煤粉制备安全隐患

煤粉制备安全隐患（共2篇）

煤粉制备安全隐患 篇1

摘要：在煤烧或气煤混烧回转窑活性石灰生产线中，煤粉制备系统是非常重要的系统之一。本文从煤粉的特性、煤粉爆炸的条件出发，分析了煤粉制备系统爆炸的原因，并提出了相应的安全防爆措施。

关键词：活性石灰 煤粉制备 爆炸 安全防范措施

前言

在煤烧或气煤混烧回转窑活性石灰生产线中，煤粉制备是非常重要的系统之一。尽管采取了一系列的先进技术、新型材料及设备，但该系统仍是整个活性石灰生产线中的事故多发点。轻则造成设备损坏，延误生产，重则造成人员伤亡。因此，如何降低、预防系统事故的发生，是每个生产厂煤粉制备车间生产者必须面对的课题。

煤粉特性及自燃爆炸的条件

煤粉制粉系统是一种典型的燃料粉碎系统。生产的煤粉是由不规则形状的颗粒组成的，它的尺寸一般为0－50微米。煤粉的流动性很好，可以流过很小的空隙。积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时，会发热使温度升高，而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化，若散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。资料表明：在受限空间内，1立方米空气中含有0.3～0.6kg悬浮状煤粉时，作为可燃性物质的煤粉浓度处于爆炸浓度，此时被引燃，即会形成有危害性的爆燃并引起爆炸。将造成设备破坏、生产过程中断,人员伤亡的严重事故。

煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程，是在瞬间大量煤粉突然燃烧，从而产生大量高温烟气，因急速膨胀形成的压力波以及高速向外传播而产生很大的冲击力和声音。影响煤粉爆炸的因素很多，如挥发分含量，煤粉细度，气粉混合物的浓度，温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。一般说来挥发分含量VR<10％是没有爆炸危险的，而VR>25％的煤粉很容易自燃，爆炸的可能性也很大；其

二、煤粉越细越容易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性较小。例如烟煤粒度大于0.1毫米几乎不会爆炸。其

三、煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。实践证明，最危险的浓度在1.2－2.0kg/m3，大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。在实际运行中一般是很难避免危险浓度的。制粉设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。

按照燃烧和爆炸形成的条件，可燃性物质、氧化剂和点燃源三个要素只有同时具备条件，才可能产生燃烧或爆炸。也就是说，发生爆炸要有三个条件，一是有燃料和助燃空气的积存；二是燃料和空气的混合物的浓度在爆炸极限内；三是有足够的点火能源。既然发生爆炸或者燃烧必须同时具备以上三个条件，在生产中我们可以通过采取相应的措施三个条件同时方式，避免制粉系统爆炸的发生。

煤粉制备系统爆炸的原因分析

从多次爆炸后的案例情况看，引爆点主要在容易长期积煤或积粉的位置。根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析，主要原因如下： 1．煤粉细度，煤风浓度及燃煤成分：

煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定浓度的煤风气流接触到积粉自燃点时，不仅加剧了自燃，而且会引起燃烧。而接触到明火的煤风气流随时都会产生爆炸。造成流动煤粉爆炸的主要原因是煤风气流中的含氧量，煤粉细度，煤风混合物的浓度和温度。

煤粉越细，爆炸的危险性就越大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，当煤粉粒度大于0.1mm时几乎不会爆炸。当煤粉浓度大于3－4 kg/m3（空气）或小于0.32－0.47 kg/m3时也不容易引起爆炸。因为煤粉浓度太高，氧浓度太小；而煤粉浓度太低，缺少可燃物。只有煤粉浓度为1.2－2.0 kg/m3时最容易发生爆炸。一般挥发份VR>25％，发热量高的煤粉爆炸的可能性就大。2．磨煤机入口积煤自燃：

磨煤机处积煤一般发生在入口上部管道上、热风管道和动态选粉机返粉接口处，运行中人工无法清除此处的积煤。在制粉系统停止运行后，由于磨煤机入口风门不严，漏过的热风使磨煤机入口处温度达100℃以上，很容易将入口处的积煤引燃，燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。另外有的磨煤机入口不光滑，有的存在夹层，也容易积煤着火。3．热风门内漏：

若密封制备系统启停过于频繁，则会造成热风阀门磨损严重。有时磨机停车时热风门只能关至30－40％，以致大量热风内漏造成磨煤机内存煤自燃，再次启动时引起制粉系统爆炸。

4．动态选粉机处积粉自燃： 动态选粉机积粉主要发生在选粉机入口和出口处：入口处因该处的通流面积增大，风粉气流的流速下降，增大了积粉的可能性；出口处若选粉机与煤粉收粉器相连的管道过于平缓，而不是从收粉器入口的上侧进风，容易造成积粉。则磨煤机出口处温度稍一超标，就会引起爆炸。

5．收粉器、煤粉仓、煤风管道等系统漏风

煤粉的流动性很好，可以流过很小的空隙。若收粉器、煤粉仓、煤风管道等密封没做好，容易造成缝隙处积粉，只要条件具备，就会造成煤粉爆炸。6.防爆门设计不合理

若防爆门面积小，结构设计不合理，当制粉系统爆炸后，不利于爆炸气流的导出，有的开口方向朝向近距离电缆，有时易导致事故扩大或造成设备的严重损坏和人身伤亡。

7．运行人员操作不当

制粉系统运行过程中运行人员控制磨煤机出口风粉混合物的温度不严，频繁超温。磨煤机的运行过程属于变工况运行，此时若出口温度控制不当，很容易使温度超过极限而导致煤粉爆炸。

制粉系统运行时残存的煤粉如果没有抽净就会发生缓慢氧化，在启动通风时会使自燃的煤粉疏松和扬起，温度适当时便会引发爆炸。

运行中的磨煤机入口已发生积粉自燃，停止前又没有及时发现，停止给煤机的抽粉过程中回粉管继续抽粉，使煤粉磨得更细，加上温度控制不当，也可以引起爆炸。

煤粉制备系统的防爆措施

在煤烧回转窑活性石灰生产线中，为满足物料焙烧的要求，煤粉制备的产物：煤粉必须具备一定的细度，因此改变煤粉流的性质是不可能的。所以我们只能从消灭火源的角度来考虑磨煤机系统的防爆问题。煤粉制备爆炸的主要防范措施如下：

1.煤粉制备系统运行时，严禁开启近路风，严格控制磨煤机出口温度在60～70 ℃范围内。

2.煤粉制备系统运行时，注意磨煤机电流和各部风温、风压的变化，严禁磨煤机在断煤、堵煤等非正常工况下运行。

3.启动煤粉制备系统前以及清理磨煤机入口积煤时，必须确认磨煤机入口无积煤着火后方可进行。4.发现磨煤机入口积煤着火时，应立即停止磨煤机运行，继续向磨煤机供煤压火，如压火无效再用蒸汽消防后，方可处理入口积煤。

5.停止煤粉制备系统时必须将磨煤机入口温度降至150℃以下，停止给煤机，进行抽粉，抽粉时间不少于15分钟，抽粉过程中严格控制磨煤机出口温度不超过70℃。6.每班至少对煤粉制备系统进行一次全面检查（如磨机、锁气阀、防爆门、检查孔等），发现缺陷及时联系检修处理，保持煤粉制备系统严密性。

7.粉仓正常运行时，粉仓平均粉位不得低于下料位计，粉仓温度达72℃时，必须及时充氮气或临时降粉，确保粉仓在良好工况下运行。

8.制粉系统运行时，粉仓吸潮管必须保持畅通，吸潮阀门开关好用，并在全开位置，停止制粉系统或粉仓降粉时必须将吸潮阀关严。9.保证煤粉细度在规定值范围内。10.监督、禁止外来火源进入入炉煤。

11.严格执行停窑前粉仓放空制度、停窑后封闭粉仓及放粉制度。

12.监督做好煤粉制备车间清洁工作，防止制粉系统及煤粉仓爆炸后热气喷出引起二次爆炸。

13.在人孔、检查孔进行检查或处理积粉时，应穿戴好防护用品（防护面罩、手套等），看好向两侧躲避的通道，打开孔门应缓慢。

14.定期以及磨煤机停止运行时，检查磨煤机入口积煤情况。

15.当需要进行煤粉仓放粉操作或有煤粉在粉仓外部堆放时，应加强巡视并监护，严禁明火作业，及时清除积粉。

16.发现粉仓内温度异常升高或确认粉仓内有自燃现象，及时投入消防系统，防止因自燃引起粉仓爆炸。

17.保证制粉系统及煤粉仓等监控装置处于良好状态，并定期进行校验。18.禁止在制粉系统运行条件下进行焊接工作。

19.每班应对制粉系统大、小筛子至少清理一次，保证畅通无积粉，清理出的木块及煤粉及时清扫干净。

20.在制粉系统附近明火作业时，应设专人监护，发现制粉系统有煤粉泄漏时，应立即停止作业，及时处理。

煤粉制备安全隐患 篇2

关键词: 二氧化碳灭火，粉尘爆炸，煤粉制备。第一节:煤粉制备工艺简介及着火边界条件分析

目前在煤粉制备生产工艺中，让很多企业头疼的一件事情即----煤粉火灾，更为严重的是极有可能引起爆炸,导致人员伤亡等。如何来防止类似事故的发生,是每一个设计人员的当务之急。

下图是某水泥厂单机收尘器着火时的录像截图：

要防止类似事故的发生, 首先需要了解的是煤粉制备设备的工艺流程,从中分析引起火灾或爆炸的主要起因。

一般来讲，煤粉在经原煤仓、定量由料机喂入煤磨系统，在磨机进行烘干与粉磨，煤粉由出磨气体带入煤磨动态选粉机，分离出的粗粉返回磨头再次粉磨，细粉随气体进入高浓度煤磨专用袋式除尘器，收集下的煤粉送入带有荷重传感器的煤粉仓。

从消防燃烧学的角度来讲,火灾或火灾爆炸发生必须满足以下条件,即可燃物,助燃物,点火源(三个条件称为火灾三要素)。三个条件中破坏任何一个条件,火灾事故将不会发生。针对煤粉制备设备工艺,我们依次分析引起爆炸或火灾的具体因素。

可燃物：煤粉制备工艺中可燃物为煤粉，而由于煤粉为生产工艺中必不可少的原料，显然不能杜绝或减少。另外一个可燃物即一氧化碳,由于煤粉长期受到高温和研磨作用，一部分煤粉会热解产生一氧化碳气体，当一氧化碳浓度在爆炸极限范围内时，遇到明火即会燃烧或爆炸。目前市场上常用的方法是采用一氧化碳在线分析仪对工艺环境中的一氧化碳笔者:李兴龙(186 6231 5405)

邮箱：186 6231 5405@163.com 浓度进行检测，并将信号传输至中央控制室。

助燃物:即空气中的大量氧气，煤粉制备工艺是一种在厌氧环境条件下工作的工艺,所以减少氧气是一种可取的防火方法，那么如何才能做到呢？目前市场上已经有很成熟的方法----反吹系统采用氮气气源，以此来降低工艺环境中氧气的浓度，并用运氧浓度监测仪来随时监测工艺环境中氧气的浓度，将氧气的浓度控制在可燃氧浓度下限以下。

点火源:对于煤粉制备工艺来讲，点火源多种多样：有磨煤机出口处的大量热气源，球磨在研磨过程中产生的火花，煤粉在煤粉仓中因积压阴燃而产生热气源以及静电火花等等。显然，我们要杜绝以上所有的点火源是不可能的---因为投资太高，我们只能检测并杜绝其中的一部分点火源。目前常用的是方法是采用温度传感器采集温度数据，并通过控制入口温度的方法将温度控制在工艺条件允许的范围内。第二节:火灾探测及灭火技术详解

严格意义上讲“消防”应该说是“防消”，因为消防的理念是“以防为主，防消结合”, “消”毕竟是我们无奈的手段，而如何在火灾出现前“防”住火灾、并将其消灭在萌芽状态是我们主要探索的方向。

火灾探测目前市场上有很多种类：如温度探测、烟气浓度探测、火焰光学探测、火焰成形探测等等，而针对煤粉制备工艺来讲，主要的探测有温度探测、烟气浓度探测、氧浓度探测三种，将以上探测数据传送至中央控制室，达到“以防为主”的目的。下文将详细分析这几种煤粉制备设备中用到的探测方法。

温度探测：在传统的设计中,煤粉制备设备采用的温度探测设备主要是插杆式温度探测器，插杆式温度探测器最大的优点是可以在恶劣的环境中使用,且探测范围从0℃～800℃，属于宽量程探测器，基本满足设计及使用的要求,但根据本人以前在苏安公司水泥事业部5年工作期间的一些实际经验和客户反馈情况来看，设计部分仍然有很大不足。

设计人员在设计时，单纯的考虑了选用什么类型的探测器，但如何将探测器于实际的生产工艺相关联，任然有很多不足之处，我们以煤粉仓温度测定来分析。

很多二氧化碳生产厂家在配套温度探测装置时，选用传统的热电偶或热电阻探测器，其长度一般在250cm—400cm 之间，一般安装在仓壁上。也就是说，这类探测器探测到的温度为仓壁附近温度。但在实际煤粉制备生产工艺中，仓内着火往往是由仓的中心部位、拐弯部位等煤粉容易长期滞留部位以及容易出现阴燃的部位向外围扩散，等火源点温度传播到仓壁时，火势已经发展到不可控制的程度。因此我们需要选用“加长型”温度探测器，笔者:李兴龙(186 6231 5405)

邮箱：186 6231 5405@163.com 这样才能够真实的测定着火时火源起点真实的温度。

一氧化碳 / 氧气浓度探测：不论是水泥厂还是电厂或者化工厂，一氧化碳（含氧气浓度分析）分析已经是比较成熟的产品，这里将不再深入谈论。

二氧化碳设计用量及主要作用:在以往的许多设计中,很多设计单位千篇一律的采用传统的设计思路进行设计，但却忽略了三个很重要的因素：

一是二氧化碳设备使用环境,由于煤粉制备设备长期处于高温环境，尤其是磨煤机进口温度高到250～300℃，实验测定显示高温会严重影响灭火药剂的灭火效率。因此在设计时，一定要加大设计用量；

另外一个重要的原因就是在实际的运用中,很多煤粉制备设备与设备之间的连接管路相互连通，在火灾条件下二氧化碳喷洒过程中，药剂往往会有流失，因此在加大设计用量的同时，必须采用隔离设备，防止灭火药剂流失。

第三点也是最关键的一点，很多设计单位包括使用单位都知道二氧化碳灭火效果非常理想，但却忽略了二氧化碳的另一个重要作用，冷却降温和稀释。下文就二氧化碳冷却降温和稀释做详细的论述。

冷却降温: 二氧化碳在喷洒时出现“升华”现象，状态由液态直接转化为气态，在此过程中二氧化碳能够吸收空气中大量的热量，因此在煤粉制备设备出现间歇性的温度超高现象时，开启若干瓶二氧化碳，能够起到很好的降温效果。关于这一点，已经在很多单位的实践经验中得到证实。

稀释: 上文讲述可燃物时提到，一氧化碳是引起粉尘爆炸的很重要原因，但不是所有的一氧化碳都能引起爆炸，根据相关实验数据表明，空气中一氧化碳浓度浓度在12.5%～74%才会发生爆炸，因此我们可以利用一氧化碳在线分析仪，测定一氧化碳浓度，一旦其浓度值超过一氧化碳爆炸浓度的下限，立即向保护区内喷洒一定量的二氧化碳，便可以稀释一氧化碳浓度值，防止爆炸事故的发生。

消防系统与一氧化碳分析系统相关联：任何联动设备光有“眼睛”还不够，必须将“眼睛”观察到的信息反馈到“大脑”----消防主机与中央控制系统，而就目前市场上已投入使用的二氧化碳灭火系统来看，“眼睛”和“大脑”是分隔开的、相互独立的。很多厂家花钱采购了一氧化碳分析系统及温度探测系统，但由于二氧化碳灭火设备厂家与一氧化碳分析仪厂家牵扯到很多对接技术缘故，一氧化碳分析系统探测到的信号往往只进入到中控室DCS系统，却没有将一氧化碳分析仪报警信号和二氧化碳控制系统相关联，促成了“有劳无笔者:李兴龙(186 6231 5405)

邮箱：186 6231 5405@163.com 获”的尴尬局面。

可能有人产生怀疑，温度探测信号怎么不能及时发现火灾呢?这里我们需要对温度探测器和一氧化碳探测器的反应时间做简单说明，在火灾成长阶段，烟气的传播速度远大于温度的传播速度，因此从理论上讲，一氧化碳分析系统的反应时间要比温度探测器的反应时间快。

结 束 语

由于笔者水平有限，行文当中出现错误在所难免，望各位水泥行业、电力行业、化工行业等同行的技术专家提出宝贵的意见。我公司将在后期的工程中，虚心采纳各同行的意见和建议。

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