炉气净化工艺规程系统.

30000KVA电石炉炉气净化系统工艺安全规程编写:张庆玉审核:孙万军审定:孙万军青海东胜化工有限公司2008年12月10日2目录一、炉气净化系统有主要功能……………………………………………………3二、炉气介绍…………………………………………………………………3三、炉气净化的工艺流程…………………………………………………………3-6四、炉气净化设备说明……………………………………………………………6-8五、炉气净化系统压力实验数据…………………………………………………….8六、炉气净化系统重要参数控制…………………………………………………8-10七、正确的工艺条件…………………………………………………10八、非正常工艺条件下的操作…………………………………………………….11九、安全及预防事故…………………………………………………11十、报警及事故处理…………………………………………………11-12十一、安全生产技术规程…………………………………………………….12-13十二、事故停产原则………………………………………………13-1431、炉气净化系统的主要功能1.1、净化电石炉气，将炉气中的粉尘滤掉，使炉气变成纯度较高炉气，并将净化送至石灰窑做燃料燃烧。1.2、在电石炉中维护所要求的炉气压力。1.3、经除尘滤下的粉尘，集中送出做低档熔块或水泥原料。2、炉气介绍2.1炉气的产生炉气是电石生产中的副产品，电石生产的化学方程式如下：CaO+3CCaC2+CO—462.23千焦耳炉气的生成量为400Nm3/T电石。2.2炉气的组成一氧化碳（CO）80～85%氢（H2）2～5%二氧化碳（CO2）2～5%氧气（O2）0.2～0.6%氮（N2）2～4%甲烷（CH4）1～2%3、炉气净化的工艺流程（参照净化系统工艺流程图）炉气随着电石的生产而在电石炉内生成，炉气温度为500～800℃，炉气总量为2800Nm3/h（负荷为18.5MW～21MW），炉压为0～5毫米水柱。当过滤器工作时，灼热的炉气经过存水冷却的炉气管，温度下降到550℃左右，再经水冷器、一级和二级空气冷却器，炉气温度降为250℃～260℃进入过滤器，过滤器内设置有聚四氟乙稀材料和玻璃纤维丝编织的耐温过滤4袋，从过滤器出来的气体，则称为净气，净气被净气风机送往净气烟囱或石灰窑做燃料燃烧。净化气体也在电炉及净化系统全密闭的状态下生成的，并且炉气温度通过控制，否则炉气冷却变析出焦油，造成淤积管道，黏结阀门或烧损过滤器布袋等严重后果。由于石灰窑远离电石净化系统，在外部分增设加风机，净化气体送到石灰窑的烧嘴，此时净气中粉尘含量为10～50mg/Nm3。当粗气风机启动后，粗气烟囱上的压力控制阀101B关闭。通过控制PCV-101A压力控制阀，使炉气压力保持接近大气情况。当净气正常送往石灰窑时，净气烟囱上的压力阀104A关闭，外管中的压力截止阀PIV116A打开，过滤器进口压力由增压风机后设置的压力控制阀PCV104B控制，炉气压力稍高于大气压力。如果有超过石灰窑需要的多余炉气，则由泄气烟囱放空燃烧，所需压力由压力控制PCV116B来维持。如果过滤器供给管道炉气压力低于较低限度，则截止阀PIV116B和压力阀工艺PCV116A全将关闭，增压风机停下来。不被其它使用的炉气，就在净气烟囱中燃烧。过滤器进气压力由控制阀PCV104A控制。当过滤器不工作时，关闭PCV101A压力阀，打开PCV101B粗气烟囱压力控制阀，并慢速打开。从水冷器、两级旋风空冷器和过滤器滤下的粉尘集中于空冷器和过滤器下部锥体，经回转下料器控制，流入链板输送机，再经过链板机被送入粉尘总仓。当粉尘量达到一定时，由总仓下部的回转下料器控制排出。过滤器设有脉冲喷吹装置，过滤器由压缩氮气清灰。为使净化系统有效地工作，必须在整个流程中辅助以下三个服务系统，5即冷却水、压缩空气和压缩氮气系统。三个之中又以氮气供给系统对设备、人身、安全起到至关重要的作用。首先，冷却水系统总量约为60～120m3/h分别供给以下管道和设备在工作中起到冷却作用，最大压力为3.5kg/cm2，实验压力为4.6kg/cm2。A、粗气烟囱水冷管；B、炉气管道水冷管；C、粗气风机、净气风机、增压风机；D、水冷沉降器其次，压缩空气系统需气量为：25Nm3/min，压力为0.6Mpa，主要用于打开或关闭气动喋阀，压缩空气供给以下设备和阀门；A、粗期烟囱压力控制阀PCV101AB、炉气管道压力控制阀PCV104A104BC、过滤器压力截止阀PIV116A116BD、净气压力控制阀E、外管充氮管路蝶阀一路F、增压风机至石灰窑，充氮管路蝶阀一路最后，氮气做安全保护的一项重要措施，在停车检修时或紧急事故中用：要求：N2用量为5～10Nm3/minN2压力为5barN2纯度为99%N2露点为-40℃N2主要用于以下场所：A、电石炉内6B、过滤器下部和脉冲清灰系统C、链板输送机D、粗气管路、净气管路和外管E、总仓流化底F、炉气净化主要设备4、炉气净化设备说明4.1、粗气烟囱φ500（水冷套式）H=26670mm4.2、炉气管道φ500（水冷套式）用水50～70m3/h4.3、水冷沉降器φ2000×6500mm炉气输送量Q=2800～4000Nm3/h冷却面积F=25㎡炉气温度由550℃降为500℃左右。4.4一、二级空气旋风冷却除尘器φ2000×5000mm炉气输送量Q=2500～3200Nm3/h冷却面积F=35㎡炉气温度由500℃降为250℃左右。附属有两台空气冷却风机，并在风口配有导流片机构、调节气流流量。4.5过滤器脉冲喷吹袋式除尘器是总结国内外同类产品技术特点的基础上研制成功的新型高效环保设备。该设备结构合理,具有除尘效率高、运行稳定可靠、维修方便、重量轻、占地面积小、造价低等特点,是冶金、建材、化工、机械等行业尾气净化系统的理想环保产品。该除尘器主要由净气室、除尘室、收尘室、滤袋、喷吹清灰装置、排灰7装置、控制仪表等部件组成。含尘气体由收尘室进入，并由引风方向上升并穿过滤袋,含尘气体中的粉尘被滤袋分离,过滤后的尾气沿布袋进入净气室,经净气风机送到所需地方。随着过滤的不断进行,滤袋外表面粉尘逐渐增多,时间、压差继电器发出信号,压缩氮气顺序地通过各脉吹系统工作,压缩氮气顺序地通过各脉冲阀并经喷吹管上的喷嘴,在极短的时间内向滤袋内喷射进0.3～0.5Mpa的气体,气体在滤袋内迅速膨胀后,涌入布袋，将布袋吹胀、变形,在振动作用和与含尘气体反方向气流的作用下,使附着在滤袋外表面上的粉尘脱离并落入灰斗,并经链板机顺利排出。压差反馈式脉冲电子控制仪能及时跟踪除尘器阻力变化。当除尘器阻力变化大时,使喷吹系统的间隔缩短,即快喷。阻力小时,脉冲间隔随之延长,即慢喷。这种控制方式使喷吹次数减少,因而可减少动力消耗,延长滤袋、膜片、电磁阀系统易损件的使用寿命,提高除尘器运行的可靠性。还使除尘器阻力、风量和压缩氮气的消耗趋于最少。另外在过滤器下部设有氮气进口管道口,以便于检修时进行氮气置换,保证安全生产。注:除尘器使用详见除尘器使用说明书。4.6粗气风机处理气量Q=4000Nm3/h输送压力为P=300mmWG（H20柱）电机功率N=37KW2950转/分轴承部分水冷保护（1台）4.7净气风机8处理气量Q=4000Nm3/h输送压力为P=400mmWG（H20柱）电机功率N=37KW2950转/分轴承部分水冷保护（1台）4.8空气冷却风机处理气量Q=21240m3/h电机功率N=55KW960转/分2台4.9净气烟囱φ300mm（1套）4.10排气烟囱φ300mm（1套）4.11链板输送机：输料量1～2T/h输料速度V=2～5m/min电机功率3kw设有紧链机构(2台)4.12粉尘总仓：φ2800mm容量V=25m3下部设有流化底床上部有污氮处理装置粉尘处理量Q=500Kg/hQmax=1000Kg/h4.13净气管（1套）4.14外管φ4254.15膨胀节分别DN350、DN400、DN450等类型。5、炉气净气系统压力实验数据为了确保净化系统安全运转，试车投产前必须对系统内各种主要管道进行气密实验，根据Elkem公司要求将需要做气密实验的设备如下：96、炉气净化系统重要参数控制A、电石炉炉气压力0～5×9.8PaB、炉气量最大4000Nm3/hC、过滤器入口温度240～280℃D、净气管温度240～260℃E、氮气压力≥4×105PaF、冷却水压力≥2×105PaI、压缩空气压力≥6×105Pa设备号实验号实验压力要求粗气烟囱2×105Pa实验2bar无泄露炉气出口2×105Pa全部CO管路粗气管2×105Pa全部CO管路净气管2×105Pa全部CO管路排气烟囱2×105Pa全部CO管路粉尘输送管2×105Pa全部CO管路过滤器8000Pa粗气风机1500×9.8Pa每个风机净气风机1500×9.8Pa每个风机增压风机1500×9.8Pa每个风机链板机500×9.8Pa15分钟粉料仓500×9.8Pa全部CO无泄露外管2×105Pa全部CO无泄露10J、一氧化碳爆炸区间（含5%氧气）上限75%下限12.5%K、氢气爆炸区间（含5%氧气）上限7.5%下限4.15%L、炉气爆炸区间（含5%氧气）上限75%下限11～12%M、过滤器安全正常压力N、过滤器安全阀开启压力0.05×105Pa7、正确的工艺条件A、水路畅通，水压3×105PaB、氮气充足，压力5×105PaC、压缩空气压力定为6×105PaD、各管路气密实验合格，无泄露故障；E、各机械运转设备无意外机械故障；F、各电气控制线路接线正常，无松托现象；G、各指示仪表指示正常，阀门开关灵活可靠；H、有完备的一氧化碳气体防护与急救措施；I、有意外事故如爆炸、着火的安全救护措施；J、计算机编制程序符合生产工艺要求并应有应急措施；K、炉气净化系统各自的重要参数给定值均满足生产要求；L、各种报警信号均能正确反映生产情况；M、电石炉、净化系统与石灰窑之间的通讯联系能及时有效地传送信息；N、设备维修部门、电仪部门储存有足够的易损件、配件；O、过滤器入口温度在240～260℃左右；P、总仓料位计指示料位上下限之间；Q、过滤器房间保持空气流通；11R、绝对保证没有流动火种、火源在过滤器房间及净气管路系统区域出现；S、严禁铁件撞击发生火星。8、非正常工艺条件下操作当净化系统出现非正常工艺条件，报警系统将根据事故部位相应发出报警信号，声光并现。此时操作人员应迅速根据报警位置，查找事故原因，找出正确的处理措施，发出准确的指令，正确无误地操作执行机构。果断而及时地排除故障，保证系统运行在正常工艺规程中，切勿避免粗心大意、不负责任，以致发生恶性循环，造成大祸。9、安全及预防事故一氧化碳、氢气均属于可燃易爆气体，当上述气体与空气混合时，关系更为复杂。当混合可燃气体温度达到一定程度时，出现着火、爆炸、不爆炸、三种状况中的一种，为了安全生产，必须通过控制炉气压力和温度，使炉气成分达到期望的极限；对本电石炉气成分而言，较高的爆炸极限（OEL）控制在75%，较低的爆炸极限（LEL）控制在11～12%之间，根据Elkem公司提供的典型炉气体（CO～H2）与空气和惰性气体的混合物的点火爆炸的爆炸极限三角图示，正确配H2与CO关系，防止出现爆炸。另外，一氧化碳是一种有毒气体，操作人员必须充分了解空气CO气体浓度的毒性极限。当空气中CO含量在0.16～0.2%（1600～2000PPm）时，人吸入1～1.5小时后回中毒死亡，而浓度增加到0.5%以上时，则吸入15分钟后即中毒死亡，所以安全年度控制在0.01%以下，才能确保人身安全。应特别注意，在18～19℃时，CO在空气中的浓度达到12.5～74.2%的范围内即爆炸，CO在650℃时与空气接触会自动着火。为此操作人员必须严格遵守安全操作规程，佩带好劳保防护用品，按规12章制度办事，严禁粗心大意、马虎操作和违章指挥、违章作业、违章处理事故。10、报警与事故处理当系统运行中某个测试或执行机构出现故障时，或是某些化学、物理参