水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

魏金華

(昌黎冀東水泥有限公司， 河北 秦皇島 066602)

水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

魏金華

(昌黎冀東水泥有限公司， 河北 秦皇島 066602)

水泥企業(yè)在生產(chǎn)過程中，離不開煤磨系統(tǒng)，煤磨系統(tǒng)在其中起到了非常關(guān)鍵的作用。由于煤磨系統(tǒng)在運(yùn)行過程中，煤磨工序的使用存在一定的安全隱患，因而必須采取有效措施加以預(yù)防。本文中，筆者結(jié)合當(dāng)前水泥廠生產(chǎn)的實(shí)際情況，首先分析了煤磨系統(tǒng)造成的主要危害，在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)討論了煤磨系統(tǒng)安全生產(chǎn)的要點(diǎn)，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)問題的研究起到一定的參考作用。

水泥廠；煤磨系統(tǒng)；安全生產(chǎn)

0 引言

現(xiàn)階段，水泥工業(yè)是消耗大量燃料的工業(yè)，燃料費(fèi)用占水泥生產(chǎn)成本的 20%左右。我國(guó)是一個(gè)水泥工業(yè)大國(guó)，對(duì)水泥的需求量很大，水泥生產(chǎn)過程中，煤是主要燃料。以煤作燃料的回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)通常配有煤粉制備系統(tǒng)，在這個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程中始終蘊(yùn)藏著某種自燃和爆炸的可能性和危險(xiǎn)性。

1 煤磨系統(tǒng)主要危害

縱觀當(dāng)前水泥工廠煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)的實(shí)際情況，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的危害主要有兩個(gè)方面，一個(gè)是自燃引發(fā)的危害，另一個(gè)是爆炸引發(fā)的危害。1.1自燃

通常情況下，自燃又稱之為“陰燃”或者“悶火”。水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運(yùn)行期間，需要使用到大量的燃煤，通常燃煤都會(huì)提前備好，以防止因?yàn)槊旱难a(bǔ)充不足而引發(fā)系統(tǒng)問題。因此，水泥工廠需要儲(chǔ)存一定量燃煤，在燃煤存儲(chǔ)過程中，煤會(huì)與空氣發(fā)生接觸，產(chǎn)生氧化作用，發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。大量的煤堆積在一起，氧化作用會(huì)非常強(qiáng)，氧化放熱的速率會(huì)保持在較高的狀態(tài)。如果放熱速率無(wú)法有效控制而超過散熱速率，自燃現(xiàn)象便會(huì)產(chǎn)生。

1.2 爆炸

水泥企業(yè)生產(chǎn)時(shí)，需要對(duì)燃煤進(jìn)行研磨，由于煤粉較細(xì)，如果密閉收塵效果不好，粉末狀煤粉就會(huì)懸浮在空氣中，與空氣產(chǎn)生“親密”接觸，一旦引燃將會(huì)立即發(fā)生氧化反應(yīng)，從而造成爆炸。水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)爆炸的出現(xiàn)與煤粉濃度、環(huán)境溫度以及氧氣含量有著直接的關(guān)系。相關(guān)研究表明，煤粉發(fā)生爆炸時(shí)其濃度的下限點(diǎn)為13g/m3，溫度在60℃以上就會(huì)存在爆炸威脅。對(duì)于水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)中控操作與現(xiàn)場(chǎng)工人而言，必須要嚴(yán)格根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范操作，以降低爆炸的可能性。

2 水泥工廠煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)

2.1 把握好生產(chǎn)過程中要點(diǎn)

水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，工作人員必須要把握生產(chǎn)中的要點(diǎn)，具體包括以下幾個(gè)方面：首先，燃煤堆的堆放。在設(shè)計(jì)燃料堆棚時(shí)，必須要對(duì)煤的粗細(xì)程度進(jìn)行研究，同時(shí)還要分析煤的揮發(fā)分情況，并在管理中落實(shí)相關(guān)要求和規(guī)定。通常情況下，很細(xì)并且揮發(fā)分很高的煤堆應(yīng)當(dāng)壓實(shí)并且限制高度。其次，穩(wěn)定狀態(tài)的維持。穩(wěn)定狀態(tài)的維持主要指通過常規(guī)檢查確定儀表良好運(yùn)行以及相關(guān)設(shè)備功能完善。再有，控制好煤磨系統(tǒng)廢氣的排放。應(yīng)通過常規(guī)性檢查控制系統(tǒng)漏風(fēng)，這樣做的目的是避免生產(chǎn)過程中的過熱起火。還有，如果烘干條件得到滿足，應(yīng)當(dāng)在最低溫度環(huán)境下操作煤磨，磨機(jī)進(jìn)口溫度的控制需要根據(jù)揮發(fā)分比例的不同盡可能地限定在200-250℃范圍內(nèi)。同時(shí)，要對(duì)原煤倉(cāng)及煤粉倉(cāng)的一氧化碳濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過對(duì)一氧化碳濃度檢測(cè)，可以及早發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行預(yù)防，磨機(jī)操作要有一氧化碳濃度的聯(lián)鎖控制。最后，安裝防爆閥門。防爆閥門的安裝過程中，必須要有專業(yè)人員參與，以保證防爆閥門能夠正常發(fā)揮作用。

2.2 正確使用高危燃料

以當(dāng)前的生產(chǎn)技術(shù)水平來(lái)看，燃料是水泥工廠生產(chǎn)過程中不可缺少的一部分。水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運(yùn)行過程中，會(huì)涉及到一定高危燃料的使用。何為高危燃料？所謂高危燃料用科學(xué)術(shù)語(yǔ)解釋是：空氣干基揮發(fā)分在 36%以上的燃料。那么，什么又是高危操作呢？高危操作是指操作粉磨揮發(fā)分在 20%以上的燃料。由于高危燃料的使用要求非常高，如果使用不合理、不科學(xué)，極易引發(fā)自燃和爆炸危險(xiǎn)。因此，煤磨系統(tǒng)工作人員可以根據(jù)高危燃料和高危操作的含義，做好以下幾個(gè)方面的工作。(1)利用專業(yè)第三方設(shè)備對(duì)系統(tǒng)的防爆壓力進(jìn)行檢測(cè)；(2)每一個(gè)泄爆閥門必須要保持在自復(fù)位型狀態(tài)，同時(shí)還要引至室外；(3)正確使用并檢查磨機(jī)、收塵器等裝置；(4)對(duì)燃料特性進(jìn)行檢驗(yàn)，如粉塵氣體與其表面接觸的著火溫度、燃料粉塵氣體中含氧量等。粉塵氣體與表面溫度接觸的著火溫度測(cè)定可以用于確定磨機(jī)進(jìn)口氣體溫度報(bào)警值并設(shè)定聯(lián)鎖，燃料粉塵氣體中含氧量測(cè)定，可用于設(shè)定收塵器出口氧含量值。(5)只使用液態(tài)散裝罐存儲(chǔ)二氧化碳的滅火系統(tǒng)，并且該系統(tǒng)還要能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程控制操作。2.3正確控制溫度

前文筆者已經(jīng)提及到，水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的安全威脅主要有自燃和爆炸兩種，會(huì)給工人的安全和企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)運(yùn)行時(shí)，一定要降低煤磨系統(tǒng)爆炸或火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)，因而必須要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的控制，一般包括以下兩個(gè)方面：正常操作下的高位報(bào)警溫度和極限閥門關(guān)閉溫度。溫度的控制操作必須正確，應(yīng)將煤磨系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)的溫度控制在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。高位報(bào)警溫度指的是達(dá)到承受極限時(shí)的溫度，如果超過極限范圍，系統(tǒng)閥門將會(huì)自動(dòng)關(guān)閉。極限溫度將是誘發(fā)自燃或爆炸的導(dǎo)火索，控制好極限溫度能夠降低自燃或爆炸發(fā)生的可能。目前，高位報(bào)警溫度一般設(shè)定為65℃，極限溫度設(shè)定為75℃。2.4原煤處理及煤堆控制

為了避免煤堆自燃，在20℃以上存儲(chǔ)的原煤，存期與揮發(fā)分的關(guān)系一般為：揮發(fā)分≤15%的原煤及無(wú)煙煤、石油焦，存儲(chǔ)期4個(gè)月；15%＜揮發(fā)分≤25%的原煤，存儲(chǔ)期2-3個(gè)月；25%＜揮發(fā)分≤35%的原煤，存儲(chǔ)期1個(gè)月；揮發(fā)分＞35%的原煤，存儲(chǔ)期 1-4個(gè)周。另外，水泥工廠原煤堆的高度控制需要遵循一定的原則。15%＜揮發(fā)分≤25%的煤度堆高度控制在8-10m；25%＜揮發(fā)分≤35%的煤堆高度控制在6-8m；揮發(fā)分＞35%的煤堆高度控制在6m以下。

2.5 防止自燃的對(duì)策

首先，煤的堆放應(yīng)當(dāng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求，切忌“分崩離析”，堅(jiān)持“堆成水平層”的原則，有條件的企業(yè)可用煤料輥壓機(jī)壓實(shí)，杜絕孔隙出現(xiàn)，防止空氣進(jìn)入發(fā)生氧化反應(yīng)。其次，防止原煤存儲(chǔ)和使用過程中形成死料區(qū)。另外，煤粉倉(cāng)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行有效處理，可以在死料區(qū)設(shè)置一定的角度，保證死料區(qū)光滑、平整。再有，控制好煤風(fēng)管和水平面的夾角，采用水平管道。需要注意的是，為了防止煤粉因角度過平出現(xiàn)積存問題，特殊情況下可以考慮設(shè)置一定的夾角，但是夾角的角度必須要科學(xué)合理，最大不能超過5°。還有，在煤粉倉(cāng)上部和集塵斗中裝設(shè)溫度監(jiān)控裝置，這樣能夠更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)控，防止煤粉制備系統(tǒng)中發(fā)生自燃現(xiàn)象。同時(shí)，在煤粉制備過程中如果粉磨和收塵系統(tǒng)發(fā)生自燃現(xiàn)象，可以采取降低入磨氣體溫度和喂入大量冷煤的方法進(jìn)行滅火。最后，在煤磨廠房裝設(shè)泡沫滅火裝置，用在磨機(jī)的進(jìn)料端和收塵器上，但是不能用在煤粉倉(cāng)中，以防止泡沫滅火裝置中的泡沫和煤粉混合，影響到煤粉的純度。如果粉煤倉(cāng)發(fā)生自燃現(xiàn)象，可打入二氧化碳，使得粉煤倉(cāng)處于缺氧狀態(tài)，防止進(jìn)一步燃燒。

2.6 防止爆炸的對(duì)策

通常情況下，水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)運(yùn)行發(fā)生爆炸需要滿足一定的條件：第一，可燃性物質(zhì)高度分散；第二，空氣中可燃性物質(zhì)的濃度超過了可爆炸范圍；第三，可爆氣炸體達(dá)到危險(xiǎn)量；第四，火源存在。如果不能同時(shí)滿足以上條件，爆炸便不會(huì)發(fā)生。應(yīng)建立防爆閥定期檢查制度，防爆閥通常采用鋁質(zhì)薄板，當(dāng)薄板為Φ 600mm、厚0.5mm時(shí)，破裂壓力為23-29kpa，當(dāng)薄板為Φ600mm、厚0.3mm時(shí)，破裂壓力為11-15kpa。另外，煤粉制備系統(tǒng)的收塵應(yīng)當(dāng)采用防爆帶式袋式收塵器。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，水泥企業(yè)煤磨系統(tǒng)的安全生產(chǎn)非常重要，但是由于各種主客觀因素的存在，導(dǎo)致生產(chǎn)過程中仍然存在一定的安全威脅，主要表現(xiàn)為自燃和爆炸。為了保證生產(chǎn)的安全性，一定要把握好生產(chǎn)過程中的要點(diǎn)，正確使用高危燃料并做好溫度等方面的控制，從自燃和爆炸的誘發(fā)因素出發(fā)，采取相應(yīng)預(yù)防措施，以降低自燃和爆炸發(fā)生的可能性。

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1007-6344（2017）09-0013-01

魏金華（1968-10），男，河北省衡水市，工程師，本科，研究方向：水泥工藝