第一篇：邹平创星环保设备有限公司关于造气炉输灰安全性分析

造气炉输灰系统安全性分析

一、设计原始技术资料：

1.造气炉旋风除尘器压力：0.03~0.04MPa 2.造气炉旋风除尘器介质:半水煤气

3.造气炉旋风除尘器灰量及灰质:

灰量:2T/天

灰质:比重1.0~1.5T/M3

含碳量85%以上

4.输送用介质:半水煤气

比重:0.967g/L 5.除尘器介质：一氧化碳

比重：0.967 g/L 氢气

比重:0.08 g/L

二、运行安全性分析:

一、半水煤气作为输送介质的可行性分析：

作为合成氨的原料气从造气炉到旋风分离器、洗气塔到脱硫塔、静电除焦 气体经过一系列的除尘除焦净化处理，实现了无尘无焦，并且其中的氧含量受到严密控制，作为造气炉灰输送的介质而言是相对干净的，完全具备作为气体输送介质的条件。

气体成分：CO%：31% CO2%：8-9% H2%：42-46%

CH4%：0.6-0.8% N2%：16-18% O2%：≤0.4%属于可燃气体，存在爆炸范围宽的特点。可燃气体在输运过程容易，形成爆炸因为需存在着三个条件：本身为可燃性气体，爆炸范围宽（25-75%）；高速输运过程中粉尘冲刷容易引发静电，形成引火源，系统进入空气，带入助燃气体，三则具备即可形成爆炸。只要有效避免任何一项因素就能避免爆炸的风险。

因为是固态物质的流化输送，物流没有一定的输送速度是无法完成任务的，因粉尘流动引发静电同样不容易避免。相对而言：在保证造气系统正常运行的条件下，只要保证此系统微正压就可实现防止进氧形成爆炸性气体。

与其它输送介质的优缺点分析 ：

从气体输送的流程上讲：输送的对象是造气煤粉，接触的气体是造气工段产生的半水煤气，即使不用半水煤气来输送也一样存在半水煤气和极易爆燃的碳粉，可以说是完全是可燃性物质的汇集地。

如果采用空气输送，容易形成爆炸性气体，从安全上讲，显然是不可行的。如果采用氮气输送，在输送的过程属于惰气氛围，不会产生爆炸。如果尾气回收到系统，相当于向系统加氮气，将造成合成氨原料气成分的波动，引起不必要的操作困难。如果尾气不回收到系统，必然造成原料气的夹带损失，如果每台炉每班放灰两次，每次夹带一方气体，每台炉每年将因此损失2*3*300=1800m3标准煤气，20台造气炉年夹带损失约10吨合成氨。

从安全上讲：如果在排放口不能进行严格控制，排放气与空气混合不均将形成爆炸性气体，输送过程容易产生静电，导致爆炸。

如果采用半水煤气做输送介质，本身是造气的原料气，不会造成合成氨原料气成分的波动，对系统的工艺没有任何影响，同时夹带的煤气完全回收到系统，不造成二次污染，完全符合环保的要求。唯一损失的是部分压缩机的压缩功。但在其他气源输送过程这是不可避免的。

因此在造气系统采用半水煤气输送式最合适、管理难度最小的一种气源。

（一）采用微正压控制是保证安全的有效措施。

本系统从仓泵发送器到回收系统是密闭循环,整个系统运行时保证微正压，系统压力在0.025~0.04MP左右,运行时的微正压根据造气煤气系统的压力自动

调节.流程描述如下：

本流程采用0.8Mpa的变换前半水煤气，通过自调减压到0.45Mpa，进入缓冲系统，通过PLC控制程序实现单个仓泵的加压输运过程。输送后的半水煤气通过灰库二次分离后进入造气洗气塔中二次除尘，同时半水煤气返回系统回收。

为保证系统安全性，必须采取正压密闭形式。因此，此流程从煤渣排放到输送，分离回收系统均为煤气介质，系统正压靠气柜的静压来维持，只要气柜有煤气，也就是说只要造气系统系统不停车，安全性完全可以保证。

为降低气体输运过程中高速磨损，本工艺采用栓塞流输运工艺，此工艺对气体输送流速要求较低，输送速度可降低到4m3/s以下，减少了因冲刷引起的点火源问题。

（二）系统如何维护微正压

1、系统运行中的安全分析

采用系统进出口与煤气相连，于气柜煤气连通，用气柜压力来维持系统压力在系统的开车停车、运行间隙时由气柜静压来保证整个除灰系统在340-400mmH2O的正压范围内，彻底杜绝了煤气中混入空气的可能。

流程设置上：在灰库去洗涤塔的排气管路上装有双道闸阀，系统运行时阀门常开，当灰库检修时关双闸板阀并加盲板与系统隔离。

2、系统的开车与停车过程的安全性分析

系统在原始开车或检修后开车时，为排除系统积存的空气，在每个仓泵、管路、灰仓分别设置置换管路，通过分析每段置换的气体成分，严格保证O2%≤0.4%，为开车投运创造一个安全条件。

在输灰管路与灰库之间装有隔离阀门,此阀门关闭后可以将灰库和输送系统分成两个相对独立的系统.(见系统图)，在灰库系统和输送系统的管路上各装有一个放散阀.在每一个仓泵上各装有一个放散和紧急排气阀。每一台仓泵可以单独进行煤气、蒸汽置换。

为解决仓泵、灰库等设备因阀门问题造成超压问题，仓泵设置排放阀入旋风除尘器，在每次排灰前进行均压。灰库设置安全放散阀，保证设备不因煤气泄漏造成超压引起设备事故。灰库设的安全阀,在事故状态下安全阀会动作.以保证灰库的安全运行

三、气体的二次回收及除尘

1.为了保证本系统更为安全和经济运行,仓泵设计采用小型旋风除尘器,除尘器出口接入洗涤塔进行排放,旋风除尘器设为800mm直径,除尘器内在除尘时流速为0.6~0.8m/s,除尘器出口粉尘含量在<5mg/m3,完全可以满足环保要求.2.二次回收采用旋风除尘器有以下几个优点

A.减少设备的投资,旋风除尘器的价格远远低于脉冲式布袋除尘器 B.减少检修工作量.脉冲式布袋除尘器要定期更换布袋和脉冲电磁阀,并且故障多,影响系统的安全运行,采用旋风除尘器长年没有检修工作量.C.旋风除尘器排灰方法:在旋风除尘器储灰仓下设有自动排灰阀,锥体上设有流化板,自动排灰阀采用双闸板ZBX200型,排灰条件是当去洗涤塔的阀门关闭时,排灰时间到或锥体上料位计信号高料位时才可打开此阀进行排灰.每次排灰时间为100S,如果锥体的料位计信号持续有,则可能是有积灰和板结情况,可以手动打开流化板气源进行流化排放.D.排灰时旋风除尘器与灰库内的压力相等.灰靠自重落入灰库内.四、PLC控制系统保证系统安全运行

设有各出料阀和进料阀泄露报警程序.，通过PLC控制系统家有效地监控和控制阀门故障。

五、仓泵进料系统和防止灰板结的安全措施

A.仓泵进料时采用常规进料方法,通过以下方式实现,首先仓泵进料前先打开排气阀对仓泵和旋风除尘器进行均压,当仓泵内压力和旋风除尘器压力相等时,仓泵进料阀打开开始进料,灰靠自重落入仓泵内,所以在仓泵和旋风除尘器之间装有排气阀.B.当仓泵长时间检修或故障时,在旋风除尘器的落料口处可能会出现少量板结的情况,这时可以打开手动吹松阀往里面进气,进行吹松,待下料正常后可以关闭.C.在旋风除尘器上装有高料位计,用以检测旋风除尘器里面的料位,如果料位计报警,则可能是下灰不顺畅,提醒运行及检修人员进行处理.六、库顶旋风除尘器

A.库顶旋风除尘器采用800MM直径,当灰库向洗涤塔排气时因为压差很小,所以流速很低(0.5~0.8M/S),出口粉尘含量<5MG.B.分离出来的灰尘用DN200气动阀门由PLC主机进行定期排放,排放时旋风除尘器的压力与灰库等压,靠自重落入灰库内.C.在旋风除尘器储灰较高的部位装有料位计,运行人员可以实时观察小旋风的排灰情况.D.如果小旋风除尘器储灰部位有板结情况,可以打开流化气源进行流化排灰.主要设备的经济性分析

本系统的设计思路除了考虑除尘环保外,还充分考虑了节能降耗和运行设备的使用寿命

现就本系统的主要技术改进作如下说明: 一.输送方式采用我公司的栓塞式输送,保证在大比重的灰质和大灰量的工况不会发生堵管.本输送系统使用我公司的四项国家专利技术,其中一项发明专利和三项实用新型专利.二.本系统中主要的易损部件为仓泵系统进料阀和出料阀,在本系统中进料阀设计使用寿命为二年,出料阀设计使用寿命为一年半,因为本系统中的灰质硬,灰温高,颗料大,且有各种易燃易爆的腐蚀性气体,所以闸板的密封材料采用特殊工艺加工,为高耐磨耐腐蚀的材料.特别说明: 为了保障客户的最大利益,我公司生产的双闸板阀门都具有三次可再加工的余量,如果使用单位在阀门磨损后只收成本费用进行二次维修,维修后的质保期同新阀门相同(保证旧阀门气缸的完好性).维修费用是新阀门的40~50%左右,购买一台双闸板阀门可以使用6年的时间.注:只对我公司生产的阀门进行维修.三.双侧库底缷料器(参照外形图)我公司针对比重大磨损大的介质专业生产的双侧库底缷料器具有以下优点: A.耐磨损:所有的密封面均为硬质合金密封.关键部位有较大的倒角,避免磨损.B.密封闸板在下料时会退回到后面的型腔里,所以在下料过程中不会对闸板造成沖刷.C.气缸采用的是大型气缸,力距大动作灵活,所以密封性好.D.本设备最高可以承受400度的高温介质.四.本系统中库顶采用的旋风除尘器来代替脉冲式布袋除尘器,使用中更稳定,没有检修工作量,使用寿命长等优点 五.管道及弯头

A.因为本系统输送的灰质较硬,磨损相对较严重,所以输灰管道采用陶瓷或耐磨材料.B.管道采用变径设计,以降低流速.C.仓泵端采用耐磨陶瓷三通,在近灰库的弯头采用氧化铝陶瓷弯头,使用寿命三年以上.朱汉超：***

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