摘要：随着我国整体经济的快速发展，我国工业建设发展迅速。为了确保煤气充分利用，达到节能减排之目的，从而实现公司的效益最大化，应该重视对冶金煤气的回收利用。
关键词：冶金煤气回收利用；发电工程
引言
科技的快速发展，人们生活水平的提高，对于环境要求与日俱增。资源对国民经济的发展具有重要的影响，因此，应该将节能减排运用于各个行业的发展过程中。进行冶金煤气回收利用发电工程建设，能够贯彻节能减排理念，提升企业的效益。对于冶金煤气回收利用发电工程，为了确保其安全运行，应该做好其危险、有害因素的辨识和分析。
1回收利用技术趋势
根据节能发展及负能冶金发展趋势，要求冶金生产的煤气尽可能全部回收利用。既需解决煤气回收过程中的氧含量超标问题，又需在冶炼过程中优化操作，在冶金煤气实现CO全回收，同时还需将冶金全部回收的煤气经净化加压后送给用户，不造成气柜高柜位拒收和低柜位频繁停外送加压机的情况。另外，还必须保证回收煤气热值的波动不给用户造成能源浪费或影响生产的情况。在实际生产过程中，因煤气柜检修与转炉检修的不匹配是制约提升转炉煤气回收利用水平的关键。
2建设项目概况
某钢铁有限公司利用厂区生产过程中产生的高炉煤气和转炉煤气作为主要燃料进行发电，点火采用焦炉煤气。两种气体燃料在燃气锅炉内燃烧产生热量，将锅炉炉膛内的水加热成高温高压蒸汽，然后由蒸汽管道输送给汽轮机，汽轮机在蒸汽压力的作用下高速旋转，带动发电机发电。煤气回收利用发电工程建设内容包括1台110t/h高温高压全烧煤气锅炉、1台25MW高温高压凝汽式汽轮发电机组、1座冷却塔及1座循环水泵房及其配套设施。
3冶金煤气回收利用发电工程主要危险有害因素分析
物料导致的主要危险、有害因素，本工程涉及有较大危险的物料主要有该钢铁厂生产过程回收利用的高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气。（1）火灾、爆炸，高炉煤气为炼铁过程中产生的副产品，其主要成份为：一氧化碳、二氧化碳等，其中可燃成分一氧化碳含量约占35%；转炉煤气为炼钢过程中，铁水中的碳在高温下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳等的混合气体，其主要成份为：一氧化碳、二氧化碳等，其中，一氧化碳含量较高约占60～80%；焦炉煤气为煤在炼焦炉中进行干馏所产生的煤气，氢气含量较高约占60%。从回收的煤气成分不能看出，煤气属于甲类火灾危险物质，一旦泄漏，在高温、火源或静电作用下会引发燃烧，造成火灾。高炉煤气的爆炸极限在10~41.7%，爆炸极限低，范围广，因此当煤气泄漏与空气混合并形成爆炸性气体混合物；当其浓度达到爆炸范围，在火源、高温、摩擦、静电等的作用下会造成爆炸。另外，煤气管道系统一旦进入空气，也可能形成爆炸性气体混合物。（2）中毒和窒息，煤气是煤或其它含碳物质在燃烧不全时产生的一种混合性有毒气体，其中以一氧化碳的毒性最大。如果煤气扩散到空气中的一氧化碳含量达0.06%以上时，人吸入就会感到头晕、头痛、恶心、呕吐等；超过0.1%只要30min，人就会陷入昏睡；达到4%时，就会致人死亡。根据《工作场所有害因素职业接触限值》规定，工作场所一氧化碳的时间加权平均允许浓度为20mg/m3，短时间接触容许浓度为30mg/m3。
4主要安全对策措施
4.1防火、防爆
（1）在易发生火灾的电缆隧道、主厂房配电室、主控制室的电缆层等均应设置火灾自动监测和报警装置。电缆的选型和敷设考虑了防火措施。（2）在热力设施、蒸汽管道与油管道之间，特别是当油管道在上部时，在油管底设置盛油槽板，以防止安全事故的发生。（3）主厂房采用避雷带，建筑物钢筋混凝土和金属结构可靠接地，预防雷击后引起火灾危险。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆电气设备采用接地保护，预防短路后发生火灾。（4）锅炉房内设置煤气含量测量及报警装置，一旦发生煤气泄露，立即报警，不至于发生安全事故。（5）所有压力容器，如锅炉汽包、过热器、除氧器等均应设置安全阀，以防超压爆炸。（6）为防止锅炉超温、超压发生爆炸，应设置汽水系统过程检测、燃烧系统过程检测和相应的电气联锁保护。
4.2炉口微压差调控
空气吸入系数α主要受到活动烟罩与炉口间隙的大小和炉口微压差的影响。当炉内压力大于环境大气压力时，冶金过程中产生的转炉煤气会逸散到炉外，一方面降低了煤气的回收量，另一方面会对炉外环境造成污染，损坏设备。当炉内压力小于大气压力时，易引发大量空气被吸入炉内与CO燃烧，生成大量CO2，降低了煤气的热值。在转炉正常吹炼期，炉口是转炉烟气外溢的唯一通道，在炉口差压相对稳定的情况下，改变活动烟道和炉口之间的距离，对煤气回收质量影响很大。部分冶金厂采用在吹炼开始时先降罩操作，后下氧枪的模式，并对烟罩下极限调整至与炉口的距离150mm左右。把极限距离压缩至70~80mm，以此来阻止空气吸入烟罩。据统计，降罩吹炼能够延长煤气回收40s左右。此外，提高冶金一次终点命中率，避免因二次降枪导致的煤气回收终止，能够有效延长煤气回收时间。控制炉口微压差，是改善煤气质量的重点。理想条件下，微压差应该控制在±0Pa。煤气回收装置的微压差与ID风机转速有关。在吹炼不同阶段设置不同的微压差值，充分发挥ID风机的变速调节能力，保证抽气量与实际排烟量相匹配，能达到最佳控制效果。OG法转炉煤气回收通过调节二文喉口的开度来实现炉口气体压力的微压差控制。
4.3解决煤气热值波动问题
解决煤气热值波动问题热值的波动主要在炼钢操作，重点控制冶金包盖间隙，避免生产不连续回收和二次吹炼情况。另外，通过将煤气柜入口改造，将回收的煤气在煤气柜内旋转流动，使其与气柜内储存的煤气尽可能混合均匀后再经电除尘除尘后加压外送。另外，对热值要求较高的用户，采取不使用单一转炉煤气方式，还是采用煤气与高、焦炉混合煤气混合后外送模式。
4.4防电气事故
（1）隔离开关与相应的断路器和接地刀闸之间应装设闭锁装置高压开关柜采用具有“五防”功能的设备。（2）带电设备外壳应有效接地。为防止过电压危及人身安全，在确定接地装置的形式和布置时，尽可能降低接触电势和跨步电势，并使接触电势和跨步电势不超过有关规程的规定值。（3）户外的外露带电设备均按配电装置规程设置围栏或保护罩，户内的裸露带电设备按规程要求设置保护网或金属围栏。高电压区域、易燃易爆区域、禁止闲杂人员进入区域内的必要的交通道路点均设置明显的安全标志。对于从事电工作业人员，必须进行专门的安全技术理论学习和实际操作训练，做到持证上岗。
结语
综上所述，针对冶金煤气回收利用发电工程，为了确保其平稳运行，应对作业场所中的危险、有害因素进行充分的辩识，并针对不同的危险源制订相应的防护措施和操作规程，为员工配备劳动保护用品，确保冶金煤气回收利用发电工程的安全性和可靠性。
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论文作者:丁明亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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