ag亚游网址-ag亚游在线登陆【官网】

ag亚游网址 返 回

煤粉制备系统防爆措施的改进和完善
发布时间:2019-03-21 16:46

0引言

煤粉制备系统是水泥生产的重要环节,由于控制不当,时有爆炸事故的发生,造成较大经济损失,甚至人员伤亡。煤粉制备系统爆炸的原因较多,爆炸的发生一般须具有可燃物、氧气、点火能三个必备条件,要防止爆炸事故的发生,就要通过各种措施预防同时具备以上三个条件。

本文结合一次典型事故案例,探讨分析煤粉制备系统产生爆炸的原因,主要从煤粉制备热源的阻燃、煤粉制备系统的防爆设施完善、监测装置的可靠、操作系统和联锁等方面探讨,就如何有效防止爆炸列出了具体的措施。

1事故案例

2014年5月4日20时51分41秒,某企业煤磨布袋除尘器突然发生爆炸。从煤磨系统各趋势图看,20时51分19秒前煤磨所有参数均处于正常控制状态,20时51分19.547秒煤磨原煤(入磨)给料机因原煤仓下料口堵断煤,按照预先设定的安全保护程序,煤磨热风阀马上响应,于20时51分23秒开始关闭,至20时51分48秒完全关闭,历时25s。同时冷风阀门于20时51分23秒开始打开,至20时51分48秒完全打开,历时28s,但就在此过程中,未等冷热风阀的安全控制动作完成,布袋除尘器于20时51分41秒发生爆炸。

分析这次事故的原因,一是原煤中挥发分较高,煤粉燃点较低,易发生爆炸(原煤分析见表1);二是篦冷机出口未设旋风除尘器,不能够阻断高温熟料颗粒进入煤磨系统内;三是冷热风阀在原煤断料后应急响应的动作时间过长,不能够及时阻断高温熟料颗粒或是原煤自燃后的高温燃尽物进入煤磨,因原煤断料导致高温颗粒未被及时混合降温,随风进入除尘器后引起了煤粉爆炸。

2煤粉制备系统工艺流程

某企业煤磨系统工艺流程为:物料通过输送设备到原煤仓,原煤仓下设有计量设备原煤入磨,热风从篦冷机二段引入煤磨,原煤和热风进入煤磨后混合,经烘干、粉磨的煤粉通过分离器,经过出磨管道进入成品除尘器,成品经过输送设备送入头、尾煤仓,除尘器配套通风机。

某企业HRM1700M立式磨煤粉制备系统,设计能力20〜22t/h,使用AFQD96-2x8布袋除尘器。设有2台C0气体分析仪,分别监测袋除尘器进、出口以及窑头、窑尾煤粉仓的C0浓度。布袋除尘器及2煤粉仓配有1套C02自动灭火装置。煤磨烘干使用窑头废气,在布袋除尘器人口管道、布袋除尘器上设计安装了防爆阀。具体工艺布置如图1所示(云线标注部分为改造后新加装置)。

3煤粉制备系统爆炸的要素

爆炸的发生一般须具有可燃物、氧气、点火能三个必备条件。

图1HRM1700M立式磨煤粉制备系统改造前后工艺流程图煤粉制备系统的可燃物主要有煤粉、一氧化碳、其它可燃气体等。煤粉在干净空气中的爆炸浓度极限一般为45〜2000g/m³,而煤粉制备系统的煤粉浓度一般介于250〜350g/m3之间,正好处于爆炸

极限范围内,因而爆炸的风险比较高。CO在干净空气中的爆炸浓度极限是12.5%~74.2%,煤粉制备系统CO浓度通常情况下不会超过200!)Pm,远远达不到爆炸极限,因而爆炸的风险很小。其它可燃气体尽管没有实测值,但根据煤粉烘干前后挥发分的变化推算,也基本不具有爆炸风险。

爆炸的另一个必备条件是氧气。燃烧烟煤时,气粉混合物中的氧含量<15%时,通常没有爆炸危险。对于煤粉制备系统烘干热风来自窑尾的系统来说,窑尾废气中的氧气含量不足以造成煤粉的爆炸。但对于烘干热风来自窑头的系统来说,因为烘干热风取自篦冷机,氧气的浓度为21%,完全具备爆炸的条件。

爆炸的第三个必备条件是点火能。煤粉制备系统点火能主要来自篦冷机的高温熟料颗粒及系统内某个部位(死角)原煤或煤粉堆积自燃后产生髙温燃尽物,以及其他摩擦产生的火花,这些点火能在系统内随时都可能存在,因而具有引起爆炸的高风险。

上述三个条件在系统正常生产时一般不会同时具备,由于高温熟料颗粒或燃尽物在进入煤磨的瞬间就被原煤充分地混合降温,等进入煤尘浓度具备爆炸条件的风管或除尘器内时早已不具有点火的可能,因而在绝大多数情况下系统不会发生爆炸。但如果因任何一种原因造成系统不能正常运行时,就会同时具备以上三个条件,尤其是原煤停止喂入磨内,高温熟料或燃尽物不能被及时混合降温,则极易引起系统的爆炸。

4煤粉制备系统常见的防爆措施

煤磨烘干热风从篦冷机引入的系统中,在工艺设计时一般在篦冷机热风岀口设置旋风除尘器(部分企业没有设置该装置),以阻断高温熟料颗粒进入煤粉制备系统,但对于系统内因堆积原煤自燃产生的高温燃尽物不起防爆作用。在煤粉仓、除尘器等处设置CO报警器及自动灭火装置,但因为系统的CO浓度很难达到爆炸极限,因而该系统只能起到系统爆炸或起火后防止事故扩大的作用,并不能起到防爆的作用。在煤磨出口、除尘器等处设置防爆阀,但防爆阀也只能是在爆炸发生时能及时进行泄压,防止事故扩大,也不能从根源上杜绝爆炸的发生。

5改进措施

经过对爆炸事故的认真分析,结合已有的防爆措施,对煤粉制备系统做了如下改进,有效地防止了事故的再次发生。

5.1串接一台旋风除尘器

在入煤磨的热风管道上串接一台旋风除尘器(见图2),将大颗粒高温熟料颗粒分离出来,有效阻止了高温颗粒进人煤磨,同时也杜绝了原来在热风管道煤磨入口处经常出现的煤渣燃烧现象。

5.2加装一台气动快速截止阀

在煤磨与煤磨布袋除尘器之间的热风管道上加装了一台气动快速截止阀(见图3),与煤磨原煤给料机联锁,当检测到给料机断料、停转时,能在第一时间快速截断系统的通风,有效阻断未经原煤混合降温的高温颗粒进入布袋除尘器,同时防止了断料后除尘器内温度的急剧升高,从根本上消除煤磨布袋除尘器爆炸事故的潜在隐患。

5.3设置联锁保护

当选粉机开启转速在300r/min后,煤磨系统其余设备才能运行;当入煤磨除尘器的气体温度超限、入磨出磨气体温度超限、CO值报警时,系统会自动调节热风阀和冷风阀开度,当以上联锁保护在设定时限内未动作时直接关闭煤磨排风机入口阀门;停磨后,除尘器系统继续运行20min后(两个清灰周期)停机,防止除尘器清灰不彻底或粉尘积灰。

5.4增加防爆阀防爆面积

将滤袋收尘壳体的防爆阀防爆面积由原来的2.56m²增加到8.9m²,在布袋除尘器出口增加和管道同直径的防爆阀,以增加卸爆能力,更好地保护设备在万一发生爆炸后少受损失。

5.5消除系统内存煤死角

为了防止煤粉在死角自燃,对布袋除尘器进口管道底部用浇注料进行了处理,在长时间停磨检修时对系统内积煤都进行清理,在开磨时先粉磨半小时的生料粉,用生料粉填满系统内宜积料死角部位,然后再正常粉磨煤粉。

5.6其他方面

(1)加强煤磨系统的密封堵漏,对系统所有法兰、人孔位置进行密封处理,防止新鲜的空气进入造成煤粉自燃。

(2)原煤合理搭配使用,尽量避免使用挥发分过高的原煤,将原煤和煤粉的挥发分尽量控制在32%以下。

(3)对煤粉制备系统及水泥窑喷煤系统所有煤粉输送管道法兰处采取可靠的防静电和接地连接。

6结束语

自从实施以上多种措施后,煤磨系统运行正常,遇到入磨喂料机卡秤断料时,系统联锁保护会在短时间动作,再未发生爆炸事故。停机时检査各个部位,没有煤粉沉集现象,旋风除尘器涡壳因磨损严重,每年检修时都重新涂抹龟加网进行处理;对系统联锁定期进行试验,能保证联锁正常动作。

XML 地图 | Sitemap 地图