作者:郑宁宁,栾巨鹏,葛云启
第一作者单位:青岛能源设计研究院有限公司
摘自《煤气与热力》年12月刊
1概述
为解决日益严重的雾霾问题,青岛市实施了煤改气工程,大气环境有了明显改善。随着燃气锅炉的广泛使用,在燃气锅炉运行过程中,若燃气燃烧不充分,产生的一氧化碳将对运行操作人员的健康甚至生命造成极大威胁,应引起足够的重视。本文对燃气锅炉燃气不完全燃烧产生一氧化碳的防范措施进行探讨。
2一氧化碳产生原因燃气锅炉主要燃料为天然气,青岛地区燃用的天然气的组成见表1。表1青岛地区燃用的天然气的组成一般控制燃烧后烟气的氧体积分数在3.5%左右,此时产生的一氧化碳较少,一般不会有大的危害。但在进风不畅、控制不良、排烟困难时就会产生较多一氧化碳。在燃气锅炉运行时,炉膛、烟道、循环烟道一般都保持正压状态,若各部分密封严密,不充分燃烧产生的一氧化碳会随烟囱排出锅炉房外,锅炉房内的运行人员一般不会有不适感觉。若炉膛、烟道密封不严,防爆门因故破裂而没有及时修复,就会有大量的一氧化碳排至锅炉房,对运行人员造成极大伤害。3对一氧化碳的防范要求①职业接触限值GBZ2.1—《工作场所有害因素职业接触限值第1部分:化学有害因素》第4.1节,对一氧化碳提出了职业接触限值(OELs)要求,主要包括时间加权平均容许质量浓度PC-TWA、短时间接触容许质量浓度PC-STEL、最高容许质量浓度MAC。时间加权平均容许质量浓度PC-TWA指,以时间为权数规定的8h工作日、40h工作周的平均容许接触质量浓度。短时间接触容许质量浓度PC-STEL指,在遵守时间加权平均容许质量浓度PC-TWA前提下容许短时间(15min)接触的质量浓度。最高容许质量浓度MAC指,工作地点在一个工作日内、任何时间有*化学物质均不应超过的质量浓度。GBZ2.1—表1规定,青岛地区应该按照非高原考虑,时间加权平均容许质量浓度PC-TWA不超过20mg/m3,短时间接触容许质量浓度PC-STEL不超过30mg/m3。②一氧化碳探测器的选用规定CJJ/T—《城镇燃气报警控制系统技术规程》第3.1.2条第4款规定,为探测因不完全燃烧产生的一氧化碳,应选用探测一氧化碳的不完全燃烧探测器。CJJ/T—第3.1.3条规定,商业和工业企业不完全燃烧探测器的使用寿命为3a。CJJ/T—第6.0.3条规定,不完全燃烧探测器不得超期使用。CJJ/T—第3.3.2条规定,房间内任意两点间的距离小于8m时,可设置1个探测器,否则设置两个或多个探测器,设置多个探测器时,探测器与释放源的水平距离在1.0~7.5m范围内,探测器与通风孔及门窗的距离应不小于0.5m,探测器的安装位置应距顶棚不大于0.3m。GB—《石油化工可燃气体和有*气体检测报警设计规范》第3.0.1条4款规定,同一种气体既属可燃气体又属有*气体时,应只设置有*气体检(探)测器,因此一氧化碳只需进行有*探测即可。GB—第5.2.2条5款规定,一氧化碳气体可选用电化学型或半导体型探测器。GB—第5.2.3条规定,探测器防爆类型和级别,应按现行国家标准GB《爆炸危险环境电力装置设计规范》的有关规定选用。③一氧化碳探测器的报警限值GB—第3.0.2条规定,可燃气体和有*气体的检测系统应采用两级报警,同一检测区域内的有*气体、可燃气体探测器同时报警时应遵循下列原则:同一级别的报警中,有*气体的报警优先;二级报警优先于一级报警。GB—第3.0.4条规定,报警信号应发送至现场报警器和有人值守的控制室或现场操作室的指示报警设备,并进行声光报警。GB—第3.0.9条规定,可燃气体、有*气体检测报警系统宜独立设置。GB—的5.3.1条4款规定,有*气体的测量范围宜为0~%最高容许质量浓度MAC或0~%短时间接触容许质量浓度PC-STEL。查附录B可知,GB—对一氧化碳最高容许质量浓度MAC无要求,对短时间接触容许质量浓度PC-STEL的限值为30mg/m3,与GBZ2.1—表1的规定一致。因此,有*气体探测器的一氧化碳的测量范围为0~90mg/m3。GB—第5.3.34款规定,有*气体的报警设定值宜小于或等于最高容许质量浓度MAC或短时间接触容许质量浓度PC-STEL。因此,在一氧化碳有*探测器两级报警中,二级报警设定值应小于或等于30mg/m3,一级报警设定值可根据实际情况定。4一氧化碳的防范措施①有*气体探测器设置。在燃气锅炉易产生一氧化碳的炉膛、烟道等易泄漏处上方设置有*气体探测器,并应选择防爆型,在运行人员经常活动的主控制室设置报警控制器及声光报警装置。②报警控制器控制。报警控制器应设置两级报警联动装置,超过一级报警设定值应启动事故风机进行排风,并查找泄漏点,超过二级报警设定值应切断燃气紧急切断阀,进行故障查找。③送排风机设置。在燃气锅炉间及易泄漏的烟道等处设置送排风机,保证正常换气次数不应小于6次/h,事故换气次数不应小于12次/h。④施工。施工过程中,应保证炉膛、烟道的严密性,施工完成后应进行严密性试验,确保不泄漏。⑤运行管理。运行人员密切监视一氧化碳报警装置,发现泄漏及时维护,在巡视锅炉或烟道等处时应随身携带一氧化碳便携式检测报警仪,对易泄漏处定时进行检测。5结语在燃气锅炉运行中,由于燃气不完全燃烧导致的一氧化碳的危险性确实存在,应引起设计人员、管理人员及运行人员的高度重视,以免发生中*事故。
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