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煤粉制備系統(tǒng)的燃爆原因分析及防控措施

文檔作者：侯建鋒，邵振亞，李剛文檔來源：山東山水水泥集團有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2022年08月27日
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中圖分類號：TQl72．625．4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章號-：1007-0389(2013)06-39-02
煤粉制備系統(tǒng)的燃爆原因分析及防控措施
侯建鋒，邵振亞，李剛(山東山水水泥集團有限公司，山東濟南250307)
0前言
煤粉制備系統(tǒng)是熟料生產(chǎn)線安全生產(chǎn)的重點，
一旦發(fā)生事故，不僅影響企業(yè)的安全生產(chǎn)，且威脅到
現(xiàn)場工作人員的人身安全，因此做好煤磨的防燃防
爆一直是水泥企業(yè)安全生產(chǎn)的關(guān)鍵。本文就我集團
解決煤粉制備系統(tǒng)著火及爆炸做法及經(jīng)驗作一下總
結(jié)，供同行參考。
1煤粉自燃及爆炸的原因分析
煤粉制備系統(tǒng)之所以頻繁發(fā)生著火及爆炸，主
要是煤粉具有自燃和爆炸的特性決定的。影響煤粉
自燃及爆炸的因數(shù)主要有以下幾方面，分析如下。
(1)煤的揮發(fā)分。揮發(fā)分是指煤在規(guī)定條件下
隔絕空氣加熱，煤中的有機物質(zhì)受熱分解出一部分
分子量較小的液態(tài)(此時為蒸汽狀態(tài))和氣態(tài)產(chǎn)物，
當(dāng)兒<10％時，不存在自燃、爆炸的危險，但是當(dāng)
K。>30％，在適當(dāng)?shù)臈l件下，易引起爆炸。
(2)煤粉顆粒大小及濃度。煤粉濃度為1．2～
2．0 k∥m3且顆粒直徑小于O．1 mm，容易爆炸。
(3)溫度。由于水泥工藝要求煤粉細(xì)度在
80斗m，煤粉比較細(xì)，表面積大，煤粉的著火點低，高
揮發(fā)分煤的著火溫度較低，過高的熱風(fēng)溫度也就容
易引起自燃和爆炸。
(4)氣粉混合物的流速。流速過低，氣粉流動
不暢，易產(chǎn)生沉積而引起自燃；流速過高，會引起靜
電火花而導(dǎo)致煤粉爆炸。流速一般宜控制在16～
30 m／s的范圍內(nèi)比較合理。
2防止煤粉自燃及爆炸的措施
根據(jù)上述引發(fā)煤粉自燃及爆炸的因素分析，我
們在煤粉制備系統(tǒng)的工藝設(shè)計、生產(chǎn)操作和系統(tǒng)管
理中采用了一系列相應(yīng)措施，取得了很好的效果。
以我集團5 000t／d熟料生產(chǎn)線煤粉制備為例，其煤
粉制備系統(tǒng)主要采用了立式輥磨和風(fēng)掃煤磨兩種系
統(tǒng)(工藝流程分別見圖1、圖2)，布置方式基本相同，
熱風(fēng)取自窯頭及篦冷機(自主開發(fā)，型號：DSB—IU)
圖1立式輥磨煤粉制備流程圖
窯頭冷卻機
圖2風(fēng)掃管磨煤粉制備流程圖
二段中溫區(qū)(此種風(fēng)含氧量高，但是制備的煤粉含雜
質(zhì)少，熱值高)。
2．1設(shè)計措施
(1)烘干熱源入磨前設(shè)有沉降室(規(guī)格：
5 400 mm×4 000 mm×7 ooo mm)，以降低熱風(fēng)中粉塵
含量及高溫顆粒；入磨熱風(fēng)管設(shè)有電動百葉閥(入磨
風(fēng)閥)及電動蝶閥(人磨冷風(fēng)閥)，以控制進(jìn)風(fēng)量及調(diào)
節(jié)人磨溫度；為防止人磨口積灰，另設(shè)置有2臺空氣
炮，以不間斷在線清灰。
(2)下料溜子角度大于50。，以利于煤粉流動而
防I匕煤粉沉積，給安全帶來隱患。對因特殊隋況出現(xiàn)勤
死角積煤區(qū)域，用水泥砂漿填充，且角度大于50。。
(3)選用高濃度防爆型氣箱煤磨收塵器，濾袋
選用抗靜電滌綸針刺氈；每個灰斗處設(shè)測溫點和測
水淀工鋌坐燮一39—
萬方數(shù)據(jù)
壓裝置，確?；叶凡环e灰；在灰斗的回轉(zhuǎn)下料器的軸
承上增加測速裝置，信號送中控，防止因設(shè)備故障引
起灰斗積灰。
(4)增加消防車間，設(shè)計一套二氧化碳滅火系
統(tǒng)，對窯頭煤粉倉、窯尾煤粉倉、煤磨袋收塵器和煤
磨機等區(qū)域，實施火災(zāi)隱患的實時監(jiān)測、火災(zāi)報警和
滅火處理。另在煤粉倉、袋收塵器上增設(shè)CO氣體
分析儀；系統(tǒng)內(nèi)設(shè)有多個防爆泄壓閥，且防爆閥的安
裝角度大于50。；在煤磨進(jìn)出口、煤粉倉、收塵器上
設(shè)有溫度檢測裝置，以隨時撐控關(guān)鍵部位的溫度。
2．2操作中的防控措施
(1)煤磨機防爆措施。關(guān)鍵是要控制好通過煤
磨機入口、出口的氣粉溫度。根據(jù)經(jīng)驗，我集團對于
不同煤種有不同的溫控指標(biāo)(見表1)，以防止煤粉
制備系統(tǒng)著火爆炸。當(dāng)磨機出口氣體溫度高于80℃
報警，應(yīng)迅速查明著火點，立即停磨，關(guān)閉煤磨進(jìn)出
口閥門，向磨內(nèi)噴入CO：滅火。另外，如對于新磨，
開始制備煤粉前，需提前粉磨60 tL右石粉，以保護(hù)
袋收塵濾袋及防止煤粉死區(qū)積灰，效果比較明顯。
表1山水集團煤磨機出入口氣粉混合溫度控制指標(biāo)
(2)煤粉倉的防爆措施。如煤粉倉內(nèi)溫度高于
70℃，迅速執(zhí)行停止喂煤一停磨_÷停熱風(fēng)一緊急停
車_關(guān)閉進(jìn)出煤粉倉閥門(以下簡稱“緊急停車程
序”)；確認(rèn)著火，則要立即噴入CO：滅火；如煤粉倉
CO含量上升報警，首先根據(jù)報警，檢查著火點；若
CO含量持續(xù)上升，則執(zhí)行前述緊急停車程序操作。
(3)袋收塵器的防爆措施。當(dāng)袋收塵器出口
CO含量上升報警，根據(jù)報警，檢查著火點；若CO含
量持續(xù)上升，則執(zhí)行前述緊急停車程序；若確認(rèn)著
火，則噴入CO：滅火。袋收塵器出口、灰斗溫度高于
75℃報警，根據(jù)報警增大進(jìn)磨冷風(fēng)閥開度，使溫度降
低。確認(rèn)有著火現(xiàn)象時，煤磨系統(tǒng)要緊急停車并關(guān)
閉袋收塵器進(jìn)出口閥門，向袋收塵器內(nèi)噴入CO：滅
火；著火部位可外排時，開啟輸送設(shè)備外排。
(4)完善中控操作系統(tǒng)程序，避免火災(zāi)的發(fā)
生。在任何情況下，人磨風(fēng)溫不得超過250 oC，一般
控制220℃以下操作，出磨氣體溫度保持在55～60℃
的范圍內(nèi)。當(dāng)煤磨出口溫度達(dá)到70qC時，窯頭至煤
磨熱風(fēng)管道熱風(fēng)閥自動關(guān)閉，煤磨排風(fēng)機跳停、煤磨
袋收塵進(jìn)口電動蝶閥關(guān)閉，隨后止料，原煤倉下定量
——40——
給料機跳停。通知有關(guān)人員對系統(tǒng)進(jìn)行檢查處理，
確?，F(xiàn)場無問題方可再次開機。若確定有著火點，
噴射CO：進(jìn)行滅火。
2-3管理措施
(1)建立成熟的管理制度和培訓(xùn)制度。利用集
團優(yōu)勢，吸取各個子公司生產(chǎn)經(jīng)驗，山水集團編寫了
《煤磨崗位巡檢制度》和《煤磨中控操作規(guī)范》，要求
中控人員和現(xiàn)場崗位人員應(yīng)嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)
行。建立了“三級巡檢制度”，發(fā)現(xiàn)隱患立即處理或
編人月度檢修計劃。對崗位巡檢人員，要求堅持“八
字方針”，即擦拭、潤滑、緊固、密封，做好設(shè)備保養(yǎng)，
定期檢查設(shè)備和管道有無漏風(fēng)，各個閥門密封性能
是否良好，測溫、測壓、測速傳感器是否正常工作等。
公司定期組織技術(shù)人員對中控操作人員、巡檢人員
培訓(xùn)，講解案例、組織考試、競爭上崗等；組織設(shè)備廠
家及相關(guān)行業(yè)的專家對子公司人員進(jìn)行培訓(xùn)，以提
高員工的業(yè)務(wù)水平和自身素質(zhì)。
(2)組建技師服務(wù)隊。自2010年起，山水集團
成立了技師服務(wù)隊，挑選各個子公司相關(guān)崗位的精
英對技術(shù)力量薄弱的子公司及新建線公司的人員進(jìn)
行手把手的指導(dǎo)。通過技師服務(wù)隊的幫助，使沒有
工作經(jīng)驗及處理問題能力低的新線員工的業(yè)務(wù)水平
快速提高，從而避免了新手因處理或操作不當(dāng)引起
事故的發(fā)生。
3結(jié)語
通過采取以上措施，山水集團自2011年到目
前，不論老的熟料線還是新上的十幾條熟料線，煤粉
制備系統(tǒng)均未有發(fā)生著火及爆炸事故，實現(xiàn)了煤粉
制備的安全、穩(wěn)定生產(chǎn)。
(編輯：劉翠榮)(收稿日期：2013—02—17)

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