1、東 灘 煤 礦MYQ-1500液體二氧化碳防滅火系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 說 明 書鄒城市南煤科技有限公司東灘煤礦MYQ-1500液體二氧化碳防滅火系統(tǒng)設(shè) 計(jì) 說 明 書一概述1） 二氧化碳的性質(zhì) 二氧化碳無色，略帶有酸味，不自燃也不助燃，易溶于水。分子量為44，容重1.9769kg/ m3，比重為1.529。二氧化碳加熱到70個(gè)大氣壓即可液化。液態(tài)二氧化碳密度隨溫度的變化而變化較大。二氧化碳有一個(gè)特點(diǎn)可形成固態(tài)(稱為干冰)，在56和0.527Mpa時(shí)有三相共存點(diǎn)。1m3液體二氧化碳可汽化為640 m3 氣體（15，1個(gè)大氣壓）。國(guó)家對(duì)液體二氧化碳的運(yùn)輸和存儲(chǔ)有嚴(yán)格要求。 2）液體二氧化碳防滅火原理使用液態(tài)

2、二氧化碳防治煤層自然發(fā)火,就是借助液態(tài)二氧化碳汽化后產(chǎn)生的壓力通過管路和鉆孔將其注入需防滅火區(qū)域，利用惰氣的防滅火性能對(duì)火區(qū)進(jìn)行降溫和惰化的技術(shù)（見圖一）。它是一種新型高效適用的防滅火技術(shù)和手段。 液態(tài)CO2槽車汽化器儲(chǔ)氣罐 地面 井下 注漿管火區(qū) 鉆孔圖一 釋放二氧化碳工藝流程示意圖3）液體二氧化碳防滅火特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)1) 氣體純度高,達(dá)100%CO2,不含氧氣，有利于火區(qū)氣體的惰化。2) 氣體溫度低,可控制在0-（-10）,能大量吸收用氣地點(diǎn)的熱量,降低其環(huán)境溫度。3)氣體比重大,能有效的隔離煤體的氧氣,使火源熄滅或阻止其進(jìn)一步氧化4)氣體產(chǎn)量多,可達(dá)2000m/h以上,能快速發(fā)揮防治自然發(fā)火

3、作用。5)設(shè)備投資少,僅為氮?dú)庠O(shè)備的1/10。這種由兗礦集團(tuán)發(fā)明的技術(shù)已申請(qǐng)國(guó)家專利，并在兗礦集團(tuán)的濟(jì)寧二號(hào)礦，南屯礦，鮑店礦，興隆莊礦成功使用?？紤]到東灘礦的產(chǎn)量高，煤層厚的特點(diǎn)，擬選用電加熱氣化形式，氣化量1500m3/h CO2的液態(tài)二氧化碳防滅火系統(tǒng)。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)考查，設(shè)備擬安裝在礦制漿站院內(nèi)。在院內(nèi)配電所左側(cè)有一空地，可建成面積12×6（米），高4米的設(shè)備廠房。其間運(yùn)輸，供電供水等條件具備，滿足系統(tǒng)安裝使用條件。向井下輸送二氧化碳的管路使用現(xiàn)有的注漿管路。二、系統(tǒng)組成MYQ-1500液態(tài)惰氣防滅火系統(tǒng)由電加熱汽化器及控制設(shè)備，緩沖氣罐，流量，壓力，溫度檢測(cè)控制裝置等組成。（見所附

4、照片）三、主要技術(shù)指標(biāo)1、汽化器采用電加熱水式汽化方式 (具備蒸氣加熱功能)。2、汽化器汽化能力1500m3/h。3、汽化器出氣溫度0(-10)。4、汽化器出氣壓力 0.61.0Mpa.5、系統(tǒng)工況參數(shù)可傳輸?shù)秸{(diào)度室等需要的地方。四、汽化設(shè)備選型1) 汽化方式：電加熱水式。2) 加熱功率的計(jì)算：液體二氧化碳的汽化是一個(gè)時(shí)吸熱過程。吸熱能量由2部分組成：汽化熱和比熱。汽化熱：?jiǎn)挝恢亓康慕橘|(zhì)由液體變?yōu)闅怏w需要的熱量。二氧化碳為343103 kj噸。比熱：?jiǎn)挝恢亓康慕橘|(zhì)每升高1需要的熱量。二氧化碳為8.37103 kj噸每百千瓦電熱為：360103 kj。由此可以計(jì)算出需要的加熱功率為360 kw

5、時(shí)左右。選用汽化能力：750立方米/小時(shí) 功率：180kw的汽化器 2臺(tái) 。五、系統(tǒng)設(shè)備選型及價(jià)格MYQ-1500液體二氧化碳防滅火系統(tǒng)設(shè)備價(jià) 格 表 設(shè)備名稱型 號(hào)單位數(shù) 量 單 價(jià)（萬元） 價(jià) 格（萬元）生產(chǎn)企業(yè)備 注備注1 電加熱汽化器 CO2-750 m3/h -40，2Mpa臺(tái)213 26無錫雙馬空分熱力有限公司具備蒸氣加熱功能2緩沖氣罐 2 m3 -40，2Mpa臺(tái)12.0 2.0無錫雙馬空分熱力有限公司3電源開關(guān)柜臺(tái)10.6 0.6南煤科技4渦街流量傳感器SBL-85臺(tái)21.1 2.2泉洲日新流量?jī)x器儀表有限公司溫壓補(bǔ)償5渦街流量傳感器 SBL-25臺(tái)10.8 0.8泉洲日新流量

6、儀器儀表有限公司溫壓補(bǔ)償6壓力傳感器 SWP-CY80臺(tái)20.3 0.6上海自動(dòng)化儀表公司7溫度傳感器 SWT-CT80臺(tái)20.2 0.4上海自動(dòng)化儀表公司9流量積算儀 KTIF-2000臺(tái)20.2 0.4上海自動(dòng)化儀表公司10壓力顯示儀 XMY-32臺(tái)20.15 0.3上海自動(dòng)化儀表公司11溫度顯示儀 XMT-32臺(tái)20.15 0.3上海自動(dòng)化儀表公司12二氧化碳傳感器 GRG5臺(tái)20.8 1.6北京中煤安泰防爆,井下使用13光干涉二氧化碳檢測(cè)儀 CJG100臺(tái)20.1 0.2撫順安儀廠量程:0-100% CO214低溫調(diào)節(jié)閥 80DJ61F-40P臺(tái)80.05 0.4南宮市匯和氣體設(shè)備有限

7、公司15減壓穩(wěn)壓閥 80D-40P臺(tái)40.15 0.6南宮市匯和氣體設(shè)備有限公司16安全閥100D-40P臺(tái)20.15 0.3南宮市匯和氣體設(shè)備有限公司17聲光報(bào)警裝置套10.3 0.3南煤科技18系統(tǒng)工況顯示柜臺(tái)10.4 0.4南煤科技19液體二氧化碳噸100.08 0.8魯南化肥廠20低溫連接管件批10.8 0.8南煤科技21系統(tǒng)運(yùn)輸安裝調(diào)試費(fèi) 3.022系統(tǒng)2次運(yùn)行服務(wù)費(fèi) 3.0 合計(jì)450000(肆拾伍萬元整)六、系統(tǒng)工作流程從運(yùn)送二氧化碳槽車上壓出的液體經(jīng)過壓力調(diào)節(jié)，流量控制后進(jìn)入汽化器，汽化器置入水箱內(nèi)，水箱內(nèi)的水由電加熱器或其他方法加熱，汽化器吸收熱量以后，將其管內(nèi)流動(dòng)的液體變成

8、氣體，經(jīng)過儲(chǔ)氣罐和流量、壓力、溫度等控制裝置通過注漿管路送到用氣地點(diǎn)。七、系統(tǒng)操作方法1、 檢查系統(tǒng)各連接正常,電力線路供電正常。2、 啟動(dòng)循環(huán)水泵，使汽化器水箱內(nèi)的水位符合要求。3、 進(jìn)液高壓膠管連接槽車接口。4、 接到往井下供氣的指令后，開始液態(tài)二氧化碳的汽化操作。5、 關(guān)閉F1，順序打開F4、F3，使液態(tài)二氧化碳進(jìn)入汽化器。6、 當(dāng)壓力表達(dá)到0.5 Mpa后，打開F2 、F1，開始往井下供氣。7、 調(diào)整穩(wěn)壓閥F3，先小量供氣，待輸氣管路溫度適應(yīng)氣體溫度后，調(diào)整穩(wěn)壓閥F3，使氣體符合壓力、流量、溫度要求。8、 避免形成干冰（冰堵）的關(guān)鍵是系統(tǒng)壓力不低于臨界點(diǎn)0.517Mpa。要避免干冰的產(chǎn)

9、生，系統(tǒng)出口處的穩(wěn)壓閥F2必須調(diào)整在0.5Mpa以上。9、 一旦形成冰堵，要立即關(guān)閉閥門，進(jìn)行處理。10、注入二氧化碳任務(wù)完成后，關(guān)閉閥F4，等系統(tǒng)壓力降低到0.1 Mpa后關(guān)閉F1，然后關(guān)閉循環(huán)水泵，同時(shí)關(guān)閉循環(huán)水管路的兩個(gè)閥門。八、安全技術(shù)措施二氧化碳常溫常壓下是無色略帶酸味的窒息性氣體。要保證操作人員的安全，就要確保系統(tǒng)密封性好，有檢驗(yàn)系統(tǒng)泄露的方法和手段。要切實(shí)做到以下幾方面：1二氧化碳釋放前，要對(duì)管路系統(tǒng)進(jìn)行打壓實(shí)驗(yàn)，確保無泄露。2配備必要的檢測(cè)儀器儀表。如地面使用測(cè)氧儀，井下使用便攜式光學(xué)瓦斯檢定器和測(cè)氧儀。二氧化碳釋放點(diǎn)附近使用氧氣傳感器連續(xù)測(cè)量。3在釋放過程中，操作人員要經(jīng)常檢查壓力、溫度、流量等數(shù)據(jù)是否正常。4安裝汽化系統(tǒng)的房間要保證通風(fēng)良好。5向采空區(qū)注入二氧化碳時(shí)，有可能將采空區(qū)及與采空區(qū)相連通采空區(qū)的有毒有害氣體壓出，威脅人身安全。因此，對(duì)每個(gè)漏風(fēng)匯都要檢測(cè)其氧氣濃度。6注入二氧化碳任務(wù)完成后，要首先釋放管路內(nèi)殘存的液態(tài)二氧化碳，再關(guān)閉系統(tǒng)。7一旦出現(xiàn)緊急情況，應(yīng)立即關(guān)