水泥厂煤粉制备系统安全稳定运行

何 亮 陈 鹏 高海荣

(陕西北元化工集团股份有限公司， 陕西 榆林 719319)

0 引言

进入二十一世纪以后中国的工业化进程取得了新的发展，水泥制造业随之得到了巨大的进步，在实际的运营中如何保障安全生产稳定运行一直以来都是困惑着从业者的一个重要课题。特别是煤粉制备系统更是发生火灾、粉尘爆炸、造成重大损失的重灾区，因此可以说本文的研究是具有一定的现实意义的。

1 煤粉制备系统发生爆炸的原因

1.1 煤粉氧气混合物浓度过大

新型干法水泥的用煤,在制成煤粉的过程中,是否产生爆炸主要和煤粉的浓度、细度、挥发份含量有关。混合气体中煤粉的爆炸浓度:煤粉制备系统中气体含尘浓度为500～1000g/m3,在易燃易爆范围内。煤粉在与空气结合之后形成的物质一旦浓度到达一定的标准，遇到明火或者是火花，将会发生刹那间的燃烧带来温度的升高，而后压力不断的增大最终完成爆炸。爆炸事故一旦发生，影响的就不仅仅是生产系统的正常运行，更可能对工作人员的生命安全产生威胁。

1.2 充足的氧气

众所周知，燃烧现象是一种剧烈的氧化反应，也就是说这个过程是离不开氧气的参与的。一般来说，氧气浓度如果不足14%，燃烧过程中氧气的供应就会中断难以发生进一步的燃烧。然而一旦氧气浓度大于这个标准，就可能会发生粉尘爆炸。

1.3 引燃(爆)能量

在煤粉的制备过程中，能够引起爆炸燃烧的能量来源就是火花或者是明火。而能够产生明火或者是火花的原因如下:热风引起的高温、煤粉自身的大批量堆积造成的氧化升温、静电放电过程产生的火花。另外，燃料在与氧气接触的过程中，实际上也是在进行着缓慢的氧化反应，这个过程也是在放热的，在这种情况下假如燃料堆放的过于厚重，那么必定会存在某个部分的热量聚集，最终造成升温并且燃烧。而这个过程如果进一步的加剧，就可能发生破坏力极强的爆炸事故。

2 水泥厂煤粉制备系统安全运行探讨

2.1 技术方面

2.1.1 选择合适的工艺方案

水泥厂煤粉制备系统在运行中通常应用的都是钢板锥形筒仓，也就是说系统通过螺旋输送机铰刀将煤粉分别储存至窑头、窑尾锥形筒仓，然后分别向回转窑、分解炉提供煤粉。在进行工艺方案的选择的过程中，需要对窑的具体情况进行分析，并且考虑到煤的质量的影响。球磨机在应用的时候，能够很好的适应各种各样的煤质，制造出更加细致的煤粉，然而其存在的问题也是比较明显的，在运行的时候往往需要更多的电力能源进行支撑并且极易发生安全事故。而煤立磨则有着比较优良的性能，在保证煤粉的质量的前提下更加安全，所以一般情况下都尽量选择煤立磨进行应用。为了尽可能的缩小煤粉爆炸的几率，可以应用窑头篦冷机热风来进行烘干。

2.1.2 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，应在原煤入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。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、收尘器入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。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 制度方面

煤粉制备系统在整个水泥厂的运行中都是发挥着极为重要的作用的，其危险性也是最大的，假如监督管理上出现了问题，那么很可能造成后果非常严重的安全事故，造成水泥厂的巨大经济损失甚至可能影响到工作人员的人身安全。因此通过制度进行操作流程的规范等等，是我们今后工作的重中之重。首先，建立安全组织机构。必须要尽快的建立健全安全生产管理组织机构，建立以生产车间主要负责人作为第一责任人的管理体制，要定期、定时、定专人进行安全生产的检查，贯彻落实一系列的安全生产标准流程，严格遵守法律法规，严格的要求工作中的每一个操作流程。其次，开展安全教育。必须提升对岗位人员的培训力度，把安全生产的意识深入到每个一线工作者心中，把煤粉爆炸的可能影响因素传达给他们，定期的进行安全生产意识的考核，确保员工的安全生产思想不滑坡，才能保证实际工作的安全平稳进行。第三，开展安全检查。必须要严格的遵守煤粉制备系统的安全操作要求，对危险源进行分析，找到控制安全隐患的最佳方式，制定出最具有实效性的管理体系。对原煤堆场、料仓、布袋收尘器等可能会出现安全问题的区域进行重点的排查，从根本上杜绝发生安全问题的可能性。

2.3 合理的工艺布置

想要真正确保煤粉制备系统的安全运行，把煤粉爆炸的几率降到最低，我们必须要选择合理的工艺布置，考虑到危险区域工作人员的防护。设置隔离区。把高温和高压可能带给工作人员的危险隔离开来。检修通道必须要保证能够满足多人并排通行的宽度，这样一旦出现不安全情况也可以快速逃离。在生产车间必须要设置逃生楼梯，检修楼梯也不能坡度太大否则可能出现跌落。煤立磨停止运行后需要保持其余设备运行直到煤粉排空，这样才能够确保煤粉爆炸的几率降到最低。除此之外，煤粉在温度大于八十摄氏度的时候，就会发生干馏产生一氧化碳气体，而系统中的温度又在不断的升高，这样一来一氧化碳的量就会越来越多，假如我们不能很好的控制一氧化碳的产生和速度，那么一旦一氧化碳的量达到了一定的浓度，再加上煤粉到达燃点，很可能就会发生煤粉的剧烈燃烧，甚至是发生爆炸，对系统自身造成破坏的同时也影响到工作人员的生命安全。为了有效的避免这种问题的出现，我们需要加大检测安全装置和灭火装置的应用力度，如一氧化碳气体检测分析仪、温度监控仪以及二氧化碳自动灭火系统等等，都是行之有效的选择。

2.4 加强操作维护

煤粉在浓度堆积到一定程度的时候就可能发生爆炸带来严重的后果，因此水泥厂的煤粉制备系统工作中，除了要分析如何降低爆炸可能性，还需要分析怎样保证操作维护质量。具体来说，必须提升员工的安全操作能力，各项机械设备在开启和停止的时候必须遵守相关的操作流程。设计专门的监督管理岗位，选派具有实际经验的工作人员对操作流程进行巡检，一旦发现问题必须第一时间进行处理，从而确保整体生产的安全性能，这不但是对水泥厂运行负责，更是为岗位人员的人身安全负责。

3 结语

总之，水泥厂煤粉制备系统中存在很多安全隐患，稍有不慎，就会发生严重的自燃、爆炸事故，给人们的生命财产安全带来巨大的损失。所以，我们需要对引起爆炸事故的因素进行深入研究，并且要从多个角度进行防范，最大限度地确保煤粉制备系统的安全，从而能够降低事故发生的几率。

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