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煤粉制備系統(tǒng)的安全防爆措施

文檔作者：閆志新		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年11月15日
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2016年04月 | 127
眾所周知，煤粉制備系統(tǒng)在煤燒或者是氣煤混燒回轉(zhuǎn)窯活
性石灰的生產(chǎn)線當(dāng)中始終發(fā)揮著重要的作用。目前階段，雖然
已經(jīng)采取了現(xiàn)代化的技術(shù)以及新型的材料和設(shè)備，但是，此系
統(tǒng)在活性石灰的整個(gè)生產(chǎn)線當(dāng)中仍然是出現(xiàn)事故最頻繁的，輕
的會(huì)損壞設(shè)備，導(dǎo)致生產(chǎn)受到影響，而嚴(yán)重的則會(huì)引起人員的
傷亡。由此可見(jiàn)，對(duì)系統(tǒng)事故的預(yù)防已經(jīng)成為當(dāng)前生產(chǎn)廠煤粉
制備車間工人亟待解決的問(wèn)題。
1 粉煤的特性與自然爆炸條件
所謂的煤粉制粉系統(tǒng)，其實(shí)是具有代表性的一種燃料粉碎
系統(tǒng)。其中，所生產(chǎn)的煤粉主要是不規(guī)則形狀顆粒所組成的，其
具體的尺寸在0-50μm[1]。因?yàn)槊悍郾旧砹鲃?dòng)性比較好，所以，
能夠在極小孔隙當(dāng)中流過(guò)。如果是積存煤粉同空氣當(dāng)中的氧進(jìn)
行長(zhǎng)期地接觸并出現(xiàn)氧化，就會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱的現(xiàn)象，使得溫度不
斷升高，進(jìn)而加快煤粉氧化。一旦散熱情況不理想，就會(huì)導(dǎo)致氧
化的過(guò)程加劇，最終溫度達(dá)到煤燃點(diǎn)引發(fā)煤粉自燃。對(duì)設(shè)備造
成嚴(yán)重?fù)p壞，影響生產(chǎn)，出現(xiàn)嚴(yán)重的人員傷亡。
然而，煤粉爆炸其本質(zhì)就是強(qiáng)烈燃燒，在短時(shí)間內(nèi)大量的煤
粉燃燒，出現(xiàn)大量的高溫?zé)煔猓⑶矣捎诩彼俚呐蛎浂霈F(xiàn)壓力
波和沖擊力等。對(duì)粉煤爆炸產(chǎn)生影響的因素有很多，像煤粉的細(xì)
度、溫度與濕度、氣粉混合物濃度等等。通常情況來(lái)講，如果揮發(fā)
分含量不超過(guò)10％并不存在爆炸的隱患，但是，一旦超過(guò)25％就
很容易引起自燃，也在一定程度上增加了爆炸的可能。
如果煤粉過(guò)細(xì)就更容易引發(fā)自燃或者是爆炸，若是粗煤
粉，其爆炸的幾率就不會(huì)很大，煤煙的粒度如果超出0.1mm 就
極其不容易爆炸。
其中，對(duì)于煤粉爆炸產(chǎn)生較大影響的因素就是粉煤濃度。
根據(jù)實(shí)踐可以表明，最危險(xiǎn)的粉煤濃度就是1.2 ～2.0kg/m3，
如果不在此范圍內(nèi)就能夠降低爆炸幾率[2]。然而，在實(shí)際的運(yùn)行
過(guò)程當(dāng)中，必然會(huì)遇到危險(xiǎn)濃度，而且制粉設(shè)備當(dāng)中所沉積的
煤粉，其自燃性通常都是引發(fā)爆炸的火源。
根據(jù)燃燒以及爆炸的具體條件，只有在氧化劑、可燃性物
質(zhì)以及點(diǎn)燃源同時(shí)具備的情況下才能夠引發(fā)燃燒或者是爆炸。
由此可見(jiàn)，爆炸條件有三個(gè)：第一，積存一定的燃料與助燃空
氣；第二，空氣與燃料混合物濃度處于爆炸的極限范圍內(nèi)；第
三，點(diǎn)火能源充足。所以，只要在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，采取具
體的措施避免以上三個(gè)條件的同時(shí)存在，就能夠有效地避免制
粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸。
2 煤粉制備系統(tǒng)爆炸的原因
第一，煤粉的細(xì)度、燃煤成分以及煤風(fēng)濃度。在煤粉爆炸前
期通常都是自燃。如果一定濃度煤風(fēng)氣流同積粉的自燃點(diǎn)相接
煤粉制備系統(tǒng)的安全防爆措施
閆志新( 吉林市, 132002)
摘要：文章著重分析了煤粉自身特性以及引發(fā)爆炸的具體條件，并對(duì)煤粉制備系統(tǒng)的爆炸原因進(jìn)行了研究，最終提出了具體的安全防
爆措施，目的就是確保煤粉制備系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
關(guān)鍵詞：煤粉制備系統(tǒng)；安全防爆；措施
觸，就是加快自燃速度，進(jìn)而出現(xiàn)燃燒現(xiàn)象。同時(shí)，與明火接觸
的煤風(fēng)氣流，其爆炸的幾率相當(dāng)高。此外，出現(xiàn)流動(dòng)煤粉爆炸現(xiàn)
象的主要原因就是煤風(fēng)氣流含氧量和混合物濃度與溫度以及
煤粉的細(xì)度。
第二，磨煤機(jī)入口的積煤自燃。一般情況下，磨煤機(jī)處的積
煤主要位于入口的上部管道、熱風(fēng)管道以及動(dòng)態(tài)選粉機(jī)返粉的
接口位置，在運(yùn)行的過(guò)程中，很難通過(guò)人工來(lái)對(duì)積煤進(jìn)行清除。
而在制粉系統(tǒng)停止運(yùn)行的時(shí)候，就會(huì)因?yàn)槟ッ簷C(jī)的入口風(fēng)門(mén)不
嚴(yán)密，使得漏出的熱風(fēng)將磨煤機(jī)入口處的溫度超過(guò)100 攝氏度，
進(jìn)而導(dǎo)致積煤引發(fā)燃燒的幾率增加，而燃燒煤進(jìn)入到磨煤機(jī)以
后必然會(huì)出現(xiàn)爆炸。此外，因?yàn)槟ッ簷C(jī)的入口光滑程度不高，甚
至有夾層，所以也同樣會(huì)導(dǎo)致積煤燃燒[3]。
第三，熱風(fēng)門(mén)出現(xiàn)內(nèi)漏。如果密封制備的系統(tǒng)，其啟動(dòng)與停
止相對(duì)頻繁，就很容易導(dǎo)致熱風(fēng)的閥門(mén)出現(xiàn)磨損。甚至有時(shí)候，
磨機(jī)停車的時(shí)候只能將熱風(fēng)門(mén)關(guān)閉三成到四成左右，導(dǎo)致大量
的熱風(fēng)出現(xiàn)內(nèi)漏現(xiàn)象，使得磨煤機(jī)內(nèi)部的存煤出現(xiàn)自燃，而后
再次啟動(dòng)的時(shí)候就會(huì)使得制粉系統(tǒng)出現(xiàn)爆炸。
第四，動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的積粉出現(xiàn)自燃。動(dòng)態(tài)選粉機(jī)的積粉通
常情況下存在于選粉機(jī)的入口與出口處。其入口因?yàn)榱魍ǖ拿?
積增加，而風(fēng)粉的氣流流速不斷下降，所以，提高了積粉自燃的
幾率。而在出口處，如果煤粉收粉器同選粉機(jī)連接管道相對(duì)平
緩，而且不會(huì)在收粉器入口上側(cè)來(lái)進(jìn)風(fēng)，所以，很容易形成積
粉。如果磨煤機(jī)的出口溫度超標(biāo)，就會(huì)引起爆炸。
第五，煤粉倉(cāng)與收粉器以及煤風(fēng)管道系統(tǒng)的漏風(fēng)。因?yàn)槊?
粉自身流動(dòng)性比較好，所以能夠流過(guò)極小空隙。如果上述系統(tǒng)
的密封效果不理想，就很容易在縫隙位置形成積粉，若條件配
備齊全，很容易導(dǎo)致煤粉的爆炸。
第六，防爆門(mén)的設(shè)計(jì)問(wèn)題。如果防爆門(mén)的面積比較小，其結(jié)
構(gòu)的設(shè)計(jì)不理想，一旦制粉的系統(tǒng)出現(xiàn)爆炸，爆炸氣流導(dǎo)出就
具有一定的難度，如果開(kāi)口的方向相面對(duì)近距離的電纜，就很
容易出現(xiàn)事故，對(duì)設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，甚至是人員的傷亡。
第七，運(yùn)行工作人員的操作不合理。在制粉系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行
的過(guò)程中，如果運(yùn)行工作人員對(duì)磨煤機(jī)出口的風(fēng)粉混合物溫度
控制的不合理，就會(huì)頻繁出現(xiàn)超溫的情況。因?yàn)槟ッ簷C(jī)運(yùn)行的
過(guò)程是變工況的運(yùn)行，所以，一旦出口的溫度控制不合理，就會(huì)
導(dǎo)致溫度超出極限而引發(fā)粉煤爆炸。
3 煤粉制備系統(tǒng)的安全防爆措施
要想確保煤粉制備系統(tǒng)的安全，改變煤粉流性質(zhì)是不可能
的，所以，只有保證不出現(xiàn)火源，才能夠?qū)崿F(xiàn)磨煤機(jī)系統(tǒng)防爆。
以下是具體的安全防爆措施。
理論 · 實(shí)踐
128 | 2016年04月
在煤粉制備系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，不允許啟動(dòng)近路風(fēng)，
并且將磨煤機(jī)的出口溫度控制在60 ～70℃范圍內(nèi)[4] ；煤粉制
備系統(tǒng)的運(yùn)行應(yīng)重視磨煤機(jī)的電流以及風(fēng)溫和風(fēng)壓變化情況，
避免磨煤機(jī)在異常的工況之下進(jìn)行運(yùn)行；在煤粉制備系統(tǒng)啟
動(dòng)之前或者是對(duì)其入口積煤進(jìn)行清理的時(shí)候，一定要保證入口
不存在積煤并且著火以后再進(jìn)行；一旦發(fā)現(xiàn)入口積煤著火，則
應(yīng)該停止機(jī)器的運(yùn)行，并向其供煤，將火壓住，若壓火的作用沒(méi)
有效果，需要通過(guò)蒸汽消防，而后對(duì)入口的積煤進(jìn)行處理；若
粉煤制備的系統(tǒng)停止運(yùn)行，一定要將磨煤機(jī)的入口溫度控制在
150℃以下，給煤機(jī)停止運(yùn)行，開(kāi)始抽粉，并且時(shí)間至少是15 分
鐘，而且抽粉的時(shí)候應(yīng)該控制機(jī)器出口溫度，應(yīng)低于70℃ ；每
班需要對(duì)粉煤制備系統(tǒng)進(jìn)行至少一次的全面檢查，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)
題應(yīng)及時(shí)進(jìn)行檢修處理，進(jìn)而確保煤粉制備系統(tǒng)的嚴(yán)密；在粉
倉(cāng)正常運(yùn)行的過(guò)程中，其平均粉位應(yīng)高于下料位計(jì)，如果粉倉(cāng)
的溫度達(dá)到72℃，應(yīng)及時(shí)將氮?dú)獬淙牖蛘呤沁M(jìn)行降粉處理，保
證粉倉(cāng)處于理想狀況運(yùn)行；在制粉系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，應(yīng)始終
保證粉倉(cāng)的吸潮管通暢，并且吸潮閥門(mén)的開(kāi)關(guān)正常，使其處于
全開(kāi)的位置，只要制粉系統(tǒng)或者是粉倉(cāng)降粉的時(shí)候，一定要保
證吸潮閥關(guān)閉；煤粉的細(xì)度應(yīng)被控制在規(guī)定范圍之內(nèi)；嚴(yán)格監(jiān)
督并且不允許外來(lái)的火源進(jìn)入[5] ；積極貫徹并落實(shí)停窯粉倉(cāng)的
放空等制度；保證煤粉制備車間清潔工作的質(zhì)量，避免制粉系
統(tǒng)或者是煤粉倉(cāng)爆炸之后噴出熱氣而出現(xiàn)二次爆炸的現(xiàn)象；
檢查以及處理積粉的時(shí)候，需要工作人員佩戴防護(hù)用品，緩慢
地打開(kāi)孔門(mén)；對(duì)磨煤機(jī)的入口積煤情況進(jìn)行定期地檢查；如果
煤粉倉(cāng)放粉或者是由煤粉在粉倉(cāng)外堆放，一定要注重巡視與監(jiān)
護(hù)工作，不允許明火作業(yè)，并將積粉進(jìn)行及時(shí)清除。
4 結(jié)語(yǔ)
綜上所述，煤粉制備系統(tǒng)的生產(chǎn)操作具有一定的危險(xiǎn)性，
所以，一旦進(jìn)行生產(chǎn)或者是使用的時(shí)候，應(yīng)強(qiáng)化生產(chǎn)管理的工
作，并且遵循具體的操作規(guī)程進(jìn)行。與此同時(shí)，還應(yīng)該在實(shí)際生
產(chǎn)的過(guò)程中，對(duì)安全隱患進(jìn)行檢查與整改，將設(shè)備不安全因素
徹底消除掉，確保生產(chǎn)過(guò)程的安全。
參考文獻(xiàn)：
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型[J]. 水泥工程,2013，(3):10-13.
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作者簡(jiǎn)介：閆志新(1967- ), 女,1989 年畢業(yè)于大連輕工業(yè)學(xué)院 高
級(jí)工程師 現(xiàn)從事動(dòng)力工程設(shè)計(jì)。
0 引言
天然氣作為清潔能源，使用范圍也越來(lái)越廣，但天然氣的
易燃易爆性決定了，天然氣管道在運(yùn)行過(guò)程中主要的危險(xiǎn)因
素為爆炸、火災(zāi)，因此對(duì)天然氣場(chǎng)站的消防安全研究顯得尤為
重要。
1 介質(zhì)的危險(xiǎn)性
(1) 易燃易爆性。天然氣的主要成分是甲烷，屬一級(jí)可燃
氣體，火災(zāi)危險(xiǎn)性分類為甲類，天然氣的閃點(diǎn)為-190℃, 自燃
點(diǎn)為482-632℃, 其爆炸極限為5％-15％，最小點(diǎn)火能量?jī)H為
0.28mJ，燃燒速度快，平均低位發(fā)熱量為7700-9310 千卡/ 立
方米，與氟、氯等能發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)。
(2) 擴(kuò)散性。常溫下，天然氣對(duì)空氣的比重為0．55，擴(kuò)散系
數(shù)為0.196，擴(kuò)散能力強(qiáng)，在空氣中可以無(wú)限制地?cái)U(kuò)散與空氣形
成爆炸性混合物，溫度低于166K 時(shí)，低溫天然氣比空氣重，能
在較低處擴(kuò)散，遇明火引起回燃。
(3) 帶電性。天然氣從管口或破損處高速噴出時(shí)，由于氣體
本身分子間的相互摩擦，以及氣體中雜質(zhì)在高速噴出時(shí)與噴嘴
摩擦等都會(huì)產(chǎn)生靜電。影響靜電荷產(chǎn)生的主要因素是雜質(zhì)和流
速。氣體中所含的液體或固體雜質(zhì)越多，氣體的流速越快，產(chǎn)生
的靜電荷也越多。高壓天然氣噴出時(shí)，產(chǎn)生的靜電電壓可達(dá)萬(wàn)
伏，放電火花足以引起火或爆炸事故。
(4) 腐蝕性。含氫、硫元素的天然氣具有腐蝕性，能腐蝕設(shè)
備，削弱設(shè)備的耐壓強(qiáng)度，尤其是氫在高壓下能滲透到碳素中
去，導(dǎo)致使金屬發(fā)生“氫脆”現(xiàn)象。
2 天然氣場(chǎng)站的火災(zāi)特點(diǎn)
(1) 形成噴流式燃燒。可燃?xì)怏w處于壓力下發(fā)生的燃燒稱
為噴流式燃燒，這種燃燒火焰高，強(qiáng)度大，不易撲救。
(2) 伴隨著氣體泄漏。天然氣與空氣形成爆炸性混合物，
天然氣場(chǎng)站火災(zāi)危險(xiǎn)性
及消防設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析
許春林1 張洪奇2 戴鋒1(1. 中國(guó)石油西氣東輸管道公司
蘇北管理處, 江蘇 揚(yáng)州 225200 ； 2. 中國(guó)石油管
道公司大連輸油氣分公司， 遼寧 大連 116300)
摘要：天然氣輸氣站場(chǎng)易燃易爆、高壓且輸量大，存在很大的風(fēng)
險(xiǎn)，本文基于對(duì)天然氣危險(xiǎn)性和場(chǎng)站火災(zāi)特點(diǎn)的分析，對(duì)在消防
設(shè)計(jì)中場(chǎng)站選址、平面布置、消防給水、滅火器配置等方面的主要
注意事項(xiàng)進(jìn)行了分析。
關(guān)鍵詞：天然氣；火災(zāi)；危險(xiǎn)性；消防

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