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(太原獅頭中聯(lián)水泥有限公司，山西 太原 030053)

引言

在水泥制造過(guò)程中，熟料煅燒用的煤粉是通過(guò)煤粉制備系統(tǒng)加工出來(lái)的。由于煤粉自身的特性，煤粉制備系統(tǒng)存在著易燃易爆的危險(xiǎn)，尤其是其中的收塵系統(tǒng)。一旦收塵器發(fā)生燃爆，輕則造成設(shè)備損壞和停產(chǎn)，重則造成崗位人員CO中毒，甚至人身傷亡事故。目前，水泥制造企業(yè)在煤粉制備過(guò)程中大多選用布袋收塵器收集煤粉，為確保安全生產(chǎn)，做好煤粉布袋收塵器的防燃爆處理是非常必要的。本文結(jié)合筆者多年來(lái)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)及我公司數(shù)臺(tái)煤粉布袋收塵器在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生多次燃爆事故的教訓(xùn)，總結(jié)出預(yù)防煤粉布袋收塵器燃爆的措施，供參考。

1 煤粉的特性及燃爆形成條件

煤粉燃爆在水泥制造業(yè)是易發(fā)、高發(fā)的生產(chǎn)安全事故之一，危害性大。煤粉的爆炸性主要是由煤的揮發(fā)分、水分含量及煤粉的粒徑?jīng)Q定的，同時(shí)，煤粉在空氣中的懸浮狀態(tài)和爆炸發(fā)生處的幾何形狀對(duì)爆炸也有一定的影響。

當(dāng)煤粉的揮發(fā)分<10%時(shí)，沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)；揮發(fā)分>20%時(shí)，發(fā)生爆炸的可能性將大大增加。煤粉的粒徑越小，越容易發(fā)生自燃或爆炸，當(dāng)煤粉粒徑>0.1 mm時(shí)，幾乎不會(huì)爆炸。煤粉空氣混合物爆炸的極限濃度為：煙煤的下限20～30 g/m3，上限為1 500 g/m3；無(wú)煙煤的下限45～55 g/m3，上限1 500～2 000 g/m3[1]。煤粉濃度超出上下限規(guī)定值時(shí)，混合物沒(méi)有爆炸的危險(xiǎn)，可通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)煤粉布袋收塵器入口的粉塵濃度來(lái)確保設(shè)備中的煤粉濃度處于安全范圍內(nèi)。

煤粉發(fā)生爆炸必須同時(shí)具備3個(gè)條件：一是煤粉以一定的濃度懸浮在含O2的氣體中，且濃度值在易爆性范圍內(nèi)；二是有足夠的O2；三是有有效的燃燒源。

在含O2的氣體環(huán)境中，煤粉與O2接觸發(fā)生放熱反應(yīng)，產(chǎn)生的熱量有一部分在煤塵床中積蓄。5 mm厚的煤塵床，不完全燃燒溫度是180～260 ℃；而較厚的床層，在較低的環(huán)境溫度下煤粉就可以自燃，從而在煤粉收塵系統(tǒng)內(nèi)形成有效的燃燒源。此外，來(lái)自熱氣流中的火星、其他場(chǎng)所飛進(jìn)來(lái)的著火物質(zhì)，或收塵器內(nèi)由于撞擊產(chǎn)生的火花等，均有可能成為有效的燃燒源。

2 煤粉布袋收塵器燃爆的預(yù)防

為了避免煤粉布袋收塵器燃爆事故的發(fā)生，需在布袋收塵器的選型、安裝及生產(chǎn)使用和巡檢維護(hù)等環(huán)節(jié)做好預(yù)防工作。

2.1 收塵器的選型

煤粉收塵存在著燃爆與結(jié)露兩大問(wèn)題，因此，用于收集煤粉的布袋收塵器應(yīng)具備以下特點(diǎn)：

(1)收塵器內(nèi)設(shè)有防止靜電火花形成的裝置。收塵器內(nèi)粉塵與器壁碰撞易產(chǎn)生靜電火花，這種火花作為燃燒源會(huì)引爆煤塵-空氣混合物，導(dǎo)致發(fā)生燃爆事故。采用含有導(dǎo)電纖維的針刺氈濾布做濾袋，濾袋通過(guò)骨架與收塵器殼體相連，將產(chǎn)生的靜電通過(guò)收塵器殼體接地，從而可避免靜電火花的產(chǎn)生。

(2)收塵器具有防止積灰形成的結(jié)構(gòu)，要求灰斗的傾斜角≤20°，灰斗外設(shè)振打清灰裝置。

(3)收塵器應(yīng)設(shè)爆炸泄壓裝置。一旦發(fā)生爆炸，泄壓裝置首先被迅速擊開(kāi)，釋放收塵器內(nèi)壓力，將爆炸產(chǎn)生的危害降到最低。若泄壓裝置無(wú)薄鋼板制作的門式結(jié)構(gòu)，須用鐵鏈將收塵器殼體與鋼板門連接，以防止爆炸導(dǎo)致鋼板門飛離傷人或擊壞其他設(shè)備。

(4)收塵器的卸灰裝置應(yīng)具有鎖風(fēng)性能好、排灰順暢、排灰能力大、與器壁摩擦小、不積灰的特點(diǎn)。

(5)收塵器應(yīng)具備自動(dòng)、手動(dòng)雙重控制系統(tǒng)。自動(dòng)控制由微機(jī)來(lái)完成，實(shí)現(xiàn)清灰、卸灰、排灰的連鎖自動(dòng)化。

(6)收塵器應(yīng)具有良好的溫度監(jiān)測(cè)、CO監(jiān)測(cè)和聲光報(bào)警系統(tǒng)。

(7)收塵器應(yīng)具有良好的外保溫層，以防止煤粉在收塵器內(nèi)產(chǎn)生結(jié)露，導(dǎo)致煤粉積聚。

精神文明建設(shè)為經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、社會(huì)建設(shè)提供精神動(dòng)力、文化環(huán)境和智力支撐。它是構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)的重要任務(wù)，是改革開(kāi)放和現(xiàn)代化建設(shè)的重要目標(biāo)，也是改革開(kāi)放和現(xiàn)代化建設(shè)的重要保證。醫(yī)院科室精神文明建設(shè)能為科室的健康發(fā)展提供正確的政治方向、有力的思想保證和強(qiáng)勁的智力支持。社會(huì)主義核心價(jià)值觀是當(dāng)代中國(guó)精神的集中體現(xiàn)，凝結(jié)著全體人民共同的價(jià)值追求，培育和踐行社會(huì)主義核心價(jià)值觀能夠促進(jìn)醫(yī)院科室的精神文明建設(shè)。

2.2 煤粉布袋收塵器的安裝要求

安裝煤粉布袋收塵器時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照安裝規(guī)范的要求進(jìn)行。投入使用前，要特別注意檢查收塵器所有焊縫必須滿焊，且焊縫平滑，不能有花焊，焊縫不得有尖端、毛刺和焊渣，內(nèi)部所有構(gòu)件不能有平面積灰處。若收塵器殼體內(nèi)需要臨時(shí)安裝起吊所用的焊接吊鉤或吊環(huán)，在安裝結(jié)束后應(yīng)將其全部去除并將焊接處用砂輪打平。收塵器入口管道延伸至灰斗內(nèi)的部分稱作散風(fēng)板，呈弧面在上的半柱狀，易積灰，為防止其上部煤塵聚集，應(yīng)在其上部外表面焊接一塊倒V型的鋼板，鋼板與水平面夾角應(yīng)>70°，并將鋼板與散風(fēng)板圍成的空間用水泥砂漿填滿。安裝布袋時(shí)，要嚴(yán)防布袋的折傷和劃傷。煤粉布袋收塵器外保溫層應(yīng)敷設(shè)良好。

2.3 煤粉布袋收塵器使用和維護(hù)過(guò)程中應(yīng)注意的事項(xiàng)

(1)對(duì)于新建的煤粉制備系統(tǒng)，應(yīng)預(yù)先投入石灰石粉磨4 h左右，停磨后檢查全系統(tǒng)尤其是布袋收塵系統(tǒng)積聚的石灰石粉是否將易積灰的位置填滿，對(duì)于沒(méi)有填滿的易積灰點(diǎn)，采取人工填滿。

(2)煤粉制備系統(tǒng)正常投入使用后，每次停車重新啟動(dòng)前，應(yīng)先啟動(dòng)收塵系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)，使熱風(fēng)經(jīng)煤磨進(jìn)入收塵器，預(yù)熱收塵系統(tǒng)，以防止含濕含塵氣體進(jìn)入收塵器產(chǎn)生結(jié)露而造成煤塵的積聚，預(yù)熱時(shí)間控制在10 min左右，袋收塵器入口溫度控制在70～80 ℃，嚴(yán)禁超過(guò)100 ℃，此后執(zhí)行全系統(tǒng)正常啟動(dòng)程序。

(3)煤磨停機(jī)后，收塵系統(tǒng)風(fēng)機(jī)應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行10 min左右，將系統(tǒng)內(nèi)的含濕含塵氣體排空，清灰裝置和排灰裝置應(yīng)在風(fēng)機(jī)停止后繼續(xù)運(yùn)行10 min，將灰斗內(nèi)的余灰完全排除干凈。

(4)收塵器運(yùn)行期間，每班必須認(rèn)真檢查排灰裝置及輸送裝置是否正常運(yùn)行，煤粉是否正常輸送。我公司發(fā)生的煤粉燃爆事故中，一次是3號(hào)窯煤磨系統(tǒng)布袋收塵器輸送煤粉的螺旋輸送機(jī)螺旋軸斷裂而電機(jī)正常運(yùn)行引起燃爆，另一次是4號(hào)窯煤粉倉(cāng)上的布袋收塵器灰斗的葉輪給料機(jī)軸斷而電機(jī)正常運(yùn)行引起燃爆，同時(shí)也引燃了收塵器下方煤粉倉(cāng)內(nèi)的大量煤粉。這兩次燃爆事故都是由于煤粉大量聚集、蓄熱，產(chǎn)生不完全燃燒，產(chǎn)生大量的CO引起二次燃爆，雖然沒(méi)有造成人員傷亡，但造成了設(shè)備損壞和回轉(zhuǎn)窯長(zhǎng)時(shí)間停產(chǎn)。

(5)定期檢查防爆泄壓閥和外保溫層，確保它們處于正常工作狀態(tài)。

(7)收塵器運(yùn)行中，要注意進(jìn)口、出口氣體濃度及灰斗溫度。當(dāng)進(jìn)口氣體溫度較低且接近露點(diǎn)時(shí)，應(yīng)少投料以提高風(fēng)溫。當(dāng)進(jìn)口溫度達(dá)到100 ℃，超過(guò)了安全極限時(shí)，應(yīng)緊急開(kāi)大冷風(fēng)閥門或多投料以降低風(fēng)溫。如果收塵器進(jìn)口溫度低于出口溫度，可能是收塵器內(nèi)煤粉燃燒不完全，應(yīng)立即停機(jī)檢查并處理。目前，很多新型干法水泥生產(chǎn)企業(yè)在煤粉制備系統(tǒng)的布袋收塵器出口設(shè)有CO氣體濃度監(jiān)測(cè)裝置，一旦CO氣體濃度超過(guò)800 ppm，系統(tǒng)將發(fā)出聲光報(bào)警，與之配套的CO2滅火系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)。

(8)加強(qiáng)巡檢。每班的巡檢工要認(rèn)真檢查布袋收塵器的壓縮空氣或反吹風(fēng)系統(tǒng)、清灰系統(tǒng)及排灰系統(tǒng)兩次。同時(shí)要注意觀察系統(tǒng)風(fēng)機(jī)排風(fēng)管，如果有黑煙冒出應(yīng)立即停機(jī)，打開(kāi)收塵器檢查布袋是否安裝到位或破損，并采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理。

3 結(jié)語(yǔ)

煤粉收塵器存在燃爆的危險(xiǎn)，它直接關(guān)系到人身安全和生產(chǎn)的正常運(yùn)行。在收塵器的選型、安裝和正常運(yùn)行中做好各項(xiàng)預(yù)防工作，就可以防患于未然，把可能發(fā)生的燃爆事故消滅在萌芽狀態(tài)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 孫偉卿.我廠煤粉制備系統(tǒng)防燃防爆的技術(shù)措施[J].新世紀(jì)水泥導(dǎo)報(bào)，2005(4)：47-48.