陶瓷生產中煤氣使用的主要特點和設備改進

摘 要 本文根據實踐經驗，對水煤氣在陶瓷窯爐生產中的使用特點作了詳盡的描述，指出了許多陶瓷企業出現安全事故的原因所在。同時對水煤氣的中轉罐和防爆系統作了闡述。本文對目前因改用水煤氣而出現諸多問題的陶瓷企業具有非常重要的指導意義。

關鍵詞 煤氣，窯爐，管道，安全

1 前言

由于作為燃料的石油價格大幅度飆升，陶瓷企業不堪重負，紛紛改用煤氣作為燃料來源。然而，由于對煤氣性能及其在陶瓷生產中使用時的特點缺乏全面了解，很多陶瓷企業出現了一些事故。實際上，早在1990年，原佛陶集團煤氣廠已經規模化生產和供應煤氣，在多年使用煤氣的過程中，積累了非常多的經驗和教訓。筆者作為當年生產一線煤氣車間里的一員，在這方面有深刻的體會。

2 陶瓷窯爐中煤氣的正確使用方法

陶瓷企業油轉煤氣后，大部分設備的安全性普遍不夠，工人舊有的操作習慣仍然改不過來，存在明顯隱患，必須立刻整改。以下是筆者的一些經驗：

2.1 通煤氣前管道的氣體置換

每年的春節前后，是陶瓷廠放假與開工的日子，這時由于煤氣停止供應，空氣會進入煤氣管道。如果直接供應煤氣，煤氣與管道中的空氣混合，就會發生爆炸。正確的做法是：在氣源供應起點，接入氮氣，逐步打開管路閥門，包括最終的排空閥門，在窯爐排煙風機負壓抽力作用下，利用氮氣壓力將管道中的空氣置換出來。供應煤氣后，再實施二次置換：即煤氣置換管路中的氮氣。當確認煤氣供應達到噴槍的末端后，才可正常使用煤氣。很多陶瓷廠僅利用便攜測試儀器測試管道中氧氣的含量，低于一定的標準值（以煤氣爆炸極限時氧氣濃度底線為準），即開始供應煤氣。現在陶瓷廠普遍缺乏氮氣置換環節，直接供應煤氣，利用排空閥門和窯內負壓操作趕走管道中的空氣，存在一定的危險性。

2.2 中轉罐的操作

中轉罐是氣源供應點與使用點連接中不可缺少的裝置（見下圖）。從氣源點出來的煤氣，雖然經過了一系列處理，其中仍然含有殘留的水蒸汽、煤焦油、灰塵雜質、硫等。中轉罐下進上出，底部設有排放閥門，頂部設有排空閥門，中間有液位計，當液位計中廢液達到一定刻度時，進行排放以增強安全性。

2.3 執行器蝶閥的清理

窯爐通過蝶閥的開啟度進行溫度控制。高速氣流通過蝶閥時，氣體中殘留的煤焦油、灰塵等雜質，形成非常粘稠的混合物附著在管道閥門上，時間一長，易造成控制不靈或損壞，故必須制定一系列清理更換措施，如：每一年一次清理，每四年一次更換等。

2.4 防爆膜的設置

在供氣總管道的末端，必須設置防爆裝置——防爆膜。防爆膜是厚度為0.7mm以下的鋁箔，用法蘭封在管道的末端口上，一旦管道中發生爆炸，氣流沖擊波會沖破鋁箔，達到卸壓保護管道的目的。在鋁箔的對面，有杠桿連接的重錘阻擊裝置。現在很多陶瓷廠都省略了這個裝置，若發生爆炸，后果不堪設想。

2.5 開工窯爐點火注意事項

煤氣點火使用時發生的事故與操作不當有很大關系。很多窯爐操作工易將在重油做燃料時形成的操作習慣應用在煤氣窯爐上，導致事故。

事故發生后再使用煤氣窯爐時正確的做法是：從室溫升溫到煤氣的自燃點前，使用液化氣；在窯爐的高溫帶進行臨時烘窯升溫；一般在事故口點燃5對用水管做成的臨時噴槍，烘窯操作達到煤氣的自燃點以上（600℃左右）時，才可使用管道煤氣。使用煤氣時，應首先做好準備工作，包括清理現場、準備好急救措施、應急隊伍在安全地帶后援等；然后啟動排煙風機，使窯內形成負壓；再啟動點火裝置，確認自動點火裝置有火花打出；緩慢開啟煤氣末端排空閥門，確認氣流正常流動；在窯爐兩邊，先開啟一對高溫噴槍的手動閥門（從旁路開啟，切忌開自動閥門），并注意觀察窯內，若煤氣在點火裝置和環境高溫的雙重作用下點火成功，才可逐漸開啟其余幾對噴槍。在初點火的8h內，必須密切觀察點火升溫烘窯的情況：各風機是否正常，窯爐溫度是否由于排煙風機的抽力而下降至低于煤氣自燃點，點火裝置是否能連續自動發火，窯內是否持續負壓等事項都須密切觀察。重油輥道窯，點火時往往是先開啟噴油閥門，再點火，這種操作方法，切不可在煤氣窯爐中使用，否則容易造成爆炸。

2.6 漏氣意外做好預警

車間應準備便攜式煤氣測試儀器，跟班使用。相關人員必須經常對管道連接點、彎管和閥門等部分定點測試。

2.7 漏氣起火后的撲救方法

噴槍部位一般使用金屬網套的耐溫塑料膠管作為供氣管道。經長期使用后，塑料膠管易出現裂紋導致煤氣泄露，從而引起火災或爆炸事故。而噴槍塑料管道起火后，操作工往往首先滅火。根據筆者的經驗，正確的做法應該是：初起火時，環境溫度不高，應迅速關閉支管閥門，切斷氣源，然后再進行滅火、更換膠管等工作；如果起火后環境溫度非常高，在遠處關閉分路閥門，切斷氣源，再作其他處理。由于滅火后，煤氣仍然不斷泄漏，易在車間空氣中達到爆炸極限，引起二次火災。因此，切斷氣源才是主要的，滅火應放在第二位。

2.8 煤氣管道維修中的注意事項

對于煤氣管道的年底維修，筆者的經驗是：（1）管道減壓閥門易被腐蝕，如果沒有雙回路，而生產中又出現問題時，往往要停產數日，因此最好年底維修，或者技改為雙路系統（備用）；（2）在焊接管路或其他操作中，必須確保沒有殘留煤氣，否則易引起爆炸；（3）應特別注意“拐彎抹角”地方的管路，這些位置易出現灰塵和煤焦油混合物的沉積，造成管路堵塞或閥件失靈。

2.9 煤氣壓力波動的對策

正常生產期間，煤氣波動往往造成保護設置動作，從而切斷氣源造成停產，加裝一個穩壓罐即可保證正常生產。

3 燒油窯爐改為燒煤氣后的設備改進

3.1 現有陶企煤氣裝置存在的普遍問題

現有油改氣的陶瓷企業，主要存在以下幾個問題，必須進行整改：（1）整個管路系統沒有靜電接地網線；（2）排空管道上方缺乏單獨避雷針裝置；（3）停電自動關閉系統設計不周，容易造成回火爆炸，特別是當自動閥門上灰塵與煤焦油混合物長期沉積，造成關閉不嚴時，常引起回火爆炸。根據筆者的經驗，事故發生后能否處理得當的關鍵在于平時的“緊急預案”準備是否正確和齊備。

3.2 其 它

建立煤氣站時，必須考慮是否要建立氣庫，以穩定煤氣壓力，保證供氣的穩定；要達到環保要求，承擔社會責任，減少二氧化硫排放量，必須建立除硫脫硫系統；在大面積使用煤氣時，必須在管路和場地上設立煤氣漏氣報警點。

4 總 結

（1） 現階段陶企煤氣管路裝置安全設計程度降低，是出現煤氣爆炸、起火、中毒的“硬件”原因；

（2） 操作工的舊有操作習慣，是導致煤氣窯爐爆炸的人為因素，必須組織專門的培訓，轉換思想；

（3） 必須經常點檢設備，并準備好各項“應急預案”。

參考文獻

1 俞珠峰等.潔凈煤技術發展及應用[M]. 北京：化學工業出版社，2004

2 駱仲泱等.煤的熱電氣多聯產技術及工程實例[M]. 北京：化學工業出版社，2004