关于轻烧镁砂窑煤气发生炉安全生产问题剖析

1、 鞍山市安全生产监督管理局专家办鞍山市安全生产监督管理局专家办一、我省轻烧镁生产的基本情况一、我省轻烧镁生产的基本情况 我省菱镁矿资源探明储量约为25亿吨，占全国总储量的85%，约占世界总储量的20%。近二十多年来，菱镁行业得到长足发展，企业发展到400多户，年开采能力达到1400多万吨，各种镁砂及制成品在800多万吨。在海城市、大石桥市、岫岩县等地，镁行业的利税已占地区财政收入的1/3左右，成为地区经济发展的重要支柱产业。 我省镁砂炉、窑的分布情况 地区 海城市大石桥市 岫岩县其他地区 合计轻烧窑（台）重烧窑（台）电熔镁炉（台）44822043177117623214728244317521

2、760146498 多年生产实践说明：以煤为燃料煅烧MgCO3/t 生成轻烧镁砂消耗热值7000Kcal/kg的煤量一般为330350kg，生产轻烧镁的理论煤耗为90kg/t，以煤为原料的原有实际热效率为26.47%。近年来，为了解决以轻烧镁窑生产中对大气和环境严重污染问题，政府大力推广使用煤气发生炉，达到了节约能源，提高轻烧镁砂产量和质量，减少大气和土地污染，提高经济效益的目的。经统计分析，热效率由原来的26.47%提高到33.3%，MgO纯度含量提高1%，每吨降耗10元，其环保指标：烟尘浓度、烟气黑度、SO2排放浓度均有大幅降低。 二、常用煤气发生炉的几种形式二、常用煤气发生炉的几种形式

3、1、煤气发生炉的简明原理： 是以煤为原料生产煤气，供燃气设备使用的装置。固体原料煤从炉顶部加入，随煤气炉的运行向下移动，在与从炉底进入的气化剂（空气、蒸汽）逆流相遇的同时 ，受炉底燃料层高温气体加热，发生物理、化学 反应，产生粗煤气。粗煤气(即热煤气)经粗除尘后可直接供燃烧设备使用。这样在煤气发生炉中形成了几个区域，一般我们称为“层”。按照煤气发生炉内气化过程进行的程序，可以将发生炉内部分为六层 1)灰渣层; 2)氧化层(又称火层); 3)还原层; 4)干馏层; 5)干燥层; 6)空层; 其中氧化层和还原层又统称为反应层，干馏层和干燥层又统称为煤料准备层。 2、简单的煤气发生炉：4、两段式煤气

4、发生炉 双段煤气发生炉分上段和下段煤气出口, 首先煤从炉顶煤仓经两组下煤阀进入炉内 ，煤在干馏段经过充分的干燥和干馏, 逐渐形成半焦,进入气化段, 炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应,经过炉内还原层、氧化层进行汽化，由炉栅驱动从灰盆自动排出灰渣。它以40-60mm的烟煤为原料，在煤气炉上段中进行干馏，干馏生成的半焦进入双段炉的下段进行气化反应，煤的干馏和氧化集中在同一气化炉内完成，对生成的干馏煤气和氧化煤气经优化配置的后处理设备分别进行除尘、除油等工艺处理。经过处理后的煤气供给工业窑炉作为燃料使用。3、单段式煤气发生炉单段式煤气发生炉由 供风系统供水系统供汽系统供煤系统除渣系统除尘系

5、统等装置组成。三、目前轻烧镁砂窑安全生产中的主要问题和解决措施三、目前轻烧镁砂窑安全生产中的主要问题和解决措施 1、轻烧镁砂窑煤气发生炉的火灾危险性和建筑间距。、轻烧镁砂窑煤气发生炉的火灾危险性和建筑间距。（）我们要从国家法规和生产实际认识轻烧镁砂竖窑的安全危险性和火灾及爆燃的可能性。煤气发生炉产生的一 氧化碳气体的爆炸下线为12.5% 1上线为74.2%，属火灾危险性乙级，根据建筑设计防火规范GB500162006的规定，煤气发生炉煤气站与乙类厂房应满足10M的防火间距，与丙、乙、戊类厂房应满足10M（一、二级耐火等级）、 12M（三级耐火等级）14M（四级耐火等级）的防火间距；与民用建筑应

6、满足25M的防火间距。小型（6000M3/h）热煤气站，可与煤气用户的车间比连，应设防火墙，对非煤气用户的车间仍应满足10的防火距离。（）同时我们要加强煤炭堆场的安全管理。按照爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范（GB500581992）的划分，煤炭堆场属火灾危险区域23区。露天、半露天的煤炭堆场要与建筑物保持合理的防火间距，煤炭储量在100吨5000吨间，建筑物耐火等级（一、二级）要保持6M，（三级）要保持8M，（四级）要保持10M（建筑设计防火规范GB500162006）。 2、企业负责人（多数企业）、煤气发生炉操作工没有经过安全培训，、企业负责人（多数企业）、煤气发生炉操作工没有经过安全培

7、训，没能持证上岗。没能持证上岗。不能系统的掌握煤气基础知识、煤气安全要点和紧急救援、应急情况处理能力，形成了企业重要的不安全因素。国家安全生产法第二十条规定：危险物品的生产、经营、储存单位以及矿山、建筑施工单位的主要负责人和安全生产管理人员，应当由有关主管部门对其安全生产知识和管理能力考核合格后方可任职。第二十三条规定：生产经营单位的特种作业人员必须按照国家有关规定经专门的安全作业培训，取得特种作业操作资格证书，方可上岗作业。在国家安监总局的2010年30号令特种作业人员安全技术培训考核管理规定的 8.1条规定冶金、有色企业内从事煤气生产、储存、输送、使用、维护检修的作业 为特种作业人员。为此

8、，有关部门应当对企业负责人（多数企业）、煤气发生炉操作工要进行系统安全培训，保证其持证上岗。 3、要十分重视职工的劳动保护和身体健康。、要十分重视职工的劳动保护和身体健康。要按国家经贸委劳动防护用品配备标准（试行）（2000）189号，39序列的竖窑工配发劳动防护用品，主要有阻燃工作服、阻燃工作帽、防砸工作鞋、防寒服、防红外护目镜、防毒面具等），要建立职工下班后洗浴设施。某厂轻烧镁砂竖窑煤气发生炉工人的工作服阻燃工作服阻燃工作帽防红外护目镜防砸工作鞋 4、轻烧镁砂竖窑煤气发生炉平台要保证设置第二安全通道。、轻烧镁砂竖窑煤气发生炉平台要保证设置第二安全通道。我们现在使用的煤气发生炉多数是简易的，

9、十几台竖窑只有一个楼梯通道，加煤时有煤气泄漏现象，一旦发生煤气燃爆事故，将会给人员造成很大伤害。根据国家发生炉煤气站设计规范GB50195 16.04 规定：主厂房各层安全出口不应少于2个。当每层建筑面积小于150M2，且同一时间生产人数不超过10人时，可设置1个出口。根据我们的初步经验，轻烧窑数量超过10台（参考，国家暂时没标准）要保持两个通道出口，保证事故状态下人员的安全撤离。 同时，我们应该清醒认识到，我们煤气发生炉的其他环节设计均应该符合建筑设计防火规范GB50016的各项要求。 5 5、为防止职业病发生，一定要搞好除尘和环境保护。、为防止职业病发生，一定要搞好除尘和环境保护。 各轻烧

10、镁、重烧镁、电熔镁厂的新建和改扩建项目一定要做到“三同时”，要请有资质的设计单位进行设计，务必做到安全设施和环保设施同生产设施同时设计、同时施工、同时竣工投产，大幅度提高镁砂企业安全生产、文明生产水平。坚决杜绝无设计施工、无“三同时”措施施工。要合理配置环保除尘设备，保证环保除尘设备有效运行。企业内的各产尘点和扬尘点，如轻烧镁砂窑出口、镁砂分级筛、煤气发生炉人工加煤处等处都应加装除尘设施，保证各产尘点和扬尘点的粉尘浓度在环保指标规定的范围之内 。要做到每班人员都对生产场地和岗位区域进行清扫，尽可能做到没有积尘，做到清洁生产、文明生产，保证企业职工的身心健康。 同时，要全面落实国家职业病防治法的

11、有关规定，“对产生严重职业病的作业岗位，应在其醒目位置，设置警示标识和中文警示说明。警示说明应当载明产生职业危害的种类，后果预防以及应当救治措施等内容。” 要对从业人员定期进行身体健康检查，并将检查结果书面告知从业人员。 6、要设置煤气浓度检测装置。、要设置煤气浓度检测装置。现在我们轻烧镁砂竖窑作业现场几乎都没有设置煤气浓度检测装置，有的地方煤气味很浓，有的地方放散条件不好，特别是在煤气发生炉加煤的时候有大量的煤气溢出，对人身体健康和安全生产十分不利。根据国家发生炉煤气站设计规范GB50195-2013 15.0.6 的规定“煤气站的加煤间等危险场所的可燃气体和有毒气体检测装置的设置应符合石油

12、化工可燃气体和有毒气体报警设计规范GB50493的规定。据此，我们的轻烧镁砂竖窑作业现场应设置煤气浓度检测装置。下图是固定式和便携式的煤气浓度检测仪。 7、轻烧镁砂竖窑煤气发生炉生产用电设施的设计和安装。、轻烧镁砂竖窑煤气发生炉生产用电设施的设计和安装。 我们现在轻烧镁砂窑生产用电设施存在许多问题。主要表现在以下几方面：电气设计没有按照爆炸性气体环境的标准设计；电气设施没有按照防爆电气设备选择；电气线路和电气设备的安装没有按照爆炸性气体环境的标准安装。依据建筑设计防火规范GB500162006、 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范GB500581992的规定，我们对轻烧镁砂窑电气设计和设备选择

13、、安装要遵循以下原则。（1）竖窑煤气发生炉操作平台应在保证有足够安全距离（一般10M）处，设置小型配电室，安装低压配电盘。（2）有无铠装电缆穿管（镀锌）的方式，将电力送至电机旁（或者采用铠装电缆置于电缆沟内（沟内埋沙）。（3）电机引线要穿保护管，要用非燃性性材料进行严密封堵。（4）灯具要求防爆。8、要做好接地和防雷。、要做好接地和防雷。 （1）接地的要求。）接地的要求。 低压供电系统运行的可靠性、经济性和使用的安全性是极为重要的。国家标准供配电系统设计规范GB50052-2009（1995）.7规定“低压配电系统接地型式可采用TN系统、TT系统、 IT系统”。我们提倡在轻烧镁砂竖窑工厂中使用T

14、NS低压供电系统（三相五线制低压供电系统）。整个系统的中性线/工作零线(N)与保护线(PE)是严格分开的。 TNS系统PE线首末端应做重复接地，以减少 PE线断线造成的危险。采用了TNS系统，与逐级漏电保护相配合。保护零线 PE线绝对不允许断开，也不许进入漏电开关。 （2）防雷的要求。）防雷的要求。轻烧镁砂竖窑大多数分布在海城和岫岩的山区的竖窑的高度一般在20M左右，煤气发生炉区域属火灾危险性乙级，所以我们更要重视防雷工作。根据建筑物防雷设计规范GB50052010的分析，我们认为轻烧镁砂竖窑属第三类防雷建筑物，即为一般性工业建筑物。 由此应对防雷做出如下要求：1）在建筑物的金属装置、建筑物内系统、进出建筑物的金属管线应与防雷装置做防雷等电位连接。 2）第三类防雷建筑物应采取防直击雷、防侧击和防电波侵入的措施 。接闪器宜采用避雷带（网）、避雷针或由其混合组成，所有避雷针应采用避雷带或等效导体相互连