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3.6煤气系统工作原理常压固定床式煤气发生炉，由机械加料系统、煤气发生系统、蒸气发生系统、破渣卸渣系统组成。其结构简单、安全性强、操作方便、产生的煤气为混合半水煤气，可与各种工业窑炉联为一体，充分利用了煤气的余热，节能降耗。生产过程中无烟无尘无噪音。旋转塔式排渣、卸渣破渣能力强，渣卸入水封池中，无灰尘无噪音。原煤通用性强。煤气发生炉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。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。此粗煤气（即热煤气）经粗除尘后可直接供燃烧设备使用。在一般的煤气发生炉中，煤是由上而下、气化剂则是由下而上地进行逆流运动，它们之间发生化学反应和热量交换。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。（1）灰渣层：煤燃烧后产生灰渣，形成灰渣层，它在发生炉的最下部，覆盖在炉篦子之上。其主要作用为：a保护炉篦和风帽，使它们不被氧化层的高温烧坏；b预热气化剂，气化剂从炉底进入后，首先经过灰渣层进行热交换，使灰渣层温度降低，气化剂温度升高。一般气化剂能预热达300－450℃左右。C灰渣层还起了布风作用，使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。（2）氧化层;也称为燃烧层（火层）。从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的燃烧而生成二氧化碳，并放出大量的热量，它是气化的主要区域之一，其主要反应是：C+O2CO2+97650大卡氧化层的高度一般为所有燃料块度的3－4倍，一般为100－200毫米。气化层的温度一般要小于煤的灰熔点，控制在1200℃左右。（3）还原层：在氧化层的上面是还原层。赤热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化合的本领，所以在还原层中，二氧化碳和水蒸气被碳还原成一氧化碳和氢气。这一层也因此而得名，称为还原层，其主要反应为：CO+C2CO+38790大卡H2O+CH2+CO+28380大卡2H2O+CCO2+2H2+17970大卡由于还原层位于氧化层之上，从上升的气体中得到大量热量，因此还原层有较高的温度约800－1100℃,这就为需要吸收热量的还原反应提供了条件。而严格地讲，还原层还有第一、第二之分，下部温度较高的地方称第一还原层，温度达950－1100℃,其厚度为300－400毫米左右；第二层为700－950℃之间，其厚度为第一还原层1.5倍，约在450毫米左右。（4）干馏层：干馏层位于还原层的上部，由还原层上升的气体随着热量的被消耗，其温度逐渐下降，故干馏温度约在150－700℃之间，煤在这个温度下，历经低温干馏的过程，煤中挥发份发生裂解，产生甲烷、烃及焦油等物质，它们受热成为汽态，即生成煤气并通过上面干燥层而逸出，成为煤气的组成部分。干馏层的高度随燃料中挥发份含量及煤气炉操作情况而变化，一般大于100毫米。（5）干燥层：干燥层位于干馏层上面，也即是燃料的面层，上升的热煤气与刚入炉的燃料在这层相遇，进行热交换，燃料中的水分受热蒸发。一般认为干燥温度在室温150℃之间，这一层的高度也随各种不同的操作情况而异，没有相对稳定之层高。（6）空层：空层即燃料层上部，炉体内的自由区，其主要作用是汇集煤气，也有人认为煤气在空层停留瞬间，在炉内温度较高时还有一些副反应发生，如：CO分解、放出一些炭黑:2COCO2+C以及2H2O+COCO2+H2从上面六层简单叙述，我们可以看出煤气发生炉内进行的气化过程是比较复杂的，既有气化反应，也有干馏和干燥过程，而且在实际生产的发生炉中，分层也不是很严格的，相邻两层往往是相互交错的，各层的温度也是逐步过渡的，很难具体划分，各层中气体成份的变化就更加复杂了，即使在专门的研究中，看法也是分歧的。煤气炉的结构：1加煤装置：间歇式加煤罩；双料钟罩。2炉体结构:带压力全水套。3炉篦：型钢焊接型。4灰盘传动结构：蜗轮蜗杆型。该厂使用的煤气发生炉产生的煤气做为玻璃熔窑的热源；生产中还使用压缩空气。按《危险化学品名录》属于危险化学品的有：煤气、压缩空气。发生炉煤气成分:组成成分CO2COH2CH4N2百分比6.227.312.40.753.4发生炉煤气是用空气和少量的水蒸气跟煤或焦炭在煤气发生炉内反应而产生的煤气。空气中所含的氧气、水蒸气与燃料中的碳反应，生成了共含有CO、CO2、H2、CH4、N2等成分的发生炉煤气。发生炉煤气的主要成份是一氧化碳、氢、二氧化碳和氮。它的主体可燃组份是一氧化碳和氢，而且含有大量的惰性组份氮，所以煤气的热值不会很高，一般热值在5.0～6.5MJ／m3。危险化学品的主要危险特性见表4-1。表4-1危险化学品危险、有害因素主要特性表序号危险化学品名称危险性类别闪点ºC爆炸极限V%沸点℃燃点℃火灾危险类别最高允许浓度mg/m3急性中毒LC50(mg/m3)LD50（mg/kg）有害程度危险货物编号1煤气有毒气体-4.5～40-648甲COTWA20STEL30COLD502069高毒230303压缩空气不燃气体----戊--无毒220034.1.1煤气表4-2煤气的危险、危害特性表标识中文名：煤气英文名：CoalgasIMDGCODE2123页2.3类危险性类别：有毒气体组成性状主要成分：一般由烃类、氢气和一氧化碳等组成。外观与性状：无色有特殊气味的易燃气体。主要用途：主要用作燃料气。健康危害侵入途径：吸入。健康危害：高毒。煤气中含有一氧化碳、芳烃等，前者能与人体中的血红蛋白结合，造成缺氧使人昏迷不醒。在低浓度下停留，也能产生头晕、心跳、恶心以及虚脱等。急救措施吸入：应使吸入的患者立即脱离污染区，如果发生昏迷等症状，须速送医院诊治。如果呼吸停止，应立即进行人工呼吸，并送医院急救。燃爆特性与消防燃烧性：易燃爆炸下限%：4.5%爆炸上限：40%自燃温度：648.9℃危险特性：易燃。气体能与空气形成爆炸性混合物。如果易燃气体混合物扩散到火源处就会立即回燃。遇火源、高热有着火、爆炸危险。遇氧化剂激烈反应。灭火方法：消防人员必须穿戴防护面具。关闭阀门，切断气源，消杀火势。泄漏应急处理疏散泄漏污染区人员至安全区，禁止无关人员进入污染区。首先切断一切火源，戴好防毒面具与手套。在泄漏处周围设置雾状水幕。储运注意事项一般用管道煤气方式储运。钢瓶煤气应储存于阴凉、通风的专用仓间。远离热源、火源，防止阳光直射。与氧化剂、氧气、压缩空气隔离储运。平时用肥皂水检查钢瓶是否漏气，搬运时带好钢瓶安全帽和防震橡皮圈，防止撞击受损。气柜储存时要有防雷防静电措施和可燃气体报警器。防护措施车间卫生标准：TWA20STEL30[CO]工程控制：密闭系统，通风，防爆电器与照明。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，应该佩带自给式正压呼吸器。理化性质相对密度(空气=1)：0.4-0.6临界温度(℃)：289.5燃烧热：1256～2512kJ/m3溶解性：不溶于水。稳定性和反应活性稳定性：稳定。聚合危害：不聚合。避免接触的条件：--禁忌物：氧化剂、硝酸、双氧水分。燃烧产物：二氧化碳、水。4.2.1火灾爆炸1）煤气引起的火灾爆炸煤气属于甲类易燃、易爆物质，具有较高的火灾、爆炸危险性。煤气发生炉、煤气设备和煤气排送机与煤气管道等处理和输送煤气，做为玻璃熔窑热源熔化玻璃，决定了企业生产过程中具有较大的火灾爆炸危险。煤气发生炉产生的煤气在密闭工艺情况下输送，正常经营情况下不具备发生火灾爆炸的条件。然而在异常情况下，由于设备、管道、阀门、法兰、一次仪表接头等因腐蚀、老化或密闭不严造成破裂或泄漏，操作失误等导致煤气泄漏，在空气中形成爆炸性混合气体，一旦遇有点火源将引发火灾、爆炸事故。若泄漏煤气在电缆沟或污水排放系统中积聚，遇到火源也可能引起火灾、爆炸事故。发生煤气泄漏的原因有：①管道材料缺陷或焊接缺陷；②管道内外腐蚀；③压力容器制造、安装缺陷；如压力容器接口泄漏，接口焊口泄漏等；④法兰垫片质量缺陷或法兰安装缺陷；⑤法兰、阀门密封质量缺陷；⑥仪表接头泄漏、放空阀、排污阀内漏；⑦控制系统失灵、操作失误引起的超压；⑧煤气系统的设备、管路的防静电措施没有或失效。2）其它有害因素，如地震、地质灾害、第三方破坏等自然及社会环境的影响因素也将危及管道的运行安全。作业场所中点火源可能存在的主要形式有：明火、电火花、静电、雷电、摩擦火花、化学能、聚集的日光或射线、高能量等。4.2.2中毒和窒息煤气中含有一氧化碳，属于高毒气体，与煤气生产、储存和使用有关的设备、管道如发生煤气泄漏，由于阀门不严或管道密闭不良造成有毒物质泄漏，作业人员在工作、巡检或维修设备时，当人体吸入过量的有毒物质时会引起中毒甚至死亡。4.2.3物理爆炸物理爆炸：由于操作工工作不认真，或者技术熟练程度不够，使煤气发生炉水套或者煤气站其它附属的压力容器（如汽包、余热锅炉）缺水或者水套内水质不佳造成严重结垢导致水套内圈钢板导热系数降低，此时强行给水，当水套耐压强度达到极限，就会发生爆炸。4.3.1煤气发生区作业危险因素在生产过程中，由于设备和管道在制造、检维修中本身存在缺陷或者气体的长期冲刷，设备、管道会因腐蚀等造成壁厚减薄、疲劳，进而产生裂纹等缺陷，如果不能及时发现，及时消除，极易因设备、管道因为承受不了正常工作压力而发生物理爆炸，其后果又可能引发次生火灾及化学爆炸。热煤气一旦泄漏出来，遇空气易形成爆炸性混合物，遇火或高热很容易引起火灾、爆炸事故；如果设备或生产系统形成负压，空气被吸入与煤气混合，形成爆炸性混合物，在高温、摩擦、静电等作用下，也会引起化学爆炸。在进行停车作业检修过程中，对于设备、管道、阀门等，如果没有进行置换或置换不干净，在用火作业前没有进行动火分析，确定的取样分析部位不对而导致分析结果失真，或者进行作业时，没有采取可靠的隔绝措施，导致易燃易爆气体进入动火作业区域，均可导致火灾、爆炸事故。煤气发生炉操作过程中的危险因素：1、点炉操作存在的危险因素1）煤气发生炉、配套设施、管路等出现异常；各水封部位注水不足等会导致煤气泄漏；2）.煤气发生炉煤气输送管路未隔断，未打开煤气发生炉出口放散阀等。3）使用煤油、汽油易挥发油品点燃煤气发生炉内木柴。4）.煤气发生炉运行后，仪表失灵。2、探火操作存在的危险因素：1）蒸汽压力满足没有汽封能力时，进行检查炉况和插钎探火，导致煤气泄漏；2）探火时未先打开汽封蒸汽阀门，再打开探火孔盖。探火完了，没有先盖住探火孔，再关闭汽封蒸汽阀门，导致煤气发生泄漏；3）探火钎要未按规定位置放好，引起高温灼伤事故。3、送气点火操作存在的危险因素：1）送气点火前没有制定送气点火方案；2）送气前没有取样分析，煤气含氧量＞0.6%，CO含量＜18%就组织送气，导致煤气爆炸事故发生。3）化验合格后，未通知用气单位打开末端放散阀，没有用蒸汽吹扫煤气管路，不留死角导致煤气爆炸事故发生。4）在工业窑炉内，木柴或棉纱点燃后，火苗高度没有能够达到所要开启的煤气烧咀处就打开煤气烧咀，煤气未被点燃，导致爆炸事故。5）接供气通知后，未打开盘阀或解除水封，就接通煤气管路，导致煤气泄漏。6）.送气点火期间，煤气发生炉操作人员与使用煤气单位之间沟通不畅，配合不好，也可能导致煤气点火过程出现危险。4、并炉操作存在的危险因素：1）未化验备用炉煤气中的含氧量，CO含量。2）未按规定用蒸汽吹扫备用炉盘阀、旋风除尘器等设施中的残气。5、闷炉操作存在的危险因素：1）未打开煤气管路的蒸汽吹扫阀，管路内煤气没有全部燃尽。2）煤气发生炉闷炉期间打开探火孔，导致煤气泄漏。3）煤气发生炉闷炉期间，探火加煤时没有启动风机，进行探火。6、停炉操作存在的危险因素1）未打开煤气发生炉前放散阀，风机停止运行。2）未打开炉底蒸汽阀门，使用蒸汽将炉火熄灭。3）没有待炉出口温度较低时，插钎探火确认炉火已灭，清理炉内全部煤和煤渣，可能发生煤气泄漏。7、故障及事故处理操作存在的危险因素：1）煤气发