摘要：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, 因此本文就水泥厂煤粉制备系统安全稳定运行展开分析和探讨。
关键词：水泥厂；煤粉制备系统；安全稳定运行
引言
我国水泥熟料煅烧多采用煤粉作燃料, 而煤粉浓度在爆炸下限浓度以上, 有足够的氧气和足够的引燃能量时, 极易引发火灾和爆炸事故。当前最主要的水泥生产都是新型干法, 而其中的煤粉制备更是重中之重, 但是其中的安全隐患也是非常的明显。因此，一定要加强水泥厂煤粉制备系统安全稳定运行。
1煤粉燃烧和爆炸的因素
煤粉是煤的微小颗粒，表面积比同质量的煤块要大得多，与空气接触后比煤块更易氧化和自燃。当煤粉悬浮在空气中，达到一定的极限，就形成爆炸性混合物。煤粉燃烧和爆炸通常与三个因素有关，即可燃物质、氧气浓度及引爆能量。
1.1 可燃物质
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。
（1）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。煤粉与空气的混合物遇到火花或明火时，由于瞬间产生温度很高的燃烧产物，压力急剧增加，就可能产生爆炸现象。
（2）可燃爆煤粉的平均粒径：烟煤为8μm，褐煤为3μm，贫煤为6μm。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。但在煤粉制备过程中，除尘器及管道内积聚的煤粉粒径在10μm以下的达到80%以上，正处于燃爆范围，因此有发生爆炸的可能性。
（3）挥发分含量：挥发分高，产生爆炸的可能性大。对于无烟煤，挥发分<10%时一般可不考虑其爆炸性，但当挥发分>20%（烟煤的挥发分通常都高于25%）时，爆炸危险性增大，挥发分愈高，爆炸危险性越大。
1.2 氧气浓度
燃料要充分燃烧，要有充足的氧气，通常在氧气浓度小于14%时，由于燃烧时供氧不足，煤粉不能继续燃烧。但当氧气的浓度在16%以上时，就易引起爆炸。当煤粉烘干介质采用熟料冷却机的热风时，其氧含量达到21%左右，因此须采取必要的防燃措施。
1.3 引燃（爆）能量
煤粉制备中，引燃（爆）能量就是火花或明火。而其火源隐患主要包括：烘干热风带来的火源；系统某些地方长期堆积的煤粉氧化后使局部温度升高而自燃起火；系统固静电积累引起的火花。此外，燃料放置于自然环境下会与空气中的氧气发生缓慢的氧化反应，并放出热量。如果燃料中某个局部的热量没有散发出去，就会使该处的温度升高，氧化反应加剧、并发出火光。如果煤粉料层堆积较厚，煤粉会在较低的温度下发生自燃，当达到煤粉的着火温度时，会急剧燃烧，若热量不能及时散发，就有可能产生爆炸。
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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
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。
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。
参考文献
[1]赵永刚,徐松林.水泥厂煤粉气力输送计算与技术方案探讨[J].水泥技术,2017(05):32-38.
[2]于志鹏,邓曼.水泥厂煤粉制备系统燃爆风险分析及安全对策措施探讨[J].四川水泥,2017(01):240+124.
论文作者:徐清河
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/25
标签：煤粉论文; 系统论文; 水泥厂论文; 浓度论文; 除尘器论文; 氧气论文; 安全生产论文; 《基层建设》2018年第35期论文;