夏曉波

（滕州消防大隊，山東 棗莊 277500）

前言

煤炭的大量使用導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境污染嚴(yán)重，這一現(xiàn)狀迫切要求我們加大對煤化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展力度，將煤礦資源轉(zhuǎn)變?yōu)槠渌愋偷馁Y源。煤氣化就是一種將煤資源進行轉(zhuǎn)化的一種工藝。而煤氣化裝置在使用的過程中容易出現(xiàn)問題，因此必須加強對其的防火設(shè)計。

1 煤化工的概括

煤化工主要是以煤為原材料，通過化學(xué)加工的方式將煤轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w、氣體等，之后再加工成能源以及化工產(chǎn)品的一個過程。煤氣化是指煤的部分氧化或是燃燒，即指煤和汽化劑結(jié)合之后化學(xué)反應(yīng)，從而產(chǎn)生了一氧化碳、氫氣以及甲烷等產(chǎn)品的過程。目前，世界上比較先進的煤氣化技術(shù)主要有：Texaco公司的水煤漿加壓汽化技術(shù)、Shell公司的SCGP干煤粉加壓汽化技術(shù)等。干煤粉加壓汽化技術(shù)的危險性程度大于水煤漿加壓汽化技術(shù)，其中GSP與SCGP干煤粉加壓汽化技術(shù)在火災(zāi)危險性程度方面比較類似。

2 關(guān)于煤氣化裝置的防火設(shè)計

2.1 工藝防火設(shè)計情況

按照機械設(shè)備使用特點，汽化的重要配置結(jié)構(gòu)必須選取具有耐腐蝕、耐高溫以及強度大等特點的材料。煤粉的輸送管道應(yīng)該采取無縫連接，并且不設(shè)置法蘭接口。為了避免包含煤粉的氣流運動速度太快，以致循環(huán)進口管出現(xiàn)損害而穿孔的現(xiàn)象，應(yīng)該對異徑管進行改善，并包裹一層厚肇管在直管的管外。

輸送到汽化爐的材料干煤粉以及氧氣都必須經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)閥與流量調(diào)節(jié)閥，從而保證在一定的壓力與流量的情況下進行供應(yīng)，監(jiān)測其密度以及速度，預(yù)防出現(xiàn)氧氣流量太高或是煤粉流量太低的問題，從而致使汽化爐的溫度超標(biāo)或是氧氣過量，導(dǎo)致爆炸的發(fā)生。此外還必須預(yù)防氧氣流量太低或是煤粉流量太高，進而致使汽化爐溫度太低，使得處于熔融情況下的渣體流動性比較差，進而使得管道被堵塞，導(dǎo)致事故的發(fā)生。

汽化爐、合成氣冷卻器等都必須設(shè)置水冷壁，從而對設(shè)備以及合成汽進行冷卻。

在煤汽化裝置中，采用氮氣對整個煤粉加壓進料系統(tǒng)進行惰化保護，以防設(shè)備中的煤粉出現(xiàn)自燃或是爆炸的現(xiàn)象。

在煤汽化裝置中，有安裝中央真空清掃系統(tǒng)，能夠處理因事故而導(dǎo)致的煤粉塵泄漏。還能將煤粉倉的爆破片從出管排到室外。

當(dāng)煤汽化裝置處于正常開、停狀態(tài)下，用氮氣替代所有的設(shè)備和火炬。

應(yīng)該建立安全的電氣設(shè)備工作接地系統(tǒng)、靜電接地系統(tǒng)以及防雷接地系統(tǒng)等。

3 建筑防火設(shè)計的情況

3.1 建筑物的通風(fēng)設(shè)計

當(dāng)煤氣化裝置使用的是擋風(fēng)且部分保溫的設(shè)計時，為了降低有害、易燃易爆物質(zhì)的濃度，保證室內(nèi)空氣的流通，并保證部分密封設(shè)備的安全性，必須采取自然通風(fēng)的方法。當(dāng)建筑物處在無風(fēng)的季節(jié)時，容易出現(xiàn)可燃氣體的泄漏，因此對機械通風(fēng)設(shè)施進行改進，實現(xiàn)輔助通風(fēng)，從而改變無風(fēng)期自然通風(fēng)量不夠充足的情況。

計算所需的自然通風(fēng)量。相關(guān)規(guī)定指出，利用自然通風(fēng)可對空氣中有毒、有害以及易爆物質(zhì)的濃度進行稀釋，根據(jù)空氣中包含的有毒、有害以及易爆物質(zhì)所能容忍的最低限度的通風(fēng)需求量進行計算。

對合成氣與煤粉的散發(fā)情況進行分析。經(jīng)過實驗表明，當(dāng)煤汽化裝置中的高壓煤粉出現(xiàn)泄漏時，煤粉向頂棚擴散，之后受頂棚阻礙向周圍擴散，自然通風(fēng)能夠有效的提高空氣對流并使煤粉泄漏之后引起的粉塵濃度得到降低。

自然通風(fēng)的設(shè)計原則。經(jīng)過對自然通風(fēng)量的計算和煤粉以及合成氣體的擴散狀態(tài)分析，為了保證煤汽化裝置的使用安全，與實際的使用情況相聯(lián)系，制定了以自然通風(fēng)為主、機械通風(fēng)為輔的建筑通風(fēng)設(shè)計原則。將煤汽化裝置的底層、上層部分打開，其中打開的面積約占裝置外圍護面積的30%左右。

3.2 關(guān)于建筑物防爆設(shè)計情況

建筑物的泄壓面積。依據(jù)相關(guān)規(guī)定，對存在爆炸危險的廠房進行泄壓面積的計算，其計算公式如下：A=10CV2/3。

建筑物結(jié)構(gòu)與圍護。煤汽化裝置的承重使用的是鋼框架或是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。對于封閉墻體使用彩鋼巖棉夾芯板。

4 火災(zāi)探測報警系統(tǒng)的安裝

煤汽化裝置有合成氣與煤粉兩種危險源。由于兩種危險源都具有燃燒快、傳播快的特點，因此要結(jié)合實際情況，在各個場所安裝不同的火災(zāi)探測器，比如：火焰探測器。對火災(zāi)探測器與探測區(qū)域內(nèi)的自動滅火系統(tǒng)兩者實行聯(lián)動設(shè)計。

5 自動滅火系統(tǒng)的安裝

煤汽化裝置的消防設(shè)備主要有幾種，分別是：室內(nèi)、外消火栓系統(tǒng)，自動噴水滅火系統(tǒng)，細水霧滅火系統(tǒng)、消防水泡滅火系統(tǒng)等。考慮到煤汽化裝置的建筑物比較高，會給滅火等救災(zāi)活動帶來了很大的難度，因此，對煤汽化裝置的防火主要是依賴自動滅火系統(tǒng)實行救災(zāi)。自動滅火系統(tǒng)主要設(shè)置的位置是煤粉倉、煤粉可能出現(xiàn)泄漏的位置以及煤粉鎖斗等，其中可以選用的自動滅火系統(tǒng)主要為：水噴淋滅火系統(tǒng)、水噴霧滅火系統(tǒng)以及細水霧滅火系統(tǒng)等。

結(jié)語

煤汽化防火裝置在煤化工工程中占有重要的作用，設(shè)計好煤汽化的防火裝置，能夠有效的降低火災(zāi)事故的發(fā)生，從而確保人們的生命財產(chǎn)安全，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益與社會效益。

[1]李志堅.“我國資源型化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析報告會”特別報導(dǎo)(一)煤資源與煤氣化技術(shù)的選擇[J].化學(xué)工業(yè)，2008，(04).

[2]李瓊玖.烴類自熱轉(zhuǎn)化爐混合器技術(shù)開發(fā)應(yīng)用剖析[J].中外能源，2009，(03).