第一篇：鄒平創(chuàng)星環(huán)保設(shè)備有限公司關(guān)于造氣爐輸灰安全性分析

造氣爐輸灰系統(tǒng)安全性分析

一、設(shè)計原始技術(shù)資料：

1.造氣爐旋風(fēng)除塵器壓力：0.03~0.04MPa 2.造氣爐旋風(fēng)除塵器介質(zhì):半水煤氣

3.造氣爐旋風(fēng)除塵器灰量及灰質(zhì):

灰量:2T/天

灰質(zhì):比重1.0~1.5T/M3

含碳量85%以上

4.輸送用介質(zhì):半水煤氣

比重:0.967g/L 5.除塵器介質(zhì)：一氧化碳

比重：0.967 g/L 氫氣

比重:0.08 g/L

二、運行安全性分析:

一、半水煤氣作為輸送介質(zhì)的可行性分析：

作為合成氨的原料氣從造氣爐到旋風(fēng)分離器、洗氣塔到脫硫塔、靜電除焦 氣體經(jīng)過一系列的除塵除焦凈化處理，實現(xiàn)了無塵無焦，并且其中的氧含量受到嚴(yán)密控制，作為造氣爐灰輸送的介質(zhì)而言是相對干凈的，完全具備作為氣體輸送介質(zhì)的條件。

氣體成分：CO%：31% CO2%：8-9% H2%：42-46%

CH4%：0.6-0.8% N2%：16-18% O2%：≤0.4%屬于可燃?xì)怏w，存在爆炸范圍寬的特點?？扇?xì)怏w在輸運過程容易，形成爆炸因為需存在著三個條件：本身為可燃性氣體，爆炸范圍寬（25-75%）；高速輸運過程中粉塵沖刷容易引發(fā)靜電，形成引火源，系統(tǒng)進(jìn)入空氣，帶入助燃?xì)怏w，三則具備即可形成爆炸。只要有效避免任何一項因素就能避免爆炸的風(fēng)險。

因為是固態(tài)物質(zhì)的流化輸送，物流沒有一定的輸送速度是無法完成任務(wù)的，因粉塵流動引發(fā)靜電同樣不容易避免。相對而言：在保證造氣系統(tǒng)正常運行的條件下，只要保證此系統(tǒng)微正壓就可實現(xiàn)防止進(jìn)氧形成爆炸性氣體。

與其它輸送介質(zhì)的優(yōu)缺點分析 ：

從氣體輸送的流程上講：輸送的對象是造氣煤粉，接觸的氣體是造氣工段產(chǎn)生的半水煤氣，即使不用半水煤氣來輸送也一樣存在半水煤氣和極易爆燃的碳粉，可以說是完全是可燃性物質(zhì)的匯集地。

如果采用空氣輸送，容易形成爆炸性氣體，從安全上講，顯然是不可行的。如果采用氮氣輸送，在輸送的過程屬于惰氣氛圍，不會產(chǎn)生爆炸。如果尾氣回收到系統(tǒng)，相當(dāng)于向系統(tǒng)加氮氣，將造成合成氨原料氣成分的波動，引起不必要的操作困難。如果尾氣不回收到系統(tǒng)，必然造成原料氣的夾帶損失，如果每臺爐每班放灰兩次，每次夾帶一方氣體，每臺爐每年將因此損失2*3*300=1800m3標(biāo)準(zhǔn)煤氣，20臺造氣爐年夾帶損失約10噸合成氨。

從安全上講：如果在排放口不能進(jìn)行嚴(yán)格控制，排放氣與空氣混合不均將形成爆炸性氣體，輸送過程容易產(chǎn)生靜電，導(dǎo)致爆炸。

如果采用半水煤氣做輸送介質(zhì)，本身是造氣的原料氣，不會造成合成氨原料氣成分的波動，對系統(tǒng)的工藝沒有任何影響，同時夾帶的煤氣完全回收到系統(tǒng)，不造成二次污染，完全符合環(huán)保的要求。唯一損失的是部分壓縮機的壓縮功。但在其他氣源輸送過程這是不可避免的。

因此在造氣系統(tǒng)采用半水煤氣輸送式最合適、管理難度最小的一種氣源。

（一）采用微正壓控制是保證安全的有效措施。

本系統(tǒng)從倉泵發(fā)送器到回收系統(tǒng)是密閉循環(huán),整個系統(tǒng)運行時保證微正壓，系統(tǒng)壓力在0.025~0.04MP左右,運行時的微正壓根據(jù)造氣煤氣系統(tǒng)的壓力自動

調(diào)節(jié).流程描述如下：

本流程采用0.8Mpa的變換前半水煤氣，通過自調(diào)減壓到0.45Mpa，進(jìn)入緩沖系統(tǒng)，通過PLC控制程序?qū)崿F(xiàn)單個倉泵的加壓輸運過程。輸送后的半水煤氣通過灰?guī)於畏蛛x后進(jìn)入造氣洗氣塔中二次除塵，同時半水煤氣返回系統(tǒng)回收。

為保證系統(tǒng)安全性，必須采取正壓密閉形式。因此，此流程從煤渣排放到輸送，分離回收系統(tǒng)均為煤氣介質(zhì)，系統(tǒng)正壓靠氣柜的靜壓來維持，只要氣柜有煤氣，也就是說只要造氣系統(tǒng)系統(tǒng)不停車，安全性完全可以保證。

為降低氣體輸運過程中高速磨損，本工藝采用栓塞流輸運工藝，此工藝對氣體輸送流速要求較低，輸送速度可降低到4m3/s以下，減少了因沖刷引起的點火源問題。

（二）系統(tǒng)如何維護(hù)微正壓

1、系統(tǒng)運行中的安全分析

采用系統(tǒng)進(jìn)出口與煤氣相連，于氣柜煤氣連通，用氣柜壓力來維持系統(tǒng)壓力在系統(tǒng)的開車停車、運行間隙時由氣柜靜壓來保證整個除灰系統(tǒng)在340-400mmH2O的正壓范圍內(nèi)，徹底杜絕了煤氣中混入空氣的可能。

流程設(shè)置上：在灰?guī)烊ハ礈焖呐艢夤苈飞涎b有雙道閘閥，系統(tǒng)運行時閥門常開，當(dāng)灰?guī)鞕z修時關(guān)雙閘板閥并加盲板與系統(tǒng)隔離。

2、系統(tǒng)的開車與停車過程的安全性分析

系統(tǒng)在原始開車或檢修后開車時，為排除系統(tǒng)積存的空氣，在每個倉泵、管路、灰倉分別設(shè)置置換管路，通過分析每段置換的氣體成分，嚴(yán)格保證O2%≤0.4%，為開車投運創(chuàng)造一個安全條件。

在輸灰管路與灰?guī)熘g裝有隔離閥門,此閥門關(guān)閉后可以將灰?guī)旌洼斔拖到y(tǒng)分成兩個相對獨立的系統(tǒng).(見系統(tǒng)圖)，在灰?guī)煜到y(tǒng)和輸送系統(tǒng)的管路上各裝有一個放散閥.在每一個倉泵上各裝有一個放散和緊急排氣閥。每一臺倉泵可以單獨進(jìn)行煤氣、蒸汽置換。

為解決倉泵、灰?guī)斓仍O(shè)備因閥門問題造成超壓問題，倉泵設(shè)置排放閥入旋風(fēng)除塵器，在每次排灰前進(jìn)行均壓?；?guī)煸O(shè)置安全放散閥，保證設(shè)備不因煤氣泄漏造成超壓引起設(shè)備事故?；?guī)煸O(shè)的安全閥,在事故狀態(tài)下安全閥會動作.以保證灰?guī)斓陌踩\行

三、氣體的二次回收及除塵

1.為了保證本系統(tǒng)更為安全和經(jīng)濟運行,倉泵設(shè)計采用小型旋風(fēng)除塵器,除塵器出口接入洗滌塔進(jìn)行排放,旋風(fēng)除塵器設(shè)為800mm直徑,除塵器內(nèi)在除塵時流速為0.6~0.8m/s,除塵器出口粉塵含量在<5mg/m3,完全可以滿足環(huán)保要求.2.二次回收采用旋風(fēng)除塵器有以下幾個優(yōu)點

A.減少設(shè)備的投資,旋風(fēng)除塵器的價格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于脈沖式布袋除塵器 B.減少檢修工作量.脈沖式布袋除塵器要定期更換布袋和脈沖電磁閥,并且故障多,影響系統(tǒng)的安全運行,采用旋風(fēng)除塵器長年沒有檢修工作量.C.旋風(fēng)除塵器排灰方法:在旋風(fēng)除塵器儲灰倉下設(shè)有自動排灰閥,錐體上設(shè)有流化板,自動排灰閥采用雙閘板ZBX200型,排灰條件是當(dāng)去洗滌塔的閥門關(guān)閉時,排灰時間到或錐體上料位計信號高料位時才可打開此閥進(jìn)行排灰.每次排灰時間為100S,如果錐體的料位計信號持續(xù)有,則可能是有積灰和板結(jié)情況,可以手動打開流化板氣源進(jìn)行流化排放.D.排灰時旋風(fēng)除塵器與灰?guī)靸?nèi)的壓力相等.灰靠自重落入灰?guī)靸?nèi).四、PLC控制系統(tǒng)保證系統(tǒng)安全運行

設(shè)有各出料閥和進(jìn)料閥泄露報警程序.，通過PLC控制系統(tǒng)家有效地監(jiān)控和控制閥門故障。

五、倉泵進(jìn)料系統(tǒng)和防止灰板結(jié)的安全措施

A.倉泵進(jìn)料時采用常規(guī)進(jìn)料方法,通過以下方式實現(xiàn),首先倉泵進(jìn)料前先打開排氣閥對倉泵和旋風(fēng)除塵器進(jìn)行均壓,當(dāng)倉泵內(nèi)壓力和旋風(fēng)除塵器壓力相等時,倉泵進(jìn)料閥打開開始進(jìn)料,灰靠自重落入倉泵內(nèi),所以在倉泵和旋風(fēng)除塵器之間裝有排氣閥.B.當(dāng)倉泵長時間檢修或故障時,在旋風(fēng)除塵器的落料口處可能會出現(xiàn)少量板結(jié)的情況,這時可以打開手動吹松閥往里面進(jìn)氣,進(jìn)行吹松,待下料正常后可以關(guān)閉.C.在旋風(fēng)除塵器上裝有高料位計,用以檢測旋風(fēng)除塵器里面的料位,如果料位計報警,則可能是下灰不順暢,提醒運行及檢修人員進(jìn)行處理.六、庫頂旋風(fēng)除塵器

A.庫頂旋風(fēng)除塵器采用800MM直徑,當(dāng)灰?guī)煜蛳礈焖艢鈺r因為壓差很小,所以流速很低(0.5~0.8M/S),出口粉塵含量<5MG.B.分離出來的灰塵用DN200氣動閥門由PLC主機進(jìn)行定期排放,排放時旋風(fēng)除塵器的壓力與灰?guī)斓葔?靠自重落入灰?guī)靸?nèi).C.在旋風(fēng)除塵器儲灰較高的部位裝有料位計,運行人員可以實時觀察小旋風(fēng)的排灰情況.D.如果小旋風(fēng)除塵器儲灰部位有板結(jié)情況,可以打開流化氣源進(jìn)行流化排灰.主要設(shè)備的經(jīng)濟性分析

本系統(tǒng)的設(shè)計思路除了考慮除塵環(huán)保外,還充分考慮了節(jié)能降耗和運行設(shè)備的使用壽命

現(xiàn)就本系統(tǒng)的主要技術(shù)改進(jìn)作如下說明: 一.輸送方式采用我公司的栓塞式輸送,保證在大比重的灰質(zhì)和大灰量的工況不會發(fā)生堵管.本輸送系統(tǒng)使用我公司的四項國家專利技術(shù),其中一項發(fā)明專利和三項實用新型專利.二.本系統(tǒng)中主要的易損部件為倉泵系統(tǒng)進(jìn)料閥和出料閥,在本系統(tǒng)中進(jìn)料閥設(shè)計使用壽命為二年,出料閥設(shè)計使用壽命為一年半,因為本系統(tǒng)中的灰質(zhì)硬,灰溫高,顆料大,且有各種易燃易爆的腐蝕性氣體,所以閘板的密封材料采用特殊工藝加工,為高耐磨耐腐蝕的材料.特別說明: 為了保障客戶的最大利益,我公司生產(chǎn)的雙閘板閥門都具有三次可再加工的余量,如果使用單位在閥門磨損后只收成本費用進(jìn)行二次維修,維修后的質(zhì)保期同新閥門相同(保證舊閥門氣缸的完好性).維修費用是新閥門的40~50%左右,購買一臺雙閘板閥門可以使用6年的時間.注:只對我公司生產(chǎn)的閥門進(jìn)行維修.三.雙側(cè)庫底缷料器(參照外形圖)我公司針對比重大磨損大的介質(zhì)專業(yè)生產(chǎn)的雙側(cè)庫底缷料器具有以下優(yōu)點: A.耐磨損:所有的密封面均為硬質(zhì)合金密封.關(guān)鍵部位有較大的倒角,避免磨損.B.密封閘板在下料時會退回到后面的型腔里,所以在下料過程中不會對閘板造成沖刷.C.氣缸采用的是大型氣缸,力距大動作靈活,所以密封性好.D.本設(shè)備最高可以承受400度的高溫介質(zhì).四.本系統(tǒng)中庫頂采用的旋風(fēng)除塵器來代替脈沖式布袋除塵器,使用中更穩(wěn)定,沒有檢修工作量,使用壽命長等優(yōu)點 五.管道及彎頭

A.因為本系統(tǒng)輸送的灰質(zhì)較硬,磨損相對較嚴(yán)重,所以輸灰管道采用陶瓷或耐磨材料.B.管道采用變徑設(shè)計,以降低流速.C.倉泵端采用耐磨陶瓷三通,在近灰?guī)斓膹濐^采用氧化鋁陶瓷彎頭,使用壽命三年以上.朱漢超：***

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