水泥廠煤粉制備系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行

何 亮 陳 鵬 高海榮

(陜西北元化工集團股份有限公司， 陜西 榆林 719319)

0 引言

進入二十一世紀(jì)以后中國的工業(yè)化進程取得了新的發(fā)展，水泥制造業(yè)隨之得到了巨大的進步，在實際的運營中如何保障安全生產(chǎn)穩(wěn)定運行一直以來都是困惑著從業(yè)者的一個重要課題。特別是煤粉制備系統(tǒng)更是發(fā)生火災(zāi)、粉塵爆炸、造成重大損失的重災(zāi)區(qū)，因此可以說本文的研究是具有一定的現(xiàn)實意義的。

1 煤粉制備系統(tǒng)發(fā)生爆炸的原因

1.1 煤粉氧氣混合物濃度過大

新型干法水泥的用煤,在制成煤粉的過程中,是否產(chǎn)生爆炸主要和煤粉的濃度、細(xì)度、揮發(fā)份含量有關(guān)。混合氣體中煤粉的爆炸濃度:煤粉制備系統(tǒng)中氣體含塵濃度為500～1000g/m3,在易燃易爆范圍內(nèi)。煤粉在與空氣結(jié)合之后形成的物質(zhì)一旦濃度到達(dá)一定的標(biāo)準(zhǔn)，遇到明火或者是火花，將會發(fā)生剎那間的燃燒帶來溫度的升高，而后壓力不斷的增大最終完成爆炸。爆炸事故一旦發(fā)生，影響的就不僅僅是生產(chǎn)系統(tǒng)的正常運行，更可能對工作人員的生命安全產(chǎn)生威脅。

1.2 充足的氧氣

眾所周知，燃燒現(xiàn)象是一種劇烈的氧化反應(yīng)，也就是說這個過程是離不開氧氣的參與的。一般來說，氧氣濃度如果不足14%，燃燒過程中氧氣的供應(yīng)就會中斷難以發(fā)生進一步的燃燒。然而一旦氧氣濃度大于這個標(biāo)準(zhǔn)，就可能會發(fā)生粉塵爆炸。

1.3 引燃(爆)能量

在煤粉的制備過程中，能夠引起爆炸燃燒的能量來源就是火花或者是明火。而能夠產(chǎn)生明火或者是火花的原因如下:熱風(fēng)引起的高溫、煤粉自身的大批量堆積造成的氧化升溫、靜電放電過程產(chǎn)生的火花。另外，燃料在與氧氣接觸的過程中，實際上也是在進行著緩慢的氧化反應(yīng)，這個過程也是在放熱的，在這種情況下假如燃料堆放的過于厚重，那么必定會存在某個部分的熱量聚集，最終造成升溫并且燃燒。而這個過程如果進一步的加劇，就可能發(fā)生破壞力極強的爆炸事故。

2 水泥廠煤粉制備系統(tǒng)安全運行探討

2.1 技術(shù)方面

2.1.1 選擇合適的工藝方案

水泥廠煤粉制備系統(tǒng)在運行中通常應(yīng)用的都是鋼板錐形筒倉，也就是說系統(tǒng)通過螺旋輸送機鉸刀將煤粉分別儲存至窯頭、窯尾錐形筒倉，然后分別向回轉(zhuǎn)窯、分解爐提供煤粉。在進行工藝方案的選擇的過程中，需要對窯的具體情況進行分析，并且考慮到煤的質(zhì)量的影響。球磨機在應(yīng)用的時候，能夠很好的適應(yīng)各種各樣的煤質(zhì)，制造出更加細(xì)致的煤粉，然而其存在的問題也是比較明顯的，在運行的時候往往需要更多的電力能源進行支撐并且極易發(fā)生安全事故。而煤立磨則有著比較優(yōu)良的性能，在保證煤粉的質(zhì)量的前提下更加安全，所以一般情況下都盡量選擇煤立磨進行應(yīng)用。為了盡可能的縮小煤粉爆炸的幾率，可以應(yīng)用窯頭篦冷機熱風(fēng)來進行烘干。

2.1.2 防止機械摩擦、碰撞或靜電產(chǎn)生的火花

采用立磨的煤粉制備系統(tǒng)，應(yīng)在原煤入磨前設(shè)置金屬探測報警裝置和除鐵裝置。防止金屬進入立磨，避免因機械摩擦和碰撞產(chǎn)生火花，甚至造成研磨部件的損壞。為防止靜電積累產(chǎn)生放電火花，煤粉制備系統(tǒng)的所有設(shè)備和管道均應(yīng)有可靠的接地，煤粉輸送管道和煤粉秤的密封法蘭應(yīng)按規(guī)定安裝等電位跨接線。設(shè)置必要的防爆門和防爆閥。防爆門或防爆閥能夠在設(shè)備內(nèi)部壓力增大時及時爆破、泄壓，起到保護設(shè)備的作用，同時還可以引導(dǎo)爆炸噴出物噴向相對安全的區(qū)域，減小爆炸危害的范圍和損失。磨機、選粉機、煤粉倉、除塵器等容易發(fā)生爆炸的設(shè)備應(yīng)設(shè)置防爆門或防爆閥。煤粉倉的防爆閥應(yīng)設(shè)在倉頂一側(cè)；管式煤磨系統(tǒng)一般應(yīng)在磨頭、磨尾、選粉機（粗粉分離器）頂部、收塵器入口管道上設(shè)置防爆閥；立式煤磨系統(tǒng)一般在立式煤磨與袋收塵器之間的管道上設(shè)置防爆閥。防爆閥的布置應(yīng)避免爆炸后的煤粉噴向室內(nèi)電氣裝置、樓梯口和主要通道。防爆閥應(yīng)布置在需要保護的設(shè)備附近，并設(shè)置檢修平臺，便于定期檢查和維修。選用煤磨專用的防爆型除塵器。煤磨系統(tǒng)除塵器應(yīng)選用煤磨專用防爆型袋式除塵器，除塵器應(yīng)有防燃、防爆、防雷、防靜電及防結(jié)露措施。除塵器宜設(shè)在屋頂室外，減小火災(zāi)爆炸影響的范圍。除塵器的防爆門應(yīng)設(shè)檢修平臺，便于定期檢查和維修。

2.2 制度方面

煤粉制備系統(tǒng)在整個水泥廠的運行中都是發(fā)揮著極為重要的作用的，其危險性也是最大的，假如監(jiān)督管理上出現(xiàn)了問題，那么很可能造成后果非常嚴(yán)重的安全事故，造成水泥廠的巨大經(jīng)濟損失甚至可能影響到工作人員的人身安全。因此通過制度進行操作流程的規(guī)范等等，是我們今后工作的重中之重。首先，建立安全組織機構(gòu)。必須要盡快的建立健全安全生產(chǎn)管理組織機構(gòu)，建立以生產(chǎn)車間主要負(fù)責(zé)人作為第一責(zé)任人的管理體制，要定期、定時、定專人進行安全生產(chǎn)的檢查，貫徹落實一系列的安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)流程，嚴(yán)格遵守法律法規(guī)，嚴(yán)格的要求工作中的每一個操作流程。其次，開展安全教育。必須提升對崗位人員的培訓(xùn)力度，把安全生產(chǎn)的意識深入到每個一線工作者心中，把煤粉爆炸的可能影響因素傳達(dá)給他們，定期的進行安全生產(chǎn)意識的考核，確保員工的安全生產(chǎn)思想不滑坡，才能保證實際工作的安全平穩(wěn)進行。第三，開展安全檢查。必須要嚴(yán)格的遵守煤粉制備系統(tǒng)的安全操作要求，對危險源進行分析，找到控制安全隱患的最佳方式，制定出最具有實效性的管理體系。對原煤堆場、料倉、布袋收塵器等可能會出現(xiàn)安全問題的區(qū)域進行重點的排查，從根本上杜絕發(fā)生安全問題的可能性。

2.3 合理的工藝布置

想要真正確保煤粉制備系統(tǒng)的安全運行，把煤粉爆炸的幾率降到最低，我們必須要選擇合理的工藝布置，考慮到危險區(qū)域工作人員的防護。設(shè)置隔離區(qū)。把高溫和高壓可能帶給工作人員的危險隔離開來。檢修通道必須要保證能夠滿足多人并排通行的寬度，這樣一旦出現(xiàn)不安全情況也可以快速逃離。在生產(chǎn)車間必須要設(shè)置逃生樓梯，檢修樓梯也不能坡度太大否則可能出現(xiàn)跌落。煤立磨停止運行后需要保持其余設(shè)備運行直到煤粉排空，這樣才能夠確保煤粉爆炸的幾率降到最低。除此之外，煤粉在溫度大于八十?dāng)z氏度的時候，就會發(fā)生干餾產(chǎn)生一氧化碳?xì)怏w，而系統(tǒng)中的溫度又在不斷的升高，這樣一來一氧化碳的量就會越來越多，假如我們不能很好的控制一氧化碳的產(chǎn)生和速度，那么一旦一氧化碳的量達(dá)到了一定的濃度，再加上煤粉到達(dá)燃點，很可能就會發(fā)生煤粉的劇烈燃燒，甚至是發(fā)生爆炸，對系統(tǒng)自身造成破壞的同時也影響到工作人員的生命安全。為了有效的避免這種問題的出現(xiàn)，我們需要加大檢測安全裝置和滅火裝置的應(yīng)用力度，如一氧化碳?xì)怏w檢測分析儀、溫度監(jiān)控儀以及二氧化碳自動滅火系統(tǒng)等等，都是行之有效的選擇。

2.4 加強操作維護

煤粉在濃度堆積到一定程度的時候就可能發(fā)生爆炸帶來嚴(yán)重的后果，因此水泥廠的煤粉制備系統(tǒng)工作中，除了要分析如何降低爆炸可能性，還需要分析怎樣保證操作維護質(zhì)量。具體來說，必須提升員工的安全操作能力，各項機械設(shè)備在開啟和停止的時候必須遵守相關(guān)的操作流程。設(shè)計專門的監(jiān)督管理崗位，選派具有實際經(jīng)驗的工作人員對操作流程進行巡檢，一旦發(fā)現(xiàn)問題必須第一時間進行處理，從而確保整體生產(chǎn)的安全性能，這不但是對水泥廠運行負(fù)責(zé)，更是為崗位人員的人身安全負(fù)責(zé)。

3 結(jié)語

總之，水泥廠煤粉制備系統(tǒng)中存在很多安全隱患，稍有不慎，就會發(fā)生嚴(yán)重的自燃、爆炸事故，給人們的生命財產(chǎn)安全帶來巨大的損失。所以，我們需要對引起爆炸事故的因素進行深入研究，并且要從多個角度進行防范，最大限度地確保煤粉制備系統(tǒng)的安全，從而能夠降低事故發(fā)生的幾率。

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