水泥配料站岗位工作标准
拉法基宜宾水泥制造有限公司企业工作标准
水泥配料站岗位工作标准
报告人：武泽 岗位：水泥磨操作员
4/4/2013
水泥配料站岗位工作标准
前
言
以GB/T1900-ISO9000：2000系列标准为依据，树立职工对提高产品质量高度自觉性、强烈责任感，体现企业的宗旨，使生产工艺过程的每一个环境环节都成为优质的组成部分。水泥粉磨作为水泥生产得最后一道工序，水泥配料站运转正常与否关系到水泥产质量的高低，水泥配料巡检岗位作为水泥粉磨系统的一个重要组成部分，对水泥配料站系统的正常运转起着关键的作用。因此提高本岗位的工作质量，按标准工作法操作，是本岗位工作人员应尽的职责。
1、主题内容和适用范围
本标准规定了水泥备料站巡检工岗位的工作任务、工作质量要求、工作规范等。
本标准适用于水泥制造车间水泥配料站巡检工岗位。本标准是水泥配料站巡检工工作的主要依据文件，亦可作为考核改岗位的工作质量之用。
2、职责和权限
本岗位巡检工在制造部统一领导下，直接接受中控操作员的领导按照 2.1 职责
2.1.1 发现配料站情况不正常，应及时分析原因，主动处理，及时报告中控操作员，采取有效措施，恢复配料站的正常运转。 2.1.2对所属岗位设备要经常检查维护，严格遵守设备的使用规定。 2.1.3 停磨后，巡检工参与检修、定检工作。在检修中有监督检查的责任。水泥配料站校秤应在车间技术人员的指导下，严格控制各种第 2 页 共 8页
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规格数量，按检修计划进行，并认真做好记录，按期提出本岗位工器具、配件材料计划和定检项目。
2.1.4 水泥配料站巡检工应经常向车间及技术人员反映本岗位存在的问题，对技术人员所提出的意见在不违反安全的前提下必须执行。
2.1.5 必须按时并准确的填写好巡检记录，保证记录的真实、整洁。 2.1.6 做好交接班工作，如实反映本班情况，并提出接班后的注意事项。 2.1.7 保证安全生产，杜绝设备人身事故。 2.1.8 保证设备、环境的清洁。 2.2 权限
2.2.1 有权制止无关人员动用本岗位设备。
2.2.2 有权拒绝未经验收和验收不合格的设备启动，并及时报告中控操作员以求解决。
2.2.3 在以下情况下，有权要求中控操作员停磨： 2.2.3.1 配料站石膏秤堵料严重。
2.2.3.2 要发生或已发生重大责任事故或人身事故。 2.2.3 润滑油不符合技术、性能要求，有权拒绝领用。 2.2.4 发现机械、电气设备有疑问，有权找机电维修工检查。 2.2.5 未接到通知，有权拒绝外单位人员参观、实习。
2.2 与上下工序巡检工、中控操作员、车间技术人员保持联系，互通信息，及时处理出现的问题。
3、工作技能要求
本岗位人员必须具有一定的基本技能，包括文化水平、操作水平、管理第 3 页 共 8页
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水平。并要求其经验、技能进行测定，合格者，发给资格证。具体要求如下：
3.1 具有相应文化和专业知识，接受专业知识训练。 3.2 身体健康。
3.3 经主管部门考试合格，持有操作证，凭证上岗操作。 3.4 应知到岗位重要性，有团队意识。 3.4.1 具体技术要求
3.4.1.1 应知本岗位设备构造、性能、工作原理与使用维护知识。 3.4.1.2 应知各种轴承、齿轮所用润滑油种类及技术要求，加油方法及技术消耗情况。
3.4.1.3 应知本车间的工艺流程，产品质量要求。 3.4.1.4 应知各种工器具名称、规格和使用方法。 3.4.15 应具有一般电工、钳工的初级维护知识。
3.4.1.6 应知各类润滑油(脂)型号、性能、功用、失效期等特性。 3.4.2 应会：
3.4.2.1 熟练本岗位操作规程及安全技术规程。
3.4.2.2 准确分析、判定运转信息(声音、温度、气味、状态)，并采用相应的措施，有效处理信息。
3.4.2.2 熟练使用本岗位各类工器具。 3.4.2.4 正确填写巡检记录。 4.设备简介
4.1 66.08-66.15 定量给料称(熟料配料) 型号DEL1020 T4
喂料量15～150t/h 精度：±0.5% 第 4 页 共 8页
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4.2 66.16 单机袋式收尘器(库底收尘)型PMD-7B
处理风量7500～8500m3/h 81m2 滤袋总数：88条
4.3 66.17离心式风机(库底收尘)型号56-25No4.9A
风量：7500～8500m3/h 风压：3500Pa 4.4 78.01细碎颚式破碎机(石膏破碎)型号PEX-250×1200
处理量12.5～37.5m3/h 4.5 78.02 斗式提升机(石膏.石灰石入库)型号NE50×32.1 处理量60m3/h 4.6 78.03 电液动三通分料阀(石膏.石灰石入库)尺寸400×400 4.7 83.02 定量给料机(矿渣配料)
喂料量5.0～50t/h 4.8 83.03 定量给料机(石灰石配料)
喂料量1.0～10t/h 4.9 83.04 定量给料机(石膏配料)
喂料量 1.0～10t/h 4.10 83.05带式输送机(掺材输送) 型号B650×28875
喂料量80t/h
4.11 83.06带式输送机(水泥配料长皮带)型号B650×75261
喂料量200t/h
4.12 83.0
7、83.08气箱脉冲袋式收尘器( 库顶收尘)型号FGM32-4
处理风量8930m3/h 过滤面积124m2
4.13 83.0
9、83.10离心式风机(矿渣库顶收尘)型号4-68 No5A
风量：9123m3/h 风压：3267Pa
5. 工作范围及质量要求 5.1 工作范围
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水泥磨配料站 5.2 工作质量要求
5.2.1 严格按照本岗位操作规范操作，确保设备在规定的条件下运行。 5.2.2 设备发生故障，应及时处理或报告车间处理并通知中控操作员，严禁设备带病运行。
5.2.3 在本岗位巡检记录上做好设备运行、检查、故障记录。 5.2.4在本岗位所用的仪器、仪表作到“四无”(无积灰、无杂物、无松动、无油污)，“六不漏”(不漏油、不漏水、不漏电、不漏风、不漏料)。
6、所属设备主要特点及工作原理 6.1主要特点
采用调频或电磁调速电机进行调速比直流电机调速使用更方便、维护更容易;采用大速比轴装式减速机，提高了计量稳定度和准确度，是粒、粉、块状物料连续计量与自动配料的理想设备。
6.2 工作原理
胶带给料机把经过的物料，通过称重秤架进行检测重量，以确定胶带上的物料重量;装在尾部的数字式测速传感器，连续测量给料机的运行速度，该测速传感器的脉冲输出正比于给料机的速度;速度信号与重量信号一起送入给料机控制器，控制器中的微处理器进行处理，产生并显示累计量/瞬时流量。该流量与设定流量进行比较，由控制器输出信号控制变频器，从而实现定量给料的要求。 设备组成
7、工作规范
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7.1 开机前的检查
7.1.1陪料称棒闸是否开启。
7.1.2皮带上是否有积料，挡料板是否开到位。 7.1.3 皮带是否跑偏 7.2 运转中的管理
7.2.1 每30分钟检查一次设备，流量是否在正常的范围内。如果波动太大，要向中控操作员报告，并真实填写巡检记录。
7.2.2 每30分钟检查一次各部温度是否在正常的范围内。
7.2.3 每30分钟检查一次各部润滑是否良好，如遇缺油应立即加油，如遇润滑油变质，要立即更换，同时要做好记录。
7.2.4 巡检各处膜片联轴器、螺栓是否有松动、摇晃，机体有无震动。 7.2.5 监护现场，检查油管、水管、各冷却循环系统，供水、供油是否充足，管道是否畅通，有无漏水、漏油现象。
7.2.6 监护现场，倾听牙轮、齿轮啮合声音，振动状况是否正常。 7.2.7每30分钟观察石膏的质量，及时向中控操作员报告，以便调节。 7.3 安全注意事项
7.3.1 上班前穿好工作服、工作帽和必备PPE用品。 7.3.2 不准跨越和接触传动部分。 7.3.3 安全保护装置保证完好无损。 7.3.4 电器设备发生故障，必须由电工处理。 7.3.5 非本岗位人员严禁动用本岗位所属设备。 7.3.6 上班前四小时严禁喝酒。
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7.3.7 上班时，严禁打闹、开玩笑、看小说、睡觉等与本岗位工作无关的事。
7.3.8 上班期间，严禁脱岗、串岗。 7.3.9 遵守各项安全制度。
8、交接班制度
8.1 接班者严格执行“四不接”：
8.1.1 设备运转情况不正常不接，设备与环境卫生未打扫不接。 8.1.1.1 各润滑点温度不正常不接，油量不足不接。 8.1.1.2 设备有严重缺陷不接、事故不清不接。 8.1.2 工器具、配用材料不清不接。
8.1.3 对设备不具有“四无”、“六不漏”不接。 8.1.4 巡检记录不清或与事实不符不接。 8.2 严格执行“四交”： 8.2.1 交设备运行情况：
8.2.1.1 交设备润滑点温度、油量显示情况。
8.2.1.2 交设备的缺陷、事故、经过、原因、处理情况。 8.2.1.3 交设备巡检记录。
8.2.2 交工具材料配用油情况(规格、数量、耗用)。 8.2.3 交安全及设备有关情况。 8.2.4 交为下一班工作准备情况： 8.2.4.1 交生产条件。
8.2.4.2 交检修进度及注意事项。
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水泥厂煤粉制备系统防火、防爆知识
水泥厂在水泥熟料生产过程中的煤粉制备系统属于工厂的高度危险源——容易产生火灾和爆炸。
即煤粉仓、袋收尘、煤磨、输送管道等煤粉制备系统的各个部位，当煤粉浓度在45～2000g/m3之间，磨内温度过高或停磨瞬间因摩擦、静电等偶尔产生火花时，各种“偶然条件”具备的时候，就会在煤粉制备系统某一处发生火灾和爆炸等事故。
煤粉制备系统：煤磨防爆袋收尘，原煤仓煤粉仓，煤磨机，煤粉称，水平的煤粉输送管道。
一、煤粉的燃烧特性
1、煤粉容易燃烧，煤粉的表面积与同量的煤块比较要大得多，与空气接触后比煤块更易氧化，也容易自燃。
2、煤粉悬浮在空气中，达到一定的爆炸极限，就形成爆炸性混合物。各种煤粉尘的爆炸极限，据煤炭部门测定，下限最低为45g/m3，上限最高达2000g/m3，爆炸的强度在300—400s/m3时为最高。达到爆炸极限的煤粉，无论在封闭的空间如煤粉制备系统内，或在敞开的空间如锅炉房内，遇到明火，都会引起爆炸燃烧。
3、在封闭的煤粉制备系统内，当煤粉燃烧时，压力迅速提高，将造成整个系统的破坏，并使火焰外喷，烧伤人员，烧坏其他设备。
严格控制煤粉仓内的存量，严禁过量储存煤粉。同时煤粉在仓内贮存时间不宜过长。
二、煤粉制备系统的防火要求
1、设置防爆阀和防爆门
1) 在煤粉系统管道上设置防爆阀，在发生爆炸时，管道内气体通过防爆阀排气泻压，防止形成严重的爆炸事故。 2) 煤粉仓、分离器、旋风器等设备上，应分别设置防爆门。防爆门面积按设备容积比值计算，一般取0.04m2/m3，但不得小于90cm2。防爆片上应采用薄铁皮，厚度不得大于0.5mm。防爆片上应划有十字形刻痕，有刻痕的一面应朝外安装。防爆门的框架应有一定的强度，并牢固、密封，性能须达到设计要求。
3) 防爆阀、防爆门爆破后，应立即停车，并清除火源，查明原因。待防爆阀(门)修复后，方能重新起动设备。 4) 在煤粉制备系统的煤粉仓、分离器、旋风器等重点部位加装温度监控器，随时监测各部位的温度有无异常，防止煤粉因高温引起自燃爆炸。
2、管道和设备
1) 为了防止和减少煤粉在管道内积聚，煤粉系统管道不得有水平区段。
2) 煤粉制备系统的机械设备应有连锁装置，并应保持良好，当设备发生事故时，能及时自动停车。 3) 煤粉制备系统的场所，电气设备应符合防爆要求。
三、煤粉系统发生燃烧爆炸时的扑救
1、迅速通知主控人员，关闭磨煤机入口热风门，必要时停止磨煤机的运行。
2、向发生故障处通入氮气或二氧化碳灭火剂灭火。
3、如煤磨出口处有火星，可采取加大给煤的办法，关闭热风门，熄灭后，再停止煤磨，并小心把堆煤清除干净。
4、如煤仓着火，应迅速停止向仓内进粉。同时用氮气或二氧化碳灭火剂进行灭火，同时用水对起火设备外壳进行冷却降温。
煤粉制备系统防爆操作规程
1、出磨煤粉的水分和细度：水份控制指标≤2.0%.根据煤粉水份的变化，可对磨出口温度做小幅度调整，如出口温度达80°C 左右，煤粉水份仍不合格，就要考虑可能是原煤中结合水含量过多造成的，结合水干燥时是很难除去的。细度控制指标0.08mm方孔筛≤12.0%.为保证煤粉细度，可通过调整选粉机转速、喂料量、系统通风量来加以控制。如煤粉过粗，可增大选粉机转速、减小喂料量、降低系统通风量来调节;如煤粉过细，用相反方法进行调节。
袋收尘进口温度：袋收尘进口温度太高时，要适当降低磨出口温度;袋收尘进口温度太低时，有结露和糊袋的危险，要适当提高磨出口温度。
袋收尘出口温度：正常情况下，出口温度略低于进口温度，但出口温度太低时，有结露和糊袋的危险; 粉仓锥部温度：正常在50°C左右。如异常持续升温，则通知现场检查。
2、常见故障 2.1排风机跳停
磨机、喂料联锁跳停，立即关闭热风挡板，打开冷风挡板，降低磨进出口温度，关闭袋收尘及排风机 入口挡板，通知相关人员处理;
2.2煤粉输送设备跳停
磨机、喂料、袋收尘排风机联锁跳停，立即关闭热风挡板，打开冷风挡板，降低磨进出口温度，关闭袋收尘及排风机入口挡板，通知相关人员处理;
2.3原煤断料或堵料
逐渐关闭热风挡板，打开冷风挡板，加大选粉机转速，必要时停磨，通知相关人员处理; 2.4磨内着火
如磨出口温度持续上升，判断为磨内着火时，立即停磨和排风机，关闭磨机出入口挡板，关闭袋收尘进出口及风机挡板，采取灭火措施;
2.5袋收尘着火
如出口温度高于进口温度且持续上升，判断为袋收尘着火时，立即紧停煤磨系统，关闭袋收尘进出口挡板，采取灭火措施;
2.6煤粉仓着火
如异常持续升温，则通知现场检查。如仓内着火，则煤磨系统紧停，关闭仓底压缩空气，采取灭火措施。但严禁打开仓顶人孔门、观察孔进行灭火及在没采取任何措施的情况下将燃烧的煤粉排出仓外。
3、停机时停止原煤仓进煤，
3.1如果长时间停机需将仓放空; 3.2通知窑操作员，做好停机准备;
3.3关小热风挡板开度，开大冷风挡板开度，将给料机调到最小给煤量，同时降低磨出口温度，当磨出口温度下降到50°C左右时，且物料尽量排空后，停止喂料组及磨主电机组设备;
A. 短时间停机应保证磨盘料层，袋收尘及煤粉输送组不用停;
B. 长时间停机，应排空煤粉仓，如因故不能排空，应加辅生料粉来隔绝空气;
C. 停磨20分钟后，通知现场检查袋收尘灰斗及煤粉输送设备内有无煤粉，拉空后方可停袋收尘、排风机和煤粉输送设备;
D. 停机后，中控仍要密切关注系统温度，防止系统着火; E、 进行停机后的检查，现场按操作规程检查中。
4、紧急停机：当系统发生如下情况时，采取紧急停机措施： A. 发生重大人身、设备事故时; B. 磨机吐渣口发生严重堵料时; C. 当袋收尘灰斗发生严重堵料时; D. 当煤磨、袋收尘及煤粉仓着火时。
5、运行中的安全注意事项
5.1 控制喂料量与系统用风量的平衡;
5.2 操作过程中，密切关注袋收尘灰斗锥部温度的变化，温度大于65°C或过低时，通知现场检查灰斗下料情况，并采取必要处理措施;
5.3 当系统出现燃爆、急冷或其他紧急事故时，进行系统紧停机之前关闭入磨热风挡板入全开冷风挡板; 5.4 煤粉仓锥部温度超过85°C且有上升趋势时，表示煤粉已经自燃，要采取紧急措施处理; 5.5 主排风机停1小时后方可停密封风机; 5.6 一次风机关闭一个小时后方可停密封风机;
5.7 如停机时间超过1小时，则要清除磨机内的物料; 5.8 磨机出口温度低于40°C才可打开磨门。
5.9 为防止煤粉外溢，所有设备都设计成在零压或负压下运转，如果煤粉由于偶然原因外溢，要立即清扫; 5.10 系统煤粉基本上是在富氧气氛，故现场要加强巡检;
5.11 为防止袋收尘、煤粉仓着火、爆炸，设有二氧化碳灭火装臵;
5.12 在任何情况下，都要严格控制入磨、出磨热风温度，不得太高。若袋收尘着火，应立即关闭进出口阀门及灰斗上部手动闸阀，并喷入二氧化碳灭火;
5.13 煤粉仓也设有二氧化碳灭火装臵及锥部温度检测装臵，仓内着火时应立即采取灭火措施
7、巡检中注意事项
A. 每班按时巡检，当磨机出现异常振动时，应及时停磨检查，在设备停机时，也必须坚持巡检，以防止意外事故的发生;
B. 煤及煤粉如果外溢，及时处理; C. 车间内有无明火;
D. 车间内整洁情况，有无煤粉堆积现象 ;
E. 设备是否有因为磨擦等原因引起的设备发热情况; F. 润滑部位润滑油量是否适宜; G. 各防爆阀、防爆门是否正常; H. 现场各温度仪表显示是否正常; I. 各溜子是否堵塞;
J. 煤粉仓锥部是否助流空气;
K. 使用热风炉开磨时，要严格遵守热风炉安全操作规程。 L.加强对密封风机维护控制，防止煤粉进入选粉装臵
袋收尘燃烧的原因分析与对策
1、收尘燃烧的基本条件：
A. 煤(粉)与空(氧)气充分混合。
B.存在火源，如达到着火温度的高温气流、火星等。
一般认为煤粉浓度的燃爆极限为150～1500g/Nm3.此极限范围的波动范围比较大，它随着煤粉的挥发分、灰分、分散度等的变化而变化。据煤炭科研部门的试验，我国煤粉的爆炸下限浓度范围一般为：褐煤45～55g/Nm3 ，烟煤110～ 335g/Nm3，上限浓度范围均在1500～2000 g/Nm3。煤粉越细，分散度越高，越易爆炸。其爆炸下随粒径的减小而降低。煤粉粒度在75um以下时就更危险了，粒径大于1mm的煤粉爆炸可能性很小。其爆炸下限随粒径的减小而降低。而在实际生产中煤粉的粒径比1mm要小得多，大部分都在75um以下。
煤粉的挥发分含量是影响爆炸的重要因素，挥发分越高，爆炸的可能性越大，挥发分小于10%没有爆炸的危险，挥发分大于20%时爆炸的可能性大大增加。实际生产中煤粉的挥发分都大于20%。
另外，气体中的CO含量、氧含量、温度等因素也都对煤粉的燃爆有一定的影响。
实际生产中，煤粉和氧气已充分混合(尤其是窑头取风)，所以避免煤粉燃爆只能是消除火源。 火源作为煤粉燃爆的必备条件产生的方式有两种: a. 有燃料及空气混合物的整个容器同时达到某一温度，超过该温度(即着火温度)，混合物便自动地不需外界作用而着火。
挥发分含量越高的燃料着火温度越低，烟煤的着火温度是350～500℃。实际生产中， 如果磨入口温度超过300℃时，在刮板腔内就可能看到有火星出现，就是部分煤粒在高温废气的作用下着火造成的，这些火星如被带入袋收尘或磨腔内就可能引起煤粉燃爆。只是落入刮板腔内的煤粒一般不易再被带入磨内。
b.在冷的燃料及空气混合物中，用一个小热源在某一局部地方点火引起燃烧，然后燃烧便向其他地方传播，使整个混合物自动着火。
这个小热源主要来源于以下几个方面 ： ● 磨内金属结构的硬性磨擦产生火花; ● 用金属物敲击煤粉仓等部位产生火花; ● 焊接时产生的明火; ● 煤粉的自燃。
在实际生产中，被粉磨的煤粉经袋收尘收集后储存于煤粉仓内，一般随即被输送到窑或分解炉内燃烧，氧化生热的时间很短，此部分煤粉不会造成危害。关键是那些逐渐堆积以致静止不动的煤粉，如袋收尘灰斗死角或防爆阀破损后内部积聚的煤粉，在加上此处通风效果很差，氧化产生的热量不能及时排出，煤粉逐渐自燃。被带入袋收尘内很容易引起燃爆。致使煤粉堆积的几种情况：
● 在试生产时，系统各死角没被不可燃物(如石灰石)填充完而堆积煤粉; ● 风管角度设计过于平缓;
● 煤粉水分大，容易粘结;水气的冷凝放热，使堆积的煤粉温度升高更快;
在实际生产中袋收尘的燃爆大多是这个原因造成的。煤粉的比表面积较大，具有较强的氧化生热能力。 氧化生热速度随废气中的煤粉含量及其可燃物(尤其是挥发分)的增高和煤粉在系统内积存量、分散度、比表面积的增加而加大。当氧化热速度超过排热 速度时，煤粉的温度逐渐升高，又加速了氧化生热速度，当达到煤粉的自燃温度时，则产生自燃。根据实验室检定，80℃以下时煤的温升随其反应速率反而下降，高于80℃其活性随温度上升而上升。且煤磨袋收尘允许工作温度：一般低于90℃。另外，煤中水份的含量及变化是影响煤自发热一个主要因素，当水蒸发时从外界吸收大量的热，冷凝时就将这些热传给煤粉，理论上讲，含水量增加1%将使煤温上升17℃。同时，高速流通的废气在提供煤以氧气的同时也会带走大量的热，而低速则恰好相反，尽管也提供相当数量的氧气，但却不能带走其自发产生的热量。
磨出口温度低，低于露点时引起结露、糊袋; ●系统保温效果差，造成结露; ● 系统漏风严重，造成结露;
● 袋收尘内漏进雨水，造成煤粉粘结; ● 防爆阀破损，造成其内部积灰;
● 回转阀或煤粉输送设备跳停，没及时发现或处理。
2、煤磨袋收尘着火的预防对策 2.1系统设计方面
A.管道避免水平铺设。管道倾角一般：上升管道至少大于70°，下降管道至少大于45º(煤粉静止堆积角25º～30º)，管内应光滑;
B.选用防静电袋收尘，且袋收尘需接地，以消除静电火花;
C.选取管内风速要适当，即要考虑避免管内积煤粉，又要考虑节省能源，减少磨内磨损及对袋收尘的损坏; D.管道和除尘器壳体敷设保温层; E.加强系统密封;
F.袋收尘灰斗安装振动器;
G.为防止系统着火爆炸，设二氧化碳灭火装臵。 3.中控操作方面
A.尽量控制磨入口温度小于300℃，最高不超过350℃;
B.磨出口温度控制在70°C～75°C，水分合格的条件下偏低控制，达85°C时磨机及排风机跳停，减少过烘干及过粉磨现象。当喂料过高或过低时，更要严格系统各参数;
C.烘磨磨时，磨出口温度不可升得太高;袋收尘出口温度尽量高于露点15℃再开磨(露点温度42℃～46℃)，但袋收尘很难烘干，只有开磨后用高温煤粉来烘干袋收尘;
D.停磨时可先把磨出口温度降到50°C左右时，再断料停磨，并控制好磨出口温度;
E.停机前必须清灰，将滤袋上附灰清除干净，并放空灰斗中的积尘，以免粘结成块或煤粉自燃，确保设备安全; F.停机时间较长时，原煤仓煤粉要排空，如果因故不能排空，要采取辅加生料粉等防护措施; G.严格按操作规程操作，出现故障及时处理。 4.现场巡检与维护
A.第一次开磨时，要磨足够多的石灰石以填充系统各死角 ; B.煤及煤粉如果外溢，及时处理;
C.车间内整洁情况，有无煤粉堆积现象;
D.设备是否有因为磨擦等原因引起的设备发热情况; E.各防爆阀、防爆门是否正常;
F.车间内有无明火，不准在车间内吸烟，不准在没采取防范措施的情况下在车间内进行气割、气焊、电焊等; G.如果窑停止喂煤，则及时停止煤粉仓锥部的助流是否充氧，如果充氧则关闭手动阀; H.清扫
• a.不论在停机或设备运转时，都应注意随时清扫，保持本系统内的清洁; b.清扫时的注意事项： • ●清扫前应洒水、然后再扫，避免煤粉飞扬;
• ●设备内部清扫时应先停机，内部煤粉要全部清扫干净;
5、收尘系统运行前的安全检查：
• a.长时间停机后开机前的安全检查：检查煤粉仓、袋收尘易堵塞部位及输送设备内部有无煤粉或杂物，车间内是否有煤或煤粉堆积;
• b.短时间停机后开机前的安全检查：检查输送设备内部有无煤粉或杂物;
• c.排气：开机前，应先启动排风机，将袋收尘及各管道中可能产生的易燃易爆气体全部排出;
• J.定期检查压缩空气系统，分水滤气器要经常放水，油雾要定期加油，压强超范围时调整压阀，电磁滑阀故障及时排除或更换，气缸漏气应及时更换修理，管路漏气应立即堵漏或更换零件; • K.做好常规维护保养。电磁阀、气缸每年清洗加油保养一次，并及时更换; • L.收尘器运行中发现烟囱冒灰应首先检查滤袋有否破损，并及时更换; • M.做好消防设施的准备及维护;
• N.回转窑或煤粉输送设备跳停要及时处理。
6、安全注意事项和安全措施
除无烟煤制粉系统外，磨煤机和煤粉仓建议都应设置氮气或二氧化碳灭火设备。 检查、清扫和禁火
1) 煤粉制备系统的设备和管道应每班进行检查，以便及时发现和消除漏风、漏煤的隐患。 2)煤粉制备系统的设备和管道的外表，应定期进行清扫，防止粉尘聚集。 3) 煤粉制备系统的灭火装置，应经常进行检查，防止使用时不能投入。
4) 在煤粉制备系统和场所内严禁动火。由于工作需要必须动火的，应严格执行《动火审批制度》，动火作业前必须办理《动火许可证》，采取切实有效的防范措施后方可作业，并且在作业现场设置专人监护。
水泥工厂生产过程中，危险系数最高的生产部分是煤粉制备系统，原煤在该系统中经过粉磨烘干、选粉、收尘、储存、泵送等环节最终成为符合水泥生产要求的煤粉。水泥厂使用的原煤水分一般为4%～15%;成品煤粉的水分一般为0.5%～1.5%，细度一般控制在80μm筛余在10%以下。这样的煤粉在生产过程中极易引发燃烧爆炸事故。
本文针对水泥工厂煤粉制备系统，从工艺设计上提出了防爆的方法和措施。
1、设计前的准备工作
设计开始之前，应先对准备长期使用的原煤做工业分析，分析指标包括水分、挥发分、含硫量、热值等内容。
2、设备防积料措施
(1)出煤磨热风管道、煤粉仓的锥体斜度应大于70°。
(2)煤粉制备系统的所有风管及溜子应减少拐弯，需拐弯时，拐弯处管道应顺滑，拐弯平缓，应防止煤粉堆积。
(3)对于煤粉仓锥部助流用的压缩空气，应检查压缩空气中的水分含量和油含量，如过高，应采取措施降低油水含量，防止在煤粉仓锥部造成煤粉结皮及堵塞，引发事故。 (4)煤粉仓锥体下料处应设置停窑时能不通过煤粉秤放空仓内煤粉的支管，支管与仓体内部连接处应平整顺滑，不易形成积煤。 (5)电缆桥架、墙壁死角等处应采取防止煤粉积存的措施。
3 、设备外保温措施
(1)煤粉制备系统的选粉机、除尘器、煤粉仓及所有非标风管应采取外保温措施，避免内部结露粘挂煤粉。
(2)为避免温度过低引发除尘器等设备内部结露，在不同的季节，应对温度控制指标进行微调，建议在寒冷季节可以略微调高控制指标。
4 、设备密封措施，防漏风(防止外部O2进入) (1)煤磨系统中的设备、管道等应保证密封良好，避免外界空气进入输送系统和存储系统引发自燃爆炸事故。
(2)原煤喂煤设备应采取入磨锁风装置或措施。 (3)动态选粉机的粗粉下料管上应设锁风装置。 (4)除尘器进口应设置停电状态下自动动作的快速截断阀。
(5)煤粉仓的进粉和出粉装置必须具有锁气功能。 (6)煤粉制备系统设备设施和管道上的检查孔、清扫孔、人孔等所有开孔位置均应加设封门，封门结构应是气密式的。
5 、可靠接地
(1)煤粉制备车间的所有工艺设备、管道及溜子均应采取接地措施。 (2)煤粉制备系统中的储仓和管道，应尽量选用金属导体制作。当采用非静电导体时，应具体测量并评价其起电程度。必要时采取相应措施。
(3)煤粉除尘器各组成部分，包含滤料、灰斗，都应采取静电疏导措施。
6、温度、CO、O2在线监测和报警装置的应用 6.1、 温度监测
6.1.1 温度检测位置 煤粉制备系统中，应在磨机、煤粉除尘器、煤粉仓等设备设施安装温度在线监测探点。安装位置与方式可参照下面。
(1)原煤仓需在仓锥部设置温度测点。
(2)磨机需在以下几点布置温度测点：窑头(或窑尾)至煤磨热风管，煤磨热风进口处，煤磨热风出口处。
(3)煤粉除尘器需在以下位置布置温度测点：除尘器热风进口处，除尘器热风出口处，除尘器灰斗。
(4)煤粉仓应在以下位置设置测点：煤粉仓顶，煤粉仓中间位置，煤粉仓锥部。
6.1.2 温度控制参数与报警 在煤粉制备系统生产过程中，一般应严格控制以下位置的温度参数：
(1)当粉磨烟煤时，煤磨热风进口处温度不宜超过260℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体和灰斗温度不应超过70℃。 (2)当粉磨无烟煤时，煤磨热风进口处温度不宜超过300℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器入口气体和灰斗温度不应超过75℃。 当温度超过以上控制参数时，中控系统和现场应启动报警装置，并应设置在情况严重时系统自动强制停机。
6.2、 CO监测
在煤粉制备系统中，CO的浓度值直接反应了系统内部的煤粉安全状况，如果CO浓度较高或者快速升高，很可能就是系统内的煤粉已经发生了自燃现象。
(1) CO监测位置
CO的监测测点布置较温度监测要简单一些，主要是监测煤粉除尘器和煤粉仓中的浓度，在这两个设备的合适位置布置测点即可。
(2) CO控制参数
煤粉制备系统在生产时，系统中的CO浓度一般控制在200ppm以下，当浓度超过200ppm时，系统发出警报，派巡检工检查并敲击煤粉仓或除尘器灰斗位置;若浓度继续上升，达到800ppm时，系统将强制停机。
6.3、 O2在线监测
目前，多数水泥厂的煤粉制备系统中并没有配置O2在线监测装置。其实，从安全的角度来看，如果所用煤质为高挥发分的烟煤，应选用窑尾热风作为烘干热源，并在在线监测系统中增加对O2浓度的检测，检测位置主要有煤磨、煤磨除尘器、煤粉仓等处。正常生产时，将O2的浓度控制在10%以内，浓度超过10%时，系统发出警报。
6.4 、反馈机制
将温度、CO浓度、O2浓度的在线监测信号与现场警报系统、中央控制室、CO2自动灭火系统相连接。在监测目标超过警戒值时，系统自动启动现场警报系统，中控发出警报并启动CO2灭火系统，严重时直接控制系统强制停机。
7 、防爆阀的应用 7.1 、防爆阀型式
煤粉制备车间的防爆阀应选用自动启闭式防爆阀。这种防爆阀在爆炸发生阀板弹起后，阀板能自动闭合，避免外界空气进入引起二次爆炸。
7.2、 防爆阀安装位置
防爆阀的主要作用在于系统设备或者管道内部发生爆炸时，及时的排泄内部的压力，避免对系统造成严重的伤害。为了做到安全生产，煤粉制备系统中，按工艺分类的不同，在以下位置，都应布置防爆阀： 球磨机系统：磨机进料口，磨机出料口，选粉机，磨机上升管道，煤磨除尘器，煤粉仓。 立式磨系统：磨机上升管道，煤磨除尘器，煤粉仓。
7.3 、防爆阀泄压面积确定
煤粉制备系统上，在设计防爆阀时，先计算确定被保护设备的防爆阀总截面面积，再根据被保护设备的内部结构和特点确定防爆阀的安装数量和位置，被保护设备的各个防爆阀有效面积之和等于总截面面积。具体设计可参考以下内容。
(1)磨机进、出口管道上的单个防爆阀截面积不应小于管道截面积的70%。
(2)选粉机、旋风分离器及粗粉分离器的顶盖上，防爆阀的总截面积可按分离器每立方米容积不小于0.04m2计算。
(3)煤粉仓上的防爆阀总截面积可按煤粉仓每立方米容积0.01m2计算，但最小不应小于0.5m2。
(4)煤磨除尘器防爆阀总截面面积计算可以采用孔积比的方法，即：防爆阀有效面积/被保护设备设施的有效容积，这个比值国内煤气工业推荐为1/40。但是这种方法经验性较强，得出的结果往往差别较大，所以目前应用较广泛的是德国的VDI3673列线图。
7.4 、防爆阀安装注意事项
(1)防爆阀爆炸的开向禁止朝向检修和巡视通道、电气柜、主要设备设施，必要时加设钢板防护，避免突然爆炸压力外泄时对人身和设备设施造成危害。
(2)防爆阀在布置的时候，应将管道引至建筑结构的外面，便于爆炸时压力的释放。 (3)防爆阀应设置在便于检修人员检修的位置，如果因故无法满足，应专门设置检查和维修平台。
8 、CO2自动灭火系统的应用
煤粉制备系统中，CO2自动灭火系统的作用在于： (1)防止煤粉燃烧爆炸。
在系统中，一旦CO浓度或者温度发生异常升高时，灭火系统自动向系统或设备内部喷入CO2，预防和减缓煤粉的进一步氧化，防止煤粉燃烧爆炸。
(2)消灭煤粉燃烧。当系统中煤粉已经燃烧或者爆炸时，气体灭火系统也会自动向相关区域喷出CO2，减小燃烧爆炸的程度。
8.1、 CO2灭火系统保护区
在煤粉制备系统车间中，CO2自动灭火系统的保护区应至少包括煤磨、煤磨除尘器、煤粉仓。
8.2、 CO2灭火系统的控制参数
通过煤粉制备系统对温度、CO浓度、O2浓度的在线监测，CO2灭火系统在监控目标参数异常时启动，一般温度超过70℃、CO浓度超过200ppm、O2浓度超过10%时，视为参数异常。
8.3 、CO2灭火系统设计的注意事项
(1)灭火系统瓶站，应设置在专用独立的房间内，耐火等级不低于2级，并保持干燥通风，灭火剂储瓶应避免阳光照射。
(2)在气源供给设计上，系统应该对每个保护区进行独立保护，每个保护区的进出口应设置能快速关闭的阀门。
(3)独立计算出每个保护区的容积，然后根据保护区的CO2设计浓度计算出所需要的液态CO2的质量。
9 、煤磨车间消防设施
(1)厂房附近应设室外消防栓;每一层均应设置室内消防栓和灭火器。
(2)煤磨和煤粉仓旁应设置干粉灭火器和消防水装置。 (3)煤粉制备车间内消防设备和消防设施应作“消防通道”标示，并刷涂红色安全色。
(4)煤粉制备车间不应设置与生产无关的附属房间。当附属房间靠近煤粉制备车间修建时，中间应加设防火墙。
(5)煤粉制备车间的防火间距应满足GB50016和GB50295的规定：与窑头点火油罐12m;与中控、中央化验室、氧气乙炔气瓶库、机电修工段、食堂、宿舍、招待所分别25m，与办公楼50m，与锅炉房10m。
10 、其它安全防爆设计措施 (1) 窑尾取风技术措施。
在燃料选用烟煤或褐煤时，可以考虑使用窑尾烟气作为煤磨烘干热源，因为窑尾烟气的氧含量更低，原始温度更低，能将煤粉制备系统的危险性降低到一定程度。使用窑尾烟气时，根据原煤分析和实际生产需要，热风取风点可以设置在高温风机出口处，也可以设置在C1出口处，其中C1出口处取风可以有效避免窑尾废气管道和高温风机漏风的影响，热风中O2含量更低，安全性更好。
(2) 循环风调节风温技术。传统的煤粉制备系统，调节系统中风温时，一般是通过打开冷风阀放入冷风，降低煤磨系统的温度。但是冷风的氧含量较高，不利于煤磨系统的安全生产。循环风技术是利用煤磨系统排放尾风代替冷风来调节煤磨内的温度。尾风的氧含量较低。可有效降低系统中氧含量。循环风技术可以跟冷风阀结合使用。
(3) 烘干热风进煤磨之前必须设置除尘装置。由于热风取自窑头或窑尾，此两处热风中含尘量都比较高，为了避免热风将火星子带入煤磨系统，在热风进煤磨之前，必须设置可靠的除尘装置。
(4) 系统所有设备选用防爆型。
(5)设置独立的房间放置控制箱，起到将控制箱与设备隔离的作用，防止设备发生燃烧爆炸事故时损毁控制箱。
(6) 电动机电缆接口位置采用防尘保护套管，增加电动机接线端的安全性。
(7)出磨的煤粉水分不应大于1.5%，细度应根据煤质和燃烧器型式确定。
原煤由汽车运至原煤堆场，预均化堆场最大储量3700t，有效储量3300t，储存期7.12天，经板式喂料机由皮带输送至原煤预均化堆场预均化及储存，堆料能力150t/h，取料能力80t/h，原煤均化后由皮带送至煤磨原煤仓。
煤磨制备采用一台3.8(7.75+3.5)m风扫式煤磨系统，设计原煤水分≤8.5%，原煤进料粒度≤25mm，产品细度R80≤6%时，生产能力41t/h。
原煤经原煤仓、定量给料机喂入煤磨系统，在磨内进行烘干与粉磨，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。煤粉制备系统利用窑尾废气作为烘干热源。
煤粉仓下设有分解炉及窑头喂煤计量系统，计量后的煤粉气力输送至窑尾分解炉燃烧器和窑头多通道煤粉燃烧器。
第二章 煤粉制备系统启停操作及注意事项
第一节 煤粉制备系统设备启停操作
2.1.1 煤磨系统开停机顺序 2.1.1.1 煤磨系统开机顺序 (1)煤磨辅助系统组 (2)煤粉输送设备组 (3)收尘、排风机组 (4)启动煤磨主电机
(5)启动煤磨喂料组(定量给料机) 2.1.1.2 煤磨系统停机顺序与开机顺序相反。 2.1.2 煤磨系统的联锁
(1)减速机稀油站，进出口大瓦稀油站跳→煤磨跳→定量给煤机跳。 (2)煤磨排风机跳→煤磨选粉机跳→煤磨跳→定量给煤机跳。 2.1.3 运行前的准备工作
(1)现场对系统设备进行巡检，确认设备是否具备开机条件。
(2)进行联锁检查，确认现场所有设备均打到“中控”位置，并处于备妥状态。 (3)开机前通知巡检员、窑操。
(4)检查原煤仓、煤粉仓料位，原煤仓料位不足则启动原煤预均化输送组。 (5)通知质管部做好取样准备。
(6)通知巡检员确认灭火系统可随时投入运行。 (7)检查各档板、闸阀位置是否正确，动作是否灵活。 2.1.4 正常操作过程
2.1.4.1 窑尾废气作为烘干热源
(1)联系窑操及巡检员，检查煤粉制备系统具备启动条件，确认袋收尘温度，各挡板关闭，检查关闭冷风阀及热风阀;
(2)启动煤磨辅助设备组，确认各润滑系统正常。高压油泵启动后10min 煤磨方可启动。如果油温过低，则先投入电加热;
(3)启动煤粉输送设备组，调整煤粉仓入口气动开关阀开度;
(4)启动煤磨排风机正常后，启动袋收尘组，启动高效选粉机，待电流稳定后调节相应档板，使磨入口处
保持微负压(-100Pa ～-150 Pa)，联系窑操，启动煤磨热风风机，缓慢调整煤磨各风门开度，使磨机出口温度和袋收尘入口温度逐渐达到正常工作温度; (5)启动煤磨主电机组，并通知化验室;
(6)逐渐调整各风门、挡板开度，注意系统温度变化，控制出磨气体温度≤75℃;
(7) 启动原煤喂料机，依据原煤的情况和煤粉质量的要求，根据磨机电流、差压、进出口气体温度、选粉机电流等参数调整给料机喂煤量。同时调整各档板开度，确保煤磨稳定运行;
(8) 如果启用热风炉作热源，则热风炉出口温度保持在200～250℃，磨进口热源切换至热风炉。其余操作同上，控制磨产量，保证质量。 2.1.5煤粉制备系统正常调整 2.1.7.1 喂煤量的控制
(1) 磨机在正常操作中，在保证出磨煤粉质量的前提下，尽可能提高磨机的产量，喂料量的多少是通过给料机速度来调节，根据化验室提供的原煤质量，喂料量的 多少可根据磨机的电流、进出口温度、差压、选粉机电流等参数来决定，在增减喂料量的同时，调节各档板开度，保证磨机出口温度;
(2) 原煤水分增大，喂煤量要减少，反之则增加，也可用调节热风量的办法来平衡原煤水分的变化; (3) 原煤易磨性变好，喂煤量要增加.反之则减少;
(4) 煤磨出口负压增加，差压增大，电流下降，说明喂煤量过多，应适当减少喂煤量;
(5) 煤磨出口负压降低、差压变小、出口温度升高，说明喂煤量减少，应适当增加喂煤量，同时应注意原煤仓、给料机、进口斜管等处是否堵塞导致断煤。 2.1.7.2 煤磨差压
煤磨差压的稳定对煤磨的正常运转至关重要。差压的变化主要取决于煤磨的喂煤量、通风量、煤磨出口温度、磨内隔仓板的堵塞情况。在差压发生变化时，先看原煤仓下煤是否稳定;如有波动，通知巡检员检查处理，并在DCS上作适当调整稳定煤磨喂料量。如原煤仓下煤正常，查看磨出口温度变化，若有波动，可通过改变各档板来稳定差压。如因隔仓板堵塞导致差压变化则止料抽粉，无效后停磨后进行处理。 2.1.7.3 煤磨进、出口温度
煤磨出口温度对保证煤粉水分合格和煤磨稳定运转具有重要作用，尤其是风扫煤磨更为敏感。出口温度主要通过调整喂煤量、热风档板和冷风档板来控制(出口温度控制在(60～80 ℃ ); 2.1.7.4 煤粉水分(控制指标≤0.5%)
为保证出磨煤粉水分达标，根据喂煤量、差压、出入口温度等因素的变化情况，通过调整各风门、档板开度，保证煤磨出口温度在合适范围内。 2.1.7.5 煤粉细度(控制指标(R80≤6%)
为保证煤粉细度达标，在煤磨操作中，通过调整选粉机转速、喂料量和系统通风量来加以控制。若出现煤粉过粗，可增大选粉机转速、降低系统的通风量、减少喂煤量等方法来控制;若出现煤粉过细，可降低选粉机转速、增大系统的通风量、增加喂煤量等方法进行调节。如果细度或水分一个点超标，要在交接班记录上分析原因提出纠正措施，如连续两个点超标要汇报值长，并采取措施，如连续三个点超标，必须汇报公司主管领导组织分析处理。 2.1.7.6 袋收尘进口风温：
袋收尘进口风温太高时(进口风温控制在70～75 ℃ )，要适当降低磨出口风温，袋收尘进口风温太低<65 ℃ 时，有可能导致结露和糊袋，应适当提高磨出口风温。 2.1.7.7 袋收尘出口风温(出口风温>65 ℃ )
正常情况下出口风温略低于进口风温，若高于进口风温且持续上升，判断为袋收尘内着火，应迅速停止主排风机，关闭袋收尘进出口阀门，采取灭火措施：若出口风温低于进口风温比正常时差值大且差压上升，判断为袋收尘漏风应立即通知巡检员检查处理。保持袋收尘出口风温不要太低，以防结露糊袋。 2.1.7.8 煤粉仓锥部温度(6O～70 ℃ )
若出现异常持续升温，应通知巡检员检查。根据温升和现场检查情况，可采取及时投用二氧化碳灭火
装置，防止锥部温度继续升高的措施。
2.1.7.9 设备的正常生产过程中应随时注意观察煤磨、选粉机、排风机等设备的运转状况，尤其是转动部分的轴承温度变化情况，发现异常或温升超限应及时采取有效措施。 2.1.8 煤磨停运操作
2.1.8.1 煤磨正常停运操作步骤
(1)停止原煤输送组，确认原煤仓料位，如长时间停磨(预计8h以上)应将原煤仓放空，以防结块自燃; (2)同窑操、巡检员、化验室联系做好停磨准备;
(3)关小热风档板开度，开大冷风档板开度，调节给料机喂煤量至最小，降低煤磨出口温度;
(4)当煤磨出口温度下降至60℃时，关闭入磨热风档板，停煤磨高温风机，停磨喂料组，5～10min 后停磨主电机，如果较长时间停磨应将磨内积粉抽空 ;
(5)停磨20min后，通知巡检员检查袋收尘灰斗及煤粉输送设备内有无煤粉积存，抽空后可停风机设备组和煤粉输送设备组。
(6)关闭收尘器入口和出口档板，经常密切关注系统温度，防止系统着火。 (7)煤磨低压油泵在停磨后运转48h停运;
(8)停磨后按相关规程对系统进行检查，并注意以下几点： 1)确认入磨热风档板、袋收尘进口阀门，主排风机入口档板全关。
2)系统停运时间较长时，原则上应烧空煤粉仓，若因窑系统原因不能烧空时，视粉仓温度变化情况，适当充入氮气或二氧化碳;
3)停磨后，生料磨操作员仍需密切监视系统各点温度，现场应继续巡检。 2.1.8.2 煤磨紧急停运原因
当系统发生如下情况时，采取紧急停运措施： (1)系统发生重大人身、设备事故时; (2)袋收尘灰斗发生严重堵料时; (3)煤磨、袋收尘、煤粉仓着火时： (4)其它意外情况必须停磨时。 2.1.9 运行中的注意事项
(1)正常运行中，操作员应重点监视喂煤量、回粉量、主电机电流、磨机进出口温度、差压、选粉机电流和转数、热风档板、冷风档板、主排风机档板开度等参数，发现问题要及时分析和果断处理，使这些参数控制在合适的范围内，确保系统完全、稳定、优质、高效运行;
(2)操作过程中，要密切关注袋收尘灰斗锥部温度变化，温度大于65℃或过低时，通知巡检员检查灰斗下料情况，并采取必要的处理措施(如敲打等)直至正常;
(3)当系统出现爆燃、或其它紧急事故时，立即关闭入磨热风档板，进行系统紧急停运;
(4)尽量将两煤粉仓控制在高料位(85%左右)，勤观察煤粉仓顶部、锥部温度。锥部温度超过85℃且有上升趋势时，表明煤粉已经自燃，要采取紧急措施处理;
(5)在整个系统稳定运转的情况下，一般应避免调整选粉机各风门的开度，细度的调整主要是调整选粉机的转速，循环负荷必须控制在一定的范围内;
(6)无论在何种情况下，煤磨必须在完全静止状态下启动.严禁在筒体摆动的情况下启动; (7)严禁频繁启动煤磨。连续两次以上启动煤磨，必须取得电气技术人员同意方可操作;
(8)在煤磨启动前(预热过程中)和停运后最初一段时间内，一定要严格监视系统温升的变化，杜绝着火、爆燃现象的发生。
2.1.10 煤磨系统正常参数控制范围
(1)煤磨进口正常(最大)热风温度：300℃ (2)煤磨出口正常(最大)气体温度：70(80)℃ (3)煤磨进出口差压：1000～2500Pa
(4)煤磨袋收尘入口温度：小于80℃ (5)煤磨袋收尘出口温度：65～80℃ (6)煤磨主排风机进口风温：70℃ (7) 煤磨主排风机进口负压：7500Pa
浅析水泥厂煤粉制备系统防火防爆设计
0 引言
我国水泥熟料煅烧多采用煤粉作燃料，而煤粉浓度在爆炸下限浓度以上，有足够的氧气和足够的引燃能量时，极易引发火灾和爆炸事故。煤粉的爆炸特性见表1。
煤的挥发分也可用来近似判断煤粉的爆炸倾向性。一般情况下，煤的挥发分在25%以上易爆炸，挥发分在35%以上极易爆炸。因此，水泥厂煤粉制备系统的防火防爆设计尤为重要。
1水泥厂煤粉制备系统发生火灾爆炸的条件
1.1煤粉制备系统的流程与特征参数
球磨机或立磨煤粉制备系统流程分别见图
1、图2，其主要特征参数见表2。
1.2煤粉制备系统火灾爆炸的主要条件
(1)煤粉的浓度在爆炸下限浓度以上。由表
1、表2可知，水泥厂煤粉制备系统粉磨烟煤时，煤粉的浓度超过烟煤粉的爆炸下限浓度，容易发生爆炸。无烟煤粒度在100 m以下容易爆炸，水泥厂
粉磨煤粉的粒度在80 m以下的占85%～90%，在易爆炸范围。 (2)氧气的浓度。煤粉混合气体中氧气的浓度越高就越容易发生爆炸。一般情况下，水泥厂煤粉制备系统氧气浓度/Jx~Jz14%是相对安全的。使用篦冷机热风氧气浓度约为21%，是容易发生爆炸的;使用窑尾废气氧气浓度为5% 10%，是相对安全的。
(3)具有引燃能量。煤粉燃烧需要的引燃能量可以是系统的高温热能或者是直接火源。篦冷
机热风的温度为350～450℃，窑尾废气的温度为300～330℃。粉磨烟煤时，使用这两种气源其温度均在堆积煤粉尘的引燃温度以上，容易造成煤粉燃烧爆炸。粉磨无烟煤时，使用窑尾废气作为烘干热源是比较安全的，使用篦冷机热风依然存在高温引燃风险。直接火源可能有：篦冷机热风中夹带的高温熟料粉尘，堆积煤粉发生自燃，机械摩擦、碰撞或静电产生的火花，以及其它外部火源(焊渣、烟火)等。
2、防火防爆的设计措施
2.1工艺设计防爆措施
2.1.1减小爆炸可能性的预防措施
(1)选择合适的煤质。为避免煤粉的自燃和减小煤粉制备系统发生爆炸的风险，在煤质选择时，宜选择全硫含量小于2% 、挥发分小于30%的原煤，尽量避免使用挥发分在35%以上的原煤。无烟煤粉磨系统比烟煤粉磨系统的安全性高，应尽量选用无烟煤作为煅烧用煤。
(2)选择合适的工艺方案。水泥厂煤粉制备系统一般采用中间仓式系统，由中间仓分别向窑头和窑尾分解炉供煤。系统工艺方案选择，应根据窑的工艺要求和煤的品种、煤质等因素确定。
球磨机对煤的硬度适应性强，煤粉可以磨得更细，但系统电耗高、噪声大、安全性较低。立磨具有系统简单、烘干粉磨效率高、噪声小、电耗低、系统安全性较高等优点，应尽量选用。
为减小煤粉爆炸的可能性，当烧成采用无烟煤煅烧时，可以选择窑头篦冷机热风作为烘干热源;当烧成采用挥发分较高的烟煤时，宜选用窑尾废气作为烘干热源;当烧成采用褐煤时，应选用窑尾废气作为烘干热源。
在热风入磨前应设置除尘装置，以便减少煤粉的灰分，同时避免高温粉尘直接进入煤磨。
(3)设置必要的监测与控制装置：原煤仓下采用调速定量给料设备，原煤入磨前应有锁风装置;煤粉仓应设荷重传感器，锥体斜J 应大于7O。，下料应通畅。一般设计采用两个煤粉仓，两套煤粉计量、输送设备，分别向窑头和窑尾分解炉供煤;煤磨进出口应设温度监测装置;煤粉仓、除尘器上应设温度和一氧化碳监测及自动报警装置;热风入磨前应设置冷风调节阀，以便及时控制人磨风温。 (4)设计安全合理的控制参数。根据经验，粉磨烟煤时，入磨气体温度不宜超过230℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器人口气体和灰斗温度不应超过70℃ ;粉磨无烟煤时，人磨气体温度不宜超过300℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器人口气体和灰斗温度不应超过75℃。除尘器和煤粉仓内一氧化碳的浓度不应超过800 ppm。
煤粉太粗影响燃烧，煤粉太细容易爆炸。煤粉的细度一般控制在80 m筛余为10%一15%。无烟煤粉的细度可以控制细一些，烟煤粉的细度应当控制粗一些。 煤粉的水分太小会增加煤粉爆炸的风险，煤粉的水分太大会造成煤粉仓卸料和煤粉输送困难，影响窑的热工稳定。一般将煤粉的水分控制在1.0% ～1.5% 。
(5)减少煤粉的堆积。煤粉堆积容易白燃或被高温热气引燃，因此应避免煤粉在高温设备表 面和管道内的堆积。所有风管和溜子应尽量减少拐弯，输送煤粉的风管应尽量减少水平布置，上升段风管的斜度不宜小于60。;下降段风管的斜度不宜小于50。，不应小于45。。输送煤粉的风管其风速应控制在18～25m/s，风速不应低于16 m/s。选粉机、除尘器及所有非标风管应保温，防止结露和煤粉堆积。
(6)减少系统漏风。磨头、磨尾以及选粉机、收尘器、煤粉仓的卸料口均应设置锁风装置,系统所有设备、管道及煤粉仓应密封可靠，防止新鲜空气漏人系统内部，增加煤粉爆炸的风险。
(7)防止机械摩擦、碰撞或静电产生的火花。采用立磨的煤粉制备系统，应在原煤人磨前设置金属探测报 警装置和除铁装置。防止金属进入立磨，避免因机械摩擦和碰撞产生火花，甚至造成研磨部件的损坏。为防止静电积累产生放电火花，煤粉制备系统的所有设备和管道均应有可靠的接地，煤粉输送管道和煤粉秤的密封法兰应按规定安装等电位跨接线。
2.1.2防止爆炸范围扩大的控制措施
(1)煤磨收尘器人口设置快速截断阀。为了控制爆炸区域范围，阻止爆炸传播，应在煤磨除尘器人口设置停电状态下自动动作的快速截断阀，一般采用气动插板阀。
(2)煤粉仓、除尘器等重点设备设置气体灭火装置。煤粉仓和除尘器最易发生爆炸，必须设置
气体灭火装置。磨机、选粉机也应设气体灭火装置。
气体灭火系统有自动控制和手动控制两种方式。自动控制方式，将阀门控制与监测系统连锁，当系统发生异常时自动向危险区域释放惰性气体，能够及时消除火灾爆炸隐患;手动控制方式，需要操作人员根据系统检测参数和报警情况，手动控制阀门向危险区域释放惰性气体。水泥厂煤粉制备系统一般设计采用CO，气体灭火系统。气体灭火系统的设计应注意：通向各防护区的管道应分别设置控制阀门;控制阀门应集中布置，方便操作; 自动控制系统应设置自动、手动模式转换开关和手动控制阀门;系统应设置火灾报警装置;气瓶室应设置通风装置和应急照明。 (3)设置必要的防爆门和防爆阀。防爆门或防爆阀能够在设备内部压力增大时及时爆破、泄
压，起到保护设备的作用，同时还可以引导爆炸喷出物喷向相对安全的区域，减小爆炸危害的范围和损失。磨机、选粉机、煤粉仓、除尘器等容易发生爆炸的设备应设置防爆门或防爆阀。煤粉仓的防爆阀应设在仓顶一侧;管式煤磨系统一般应在磨头、磨尾、选粉机(粗粉分离器)顶部、收尘器人口管道上设置防爆阀;立式煤磨系统一般在立式煤磨与袋收尘器之间的管道上设置防爆阀。防爆阀的布置应避免爆炸后的煤粉喷向室内电气装置、楼梯口和主要通道。防爆阀应布置在需要保护的设备附近，并设置检修平台，便于定期检查和维修。
(4)选用煤磨专用的防爆型除尘器。煤磨系统除尘器应选用煤磨专用防爆型袋式除尘器，除尘器应有防燃、防爆、防雷、防静电及防结露措施。除尘器宜设在屋顶室外，减小火灾爆炸影响的范围。除尘器的防爆门应设检修平台，便于定期检查和维修。
2.2 电气设计安全措施
2.2.1火灾爆炸危险性分区
由于水泥厂煤粉制备系统强制要求采取通风、除尘、隔爆、抑爆、泄爆等一系列防爆控制措施，车间电气装置一般不会直接处于爆炸危险环境。《水泥工厂设计规范》将煤粉制备车间火灾爆炸危险分区划为22区，电气设计应执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。 2.2.2电气装置设计和选择
(1)电气装置的布置应避开火灾爆炸危险区域，机旁开关等电气装置应避免靠近易爆设备。
(2)煤粉是导电性粉尘，容易沉积在电气设备上。因此，煤粉制备系统电气设备(或装置)均应采用密闭型，并且有可靠的接地。电气设备易发热，易产生电火花，引燃堆积的煤粉尘。
(3)车间内的电机、电器和仪表的结构防护等级应为IP54，配电装置、接线盒的防护等级应为IP5X。
(4)照明灯具发热量大，局部温度高，煤粉沉积在灯具上容易产生爆燃，因此煤粉制备系统车
间内的照明应选用防爆型灯具。 2.2.3 电气线路布置
电缆的额定电压不应低于线路的额定电压，且不应低于500V。电气线路布置应避开煤粉仓顶、防爆阀或防爆门附近、油站上方等火灾爆炸危险区域，并应采取措施防止煤粉尘堆积。 2.2.4 防雷设计
煤粉制备车间含有22区爆炸危险场所，为第二类防雷建筑物。防雷设计可利用屋顶栏杆和屋面钢筋网作为接闪器，利用建筑框架柱内的钢筋作为引下线，采用基础接地体。作为防雷装置的金属构件之间应有可靠的焊接，保障电气贯通。屋顶布置的除尘器和风管，可不装接闪器，但应与屋面栏杆可靠连接。建筑物内的所有金属设备和管道均应就接地，防止雷电感应。 2.3建筑防火与消防设计
2.3.1建筑物火灾危险性类别和防火间距
煤粉制备车间建筑物火灾危险性类别为乙类，耐火等级应不低于二级。车间建筑应独立布
置，防火间距应符合《建筑设计防火规范》的规定。车间建筑与窑头点火油罐的防火间距不应小于12 m，与中控楼、中央化验室、氧气乙炔气瓶库、机电修工段、食堂、宿舍、招待所的防火间距不应小于25 m，与办公楼的防火问距不应小于50 m，与锅炉房的防火间距不应小于10 m 车间电气室和控制室宜独立设置或贴外墙布置。当贴外墙布置时，应采用耐火极限不低于3 h的非燃烧体隔墙. 2.3.2 厂房结构和安全疏散煤粉制备车间应尽量采用敞开式或半敞开式厂房结构，保持良好的通风并易于泄压。需要结构维护保温时，应采用易于泄压的门、窗和轻质墙. 体。车间应设有上下直通式楼梯，便于安全疏散。当采用封闭式结构时，应设置室外直通式楼梯，并应使每一层平面方便疏散到室外安全区域，厂房内的安全疏散距离不应大于30 m。
2.3.3消火栓的设置
煤粉制备车间应设置室外消火栓和室内消火栓。室外消火栓的数量应根据车间的建筑体积计算确定，一般布置在车间附近的道路旁边，其间距不应大于60 m。煤粉制备车间应在厂房内的每一层(包括屋顶煤磨收尘器旁)设置数量不少于两个的室内消火栓，配置规格统一的快接口、水带和水枪，应保证两支水枪可以同时到达任何部位。室内消火栓一般布置在厂房两侧靠近中间的内墙边，其间距不应大于30 m。
2.3.4 灭火器的配置
煤磨和煤粉仓旁应设置干粉灭火装置。根据建筑灭火器配置设计规范》，煤粉制备车间火灾种类和最小灭火器配置举例见表3。
灭火器的配置数量应通过计算确定，但每个计算单元不得少于2具，每个设置点的灭火器数量不宜多于5具。煤粉制备车间同时设有室内消火栓和气体灭火系统，灭火器的配置数量可以根据规定减配。煤磨、煤粉仓、选粉机、除尘器等场所，灭火器配置数量可在计算的基础上减半配置。
3 结束语
总而言之，煤粉的自燃、爆炸特性以及水泥厂煤粉制备系统的工艺特点，注定了该系统防火防爆设计的重要性。工程设计各专业均应采取有效措施，加强设备设施的安全设计，保障设备设施的本质安全，从源头上消除隐患，为水泥企业安全生产创造有利条件。
