水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

魏金華

(昌黎冀東水泥有限公司， 河北 秦皇島 066602)

水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

魏金華

(昌黎冀東水泥有限公司， 河北 秦皇島 066602)

水泥企業(yè)在生產(chǎn)過程中，離不開煤磨系統(tǒng)，煤磨系統(tǒng)在其中起到了非常關(guān)鍵的作用。由于煤磨系統(tǒng)在運行過程中，煤磨工序的使用存在一定的安全隱患，因而必須采取有效措施加以預(yù)防。本文中，筆者結(jié)合當前水泥廠生產(chǎn)的實際情況，首先分析了煤磨系統(tǒng)造成的主要危害，在此基礎(chǔ)上重點討論了煤磨系統(tǒng)安全生產(chǎn)的要點，希望能夠為今后相關(guān)問題的研究起到一定的參考作用。

水泥廠；煤磨系統(tǒng)；安全生產(chǎn)

0 引言

現(xiàn)階段，水泥工業(yè)是消耗大量燃料的工業(yè)，燃料費用占水泥生產(chǎn)成本的 20%左右。我國是一個水泥工業(yè)大國，對水泥的需求量很大，水泥生產(chǎn)過程中，煤是主要燃料。以煤作燃料的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)通常配有煤粉制備系統(tǒng)，在這個系統(tǒng)運行過程中始終蘊藏著某種自燃和爆炸的可能性和危險性。

1 煤磨系統(tǒng)主要危害

縱觀當前水泥工廠煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)的實際情況，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危害主要有兩個方面，一個是自燃引發(fā)的危害，另一個是爆炸引發(fā)的危害。1.1自燃

通常情況下，自燃又稱之為“陰燃”或者“悶火”。水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運行期間，需要使用到大量的燃煤，通常燃煤都會提前備好，以防止因為煤的補充不足而引發(fā)系統(tǒng)問題。因此，水泥工廠需要儲存一定量燃煤，在燃煤存儲過程中，煤會與空氣發(fā)生接觸，產(chǎn)生氧化作用，發(fā)生化學反應(yīng)。大量的煤堆積在一起，氧化作用會非常強，氧化放熱的速率會保持在較高的狀態(tài)。如果放熱速率無法有效控制而超過散熱速率，自燃現(xiàn)象便會產(chǎn)生。

1.2 爆炸

水泥企業(yè)生產(chǎn)時，需要對燃煤進行研磨，由于煤粉較細，如果密閉收塵效果不好，粉末狀煤粉就會懸浮在空氣中，與空氣產(chǎn)生“親密”接觸，一旦引燃將會立即發(fā)生氧化反應(yīng)，從而造成爆炸。水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運行時爆炸的出現(xiàn)與煤粉濃度、環(huán)境溫度以及氧氣含量有著直接的關(guān)系。相關(guān)研究表明，煤粉發(fā)生爆炸時其濃度的下限點為13g/m3，溫度在60℃以上就會存在爆炸威脅。對于水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)中控操作與現(xiàn)場工人而言，必須要嚴格根據(jù)標準規(guī)范操作，以降低爆炸的可能性。

2 水泥工廠煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

2.1 把握好生產(chǎn)過程中要點

水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)運行時，工作人員必須要把握生產(chǎn)中的要點，具體包括以下幾個方面：首先，燃煤堆的堆放。在設(shè)計燃料堆棚時，必須要對煤的粗細程度進行研究，同時還要分析煤的揮發(fā)分情況，并在管理中落實相關(guān)要求和規(guī)定。通常情況下，很細并且揮發(fā)分很高的煤堆應(yīng)當壓實并且限制高度。其次，穩(wěn)定狀態(tài)的維持。穩(wěn)定狀態(tài)的維持主要指通過常規(guī)檢查確定儀表良好運行以及相關(guān)設(shè)備功能完善。再有，控制好煤磨系統(tǒng)廢氣的排放。應(yīng)通過常規(guī)性檢查控制系統(tǒng)漏風，這樣做的目的是避免生產(chǎn)過程中的過熱起火。還有，如果烘干條件得到滿足，應(yīng)當在最低溫度環(huán)境下操作煤磨，磨機進口溫度的控制需要根據(jù)揮發(fā)分比例的不同盡可能地限定在200-250℃范圍內(nèi)。同時，要對原煤倉及煤粉倉的一氧化碳濃度進行監(jiān)測，通過對一氧化碳濃度檢測，可以及早發(fā)現(xiàn)問題并進行預(yù)防，磨機操作要有一氧化碳濃度的聯(lián)鎖控制。最后，安裝防爆閥門。防爆閥門的安裝過程中，必須要有專業(yè)人員參與，以保證防爆閥門能夠正常發(fā)揮作用。

2.2 正確使用高危燃料

以當前的生產(chǎn)技術(shù)水平來看，燃料是水泥工廠生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分。水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運行過程中，會涉及到一定高危燃料的使用。何為高危燃料？所謂高危燃料用科學術(shù)語解釋是：空氣干基揮發(fā)分在 36%以上的燃料。那么，什么又是高危操作呢？高危操作是指操作粉磨揮發(fā)分在 20%以上的燃料。由于高危燃料的使用要求非常高，如果使用不合理、不科學，極易引發(fā)自燃和爆炸危險。因此，煤磨系統(tǒng)工作人員可以根據(jù)高危燃料和高危操作的含義，做好以下幾個方面的工作。(1)利用專業(yè)第三方設(shè)備對系統(tǒng)的防爆壓力進行檢測；(2)每一個泄爆閥門必須要保持在自復(fù)位型狀態(tài)，同時還要引至室外；(3)正確使用并檢查磨機、收塵器等裝置；(4)對燃料特性進行檢驗，如粉塵氣體與其表面接觸的著火溫度、燃料粉塵氣體中含氧量等。粉塵氣體與表面溫度接觸的著火溫度測定可以用于確定磨機進口氣體溫度報警值并設(shè)定聯(lián)鎖，燃料粉塵氣體中含氧量測定，可用于設(shè)定收塵器出口氧含量值。(5)只使用液態(tài)散裝罐存儲二氧化碳的滅火系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)還要能夠進行遠程控制操作。2.3正確控制溫度

前文筆者已經(jīng)提及到，水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運行過程中存在的安全威脅主要有自燃和爆炸兩種，會給工人的安全和企業(yè)財產(chǎn)安全造成嚴重威脅。煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)運行時，一定要降低煤磨系統(tǒng)爆炸或火災(zāi)風險，因而必須要對溫度進行嚴格的控制，一般包括以下兩個方面：正常操作下的高位報警溫度和極限閥門關(guān)閉溫度。溫度的控制操作必須正確，應(yīng)將煤磨系統(tǒng)運行時的溫度控制在標準范圍內(nèi)。高位報警溫度指的是達到承受極限時的溫度，如果超過極限范圍，系統(tǒng)閥門將會自動關(guān)閉。極限溫度將是誘發(fā)自燃或爆炸的導(dǎo)火索，控制好極限溫度能夠降低自燃或爆炸發(fā)生的可能。目前，高位報警溫度一般設(shè)定為65℃，極限溫度設(shè)定為75℃。2.4原煤處理及煤堆控制

為了避免煤堆自燃，在20℃以上存儲的原煤，存期與揮發(fā)分的關(guān)系一般為：揮發(fā)分≤15%的原煤及無煙煤、石油焦，存儲期4個月；15%＜揮發(fā)分≤25%的原煤，存儲期2-3個月；25%＜揮發(fā)分≤35%的原煤，存儲期1個月；揮發(fā)分＞35%的原煤，存儲期 1-4個周。另外，水泥工廠原煤堆的高度控制需要遵循一定的原則。15%＜揮發(fā)分≤25%的煤度堆高度控制在8-10m；25%＜揮發(fā)分≤35%的煤堆高度控制在6-8m；揮發(fā)分＞35%的煤堆高度控制在6m以下。

2.5 防止自燃的對策

首先，煤的堆放應(yīng)當符合標準要求，切忌“分崩離析”，堅持“堆成水平層”的原則，有條件的企業(yè)可用煤料輥壓機壓實，杜絕孔隙出現(xiàn)，防止空氣進入發(fā)生氧化反應(yīng)。其次，防止原煤存儲和使用過程中形成死料區(qū)。另外，煤粉倉應(yīng)當進行有效處理，可以在死料區(qū)設(shè)置一定的角度，保證死料區(qū)光滑、平整。再有，控制好煤風管和水平面的夾角，采用水平管道。需要注意的是，為了防止煤粉因角度過平出現(xiàn)積存問題，特殊情況下可以考慮設(shè)置一定的夾角，但是夾角的角度必須要科學合理，最大不能超過5°。還有，在煤粉倉上部和集塵斗中裝設(shè)溫度監(jiān)控裝置，這樣能夠更好地實現(xiàn)對溫度的監(jiān)控，防止煤粉制備系統(tǒng)中發(fā)生自燃現(xiàn)象。同時，在煤粉制備過程中如果粉磨和收塵系統(tǒng)發(fā)生自燃現(xiàn)象，可以采取降低入磨氣體溫度和喂入大量冷煤的方法進行滅火。最后，在煤磨廠房裝設(shè)泡沫滅火裝置，用在磨機的進料端和收塵器上，但是不能用在煤粉倉中，以防止泡沫滅火裝置中的泡沫和煤粉混合，影響到煤粉的純度。如果粉煤倉發(fā)生自燃現(xiàn)象，可打入二氧化碳，使得粉煤倉處于缺氧狀態(tài)，防止進一步燃燒。

2.6 防止爆炸的對策

通常情況下，水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運行發(fā)生爆炸需要滿足一定的條件：第一，可燃性物質(zhì)高度分散；第二，空氣中可燃性物質(zhì)的濃度超過了可爆炸范圍；第三，可爆氣炸體達到危險量；第四，火源存在。如果不能同時滿足以上條件，爆炸便不會發(fā)生。應(yīng)建立防爆閥定期檢查制度，防爆閥通常采用鋁質(zhì)薄板，當薄板為Φ 600mm、厚0.5mm時，破裂壓力為23-29kpa，當薄板為Φ600mm、厚0.3mm時，破裂壓力為11-15kpa。另外，煤粉制備系統(tǒng)的收塵應(yīng)當采用防爆帶式袋式收塵器。

3 結(jié)語

綜上所述，水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)非常重要，但是由于各種主客觀因素的存在，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中仍然存在一定的安全威脅，主要表現(xiàn)為自燃和爆炸。為了保證生產(chǎn)的安全性，一定要把握好生產(chǎn)過程中的要點，正確使用高危燃料并做好溫度等方面的控制，從自燃和爆炸的誘發(fā)因素出發(fā)，采取相應(yīng)預(yù)防措施，以降低自燃和爆炸發(fā)生的可能性。

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1007-6344（2017）09-0013-01

魏金華（1968-10），男，河北省衡水市，工程師，本科，研究方向：水泥工藝