煤粉系統(tǒng)自燃爆炸原因及改進措施

1、 煤粉系統(tǒng)自燃爆炸原因及改進措施 某廠自1994年底投產(chǎn)以來，煤磨系統(tǒng)分別于1995、1997、1998三年發(fā)生了4次爆炸事故，造成了煤磨系統(tǒng)的設(shè)備損壞，嚴峻影響了生產(chǎn)，并造成重大的經(jīng)濟損失。本文就爆炸緣由進行分析、并提出防范措施。 1煤磨系統(tǒng)工藝流程及設(shè)備概況該系統(tǒng)采納2.8m5m+3m的風(fēng)掃磨，設(shè)計力量1617t/h，使用PPDC96-6(M)袋式除塵器，2500粗粉分別器。設(shè)有2臺CO氣體分析儀，分別監(jiān)測袋除塵器進、出口以及窯頭、窯尾煤粉倉的CO濃度。袋除塵器及2煤粉倉各配有1套CO2自動滅火裝置。在粗粉分別器、袋除塵器入口管道、袋除塵器上設(shè)計安裝了防爆閥。煤磨烘干使用窯尾預(yù)熱器廢氣，正

2、常運行時，系統(tǒng)在氧含量較低(6%10%)的惰性氣氛下運行，而且流程簡捷。從設(shè)計總體上來說，應(yīng)當是特別平安的。2第一次爆炸現(xiàn)象及緣由的初步分析1995年初，正處在生產(chǎn)調(diào)試時期，發(fā)生了第一次爆炸事故，使系統(tǒng)全部的防爆閥被炸開，袋除塵器箱體變形，袋籠也嚴峻變形而全部報廢，布袋全部被燒，現(xiàn)場大火經(jīng)努力撲救才熄滅。當時認為主要緣由是運行操作時煤磨的出口氣體溫度過高所致。由于煤磨的烘干力量差，烘干后煤粉水分高達3%4%，嚴峻影響窯的煅燒，甚至使窯頭、窯尾的喂煤秤無法正常使用。為了提高烘干力量，降低煤粉水分，將煤磨出口氣體溫度由一般水泥廠掌握的70左右，提高到8085。這次爆炸同時暴露了我廠煤磨系統(tǒng)的一些嚴

3、峻問題:1)袋除塵器安裝3個防爆閥，防爆閥的閥蓋在爆炸的沖擊下打開并沖過了檢修平臺欄桿，由于袋除塵器的檢修平臺欄桿的設(shè)計不合理，爆炸后，閥蓋在重力的作用下回扣時，卻被檢修平臺欄桿所阻擋。防爆閥不能重新閉合，使爆炸發(fā)生后，不能準時、有效地為袋除塵器隔絕空氣，從而加劇了袋除塵器內(nèi)煤粉及布袋的燃燒。見圖2。2)袋除塵器的CO2滅火裝置沒能準時、自動啟動，延誤了滅火時機。當現(xiàn)場手動開啟時，又由于防爆閥沒有能準時重新閉合，滅火效果差。3)防爆閥數(shù)量少，使爆炸的能量不能得到有效的釋放，袋除塵器設(shè)備受爆炸沖擊力較大而受損嚴峻。針對以上狀況，作了相應(yīng)的改進，加寬了檢修平臺，調(diào)試好了袋除塵器CO2滅火裝置的自控

4、系統(tǒng)，在磨頭、磨尾的風(fēng)管上增加了2個防爆閥，并降低運行時煤磨出口氣體溫度至7075。3對4次爆炸事故的進一步分析1997、1998年接連發(fā)生了3次爆炸，由于實行上述措施，設(shè)備沒有大的破壞，只是袋除塵器的布袋被燒，更換布袋后煤磨就又能運行了。通過對這4次系統(tǒng)爆炸狀況的對比分析發(fā)覺:1)自控系統(tǒng)不能預(yù)防和阻擋爆炸的發(fā)生某廠煤磨的自控系統(tǒng)使用的是ABB公司的集散型自動掌握系統(tǒng)。就煤磨系統(tǒng)來說，其檢測點多，反應(yīng)快速，自動化程度高。但煤磨爆炸特別突然，爆炸之前，中控室自控系統(tǒng)所監(jiān)測到的系統(tǒng)參數(shù)沒有一點特別，爆炸的瞬間，系統(tǒng)全部的參數(shù)都是無征兆地突變，爆炸的整個過程又特別短促，自控系統(tǒng)根本就來不及作出準時

5、的反應(yīng)。所以我廠煤磨的自控系統(tǒng)不能夠預(yù)防和阻擋爆炸的發(fā)生。事實上，我廠的自控系統(tǒng)的掃描周期將近1s，參數(shù)的趨勢曲線的數(shù)據(jù)為15s一個平均值，而爆炸的發(fā)生為毫秒級。因此中控室顯示和記錄的系統(tǒng)參數(shù)的變化及報警清單中參數(shù)的報警先后挨次，無法精確地反映爆炸時系統(tǒng)的真實狀況，不行能從中分析出爆炸發(fā)生的具體過程。2)爆炸均發(fā)生在停磨的瞬間實際上，在煤磨的運轉(zhuǎn)過程中從未發(fā)生爆炸。4次爆炸都發(fā)生在正常停磨操作過程中，而且都發(fā)生在煤磨電動機停的一瞬間。某廠煤磨停磨操作如下:關(guān)閉熱風(fēng)閥，停小高溫風(fēng)機，同時打開冷風(fēng)閥，用冷風(fēng)掃磨，使出磨氣體溫度由正常運行時的70漸漸降到55以下，最終停煤磨主電動機組。從止熱風(fēng)、開冷

6、風(fēng)到停磨這個過程有510min。煤粉發(fā)生爆炸要滿意以下兩個條件:煤粉與空氣混合，其濃度要在452000g/m3之間，才能形成爆炸性混合物，否則，只能發(fā)生燃燒而不能發(fā)生爆炸；一旦溫度過高或有火花才會引爆。在停煤磨時，為了降低系統(tǒng)溫度，加入新奇的冷空氣，不行避開形成爆炸性混合物。停磨的一瞬間，由于某種緣由間或產(chǎn)生火花(由于機械摩擦、電氣、靜電等)或自燃引爆了混合物，從而發(fā)生爆炸。某廠煤磨系統(tǒng)每次爆炸前，CO濃度都正常，而且較低，基本上可以排解是因煤粉自燃而發(fā)生爆炸的可能。而且煤磨系統(tǒng)做了很好的接地處理，使用防爆電動機，除塵器使用的是防靜電布袋。因此，在防止靜電、電氣火花的產(chǎn)生方面沒有什么更好、更進一步的措施。4改造措施及效果某廠煤磨冷風(fēng)閥原設(shè)計為400mm，而熱風(fēng)管道為800mm，當止熱風(fēng)、開冷風(fēng)的停磨操作時，磨尾負壓會增大很多，此時磨內(nèi)的通風(fēng)很小，這樣勢必增加停磨時煤磨系統(tǒng)內(nèi)的煤粉濃度，并使停磨后較長時間處在危急的爆炸濃度中。從這一點動身，我廠在1998年煤磨大修時，在磨頭增加1個600mm的大冷風(fēng)閥，修改煤磨作業(yè)指導(dǎo)書，停磨時，2冷風(fēng)閥都