煤粉制备系统的安全防爆措施

2016-03-13闫志新吉林市132002

化工管理 2016年10期

关键词：粉煤制粉磨煤机

闫志新（吉林市， 132002）

煤粉制备系统的安全防爆措施

闫志新（吉林市， 132002）

文章着重分析了煤粉自身特性以及引发爆炸的具体条件，并对煤粉制备系统的爆炸原因进行了研究，最终提出了具体的安全防爆措施，目的就是确保煤粉制备系统的正常运行。

煤粉制备系统；安全防爆；措施

众所周知，煤粉制备系统在煤烧或者是气煤混烧回转窑活性石灰的生产线当中始终发挥着重要的作用。目前阶段，虽然已经采取了现代化的技术以及新型的材料和设备，但是，此系统在活性石灰的整个生产线当中仍然是出现事故最频繁的，轻的会损坏设备，导致生产受到影响，而严重的则会引起人员的伤亡。由此可见，对系统事故的预防已经成为当前生产厂煤粉制备车间工人亟待解决的问题。

1 粉煤的特性与自然爆炸条件

所谓的煤粉制粉系统，其实是具有代表性的一种燃料粉碎系统。其中，所生产的煤粉主要是不规则形状颗粒所组成的，其具体的尺寸在0-50μm［1］。因为煤粉本身流动性比较好，所以，能够在极小孔隙当中流过。如果是积存煤粉同空气当中的氧进行长期地接触并出现氧化，就会出现发热的现象，使得温度不断升高，进而加快煤粉氧化。一旦散热情况不理想，就会导致氧化的过程加剧，最终温度达到煤燃点引发煤粉自燃。对设备造成严重损坏，影响生产，出现严重的人员伤亡。

然而，煤粉爆炸其本质就是强烈燃烧，在短时间内大量的煤粉燃烧，出现大量的高温烟气，并且由于急速的膨胀而出现压力波和冲击力等。对粉煤爆炸产生影响的因素有很多，像煤粉的细度、温度与湿度、气粉混合物浓度等等。通常情况来讲，如果挥发分含量不超过10%并不存在爆炸的隐患，但是，一旦超过25%就很容易引起自燃，也在一定程度上增加了爆炸的可能。

如果煤粉过细就更容易引发自燃或者是爆炸，若是粗煤粉，其爆炸的几率就不会很大，煤烟的粒度如果超出0.1mm就极其不容易爆炸。

其中，对于煤粉爆炸产生较大影响的因素就是粉煤浓度。根据实践可以表明，最危险的粉煤浓度就是1.2～2.0kg/m3，如果不在此范围内就能够降低爆炸几率［2］。然而，在实际的运行过程当中，必然会遇到危险浓度，而且制粉设备当中所沉积的煤粉，其自燃性通常都是引发爆炸的火源。

根据燃烧以及爆炸的具体条件，只有在氧化剂、可燃性物质以及点燃源同时具备的情况下才能够引发燃烧或者是爆炸。由此可见，爆炸条件有三个：第一，积存一定的燃料与助燃空气；第二，空气与燃料混合物浓度处于爆炸的极限范围内；第三，点火能源充足。所以，只要在实际的生产过程当中，采取具体的措施避免以上三个条件的同时存在，就能够有效地避免制粉系统发生爆炸。

2 煤粉制备系统爆炸的原因

第一，煤粉的细度、燃煤成分以及煤风浓度。在煤粉爆炸前期通常都是自燃。如果一定浓度煤风气流同积粉的自燃点相接触，就是加快自燃速度，进而出现燃烧现象。同时，与明火接触的煤风气流，其爆炸的几率相当高。此外，出现流动煤粉爆炸现象的主要原因就是煤风气流含氧量和混合物浓度与温度以及煤粉的细度。

第二，磨煤机入口的积煤自燃。一般情况下，磨煤机处的积煤主要位于入口的上部管道、热风管道以及动态选粉机返粉的接口位置，在运行的过程中，很难通过人工来对积煤进行清除。而在制粉系统停止运行的时候，就会因为磨煤机的入口风门不严密，使得漏出的热风将磨煤机入口处的温度超过100摄氏度，进而导致积煤引发燃烧的几率增加，而燃烧煤进入到磨煤机以后必然会出现爆炸。此外，因为磨煤机的入口光滑程度不高，甚至有夹层，所以也同样会导致积煤燃烧［3］。

第三，热风门出现内漏。如果密封制备的系统，其启动与停止相对频繁，就很容易导致热风的阀门出现磨损。甚至有时候，磨机停车的时候只能将热风门关闭三成到四成左右，导致大量的热风出现内漏现象，使得磨煤机内部的存煤出现自燃，而后再次启动的时候就会使得制粉系统出现爆炸。

第四，动态选粉机的积粉出现自燃。动态选粉机的积粉通常情况下存在于选粉机的入口与出口处。其入口因为流通的面积增加，而风粉的气流流速不断下降，所以，提高了积粉自燃的几率。而在出口处，如果煤粉收粉器同选粉机连接管道相对平缓，而且不会在收粉器入口上侧来进风，所以，很容易形成积粉。如果磨煤机的出口温度超标，就会引起爆炸。

第五，煤粉仓与收粉器以及煤风管道系统的漏风。因为煤粉自身流动性比较好，所以能够流过极小空隙。如果上述系统的密封效果不理想，就很容易在缝隙位置形成积粉，若条件配备齐全，很容易导致煤粉的爆炸。

第六，防爆门的设计问题。如果防爆门的面积比较小，其结构的设计不理想，一旦制粉的系统出现爆炸，爆炸气流导出就具有一定的难度，如果开口的方向相面对近距离的电缆，就很容易出现事故，对设备造成严重的损坏，甚至是人员的伤亡。

第七，运行工作人员的操作不合理。在制粉系统实际运行的过程中，如果运行工作人员对磨煤机出口的风粉混合物温度控制的不合理，就会频繁出现超温的情况。因为磨煤机运行的过程是变工况的运行，所以，一旦出口的温度控制不合理，就会导致温度超出极限而引发粉煤爆炸。

3 煤粉制备系统的安全防爆措施

要想确保煤粉制备系统的安全，改变煤粉流性质是不可能的，所以，只有保证不出现火源，才能够实现磨煤机系统防爆。以下是具体的安全防爆措施。

在煤粉制备系统实际运行的过程中，不允许启动近路风，并且将磨煤机的出口温度控制在60～70℃范围内［4］；煤粉制备系统的运行应重视磨煤机的电流以及风温和风压变化情况，避免磨煤机在异常的工况之下进行运行；在煤粉制备系统启动之前或者是对其入口积煤进行清理的时候，一定要保证入口不存在积煤并且着火以后再进行；一旦发现入口积煤着火，则应该停止机器的运行，并向其供煤，将火压住，若压火的作用没有效果，需要通过蒸汽消防，而后对入口的积煤进行处理；若粉煤制备的系统停止运行，一定要将磨煤机的入口温度控制在150℃以下，给煤机停止运行，开始抽粉，并且时间至少是15分钟，而且抽粉的时候应该控制机器出口温度，应低于70℃；每班需要对粉煤制备系统进行至少一次的全面检查，一旦发现问题应及时进行检修处理，进而确保煤粉制备系统的严密；在粉仓正常运行的过程中，其平均粉位应高于下料位计，如果粉仓的温度达到72℃，应及时将氮气充入或者是进行降粉处理，保证粉仓处于理想状况运行；在制粉系统的运行过程中，应始终保证粉仓的吸潮管通畅，并且吸潮阀门的开关正常，使其处于全开的位置，只要制粉系统或者是粉仓降粉的时候，一定要保证吸潮阀关闭；煤粉的细度应被控制在规定范围之内；严格监督并且不允许外来的火源进入［5］；积极贯彻并落实停窑粉仓的放空等制度；保证煤粉制备车间清洁工作的质量，避免制粉系统或者是煤粉仓爆炸之后喷出热气而出现二次爆炸的现象；检查以及处理积粉的时候，需要工作人员佩戴防护用品，缓慢地打开孔门；对磨煤机的入口积煤情况进行定期地检查；如果煤粉仓放粉或者是由煤粉在粉仓外堆放，一定要注重巡视与监护工作，不允许明火作业，并将积粉进行及时清除。