煤气设施是否符合安全要求10.是否配备煤气作业防护用品11.是否制定煤气事故应急预案并定期演练12.是否建立煤气隐患排查治理制度并建立相关台账煤气安全生产工作中存在的突出问题及工作建议（另见附页） 填表说明： 1. 冶金企业按照独立法人数量统计，中央企业所属冶金企业按独立企业统计；2.本表由各级安全监管部门汇总填写，逐级上报；由升级安全监管部门汇总后，保国家安全监管总局 。附件5冶金企业基本情况汇总表安全生产监管管理局（公章） 填表日期：从业人员总数（人）专职安全人员总数（人）企业及产量高炉转炉焦炉煤气柜冶金企业数量（ ）2009年实际产量（万吨）规格数量规格数量规格数量规格数量铁铜（M3）(座)（吨）（座）（M）（座）（万立）（个）填表说明：1.冶金企业按照独立企业法人数量统计，中央企业所属冶金企业按独立企业统计；2.冶金企业数量、从业人员总数及专职安全人员数均为此次受检企业的统计数据；3.本表由各级安全监管部门汇总填写，逐级上报；由省级安全监管部门汇总后，报国家安全 监管总局。附件6冶金企业基本情况调查表填表单位（公章）： 填表人： 填表日期：企业名称注册时间注册资本企业地址从业人数企业性质企业主管安全负责人姓名职务联系电话负责安全生产管理只能机构名称安全生产管理机构负责人姓名职务联系电话专职安全生产管理人员兼职安全生产管理人员负责煤气安全管理专职人员数负责煤气安全管理兼职人员人数已取得有关安全生产许可证证书名称证书编号证书名称证书编号设计产能（万吨）铁2009年产量（万吨）铁钢钢主要设备（规格、数量）高炉（M3）转炉（吨）焦炉（M）煤气柜（万立）填表说明：本表有受检企业填写，相关安全监管部门收回，并逐级上报升级安全监管部门汇总后，统一报送国家安全监管总局。第二章 工业煤气的基本知识第一节、工业煤气特性一、煤气单一组分气体的性质 工业煤气特性是混合气体，其中可燃气体成份有：CO、H2、CH4，CmHn，H2S； 不 可燃气体成份有：CO2、N2、水蒸汽和少量氧气。 工厂煤气中常见的单一气体的性质如下： (1)氢气(H2)：无色、无臭气体，分子量2016，重度00899kg米3，难溶于水，热值10794千焦米3，爆炸极限40759，着火温度580590。 (2)甲烷(CH4)：无色气体，微有恶臭，分子量1604，重度07174kg米3，难溶于水，热值35715千焦米3，爆炸极限5415，着火温度650750，空气中浓度达2530时有毒性。 (3)乙烷(C2H6)：无色、无臭气体，分子量3007，重度13563kg米3，难溶于水，热值64400千焦米3，爆炸极限2813，着火温度520630。 (4)一氧化碳(CO)：无色、无臭气体，分子量28，重度125kg米3，热值12645千焦米3，爆炸极限125742，着火温度644658，剧毒，属血液性窒息气体。 (5)硫化氢(H2S)：无色、有浓臭蛋气体，分子量3407，重度15363kg米3，易溶于水，热值233384千焦米3，爆炸极限43455，着火温度364，有剧毒，空气中深度010时，可致死。 (6)二氧化碳(CO2)：无色，略有气味，分子量44，重度197kg米3，空气中易溶于水，浓度为162mg升可致命。 工厂煤气特性概括为三大特性：毒性、易燃、易爆。BFC：高炉煤气热值为：33004200KJ/m3COG：焦炉煤气热值为：1600018500KJ/m3LDG：转炉煤气热值为：70008400KJ/m3第二节 高炉煤气一、 高炉煤气的产生（一）高炉煤气的生产原理： 高炉煤气是高炉炼铁时的副产品，炼铁用原料在高炉炉顶装入，在高炉的中下部送热风，装入的焦炭接触到1100-1200度的热风中的氧气首先燃烧产生CO2和1400度左右的高温，来溶化原矿，熔化的铁水沉入炉底；一部份没有与氧气完全反应和还原的炭分子CO，与CO2从炉顶排出。高炉煤气的发热值较低，一般炼普铁的高炉煤气热值在760-800大卡，约3265 KJ/m3左右。当炼制锰铁时，可达1200大卡，5000KJ/m3左右完全燃烧1吨焦炭需2600m3干风，根据氮平衡1m3干风产生1.36m3煤气，每消耗1吨焦炭可产生3536m3 的高炉煤气（二）高炉煤气的理化性质： 高炉煤气是无色、无味、有毒的可燃气体。（有经验的老师傅都知道，煤气其实是有味道的，工业煤气含硫，煤气有硫磺味，很容易辨别）煤气理论燃烧温度为1500左右，着火点700 。煤气中含有25%左右的CO，N2和CO2之和70%以上，如泄漏出来，会给人造成中毒和窒息。高炉煤气与空气或氧气混合到一定比例，或遇明火及700 的高温就会爆炸。爆炸极限为3089%二、高炉煤气净化工艺流程 高炉煤气出炉时含有大量灰尘，一般含尘量随冶炼强度增大和原料粉末增多而增加，含尘量在40-60gNm3左右，不能直接作为燃料，因为大量灰尘造成管道堵塞和砖衬的渣化等后果。所以必须进行清洗使其含尘量少于10mgNm3进行使用。 高炉煤气的湿法净化工艺流程：(见图)（一）高炉热风炉 高炉热风炉照片高炉热风炉是炼铁厂高炉主要配套的设备之一，一般一座高炉配34座热风炉，他们的作用是为高炉持续不断的提供1000度以上的高温热风，按热风炉内部的蓄热体分球式热风炉（简称球炉）和采用格子砖的热风炉，按燃烧方式可以分为顶燃式，内燃式，外燃式等几种，提高热风炉热风温度是高炉强化冶炼的关键技术。如何提高风温，是业内人士长期研究的方向。常用的办法是混烧高热值煤气，或增加热风炉格子砖的换热面积，或改变格子砖的材质、密度，或改变蓄热体的形状（如蓄热球），以及通过种种方法将煤气和助燃空气预热。现代热风炉一般采用高炉煤气加焦炉煤气作燃料。在缺少高发热量煤气的条件下，采用预热助燃空气和煤气的方法，也可提高风温至1200以上。高风温是现代高炉的重要技术特征。提高风温是增加喷煤量、降低焦比、降低生产成本的主要技术措施。近几年，国内钢铁企业高炉的热风温度逐年升高，2007年重点企业热风温度比上年提高25。特别是新建设的一批大高炉（大于2000立方米）热风温度均超过1200，达到国际先进水平。如2002年后，首钢技术改造或新建高炉的热风温度均实现高于1200的目标。热风炉是为高炉加热鼓风的设备，是现代高炉不可缺少的重要组成部分。提高风温可以通过提高煤气热值、优化热风炉及送风管道结构、预热煤气和助燃空气、改善热风炉操作等技术措施来实现。理论研究和生产实践表明，采用优化的热风炉结构、提高热风炉热效率、延长热风炉寿命是提高风温的有效途径。高风温有赖热风炉的结构优化20世纪50年代，我国高炉主要采用传统的内燃式热风炉。这种热风炉存在着诸多技术缺陷，且随着风温的提高而暴露得更加明显。为克服传统内燃式热风炉的技术缺陷，20世纪60年代，外燃式热风炉应运而生。该设备将燃烧室与蓄热室分开，显著地提高了风温，延长了热风炉寿命。20世纪70年代，荷兰霍戈文公司（现达涅利公司）对传统的内燃式热风炉进行优化和改进，开发了改造型内燃式热风炉，在欧美等地区得到应用并获得成功。与此同时，我国炼铁工作者开发成功了顶燃式热风炉，并于上世纪70年代末在首钢2号高炉（1327立方米）上成功应用。自上世纪90年代KALUGIN顶燃式热风炉（小拱顶）投入运行，迄今为止在世界上已有80多座KALUGIN（卡鲁金）顶燃式热风炉投入使用。截至目前，顶燃式热风炉由于具有结构稳定性好、气流分布均匀、布置紧凑、占地面积小、投资省、热效率高、寿命长等优势，已在国内几十座高炉上应用。首钢第5代顶燃式热风炉自投产以来，已正常工作22年3个月，曾取得月平均风温1200的业绩。生产实践证实，顶燃式热风炉是一种长寿型的热风炉，完全可以满足两代高炉炉龄寿命的要求。然而，由于国内有的企业高炉煤气含水量高、煤气质量差，致使顶燃式热风炉燃烧口出现过早破损；而且采用的大功率短焰燃烧器在适应助燃空气高温预热（助燃空气预热温度600）方面还存在一些技术难题。因此，国内钢铁企业进行了技术改造，Corus（康力斯）高风温内燃式热风炉也因此得到应用。合理的热风炉配置保持高炉稳定根据实践，现代大型高炉配置34座热风炉比较合理。大型高炉如果配置4座热风炉，可以实现交错并联送风，能提高风温2040，在炉役的中后期，还可以在1座热风炉检修的情况下，采用另外3座热风炉工作，使高炉生产不会出现过大的波动。目前，国内外许多大型高炉都配套建设了4座热风炉，但采用3座热风炉可以大幅度降低建设投资，减少占地面积，也同样具有非常大的吸引力。随着设计和安装大直径热风炉条件的改进，热风炉设计的日趋合理，热风炉使用的耐火材料质量也得到提高，设备更经久耐用，控制系统也日益成熟可靠，形成了多种多样的热风炉高风温和长寿技术，使得热风炉操作可以更加平稳可靠，从而保证了高炉稳定操作。以此为基础，现代热风炉的发展方向转变为减少热风炉座数、延长热风炉寿命、强化燃烧能力、缩短送风时间、减少蓄热面积、回收废气热量、提高总热效率上。另外，尽量缩短送风时间的操作方式也得到重视，基于新设计理念和完备的技术支撑，国内钢铁企业将热风炉数量由4座减少为3座，热风炉的操作模式改为“两烧一送”，风温的调节控制依靠混风实现，也同样达到了高风温的效果。提高加热炉传热效率和寿命是可靠保证现代高炉多采用蓄热式热风炉，其工作原理是先燃烧煤气，用产生的烟气加热蓄热室的格子砖，再将冷风通过炽热的格子砖进行加热，然后将热风炉轮流交替地进行燃烧和送风，使高炉连续获得高温热风。因此，提高热风炉传热效率对提高风温有着重要意义。而增加格子砖的加热面积是提高传热能力的重要技术措施。近年来，随着热风炉操作制度的改进，国内钢铁企业在应用高效格子砖方面进行了尝试，通过对格子砖结构进行优化，缩小格子砖孔径，加大其加热面积，从而提高了格子砖的传热效率和热工性能。热风炉耐火材料内衬在高温、高压环境下的工作条件十分恶劣。为了使热风炉满足高风温的要求，延长其使用寿命，对热风炉耐火材料的质量以及砌体的设计都有很严格的要求。如何根据热风炉各部位的工作温度、结构特点、受力情况及化学侵蚀的特点，选用不同性能的耐火材料，是钢铁企业关注的重点。此外，加强热风炉热风管系的受力分析与计算，对热风管路进行优化设计，也是提高风温的重要措施。对承受高风温、高压管道的波纹补偿器以及管道支架的设置应进行详细的受力分析，特别是对承受高温热膨胀位移和高压产生的压力位移的管道，在设计中要给予充分的重视。提高加热炉煤气热值是有效的技术措施燃烧理论和生产实践已证实，提高煤气热值是提高风温的有效措施。而目前国内钢铁企业高热值煤气燃料缺乏是高风温的主要制约因素之一。为实现高风温，钢铁企业应采取了以下针对性技术措施：一是采用煤气、助燃空气低温双预热技术。该技术利用助燃空气和煤气通过热管换热器对热风炉进行预热，当预热温度达到200时，可以提高热风炉的理论燃烧温度和拱顶温度。首钢3号高炉采用煤气、助燃空气双预热技术以后，风温提高了5070。二是采用高炉煤气低温预热及助燃空气高温预热技术。利用热风炉烟气余热，通过分离式热管换热器将热风炉用高炉煤气预热到200250；利用助燃空气预热炉将助燃空气预热到600以上。首钢采用了此类技术，但由于大型高炉煤气清洗系统处理能力不足，造成煤气温度高、饱和水和机械水含量高，使煤气热值严重降低。他们随后在煤气管道上配置了旋流脱水装置，降低了煤气含水量。实测表明这项技术的实施，可提高风温1520。三是采用高炉煤气干法除尘技术。采用高炉煤气干法除尘，可显著减少高炉煤气中的含水量。在同等条件下，高炉煤气热值可提高约200千焦/立方米。近年来，我国高炉风温水平虽有显著的提高，但与国际先进水平相比还有较大差距，要真正达到1250以上的高风温仍需要继续努力。同时，我国热风炉结构形式向多样化发展，内燃式、外燃式和顶燃式多种结构的热风炉同时并存，并通过技术引进和消化吸收，使我国热风炉装备技术水平有了显著提高。结合国内钢铁企业的实情，开发新型高风温热风炉技术，高效利用低热值高炉煤气实现高风温仍然是炼铁工作者今后研究的重点。（二）粗除尘设备粗除尘设备有重力除尘器和旋风除尘器一、重力除尘器 工作原理：利用惯性力使煤气中的固体颗粒与气体分离。固体颗粒（炉尘）与高炉煤气自除尘器顶进入。固体颗粒受重力及气体推动，向下运动，以达 除尘器底部时，气体180转弯，向上升起，固体颗粒由于其质量较大，进 入灰斗。因大颗粒比小颗粒惯性大，所以重力除尘器只能做为较大颗粒的除尘设备。 煤气灰尘在此可除去7090。为了提高重力除尘器的效率，要求：固定颗粒自上而下的运动速度应尽可能大，以增大惯性，但是煤气流速达到一定程度，流动态状转为紊流，固体颗粒受到气流影响，其运动方向紊流，除尘效率也因此而降低。当煤气流动的雷诺数超过2300时，开始出现紊乱流状态，随着雷诺数增加，紊流程度也加大。雷诺数（Re）与管道直径及煤气流速有关：Re=vd/ 对于高炉煤气来说。煤气密度()及粘度（）都是固定数字，Re值仅与流速（v）及管径（d）有关，管径越大，要求流速越低。流速低，固体颗粒惯准力小，除尘效率也低。所以重力除尘器的除尘效率较低。在相同的速度下，大颗粒固体比小颗粒矗匀惯性大。所以重力除尘器只可作为粗大炉尘的除尘设备。为了防止煤气从中心管出口转180向上流动会携带一部分已经分离的炉尘，要求煤气在除尘器内壁和中心管外壁的环形空间内的流速要低，一般约在0.61.0m/sec，除此以外，除尘器下部灰斗要有足够的容积，以避免斗中灰而距中心管出口太近，炉尘被气流带出。及时自灰斗放灰，是保持重力除尘器除尘效率的必要措施。二、旋风除尘器旋风除尘器拾最常用的除尘器，与重力除尘器不同之处是煤气中炉尘在气体作旋转运动时，受离心力作用，移向器壁而煤气则由中心管引出。离心力 F=Mv2/R由公式可见，离心力大小与速度平方成正比，而惯性力与速度一次方成正比。换言之，在相同速度下，离心力要比惯性力大。所以旋风除尘器的除尘效率比重力除尘器高很多。同理，在相同的除尘效率下，旋风除尘器比重力除尘可去除较小的固体颗粒，旋风除尘器的结构简单，虽经多少年的各种改进，提高了除尘效率，但其结构与其他型式干法除尘相比，仍然是比较简单的。对于高炉煤气除尘来说，由于高炉煤气产量很大，（一座高炉的煤气产量约在每小时几万到几十万立方米），旋风除尘器必须作的很大，即R很大，由公式可见，半径增大，离心力减小。大型高炉的煤气产量很大。如用旋风除尘法，其直径约在10米左右，离心力大为减少。（三）精除尘设备粗除尘设备分为：洗涤塔、文氏管洗涤器、布袋除尘器一、洗涤塔洗涤塔是煤气的半精设备，他的作用除尘和降温。因现阶段使用较少不作详细介绍。二、文氏管洗涤器 文氏管主要目的：除尘和降温 文氏管组成：收缩管、喉管、扩张管三部分组成 文氏管类型：溢流调径文氏管、溢流定径文氏管、调径文氏管、定径文氏管 原理：煤气通过文氏管的喉管时，速度很大，呈紊流流动，它与高压喷嘴喷出的水雾在通过喉口时充分接触，煤气中携带的尘粒与细微的水滴互相冲击而凝聚，同时微细的水滴有巨大的传热，传质面积使煤气迅速冷却，这部分含尘水滴大部份在水滴分离器借惯性及重力沉降使之与煤气分离，并存于水滴分离器底部，脱水后的煤气由水滴分离器的肩部出口排出。经半净煤气管进入二级文氏管，再一次喷水冷却煤气及除去灰尘，在二文的水滴分离器中设置二层充填聚丙烯作成的花环填料使水分充分分离。 一文入口煤气含尘量约5gNm3，出口含尘量约100mgNm3。二文，煤气出口含尘量降到10 mgNm3以下。三、布袋除尘器布袋除尘器的工作机理是含尘煤气通过过滤材料，尘粒被过滤下来。 布袋除尘器除尘效果的优劣与多种因素有关，但主要取决于滤料。通常，在煤气气温度正常：260，一般现采用超细氟美斯9806 1000g/m2 氟美斯含量不小于12% 布袋除尘器运行中控制煤气通过滤料的速度(称为过滤速度)颇为重要。一般取过滤速度为0.20.4mmin。 现我国钢铁厂新建的高炉大都采用的此套干法除尘系统。比湿法除尘工艺节约用水和减少污水排放约每千立方米煤气约6吨左右。以一座850立方米的高炉，煤气湿法除尘用水就要31500立方米左右。（四）、减压阀组也称调压阀组，是用来控制炉顶压力的。减压阀组各阀均为蝶阀型，由大小不等的蝶阀组成，一般为4个执行机构，分电动及液压传动。与高炉炉顶顶压连锁，用于调整和稳定高炉内压力。由高炉值班室控制。电动及液压的比较：液压可以做到迅速反应，微量调节，而电动传动的话运行速度较慢，而且不能长时间运行。现在减压阀组比较谨慎的选型是都采用液压传动。调压阀组设在干法布袋除尘器出口总管的净煤气下降管后（或二级文氏管脱水器后），正常的情况下，余压透平发电系统在高炉投产之后约1个月并网运行，在炉顶压力回收透平运转发电时，减压阀组基本上是退出运行的，紧急情况下（比如TRT退出运行）才会用来控制炉顶压力，其它时间都通过透平回收余压发电系统的透平机静叶片与高炉炉顶压力连锁来调整和稳定高炉内的压力。（五）、消音器 消音器一般采用卧式，由整流栅与阻性片段组成。整流栅由多个节流孔板和梳流板组成，消音器后噪声不大于85dB。装在调压阀组后，吸声层采用多板孔围成的片状套筒结构，内设消音材料，消音器：在钢铁厂厂界噪音值以85dB以下为目标，为减少由减压阀组在控制炉顶压力时产生的噪音，而在减压阀组后面设置了消音器。（六）、紧急(快速)水封阀：采用水封阀方式，因这种水封阀的煤气切断时间短，所以设置高位水槽，最大水封高度为3m，把水供至最大水封高度所需时间为3分钟内。水封阀有较大的安全隐患，现已取消改为金属硬密封双偏心蝶阀和盲板阀组合替代。高炉煤气净化方式的发展从1878年以来，英国首先利用焦炭炼铁。由于高炉煤气中含有相当多的杂质，不能直接用，因此促