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煤粉制备系统防火防爆浅析张浩发布时间：2021-08-22T08:50:37.717Z 来源：《中国科技人才》2021年第15期作者：张浩[导读] 新型干法水泥生产煤粉制备是重点环节，因煤粉的易燃易爆性，在磨制、存储、输送等环节中，极易发生自燃或燃爆。
新疆圣雄水泥有限公司安全环保处摘要：新型干法水泥生产煤粉制备是重点环节，因煤粉的易燃易爆性，在磨制、存储、输送等环节中，极易发生自燃或燃爆。
本文探讨了在煤粉制备系统各个环节的防火防爆措施。
关键词：煤粉制备系统；防火防爆在新型干法水泥生产中，煤粉制备系统尽管采取了防燃、防爆、泄爆、抑爆、防静电等措施，设置了先进的压力、温度、CO浓度检测和报警装置，对煤粉制备系统各重点环节进行监测预警，还设置了CO2或N2自动灭火系统，但由于煤粉易燃易爆的特性，在煤粉制备生产、储存、输送过程中可能产生火灾、燃爆、中毒等事故。
密闭生产设备中发生的煤粉燃爆事故可能发展成为系统爆炸，抛射到密闭生产设备以外的煤粉可能导致二次粉尘爆炸和次生火灾，扩大事故危害。
煤粉制备系统成为水泥企业发生安全生产事故频率较高的环节。
一．易产生煤粉自燃的部位1.煤堆场（棚）及皮带输送区域原煤存放时间长，与空气接触氧化易发生自燃。
原煤在堆、取料及皮带输送过程中易产生扬尘，煤尘积聚未及时清扫，易发生自燃。
2.原煤仓、球磨机及选粉机系统原煤仓内原煤未排空，因停机检修等长时间未使用，易氧化自燃；输煤皮带除铁器未安装或未投用，铁质物或卵石进入磨机内运行撞击产生火花引发燃爆；选粉机、输送管道内部坑洞长期堆积煤粉氧化自燃。
3.煤粉收尘器及灰斗、螺旋输送铰刀、煤粉仓收尘器内部及灰斗、螺旋输送铰刀、煤粉仓内煤粉未排空或在低洼处堆积，因检修（紧急停机）等原因长时间未使用，煤粉易氧化自燃。
二．事故案例2014年12月，某水泥厂5000t/d熟料生产线，由于操作失误，球磨机内发生燃爆事故，导致磨头、磨尾管道变形移位；选粉机壳体严重变形移位；收尘器除尘袋全部烧毁。
编订：__________________单位：__________________时间：__________________煤粉制备系统的防火防爆安全措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号：KG-AO-9075-18 煤粉制备系统的防火防爆安全措施(正式)使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。
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一、煤粉的燃烧特性1．煤粉比煤块更容易燃烧。
煤粉是煤的微小颗粒，它的表面积与同量的煤块比较要大得多，与空气接触后比煤块更易氧化，也容易自燃。
2．煤粉悬浮在空气中，达到一定的爆炸极限，就形成爆炸性混合物。
各种煤粉尘的爆炸极限，据煤炭部门测定，下限最低的为45g／m³，上限最高的可达2000g／m³，这个幅度相当大，爆炸的强度在300—400s／m³时为最高。
达到爆炸极限的煤粉，无论在封闭的空间如煤粉制备系统内，或在敞开的空间如锅炉房内，遇到明火，都会引起爆炸燃烧。
3．在封闭的煤粉制备系统内，当煤粉燃烧时，压力迅速提高，将造成整个系统的破坏，并使火焰外喷，烧伤人员，烧坏其他设备。
二、煤粉制备的防火要求1．设置防爆阀和防爆门1)在煤粉系统的管道上应设防爆阀，以便在发生爆炸时；管道内的气体压力通过防爆阀排人大气中，不致于形成更严重的爆炸事故。
2)在煤粉制备的煤粉仓、分离器、旋风器等设备上，应分别设置防爆门。
制粉系统防爆对策1. 引言随着制粉行业的不断发展，制粉系统的安全问题也日益受到关注。
制粉过程中，由于粉尘的积聚和空气中的氧气成为主要易燃物，系统发生爆炸的风险也相应增加。
为了保障制粉系统的安全运行，采取一系列的防爆对策是至关重要的。
本文将从以下方面介绍制粉系统的防爆对策：粉尘控制、静电防护、火源控制、消防系统等。
2. 粉尘控制粉尘是引发制粉系统爆炸的主要因素之一，因此粉尘控制是防爆对策中的重要环节。
•使用防尘滤袋：在制粉系统的粉尘产生点和排风口设置防尘滤袋，有效减少粉尘的扩散。
•定期清理粉尘：定期对制粉系统及周边区域进行清理，防止粉尘的积聚。
安装粉尘抽风设备，当粉尘达到一定浓度时及时清除粉尘。
•增加湿度：通过增加湿度控制粉尘的扩散，降低粉尘爆炸的风险。
3. 静电防护静电是制粉系统产生火花的常见原因，因此静电防护措施是防爆对策中不可或缺的一环。
•接地系统：对制粉设备进行接地处理，使静电能够通过接地系统释放，防止静电积聚和火花的产生。
•防静电涂料：在制粉设备的内外表面涂覆防静电涂料，有效减少静电产生的可能性。
•防静电设备：使用防静电设备对制粉设备进行保护，例如防静电手套、防静电地板等。
4. 火源控制火源也是制粉系统发生爆炸的重要原因之一，因此火源控制是制粉系统防爆对策的关键措施。
•火花防护：对制粉设备中容易产生火花的部位进行防护，如使用防爆型灯具、避免金属摩擦等。
•火焰检测器：安装火焰检测器监测制粉过程中是否有火焰产生，及时报警并采取相应措施。
•避免明火：禁止在制粉系统周边进行明火作业，保证系统运行环境的安全。
5. 消防系统消防系统是防止制粉系统发生爆炸事故的最后防线，必不可少。
•安装消防设备：在制粉系统周边建立完善的消防设备，如灭火器、消火栓等。
•定期检查和维护消防设备：定期对消防设备进行检查和维护，确保其正常运行。
•培训员工：定期组织员工参加消防知识培训，提高员工的火灾应急处理能力。
6. 结论制粉系统的防爆对策是确保系统安全运行的重要措施。
水泥工厂煤粉制备车间防爆要求辨析省内部分工贸行业的双重预防体系建设诊断评估工作，在检查水泥企业过程中，对于煤粉制备车间的防爆要求，各家企业的现实情况差异较大，可以分为以下几种情况：1、全面按照防爆要求设计。
2、车间内一部分区域防爆设计，另外一部分非防爆设计03、煤粉立磨机四周均按防爆设计。
4、煤粉立磨机四周有些电气设备为防爆设计，煤磨主电机不是防爆电机。
5、对于非防爆设计的部分，有些企业表示已经正在按照防爆要求进行技术改造，有些企业表示不需要防爆°对于出现此种情况，可以说也不奇怪，有些企业建厂较早，有些则是近几年建设的。
我们先来看看《水泥工厂设计规范》(GB50295)是怎么要求的。
《水泥工厂设计规范》(GB50295-1999)8.6.10条，爆炸及火灾危险场所电气设计应符合下列规定：1、爆破材料库、雷管库、爆破材料加工室等属于爆炸危险场所。
危险场所等级的划分和电气设计，应符合现行的国家标准《民用爆破器材工厂设计安全规范》的规定。
2、氧气、乙块气瓶库、燃油泵房、原油库、汽车加油站、铅酸蓄电池充电室等属爆炸危险区域，宜划分为2区。
3、煤粉制备车间、煤均化库等属于火灾危险区域，煤粉制备车间宜划为22区，煤均化库宜划分为23区。
4、爆炸性危险区域划分，应根据通风条件进行调整。
当通风良好时，应降低爆炸危险区域等级；当通风不良时，应提高爆炸区域等级。
5、爆炸、火灾危险场所的电气设计，应满足现行的国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的规定。
《水泥工厂设计规范》(GB50295-2008)7.6.9条，爆炸及火灾危险场所分区与电力装置设计，应执行现行国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》(GB50058)并应符合下列规定：1、氧气瓶库、乙焕气瓶库、燃油泵房等爆炸危险区域，应划分为2区。
2、煤粉制备车间应划分为22区，煤均化库应划分为23区。
3、通风良好时，应降低爆炸危险区域等级；通风不良时，应提高爆炸危险区域等级。
输煤系统粉尘防爆的探讨摘要粉尘的爆炸剧烈，后果严重，煤粉更甚，如何在避免输煤粉尘爆炸的问题上，找到安全性和经济性的平衡点，具有指导现场工作的实际意义。
输煤系统是否需要使用防爆电气设备，或者说在什么情况下需要使用防爆的电气设备，一直以来都没有统一的说法，化工设计院大多将输煤界区按防爆区域设计，或设计文件未按防爆区域设计，但在电气设备选型上，要求为防爆型式的电气设备，而电力设计院所设计的输煤系统中，大多将输煤区域设定为非防爆区，电气设备都按非防爆要求进行选型。
本报告中解释说明了粉尘爆炸原理，收集工业生产中粉尘爆炸，特别是由电气原因引起的煤粉爆炸事故案例,同时对电力企业和化工企业输煤系统电气设备选型情况进行收集，分析和整理不同设计院对输煤系统电气设备的选型原则，阐述不同设计院的设计理念和依据。
通过对上述资料的收集和整理，可以继续研究不同煤种、不同除尘设备的工厂中，煤粉浓度的限值，对煤粉环境下电气设备的选型提供参考条件，在安全性和经济性上给予平衡。
关键词输煤；电气设备；防爆电气；粉尘爆炸；煤粉0 引言提起爆炸，可能人们会首先想到危化品爆炸，或是武器带来的杀伤力，但其实，悬浮在空气中的粉尘颗粒，同样也会引起巨大的爆炸。
近年来，中国粉尘爆炸事故随着工业的发展越来越频繁。
2002年11月，广州禺桃山食品公司发生原料粉爆炸事故，造成6人死亡；2005年，黑龙江“七台河”煤粉爆炸，造成171人死亡；2011年5月，成都富士康产业基地粉尘爆炸，导致3人死亡；2012年8月，温州郭溪曾发生一起铝粉粉尘爆炸事故，造成13人死亡；2016年6月，位于阜康市的新疆五鑫铜业有限公司的一冶炼厂发生煤粉自燃导致的爆炸，事故造成14人受伤，7人为一氧化碳中毒，7人为不同程度的烧伤。
粉尘爆炸的危害如此之大，为了保证企业的生产稳定和员工人身安全，我们有必要对火电系统必须接触的煤粉粉尘进行讨论和分析，结合火电厂输煤系统的实际情况，制定相应的防范措施。
燃煤电厂制粉系统防爆措施探析摘要：制粉系统是燃煤电厂锅炉侧非常重要的辅助系统，其运行的安全可靠性对于机组整体运行安全及效率都会有直接的影响。
分析了当前电厂制粉系统发生爆炸的主要原因，同时提出了几点有效的防爆措施。
关键词：制粉系统；爆炸原因；防爆措施制粉系统爆炸主要指的是煤粉爆炸，这是一种特殊燃烧现象，空气中分散的煤粉浓度达到爆炸危险范围的情况下，只要接触足够的着火源，就会导致煤粉燃烧，然后快速蔓延传播，不仅燃烧比较剧烈，而且很难控制，这个时候系统火源处压力会快速升高，进而导致整套制粉系统爆炸。
一旦电厂制粉系统爆炸，会严重影响整个机组的运行安全，每个部位出现爆炸的概率并不一样，容易沉积煤粉的部位最容易发生爆炸。
制粉系统在停止运行期间，假如没有及时抽净管内残存的煤粉，慢慢地就可能出现自燃反应，系统启动的过程中如果有热风通过会使自然煤粉飘起来，一旦温度达到某种程度就会发生爆炸。
煤和煤粉容易沉积的部位是电厂制粉系统最容易发生爆炸事故的位置，因为制粉系统处于一种封闭环境，因此磨煤机人口积煤、排粉风机进口热风管、细粉分离器人口、粗粉分离器等部位都容易导致制粉系统爆炸。
一、电厂制粉系统的防爆措施1.1基本的防爆设计要求设计电厂制粉系统防爆措施的过程中一定要严格按照爆炸烈度等级、煤粉云最大爆炸烈度指数来明确爆炸等级、煤粉爆炸性指数等相关规定要求进行设计。
对于制粉系统防爆设计而言，应该严格遵守以下几方面原则：1)及时采取有效的措施尽可能降低发生爆炸的风险。
2)最大限度地缩小爆炸波及范围，尽可能减少损失。
3)积极采用经济合理、技术相对成熟的措施来防爆。
4)结合煤质的系统特点、机组以及煤质特性等各方面采用针对性的防爆措施。
5)一定要便于系统安装、运行以及维护。
一旦制粉系统得到确定后，应该结合设备、系统、煤质等各方面情况进行防爆设计，可以采用一种设计方式，也可以采用几种组合的方式。
确保系统在启动、切换、正常运行以及停运等每一种工作状况下都处在一种隋性气氛下。
防止制粉系统煤粉爆燃的技术措施制粉系统中煤粉爆炸直接影响锅炉机组的安全经济运行，我厂燃料挥发较高，老厂制粉系统煤粉爆炸曾多次发生。
尤其我厂200MW机组设计两套制粉系统，若一套发生爆炸，将直按影响整个机组的正常运行，为此，特制定如下防爆措施：1加强对制粉盘的监测和调整，保证给煤均匀及连续，防止堵断煤，保持磨煤机出口温度为60~70℃之间。
2 运行中加强检查和维护，及时消除磨煤机入口积煤、积粉现象，特别是燃烧表面水分大的煤，应增加检查次数。
3 制粉系统的联锁必须在正常运行期间投入运行，并且好用，并定期进行试验，保证磨煤机出口温度超过70℃时冷风门开启，热风门关闭的联锁关系。
4 加强燃料管理，与上煤道值班员加强联系，保证上煤质量，严禁含水率超标或自燃的煤炭进入煤斗。
5 运行中发现制粉系统煤粉着火时，要按照《制粉系统运行规程》的规定，立即停止制粉系统的运行，采取紧急措施进行处理，火源消除并全面检查后，方可重新启动。
6 加强防爆门的检查和维护，防瀑门薄板应用符合要求，不得随意加厚。
7 制粉系统的消防设施应完整且易于使用，应定期检查。
8 在煤粉浓度高的地方进行明火作业时，必须办理动火工作票，做好措施后方可作业。
9 严禁在运行中的制粉系统设备上进行焊接作业，如需作业时，必须办理工作票经彻底抽粉，系统停运后方可作业。
10 启动制粉系统时，应进行全面检查，锁气器应灵活好用，系统内部，外部无积粉自燃现象。
防止粉仓和吸潮气管漏水、蒸汽漏入粉仓会导致积聚的粉末自燃。
11 停止制粉系统时，只有在系统内的煤粉完全泵送后，才能停止磨煤机，磨煤机停止后,制粉系统再循环门、磨煤机入口混合风门必须严密关闭。
12 加强粉仓温度监测，发现异常应按《制粉系统运行规程》的规定进行处理。
13 运行中，必须每天测量煤粉的细度，并及时汇报司炉，若煤粉过细，应及时进行调整，任何时候煤粉细度不应小于15%。
14 加强学习，增强责任心，对煤质的特性，煤粉燃烧器的特性、副司炉必须掌握。
煤粉生产防爆安全技术规范文I. 引言煤粉生产过程中，防爆安全问题一直是重点关注和研究的问题。
为了确保生产过程的安全性和稳定性，本文将介绍煤粉生产防爆安全技术规范。
本规范旨在规范煤粉生产过程中的防爆措施和安全操作，提高工作人员的安全意识和技能，减少事故的发生，保护人员的生命财产安全。
II. 用电设备的安全防护1. 所有电气设备必须按照国家标准进行设计、制造和安装。
2. 所有电缆和电线必须使用难燃性材料，并定期检查其绝缘性能。
3. 所有电气设备必须定期进行维护和保养，确保其正常工作。
III. 防爆通风系统的设计与安装1. 防爆通风系统必须根据煤粉生产车间的实际情况进行合理设计和布置。
2. 防爆通风系统必须具备可控性，能够随时根据实际情况进行调整和控制。
3. 防爆通风系统必须定期进行检查和清理，确保其畅通无阻。
IV. 危险区域的划分和标识1. 危险区域必须进行明确划分，并在进入口设置警示标识。
2. 危险区域内必须设置防爆设备，并注意定期维护和保养。
V. 设备停工和维护的操作规范1. 在进行煤粉生产设备停工和维护前，必须进行全面检查和排查潜在的安全隐患。
2. 停工和维护过程中，必须按照规定使用个人防护装备，并遵守操作规范和安全操作程序。
3. 维护工作结束后，必须进行设备的全面检查和试运行，确保设备正常工作。
VI. 废料处理和仓储要求1. 废料必须按照规定的程序和要求进行处理，不得乱倒乱丢。
2. 废料仓必须严格按照要求进行分类和管理，确保其安全使用和储存。
VII. 紧急情况处置指南1. 在发生煤粉生产事故时，必须迅速采取应急措施，保护人员和财产安全。
2. 周围工作人员必须按照指示撤离现场，并保持冷静。
3. 负责消防安全的人员必须迅速启动相关紧急设备和系统，并按照预定方案进行处置。
VIII. 培训和演练计划1. 所有员工必须参加相应的安全培训和演练活动。
2. 定期组织应急演练，提高员工的应急处置能力和反应速度。
制粉系统防爆分析与对策乌海热电厂的两台DG670、13、7-20型锅炉，是一次中间再热超高压自然循环汽包炉，制粉系统采用两套钢球磨煤机中间仓储式乏气送粉系统，煤粉细度R90为18%～22%。
磨煤机采用DTM380、720型低速滚筒式球磨机，每套制粉系统装有粗粉分离器和细粉分离器，每台炉均有一个粉仓。
1制粉系统爆炸的危害性制粉系统爆炸会引起设备损坏，减少发电量，降低机组的经济性，严重时甚至造成人身伤亡事故，给社会和家庭带来灾害。
2煤粉特性及自燃爆炸的条件煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。
积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时，会发热使温度升高，而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化，若散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。
在制粉系统中，煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物，它一旦遇到火花就会使火源扩大而产生较大的压力（2～3倍大气压），从而造成煤粉的爆炸。
影响煤粉爆炸的因素：煤的挥发分含量、煤粉细度、煤粉与空气混合物的浓度、温度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。
一般说来挥发分含量Vdaf<10％(无烟煤)，是没有爆炸危险的。
而Vdaf>19％的煤粉（如烟煤等），煤粉与空气的混合物容易发生爆炸。
煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。
实践证明，最危险的浓度在1、2～2、0kg、m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。
在实际运行中一般是很难避免危险浓度的。
制粉设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。
气粉混合物温度越高，危险性就越大。
煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程，是在0。
01～0。
15的瞬间大量煤粉突然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。
潮湿煤粉的爆炸性较小，对于褐煤和烟煤，当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。
3制粉系统爆炸原因分析从多次爆炸后的现场情况看，引爆点主要在容易长期积煤或积粉的位置，制粉系统处于封闭状态，引爆的火源主要是磨煤机入口积煤，细粉分离器水平段入口管积粉，粗粉分离器积粉自燃，根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析，主要原因如下：3、1煤粉细度，风粉浓度及燃煤成分煤粉爆炸的前期往往是自燃。
制粉系统的防火防爆措施制粉系统的煤粉很易燃烧，因此制粉系统防爆门应避免朝向电缆层及人行通道，防爆门动作后应当立即及消除周围的火苗与积粉。
严格控制磨煤机出口温度及煤仓温度。
其温度不得超过煤种要求的有关规定，煤粉仓应有温度测点并宜装报警测点。
给粉机应有定期切换制度，避免在停用的给粉机入口处出现积粉自燃。
清除给粉机进口积粉时，不得用氧气管和及压缩空气吹扫。
手动测量煤粉仓粉位时，浮筒应当由非铁质材料制成，仓内浮筒应缓慢升降，以免撞击仓壁产生火花，发生煤粉爆炸。
要经常检查煤粉仓、绞笼（螺旋送粉器）吸潮管应加保温措施，控制吸潮门开度使煤仓负压保持适当的数值。
煤娄仓外壁应予保温，以防止煤粉他外壁受冷风吹袭时使仓内煤粉易结块而影响流动。
同时还应该做好煤粉仓层的清洁工作，防止煤粉仓爆炸后热气浪喷出所引起的二次爆炸，或粉仓层积粉自燃后火苗进入煤粉仓应装置固定的灭火系统，如蒸汽灭火、二氧化碳灭火或氮气灭火装置，平时要保持完好，并定期使用。
在启动制粉系统和设备检测、修理之前，应仔细检查设备内壁是否光滑，有无积粉死角。
清仓过程当中发现仓内残余煤粉有自燃现象时，清扫人员应当立即退到仓外，将煤粉仓严密封闭，用蒸汽、氮气或二氧化碳灭火器等进行灭火。
清仓时，煤粉仓内必须要使用防爆行灯。
铲除积粉时，工作人员应穿不产生静电的工作服，使用铜质或铝质工具，不得带入火种，禁止使用压缩空气或氧气进行吹扫。
在磨煤机清扫积粉时，严禁在煤粉温度没有下降可燃点以下时打开人孔门清扫。
严禁在运转中的制粉系统设备上进行动火工作。
若在停用的制粉系统进行动火作业，要执行动火工作票制度。
必须将此设备处积粉清除干净，并采取可靠的隔离措施。
在煤粉浓度大的场所，须在测定粉尘浓度合格之后，方可办理动火工作票手续，进行动火作业。
煤粉厂制粉系统防爆设计探讨
摘要:煤粉厂制粉系统的防爆是安全生产过程中的重要环节。
本文分析探讨了制粉系统爆炸的主要因素,并提出了多种防爆方法和多项防爆设计,在工程设计的应用中取得了良好的效果。
关键词:制粉系统爆炸防爆措施防爆设计
1 制粉系统的爆炸
1.1 制粉系统的爆炸
制粉系统爆炸就是煤粉的爆炸,是一种压力急剧上升的燃烧过程。
煤粉以一定的浓度分散在空气中,一旦遇到适当的点燃能,就会发生燃烧并迅速传播,导致连续不可控制的燃烧,这就是煤粉的爆炸。
1.2 制粉系统爆炸的主要因素
煤粉燃烧和爆炸通常要具备3个条件,即可燃物浓度、氧气浓度及引燃(爆)能量,只有当这三个主要因素同时存在的情况下,才有发生爆炸的可能性。
1.2.1 可燃物浓度
煤粉产生爆炸,主要和煤粉的浓度、细度、挥发分含量有关。
气体中的煤粉浓度:一般说来,煤尘爆炸的下限浓度为30～50g/m3,上限浓度为1000～2000g/m3。
其中爆炸力最强的浓度范围为300～
500g/m3。
在这一浓度范围内,当遇到火花或明火条件时,煤粉会产生着火,就可能产生爆炸。
煤粉细度:煤粉越细,爆炸危险性越大。
对于烟煤,当煤粉粒径大于100μm时,几乎不会发生爆炸。
挥发分含量:当挥发分>25％时,爆炸危险性增大;挥发分愈高,爆炸危险性越大。
1.2.2 氧气浓度
氧气浓度大于16％,易引起燃爆,须采取相应的防燃爆措施。
表1为不同煤种发生爆炸时的氧气浓度极限值,当氧气含量小于极限值时,肯定不会发生爆炸。
1.2.3 引燃(爆)能量
煤粉制备中,引燃(爆)能量就是火花或明火。
当达到煤粉着火温度时,会急剧燃烧产生爆炸。
因此要严格控制有关部位的温度指标。
气粉混合物流速过低,会沉积而引起自燃;流速过高,会引起静电火花导致爆炸。
一般流速控制在16～30m/s范围较适宜。
2 制粉系统的防爆措施与设计
2.1 制粉系统的防爆措施
根据引发煤粉爆炸事故基本事件的结构重要度,制定下列预防措施。
防止粉尘积聚到爆炸极限;增强通风,防止煤堆自燃;防止运作设备
发生静电放电;电器设备应采用防爆型;防雷设施要完好;严禁带明火进入工作区;电气线路布置应规范。
2.2 制粉系统的防爆设计
制粉系统的防爆设计包括燃料检验、管道设计、惰化系统、灭火装置和控制联锁系统5个基本环节。
2.2.1 燃料检验
煤质检验,可以充分了解燃料的特性,制定系统布置方案,合理地选择设备,并能控制煤粉的细度,满足生产要求。
还可以排查燃料中混杂其他可燃物,以免其进入系统引起爆炸。
2.2.2 管道设计
煤粉系统管道设计要符合《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》(DL/T5203-2005)。
煤粉管道全密闭,不能有停滞区及死角。
煤粉管道设计角度要求不小于45°。
所有管道内的流速等于或高于输送煤粉所要求的最低流速,避免煤粉沉积。
管道要有防静电接地措施。
管道应设吹扫装置。
2.2.3 惰化系统
制粉系统磨煤机和中储式制粉系统须设惰化装置。
惰化气体可从氮气、二氧化碳等介质选择。
2.2.4 灭火装置
制粉系统应设置灭火装置,在系统着火时立即启动。
在磨煤机、煤粉仓、煤粉收尘器等处均应设置CO2灭火装置接口。
2.2.5 控制联锁系统
制粉系统须设置控制联锁系统,当系统发生异常或故障时,通过保护、联锁和人工操作,能够进行紧急事故处理。
3 工程设计实例
陕煤集团张家峁水煤浆厂总建设规模 2.0Mt/a,分二期建设,产品有水煤浆和煤粉两种。
其中,一期工程建设规模为0.5Mt/a,设1条制粉生产线,制粉能力为62.5t/h;二期工程建设规模为1.5Mt/a,设3条制粉生产线,每条生产线制粉能力为62.5t/h。
一期工程于2010年9月开始施工,2012年1月建成投产。
生产的煤粉含水分≤1%,细度为200目,筛余15%;300目,筛余20%;400目,筛余25%。
制粉系统的主要设备有磨煤机、袋式收尘器、煤粉通风机、螺旋输送机及斗式提升机。
制粉系统严格控制煤磨进气温度并控制入磨热风量,煤粉制备的袋式收尘器、煤粉仓等均设有泄压阀。
煤磨废气收尘设计时采用了防爆型收尘器。
收尘器、煤粉仓内均设有CO自动分析及温度测量装置,当CO量及气体温度超过一定值时
会自动报警,超过警界值时能在中控室遥控打开CO2灭火装置阀门,对有关部位喷射CO2气体,并切断一切可以提供CO气体的通道。
制粉系统各设备之间通过煤粉烟风管道连接。
管道连接处、管道与设备接口均采用密封接口,避免出现漏风而导致氧气含量的增加,确保整个制粉系统的密闭性。
管道设计中,按照《火力发电厂制粉系统设计计算技术规定》(DL/T5145-2005)、《火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程》(DL/T5203-2005),根据系统出力计算出管道直径。
为避免煤粉的积聚和自燃,管道多数采取大于45°布置。
在磨煤机至收尘器入口管道和收尘器出口至煤粉通风机管道上,各设置了一个管道防爆门,避免管道内压力过大产生爆炸。
制粉系统多处设有压力、温度监测仪表,如磨煤机进出口管道、收尘器进出口管道、收尘器料斗、斗式提升机、煤粉仓等,实时对整个系统进行监测,一旦出现异常,通过控制联锁系统进行调整。
对制粉工艺的控制系统采用独立的DCS控制系统作为主要的监控手段,可以实现现场设备就地控制箱手动操作(即手动)、计算机控制系统全自动控制(即自动)两种控制方式。
就地手动控制仅在设备调试、设备维护阶段以及出现重大故障时使用。
4 结语
(1)防爆设计在制粉系统中至关重要,关系到煤粉厂的安全生产。
(2)引起制粉系统爆炸的主要因素是可燃物浓度、氧气浓度和引
燃(爆)能量,只要保证不同时具备这些因素,就能有效防止制粉系统的爆炸。
(3)制粉系统的防爆措施包括防止粉尘积聚到爆炸极限、增强通风,防止煤堆自燃、电气线路应设有良好的保护装置、防止运作设备发生静电放电、电器设备应采用防爆型、防雷设施要完好、严禁带明火进入工作区、防止人体产生静电火花、电气线路布置应规范。
防爆设计包括燃料检验、管道设计、惰化系统、灭火装置和控制联锁系统等5个基本环节。
参考文献
[1]杨国旗,焦沛.制粉系统爆炸及预防措施[J].西北电力技术,2000,6:18～21.
[2]罗少春.锅炉制粉系统爆炸原因分析及预防措施[J].安徽电力,2006,23(3):34～35.。
