氮气保护系统.docx

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1、氮气保护系统筒仓氮气保护系统设计说明 筒仓氮气保护系统主要包括四个部分：安全监测系统、惰化保护系统、安全防爆装置、控制系统。 工作原理：前三部分相互配合，逐步升级，作为第一级的安全监测系统通过对储仓进行全方位、多方面、深层次的监测后，并及时发出预警命令，根据预警命令，自动开启惰化保护系统第二级锁、第三级充、第四级换工艺；在初步保护后，如出现紧急异常工况时，安全泄爆装置可自动开启，对筒仓进行第五级保护。第四部分控制系统也是整个系统的重要组成部分，其工作过程为：程控DCS接收到监测信号，通过分析处理采集信号，若高于报警值，根据报警信号自动开启相应阀门，使气体充入仓内相应部位，消除危险源。多级多点及

2、时的保护措施确保筒仓及周边设备的安全运行。 筒仓惰化保护系统 筒仓惰化保护系统主要由储气罐、锁气、充气、换气系统、阀堆等组成。 筒仓惰化保护系统是利用空分装置分离出来的高纯度的氮气作为惰化气源，当筒仓安全监测系统中的温度、可燃气体、CO等被测参数任一项超限报警时，自动按程序分别启动锁、充、换气管道向筒仓内充入氮气，以其稀释、置换筒仓内可燃易爆气体浓度，抑制煤的自燃和阴燃。 每个筒仓的惰化安全保护系统均设置4个换气环、1个充气环及1个锁气环，其中换气环为环向点式均匀充气，充气环均为连续多点式均匀充气，锁气为点式充气。 锁气系统：布置在出料口处。当安全监测系统监测到仓内3天没有进出煤时，发出初级报

3、警信号，安全保护系统自动开启锁气阀，用氮气锁住出煤口，阻止空气从落煤口向储煤层渗透，使筒仓持续和外界封闭、隔绝，从而抑制煤的自燃阴燃。 充气系统：布置在筒仓锥段与直段交接处，为多点式连续充气形式。当安全监测系统监测到仓内温度40或甲烷浓度25%LEL或一氧化碳浓度50ppm，发出高级报警信号。系统自动启动锁气阀、充气阀，使氮气最大限度、均匀的充入相应的煤层中，降低煤层内部温度及可燃性气浓度。 换气系统：每仓设置四层换气，为点式充气形式。 当安全监测系统监测到温度70或甲烷浓度40%LEL或一氧化碳浓度100ppm或有烟雾报警信号时，发出高高级报警信号。系统自动开启锁气阀、充气阀、换气阀和相应的

4、自动跟踪换气组件，根据不同煤层标高，向相应位置充入氮气，将煤层上部空间的可燃气体从仓顶置换排出。 筒仓惰化保护系统供货界限： 以储气罐进口为界，进口前所有管道、管件皆由买方负责，储气罐进口后至筒仓内部所有惰化相关的管道、管件皆由卖方提供。氮气储气罐至筒仓管道卖方按买方提供的图纸设计、供货，如果现场情况和图纸不符，或有变动，卖方提供由于此原因所增加的管道和管件将另收费用。 筒仓安全监测系统 概述 该工程采用各种气体传感器，实现对各筒仓内的烟雾浓度、可燃气体浓度、一氧化碳气体浓度、温度等参数进行监测。 筒仓安全监测系统和筒仓惰化保护系统的惰化保护装置联动，当现场监测数据有报警时，自动启动惰化保护装

5、置对筒仓进行保护，预防自燃及爆燃。 监测包含：温度监测、可燃气体监测、一氧化碳监测、烟雾监测、氧气监测。 1）温度监测 A、铂电阻温度传感器监测 温度检测采用铂电阻温度传感器，具有精确，灵敏、热响应时间快、质量稳定、使用寿命长等优点。 铂电阻外保护套管采用不锈钢，并自带耐磨保护管，保证温度传感器插入筒仓后不被落煤砸坏或磨损。 每个产品仓的落煤口布置12支插入式温度传感器；中部均匀布置6个插入式温度传感器。温度传感器安装部位设置有安装、维修平台、护栏和上下工作通道，方便后期维护操作。 温度传感器一级报警温度上限为40，二级报警温度上限为70，报警参数范围可调节。 测温范围： -30400 误 差

6、： 1.00.005t B、缆式传感器监测 每个产品仓仓顶配置5套多点测温缆式传感器，用于监测仓内部煤的温度变化，每套煤层多点式测温电缆式传感器长度为25米，包含8个测温点。 2）可燃气体监测系统 A、CH4气体检测 每个产品仓安装2个CH4检测传感器，并配置安装附件伸入筒仓100mm。传感器报警上限为25和40LEL报警，报警上限设置值可调。 技术参数： 测量范围：0100%LEL 检测原理：催化燃烧式 测量精度：3%F.S 防爆等级：EXdCT6 防护等级：IP65 B、CO气体检测 每个产品仓安装2个CO检测传感器,并配置安装附件伸入筒仓100mm。传感器报警限设定为高报50ppm和高高

7、报100ppm，报警限可调。 技术参数： 测量范围：0500ppm 标准气体：CO 500ppm 精度：5%F.S 防爆等级：EXdCT6 防护等级：IP65 C、 标准气体配置 标准气体配置用于标定检测CH4传感器及C0传感器。 可燃气体传感器使用甲烷标准气体标定，甲烷标准气体14个仓共用2套，每套包括2升瓶、减压阀、流量计、导管、气罩各1个； 一氧化碳传感器用一氧化碳标准气体标定，一氧化碳标准气体14个仓共用2套，每套包括2升瓶、减压阀、流量计、导管、气罩各1个； 3) 烟雾监测 每个产品仓配置2个烟雾传感器，并配置安装附件伸入筒仓100mm。输出信号为开关量。 烟雾检测装置为光电感烟传感

8、器，不受强磁干扰，不怕潮湿，抗干扰能力强，抗水雾及煤尘结冰冻结影响的测量。 烟雾传感器，执行标准号为GB-4715-93。 输出信号：开关量 恢复时间：5S 防爆型式：ExibI 外壳防护等级：IP54 传感器初始化预热时间：5min 工作电压 ：DC1224V 4) 氧气传感器及声光报警器 每个产品仓底部皮带走廊处设有1套氧气传感器及1套声光报警装置。 在充氮保护装置开始进行充氮时、或产品仓下部皮带走廊的含氧量过低时，产品仓安全监测监控系统须立刻打开筒仓底部皮带走廊处的声光报警装置，以警示皮带附近的维护人员立刻撤离。 充氮保护装置停止进行充氮时，并且皮带机房含氧量恢复到正常值时，声光报警装置自动关闭。 3.2.3安全泄爆系统 每个产品仓配备6台型号为PLD-AZB-1500的防爆门，14仓共配84台。筒仓防爆装置安装在筒仓顶部，露天布置。每个筒仓的防爆门予留6个圆形孔，予留孔尺寸分别为D=1500mm。 泄爆方式：重力翻板式。泄压口径 D=1500mm，单仓有效泄压面积共12。每仓配6台，圆孔门和框的连接处采用90的限位，当筒仓内压力增高时，自动顶开防爆门；当筒仓内压力降低时，防爆门自动复位。 每个防爆门自带状态传感器，反映防爆门开启或关闭的状态。