焦炉地下室通风的设计改进

焦炉地下室内布置有供给焦炉的煤气管道，蒸汽管道、给水管道等，通风系统的主要作用是排出工艺产生的余热及煤气管道系统有可能产生的泄露煤气。而现行的1996年版的《钢铁企业采暖通风设计手册》中要求对焦炉地下室通风采用移动式轴流风机即可。这已经远远不能满足现在条件下焦炉地下室通风的要求。
 
一般来说，由于焦炉底部散发热量大而又无良好的通风降温措施，所以焦炉地下室的温度夏季最高可以到达50摄氏度。由于许多企业的送风口和出风口设计不是很合理，通风方式选择过于单一等现象的存在，使得我国许多焦化企业焦炉地下室的通风问题凸显，亟需进行相关改进。我国化工行业通常采用的焦炉地下室通风方式主要有四种：自然通风、机械通风、置换通风等通风方式。各个单位需要根据自己的实际生产情况来确定具体采用哪一种通风方式，结合本人的一些设计经验和目前我国焦炉地下室通风现状，对现行焦炉地下室通风的改进提出以下建议。
一、安装焦炉地下室煤气泄漏检测、报警装备
煤气为易燃易爆气体，一旦泄漏并聚积后果不堪设想。所以对在焦炉地下室安装煤气泄漏检测、报警装置十分必要。在煤气的组分中有两种成分需要监测，一个是所占体积百分比为60%以上的H₂为易燃易爆气体，另一个是职业性接触毒物危害程度分级中的高度危害的CO。加强焦炉地下室煤气浓度的检测和预警工作是做好焦炉地下室通风工作的必要前提，这样可以有效保障工作安全，并使通风工作的展开具有针对性。焦炉地下室煤气管道纵横交错，煤气管道上的各种阀门有几百个，为了防止煤气泄露可能带来的巨大安全隐患，在地下室设置H₂及CO感应探头各24个。并根据两种气体的密度不同将CO探头就高布置，H₂探头就低布置于地下室的柱子上。当其中某一点CO或H₂浓度达到规定值时报警，这样可以迅速对地下室的空气流通量进行调节，防止H₂与空气混合引起爆炸或者一氧化碳浓度过高造成人员中毒。同时，根据检测系统的数据可以在有毒气体聚集的地方加设加速空气流动装置，尽可能的将焦炉地下室的空气死角全部覆盖。
二、设置焦炉室强制通风系统
焦炉地下室有煤气交换门、加减门。而且交换门每半小时开关一次，极易造成泄漏。针对这种情况，需要设置焦炉地下室强制通风系统，地下室强制通风的作用是防止泄漏的煤气聚集形成爆炸性混合气体。我们采用以下措施来防止泄漏煤气聚集：在焦炉端台处布置送风机，通过敷设于地下室分烟道附近的风管将新风送入工作面。在焦炉间台设置大功率排风机，煤气比空气轻向上飘散，将吸风口布置于地下室的顶端。吸风口吸入煤气，送入排风管道,通过与之相连的排风机将焦炉地下室内泄漏的煤气排出室外，从而避免煤气积聚发生中毒和爆炸事故。《焦化安全规程》（GB12710－2008）要求有焦炉地下室的焦化企业必须全部安装焦炉地下室强制通风系统。关于开展焦炉地下室强制通风相关工作要注意以下几点：一是要选择合格的强制通风设计及施工单位，确保通风系统建设符合焦炉实际；二是要完善监测监控自动报警联锁系统，做好维修保养工作，确保正常使用。

• 整合通风方式有利于提高焦炉地下室换气效率

在强制通风的基础上配合移动通风系统的使用可以使焦炉地下室的通风效率进一步提高。所谓移动式通风系统就是在建筑内部放置数个移动式轴流风机。它的引入一方面可以加速焦炉地下室内空气自身的流通，另一方面可以形成空气漩涡，将焦炉产生的热空气迅速由顶部烟筒或者其他出口排出，对于维持焦炉正常运转和车间空气的流通具有作用快、自动化高的特点。移动通风具有以下几个优势：一、操作安全可靠，使用寿命长。二、移动简方便，维护简单易行。通过上述措施，焦炉地下室内污染物的浓度保持在30mg/m³以下。
四、针对焦炉地下室本身设计的改进
针对焦炉地下室自身的改进，并结合实际给出以下几点措施和建议。首先在焦炉地下室的设计中应该确定全面通风换气的量，同时对检测设备显示的通风死角进行关注，以便据此做好通风设备的调整，确保风量足够，换气及时。其次在发生事故或紧急状况时要做到最短时间内将室内污染气体排出，这就要求通风设计的设计要有裕量系数，不能“可钉可铆”。最后就是合理的布置送排风口的位置、分配风量以及选用风口的形式，以便用最小的风量和能耗取得最佳效果。这就要求做到以下几点：一、通风装置要靠近有害物源最先散发出来的区域，这样可以迅速将污染物排出去，防止二次重复工作的损耗。建议排风口安装在操作区域的上方，使混合热空气上升达到排风口后能迅速排出。二、送风口应该尽量接近操作地点，这样可以使清洁空气到达操作区时基本无污染，虽然送风到排风的路径较长，但是如果焦炉工程较大的话，送排风机组功率大，在实际应用中是可行的。三、在整个通风系统中，应该使送风气流均匀分布，减少涡流，避免污染物在焦炉地下室聚集。四、要及时根据焦炉的生产情况和季节变化调整换气量，在冬季由于热空气的上升作用明显，焦炉地下室内产生的气体很容易就通过自然换气作用到达地下室顶棚的开放空间，而后从这里排出；但是夏季在外界气温高的环境下，就必须要采取全面的通风措施。
五、结束语
一直以来，焦炉地下室的通风问题的相关研究都是焦化企业降温、通风工作的重点和难点。相信一方面随着大型先进通风设备的引入、空气动力学相关技术研究的进步，另一方面机械装备制造业的发展和国家相关焦化领域政策规范的出台，焦炉地下室等的通风问题会越来越完善。
参考文献：
1.冶金工业部建设协调司 中国冶金建设协会.钢铁企业采暖通风设计手册.1996.12
2.中华人民共和国质量监督检验检疫总局.焦化安全规程.2008.12
3.国家石油化学工业局.中华人民共和国行业标准.化工采暖通风与空气调节设计规定.2000.9

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文章名称： 焦炉地下室通风的设计改进

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