高炉喷吹烟煤系统防爆安全规程样本.doc

高炉喷吹烟煤系统防爆安全规程
GB 16543-1996

1 范围
　　本标准要求了炼铁厂高炉喷吹烟煤系统中煤粉爆炸预防和防护基础要求。
　　本标准适适用于炼铁厂高炉喷吹烟煤和烟煤和无烟煤混合喷吹系统新建、扩建和改造工程项目标设计、施工和验收，和操作、维护、检修及管理。无烟煤喷吹系统可参考实施。
2 引用标准
　　下列标准所包含条文，经过引用成为本标准条文。本标准出版时。所表示版本均为有效。全部标准全部会被修订，使用本标准各方应探讨使用下列标准最新版本可能性。
　　GB 15577-1995 粉尘防爆安全规程
　　GB/T 15604-1995 粉尘防爆术语
　　GB/T 15605-1995 粉尘爆炸泄压指南
　　GBJ 16-87 建筑设计防火规范
　　GB 50058-92 火灾和爆炸危险环境电力设计规范
　　劳动部 压力容器安全技术监察规程
3 定义
　　本标准采取下列定义。
3.1 烟煤粉 pulverized bituminous coal
　　干燥无灰基挥发分含量高于10%，能在气流中悬浮煤颗粒集合体（简称煤粉）。
3.2 高炉喷煤系统 the system of bituminous coal injection into blast furnace
　　从原煤仓原煤和干燥介质进入磨煤机，至煤粉和载送介质喷入高炉为止系统。
3.3 煤粉制备系统 the system of pulverized coal preparation
　　从原煤仓、加热炉及其供气系统开始至煤粉仓为止将原煤干燥磨制成煤粉并进行搜集和储存系统（简称制粉系统）。
3.4 煤粉输送系统 the system of pulverized coal conveying
　　从制粉系统煤粉仓以后仓式泵开始至喷吹系统之前布袋收粉器为止系统（简称输粉系统）。
3.5 煤粉喷吹系统 the system of pulverized coal injection
　　从喷吹系统煤粉仓开始至喷枪为止将煤粉随载送介质喷入高炉系统（简称喷吹系统）。
3.6 干燥介质 dryer
　　制粉系统中同时用作干燥和载送煤粉惰化气体。
3.7 载送介质 carrier
　　输粉、喷吹系统中用作载送煤粉气体。
3.8 煤粉仓 pulverized coal collection tank
　　用于在常压下暂存煤粉容器。
3.9 储煤罐 pulverized coal storing tank
　　喷吹系统中用以在常压下接收从煤粉仓放入定量煤粉并在加压条件下将其放入喷吹罐内压力容器。
3.10 喷吹罐 coal injecting tank
　　工作压力高于常压用于喷吹煤粉压力容器。　
3.11 混合器 mixer
　　用于气、粉混合装置。
3.12 流化器 fluidistor
　　使容器内煤粉流态化装置。
3.13 单管路喷吹工艺 injection using single pipe
　　喷吹罐出口只设一条(或两条)喷吹管,喷吹管末端设有多头分配器喷吹工艺。
3.14 阀门安全位置 the safe position of value
　　各阀门开度置于可预防系统升温、升压、增氧、积粉和热风倒灌位置。
4 通常要求
4.1 高炉喷煤系统设计、施工和生产第一责任人,应熟知该系统功效要求和火灾爆炸危险性。
4.2 高炉喷煤系统应含有下列功效：
　　a) 规模和布局,应满足其服务高炉或高炉群要求。
　　b) 能将原煤加工成煤粉，并能按设计流量。在稀相或浓相条件下连续将煤粉输送至煤粉仓、喷吹罐、高炉。
　　c) 能长久连续正常运转,并使意外紧急停车降低到最低程度。
　　d) 配有满足安全要求监测手段、控制设备和装置,确保系统能正常运行和反复地安全开启或停车。
4.3 设计、生产过程中,应采取方法,控制下列危险因索,
　　a) 原煤仓内原煤自燃,向磨煤机输入已燃原煤。
　　b) 原煤给料不畅或中止,造成系统内温度骤升。
　　c) 系统发生煤粉自燃：
　　——煤粉容器、管道内存在死角；
　　——带负荷磨煤机跳闸；
　　——加热炉供风温度过高；
　　——空气漏入充惰化气设备或管道内；
　　——热空气或可燃气逆流入原煤仓。
　　d) 一些原煤磨碎时释放出可燃气体,在设备和管道中形成更易爆炸杂混物。一些可燃气形成游离基能促进煤粉自燃。
　　e) 生产用煤种和设计煤种有显著差异。
　　f) 煤粉处理系统火灾可能引发爆炸或爆炸可能诱发怒灾。
　　g) 人员进入有惰化气体管道和设备内可能窒息。
　　h) 人员未经培训或培训未达标准,使设备维护不好或操作不妥。
　　i) 空气加压煤粉设备中爆炸力更强,发生自燃周期更短。
　　j) 氧煤枪供给系统没有可靠安全联锁。
　　k) 氧煤喷吹氧气管网、氧煤枪内有油污和杂质。
　　l) 喷吹氧气压力低于高炉热风压力。
　　m) 静电荷积累产生放电火花。
4.4 高炉喷煤系统设计责任人应对系统功效和防火防爆方法及其配置负技术责任。
4.5 高炉喷煤系统施工责任人应按设计组织施工,对末经设汁单位同意所做施工变更后果负责。
4.6 炼铁厂厂长应对操作者防火防爆技术培训及建立、健全防火防爆责任制负责。
4.7 高炉喷煤系统设计应由相关部门审批,同意人对系统防火防爆设计安全负审批责任。
4.8 设计单位须取得冶金部颁发高炉喷吹烟煤系统设计许可证,方可从事设计工作。
4.9 高炉喷煤系统设计、建设和生产操作三方应遵守本规程进行相关防火防爆方面协调。
4.10 高炉喷煤系统全部操作人员应实施生产操作和防火防爆培训、考评、发证、持证上岗、过失统计年审制度。
5 设计
5.1 -般要求
5.1.1 制粉系统宜采取只设一台风机和一级布袋收粉器全负压制粉工艺。喷吹系统宜采取单管路喷吹工艺.宜采取制粉和喷吹直接衔接系统,其间不宜设输粉系统。
5.1.2 宜选择漏风率低中速磨煤机、气密性好给煤机和高效收粉设备和附件。
5.1.3 煤粉仓、仓式泵、储煤罐、喷吹罐等罐体和收粉设备灰斗壁、落粉管路等内壁应光滑,下料锥体壁和水平面夹角不应小于70°或采取惰化气体流化器。
5.1.4 仓式泵、储煤罐、喷吹罐、空气分配器等压力容器设计、制造及安装应遵守劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》。
5.1.5 布袋收粉器应采取抗静电滤袋。
5.1.6 原煤仓前应设置电磁除铁器。
5.1.7 供给高炉喷煤系统多种压缩气体应经脱油、脱水处理.
5.1.8 未设可靠机械通风非开敞式厂房,应按GB 50058要求10区进行电气安全设计；下述情况之一者,可按11区进行电气安全设计：
　　——厂房为开敞式建筑;
　　——厂房为半开敞式建筑,能进行充足自然通风;
　　——厂房内设有可靠机械通风。
5.1.9 系统供电应按两路独立电源设计。
5.1.10 全部设备、容器、管道均应设防静电接地.法兰之间应用导线跨接,并进行防静电设计校核。
5.1.11 宜设置移动式或固定式真空吸尘机组,严禁用压缩空气清扫厂房和设备表面。
5.2 厂房
5.2.1 应按GBJ l6 要求乙类火灾危险建筑进行设计。
5.2.2 应设消防水管路系统,厂房周围应设消防车通道,关键火灾危险场所应设和消防站直通报警设施。
5.2.3 应通风良好,地板及内墙面应平整、光滑(刷油漆或粘瓷砖等),并设冲水清洗及排水设施。污水必需进行净化处理后才能外排.应尽可能避免可能积粉部位。难以避免部位应便于清扫。
5.3 管道
5.3.1 煤粉管道应降低法兰联接,内壁应光滑。
5.3.2 制粉管道部署应避免产生积存煤粉死角，和水平面夹角不应小于45°。当必需部署水平管道时,额定负荷工况设计流速应大于25m/s。
5.3.3 磨煤机出口以后煤粉管道中最小负荷工况设计流速应大于15m/s。
5.3.4 输煤、喷煤管道内流速不应小于沉降速度1.25倍。
5.4 惰化
5.4.1 制粉系统应采取惰化气体作为干燥介质。负压系统末端设计氧含量应小于12%。
5.4.2 用压缩空气作为输粉和喷吹载送介质时，在紧急情况下应能立即转为氮气。
5.4.3 制粉系统煤粉仓应设有氮气流态化装置和充氮装置。
5.4.4 输粉、喷吹系统中仓式泵、储煤罐、喷吹罐等压力容器加压和流化介质必需采取氮气或其它惰化气体。
5.4.5 仓式泵、储煤罐、喷吹罐、煤粉仓等设备或装置应设有应急接通压缩空气管道、阀门活接头，并能和氮气管路交换。
5.4.6 布袋收粉器及喷吹系统煤粉仓应设有充氮装置。
5.4.7 氮气罐应设置在室外。
5.5 泄爆
5.5.1 除压力容器外，全部煤粉容器、和容器连接管道端部和管道拐弯处均应设置足够面积泄爆孔，其朝向应不致危害人员及其它设备。当需要设泄爆导管时，其长度不宜大于3m，且不宜带有弯头。
5.5.2 容器、设备、管道和厂房泄爆应按GB/T 15605 进行设计。
5.6 隔爆、结构抑爆及灭火
5.6.1 喷吹罐和喷吹管路必需能紧急自动切断。
5.6.2 输粉、喷吹系统供气（压缩空气或氮气）管道均应设置逆止阀。
5.6.3 工艺设备及管道设计和配置，在确保生产需要条件下，应尽可能降低容器数量、缩小管道直径、减小管道长度、降低弯头数目，消除局部积粉，提升系统内煤粉浓度和速度等。
5.6.4 制粉系统应设紧急充氮系统。
5.6.5 厂房内应设水雾式灭火系统或蒸汽灭火系统，严禁采取喷射水柱灭火方法。煤粉容器内应设二氧化碳或磷酸盐类灭火装置或系统。
5.6.6 全部电气室内应设灭火装置或灭火系统。
5.7 监测报警及安全联锁
5.7.1 磨煤机入口、布袋收粉器进口和内部、煤粉仓、仓式泵、储煤罐、 喷吹罐等处应设置上限温度监控装置。磨煤机出口等关键部位应设置上、下限双温监控装置。
5.7.2 原煤仓、煤粉仓应设置高料位和低料位监测装置，达成极限值时报警。
5.7.3 制粉系统应设氧含量和一氧化碳浓度在线监测装置，达成上限值时报警，并自动充氮。
5.7.4 应对喷吹罐压力、混合器出口压力和高炉热风压力差值进行安全联锁控制。
5.7.5 应对喷吹用气压力和喷吹罐压力差值进行安全联锁控制。
5.7.6 氧煤枪供氧系统应含有自动转换或充氮保护功效。
5.7.7 炉前供氧总管宜设置保护功效。
5.7.8 煤粉输送系统和喷吹系统全部气动阀门在事故断电时均应能向安全位置切换。
6 施工和试车
6.1 施工
6.1.1 施工单位应依据设计和现场条件制订施工防爆安全细则。
6.1.2 施工现场靠近已投产喷吹烟煤系统设备时，应设置临时防火防爆分隔和足够消防器材，施工人员应有施工作业证和动火证。包含在用设备时，应按7.4.1、8.6、8.7要求先停车后施工。
6.2 试车
6.2.1 应由建设、施工、设计单位组建试车领导小组（或指挥部），负责制订验收标准和试车防爆安全细则，检验生产设备和防爆设施性能并领导试车工作。
6.2.2 试车应依次进行单机试车、空负荷联动试车和负荷联动试车，后一级试车应在前一级试车合格后进行。试车期间应使用无烟煤。
6.2.3 负荷联动试车时，系统联锁、报警设施应灵敏，泄爆,抑爆设施应可靠，放爆灯具、通讯设备、消防器材应齐全完好并有应急设施。
7  操作
7.1 系统应含有下列条件方可进行操作：
　　a) 系统联锁、报警设施灵敏。
　　b) 阻断、隔爆、抑爆、泄爆设施可靠。
　　c) 消防器材完好、有效。
　　d) 监测仪表完好、正确。
　　e) 现场、设备及管道内无火种和易燃物，转动件和传动件无卡阻。
　　f) 原煤仓内备有没有烟煤。
7.2 开启
7.2.1 制粉系统应按下列次序逆向开启：布袋收粉器清灰装置；收粉器以后排粉风机；磨煤机。
7.2.2 磨煤机出口温度不应超出70℃，先投入无烟煤，待制粉系统运行正常后改投烟煤。系统排放尾气氧含量在正常开启时不应超出12%，非正常停车后重新开启时不应超出8%。
7.2.3 应将输粉管吹扫洁净，方可输粉。
7.2.4 喷吹管未吹扫洁净不应向高炉插入喷煤枪。插入氧煤喷枪时应先用氮气或其它惰化气替换氧气，待喷吹正常后改用氧气。
7.3 运行
7.3.1 应调整、控制各监测点压力、温度、一氧化碳浓度和气氛氧含量，预防急剧升高和超出要求值。
7.3.2 煤粉温度急剧升高超出85℃时，应改用氮气输粉和喷吹。
7.3.3 应预防漏风、漏粉和管道、设备内部积粉。
7.3.4 应定时测定煤粉粒度、水分。煤种改变时应分析煤粉挥发分、测定煤粉着火温度和返回火焰长度。
7.4 停车
7.4.1 正常停车
　　——磨煤机停车前2 h应改用无烟煤生产。
　　——应将仓式泵、储煤罐等压力容器内煤粉排空，压力降至常压。停车超出8h，制粉煤粉仓、喷吹煤粉仓内煤粉应排空。停车超出8d时，原煤仓内烟煤应排空。
　　——应用惰化气保护喷吹罐，维持罐内压力比高炉热风压力高0.05～0.10MPa。停车超出2h应将喷吹罐内煤粉排空。
　　——使用氧煤喷枪时应在拔枪前用氮气或其它惰化气置换氧气。
　　——输粉管、喷吹管应吹扫洁净。
　　——宜用惰化气将旋风收粉器、布袋收粉器等设备和制粉管道内煤粉吹扫洁净。
　　——各阀门开度应置于停车位置。
7.4.2 非正常停车
　　——各监测仪器、仪表应保持正常运行状态，出现异常测值时应立即处理。
　　——宜用氮气吹扫制粉系统内部各处积粉。应改用氮气做载送介质。应检验并清除各设备、管道内火种。
　　——磨煤机出口温度不应超出70℃,制粉系统排放尾气氧含量不应超出8%.制粉煤粉仓、喷吹煤粉仓和常压状态仓式泵、储煤罐内氧含量不应超出l2%.喷吹罐和加压状态仓式泵、储煤罐内氧含量不应超出8%。
　　——各阀门开度应置于安全位置。
7.5 应急操作
7.5.1 磨煤机断煤时,应调整干燥介质温度,使出口温度不超出85℃,系统排放尾气氧含量不超出8%,继续运行。当出口温度超出85℃时,按7.4.1操作。
7.5.2 磨煤机满煤时,应停止投煤,降低干燥介质供给,继续运行。处理无效时,停磨煤机,用氮气吹扫磨煤机内残粉。
7.5.3 忽然停电时,应切断电源,使各阀门开度置于安全位置。
7.5.4 布袋收粉器着火时,应立即停车，堵住通向煤粉仓煤粉通道,通入氮气或用灭火器灭火,不应使用喷射水柱灭火。
7.5.5 仓式泵内煤粉着火时,应通入氮气或蒸汽灭火。若着火面积很小,可用氮气做为输粉载气将煤粉送空。
7.5.6 泄爆膜破裂时,应立即更换泄爆膜。
8 维护检修
8.1 应保恃设备表面、厂房内无积粉和易燃物。定时清仓、清罐。
8.2 应按仪表产品说明书要求定时校验氧浓度、一氧化碳浓度等关键监测仪表。
8.3 定时校验制粉、喷吹系统压力、温度仪表。
8.4 应立即处理泄爆、抑爆等不完好零件和部件。
8.5 应按劳动部颁发《压力容器安全技术监察规程》要求检验压力容器。
8.6 检修应在岗位操作人员配合下进行。动火应有动火证和足够灭火器材。动火完成应清除火险隐患。
8.7 人员进入容器内检修应经主管人同意,容器外应有专员监护和抢救方法。进入容器前应清除残粉,切断惰化气和高温气进口,通风换气使容器内温度降至40℃以下,测定氧浓度、一氧化碳浓度,确定无窒息、中毒和其它危险。

附加说明：
　　高炉喷吹烟煤是现代高炉炼铁关键技术方法之一。但烟煤含有爆炸性，中国外高炉喷吹烟煤系统均曾发生过自燃、火灾和爆炸事故。为确保高炉安全生产，制订本标准。
　　本标准吸收了国外相关标准、规程中合理内容。炼铁厂可依据本标准结合本厂实际制订实施细则。
　　本标准由劳动部提出并归口。
　　本标准负责起草单位：冶金工业部安全环境保护研究院。
　　本标准参与起草单位：冶金部北京钢铁设计研究总院、冶金部马鞍山钢铁设计研究院、鞍山钢铁企业、武汉钢铁企业。
　　本标准关键起草人：徐天瑞、王君、唐文权、任镇华、汤清华、康文进、张其中、范喜生、周豪。

中国国家标准.
　　标准编号：GB 16543-1996
　　高炉喷吹烟煤系统防爆安全规程.
　　Safety regulations for the explosion precautions of bituminous coal injection into blast furnace.
国家技术监督局1996-09-25同意，1997-03-01实施.