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煤氣中的氧含量該如何控制?
煤氣中氧氣的主要來源有以下幾方面,一是生產(chǎn)過程中因設備及管道泄漏而進入的空氣;二是氣化用氣化劑過剩或短路;三是在煤氣生產(chǎn)過程中,會有一定量的空氣進入煤氣中。為保證混入的空氣與煤氣混合后不達到爆炸極限,就應控制煤氣中的氧氣含量。《城鎮(zhèn)燃氣設計規(guī)范》( GB 50028-2006)規(guī)定,當干餾煤氣中氧的體積百分數(shù)大于1%時,電捕焦油器應發(fā)出報警信號。當氧的體積百分數(shù)達到2%時,應設有立即切斷電源的措施。《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》(GB 6222-2005)中也有此規(guī)定。這些規(guī)定都是以煤氣中氧的體積百分數(shù)不得超過1%為界限。但這一界限比較保守,實際生產(chǎn)過程中的操作難度較大。
對于焦爐煤氣、油煤氣和直立爐煤氣,當達到煤氣的爆炸上*,煤氣中氧的體積百分數(shù)為12%~13.5%(即煤氣中的空氣體積百分數(shù)達60%左右)時才能形成爆炸性氣體。而正常生產(chǎn)情況下,煤氣中空氣量不可能達到如此高的程度,因此煤氣中氧體積百分數(shù)低于1%的控制指標可以適當放寬。對于發(fā)生爐煤氣及水煤氣,當煤氣中空氣的體積百分數(shù)達到30%左右(即煤氣中氧體積百分數(shù)達到6%以上)時才能達到爆炸極限。以爆炸極限范圍寬的水煤氣為例,如果控制煤氣中氧的體積百分數(shù)≤3%,相當于煤氣中空氣的體積百分數(shù)≤14. 3 %,這時距離其爆炸上限(空氣體積百分數(shù)為29.6%)還相當遠,還有相當大的緩沖空間。因此,從爆炸極限角度分析,控制煤氣中氧的體積百分數(shù)≤3%應是安全的。
建議:
實際生產(chǎn)過程中,控制煤氣中氧的體積百分數(shù)低于1%很難進行操作,許多企業(yè)采用氧的體積百分數(shù)≤1%時切斷電源的控制程序,故經(jīng)常發(fā)生斷電停車事故,影響后續(xù)工序的正常生產(chǎn)。隨著工藝、設備及控制技術的發(fā)展和操作人員素質的提高,相當一部分企業(yè)能夠控制煤氣中的氧體積百分數(shù)≤1 %,如上海的幾個煤氣廠、焦化廠,均能夠控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分數(shù)≤1%。但國內大部分相關企業(yè)都反映很難控制電捕焦油器煤氣中氧的體積百分數(shù)≤ 1%,大部分企業(yè)都控制在2%~4%。國內外多年的實際生產(chǎn)運行,沒有因煤氣含氧量過高而發(fā)生電捕焦油器爆炸的情況。
從理論上分析及國內外企業(yè)多年的生產(chǎn)實踐看,控制電捕焦油器煤氣中的氧體積百分數(shù)≤3%是可行的。為滿足安全生產(chǎn)的要求,建議當煤氣中的氧體積百分數(shù)≥2%時自動報警,當煤氣中的氧體積百分數(shù)達到3%時切斷電源。
對于用于一氧化碳變換的低熱值煤氣,氧的體積百分數(shù)>0.5%時應自動報警,并控制煤氣中的氧體積百分數(shù)≤1%。這是由于采用鎳系催化劑對煤氣含氧量的要求。
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