水泥厂煤粉仓爆炸原因分析及预防措施.docx

水泥厂煤粉仓爆炸原因分析及预防措施针对大多数新型干法线安全生产而言，目前最棘手问题就是煤粉在制备、使用及存储上如何避免燃烧和爆炸。而多数厂家把燃烧和爆炸的原因分析、监测预防措施仅仅聚焦于单一的一氧化碳（CO）气体上，的确是失之偏颇的。更有甚者，把煤粉仓内的可燃气体（如CO、瓦斯）爆炸与煤尘爆炸混为一谈，而事实上，CO和瓦斯的爆炸与煤尘爆炸是两个完全不同的概念，但又是紧密联系。众所周知，CO及瓦斯气体的爆炸必须同时具备三个条件：一是这些可燃气体有足够的浓度；二是要有一定的引火源，而瓦斯的引火温度一般认为是650750；三是有足够浓度的氧气，一般大于12%o上述条件一提到的“可燃气体”，在煤粉里有很多种，一氧化碳只是在煤粉制备、使用及存储过程中产生的一个主要代表物而已。煤尘爆炸是由于其含有并释放出的可燃性挥发份聚集于尘粒的周围，在一定温度下放出大量的可燃性气体，在点火能的作用下发生爆炸。煤尘的爆炸性由其所含可燃性挥发份的大小决定，如无烟煤不含可燃性挥发份，就没有爆炸性，不会发生爆炸。煤尘爆炸也必须同时具备三个条件：一是煤尘本身具有爆炸性（当挥发份14%时，煤尘已经100%具有爆炸性了）；二是煤尘在空气中呈悬浮状态，并达到一定的浓度（爆炸上下极限范围内）；三是有引爆的高温热源（温度一般为700800°C,温度愈高愈易引起爆炸）。煤粉中之所以存在一定数量的以甲烷为主的炫类气体-一瓦斯，这与煤的结构状态密切相关。煤是一种复杂的孔隙介质，有着十分发达的、各种不同直径的孔隙和裂隙，形成了巨大的自由空间和孔隙表面。因此，煤在形成过程中产生的瓦斯就能以游离和吸附两种状态存在于这些孔隙和裂隙中。而煤粉在制备使用过程中重点要防范的，就是这种被称为吸附在煤的微孔表面和煤的微粒内部的吸附瓦斯。煤粉仓的爆炸，就宏观来说，主要是指一氧化碳与氧气发生剧烈的氧化反应；就微观而言，却是由煤粉中存在的多种“活性气体，共同参与的热一链式化学反应。目前国内多数生产线在设计上，对煤粉仓内的监测对象主要是CO,这是因为该项成分便于检测且能反映供氧不足。但我们不能就此妄下结论说：控制了CO浓度指标就不会发生爆炸！因为大量的实验表明，煤粉仓内存在的多种“活性气体”，如H2、CH4和芳香烧等易燃气体，其易爆性和释放能量明显高于C0。同时，含有C0、瓦斯和空气等混合气体的爆炸界限会因其它可燃气体的混入、煤尘的混入、高温等多种因素的变化而变化。尤其是烟煤煤尘的混入，当温度达300400°C时就能从煤尘内挥发出可燃性气体，从而使CO和瓦斯等混合气体的爆炸下限降低，爆炸的危险性增加。综上所述，只要控制好煤粉仓内可燃气体爆炸的三个条件中的任何一条，爆炸便不会发生。所以预防煤粉仓爆炸的措施也主要是从以下三条入手。1。仓内可燃气体浓度的控制：煤粉仓中的瓦斯等烷燃气体是煤粉在升温过程中解析、氧化分解而来；而CO的来源有两处：煤粉在仓内低温氧化产生；熟料燃烧过程中，由输送给煤磨的热源带入。所以预防的措施至少要有以下几条：（a）完善良好的抽风条件，在煤粉仓锥体和顶部产生的高温混合可燃气体能够及时排出，将其浓度控制在报警设定指标以内；（b）保证搅拌设备正常运转使煤粉在仓内不留死角，不为煤粉提供足够长的氧化时间。2O烘干热源温度的控制措施：水泥机械煤磨的供热有一定的温度变化范围，这就要求负压下的热风速度和供给量也要有一个变化范围，所以输送给煤磨的热源必须有一个内锥体设计合理的沉降室（干扰式分离器），使其热风中带火星尘粒能够在其内部旋转并被有效收留，防止火源进入煤磨内。同时，进风管道与沉降室的连接处要偏离沉降室筒体中心线，这有利于热风在沉降室内能够产生较好的旋流状态。至于管道本身，也应设计成带一定角度的“A”形，进一步防止大颗粒火星料进入煤磨。实验数据表明，煤炭在常温下就有CO出现，其量随着煤温的升高而急剧上升，一旦超过自热的临界温度（6080）,煤温急剧地上升，特别在自燃过程中（烟煤着火点为320380）,CO产生的量较多、产生的速度较快。所以煤磨出磨风温在（烟）煤质比较干燥、挥发分较高、灰分较低（V30%）的情况下，要小于60。实验证明，在CO呈缓慢增加现象时，说明煤的自热温度还在100C以下；如果增加得比较快，那么可能就是100160之间；如果是急剧上升，那么就可能在160以上了，并且很快就会发展到明火燃烧。30氧气浓度的控制措施：在确认煤粉仓热电偶没有故障的情况下，一旦温度超过报警设定（一般为60）,并且有上升趋势，应立即启动应急预案，止煤停磨对煤粉仓进行安全处理。