东滩煤矿二氧化碳灭火系统设计方案.doc

东 滩 煤 矿 MYQ-1500液体二氧化碳防灭火系统 设 计 说 明 书 邹城市南煤科技有限公司 东滩煤矿MYQ-1500液体二氧化碳防灭火系统 设 计 说 明 书 一．概述 二氧化碳的性质 二氧化碳无色，略带有酸味，不自燃也不助燃，易溶于水。分子量为44，容重1.9769kg/ m3，比重为1.529。二氧化碳加热到70个大气压即可液化。液态二氧化碳密度随温度的变化而变化较大。二氧化碳有一个特点可形成固态(称为干冰)，在—56℃和0.527Mpa时有三相共存点。1m3液体二氧化碳可汽化为640 m3 气体（15℃，1个大气压）。国家对液体二氧化碳的运输和存储有严格要求。 2）液体二氧化碳防灭火原理 使用液态二氧化碳防治煤层自然发火,就是借助液态二氧化碳汽化后产生的压力通过管路和钻孔将其注入需防灭火区域，利用惰气的防灭火性能对火区进行降温和惰化的技术（见图一）。它是一种新型高效适用的防灭火技术和手段。 地面 井下 注浆管 钻孔 图一 释放二氧化碳工艺流程示意图 3）液体二氧化碳防灭火特点和优势 气体纯度高,达100%CO2,不含氧气，有利于火区气体的惰化。 气体温度低,可控制在0℃--（-10℃）,能大量吸收用气地点的热量,降低其环境温度。 3)气体比重大,能有效的隔离煤体的氧气,使火源熄灭或阻止其进一步氧化 4)气体产量多,可达2000m3/h以上,能快速发挥防治自然发火作用。 5)设备投资少,仅为氮气设备的1/10。 这种由兖矿集团发明的技术已申请国家专利，并在兖矿集团的济宁二号矿，南屯矿，鲍店矿，兴隆庄矿成功使用。考虑到东滩矿的产量高，煤层厚的特点，拟选用电加热气化形式，气化量1500m3/h CO2的液态二氧化碳防灭火系统。经现场考查，设备拟安装在矿制浆站院内。在院内配电所左侧有一空地，可建成面积12×6（米），高4米的设备厂房。其间运输，供电供水等条件具备，满足系统安装使用条件。向井下输送二氧化碳的管路使用现有的注浆管路。 二、系统组成 MYQ-1500液态惰气防灭火系统由电加热汽化器及控制设备，缓冲气罐，流量，压力，温度检测控制装置等组成。（见所附照片） 三、主要技术指标 1、汽化器采用电加热水式汽化方式 (具备蒸气加热功能)。 2、汽化器汽化能力1500m3/h。 3、汽化器出气温度0—(-10℃)。 4、汽化器出气压力 0.6—1.0Mpa. 5、系统工况参数可传输到调度室等需要的地方。 四、汽化设备选型 1) 汽化方式：电加热水式。 2) 加热功率的计算：液体二氧化碳的汽化是一个时吸热过程。吸热能量由2部分组成：汽化热和比热。 汽化热：单位重量的介质由液体变为气体需要的热量。二氧化碳为343?103 kj／吨。 比热：单位重量的介质每升高1℃需要的热量。二氧化碳为8.37?103 kj／℃?吨 每百千瓦电热为：360?103 kj。 由此可以计算出需要的加热功率为360 kw ?时左右。选用 汽化能力：750立方米/小时 功率：180kw 的汽化器 2台 。 五、系统设备选型及价格 MYQ-1500液体二氧化碳防灭火系统设备 价 格 表 设备名称 型 号 单位 数 量 单 价 （万元） 价 格 （万元） 生产企业 备 注 备注 1 电加热汽化器 CO2-750 m3/h -40℃，2Mpa 台 2 13 26 无锡双马空分热力有限公司 具备蒸气加热功能 2 缓冲气罐 2 m3 -40℃，2Mpa 台 1 2.0 2.0 无锡双马空分热力有限公司 3 电源开关柜 台 1 0.6 0.6 南煤科技 4 涡街流量传感器 SBL-85 台 2 1.1 2.2 泉洲日新流量仪器仪表有限公司 温压补偿 5 涡街流量传感器 SBL-25 台 1 0.8 0.8 泉洲日新流量仪器仪表有限公司 温压补偿 6 压力传感器 SWP-CY80 台 2 0.3 0.6 上海自动化仪表公司 7 温度传感器 SWT-CT80 台 2 0.2 0.4 上海自动化仪表公司 9 流量积算仪 KTIF-2000 台 2 0.2 0.4 上海自动化仪表公司 10 压力显示仪 XMY-32 台 2 0.15 0.3 上海自动化仪表公司 11 温度显示仪 XMT-32 台 2 0.15 0.3 上海自动化仪表公司 12 二氧化碳传感器 GRG5 台 2 0.8 1.6 北京中煤安泰