煤粉制備系統袋收塵燃燒的原因分析與解決辦法

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1、收塵燃燒的基本條件： 
A. 煤(粉)與空(氧)氣充分混合。 
B．存在火源，如達到著火溫度的高溫氣流、火星等。 
一般認為煤粉濃度的燃爆極限為150～1500g/Nm3.此極限范圍的波動范圍比較大，它隨著煤粉的揮發分、灰分、分散度等的變化而變化。據煤炭科研部門的試驗，我國煤粉的爆炸下限濃度范圍一般為：褐煤45～55g/Nm3 ，煙煤110～ 335g/Nm3，上限濃度范圍均在1500～2000 g/Nm3。煤粉越細，分散度越高，越易爆炸。其爆炸下隨粒徑的減小而降低。煤粉粒度在75um以下時就更危險了，粒徑大于1mm的煤粉爆炸可能性很小。其爆炸下限隨粒徑的減小而降低。而在實際生產中煤粉的粒徑比1mm要小得多，大部分都在75um以下。 
煤粉的揮發分含量是影響爆炸的重要因素，揮發分越高，爆炸的可能性越大，揮發分小于10%沒有爆炸的危險，揮發分大于20%時爆炸的可能性大大增加。實際生產中煤粉的揮發分都大于20%。 
另外，氣體中的CO含量、氧含量、溫度等因素也都對煤粉的燃爆有一定的影響。 
實際生產中，煤粉和氧氣已充分混合(尤其是窯頭取風)，所以避免煤粉燃爆只能是消除火源。 
火源作為煤粉燃爆的必備條件產生的方式有兩種: 
a. 有燃料及空氣混合物的整個容器同時達到某一溫度，超過該溫度(即著火溫度)，混合物便自動地不需外界作用而著火。 
揮發分含量越高的燃料著火溫度越低，煙煤的著火溫度是350～500℃。實際生產中， 如果磨入口溫度超過300℃時，在刮板腔內就可能看到有火星出現，就是部分煤粒在高溫廢氣的作用下著火造成的，這些火星如被帶入袋收塵或磨腔內就可能引起煤粉燃爆。只是落入刮板腔內的煤粒一般不易再被帶入磨內。 
b.在冷的燃料及空氣混合物中，用一個小熱源在某一局部地方點火引起燃燒，然后燃燒便向其他地方傳播，使整個混合物自動著火。
這個小熱源主要來源于以下幾個方面 ： 
● 磨內金屬結構的硬性磨擦產生火花； 
● 用金屬物敲擊煤粉倉等部位產生火花； 
● 焊接時產生的明火； 
● 煤粉的自燃。 
在實際生產中，被粉磨的煤粉經袋收塵收集后儲存于煤粉倉內，一般隨即被輸送到窯或分解爐內燃燒，氧化生熱的時間很短，此部分煤粉不會造成危害。關鍵是那些逐漸堆積以致靜止不動的煤粉，如袋收塵灰斗死角或防爆閥破損后內部積聚的煤粉，在加上此處通風效果很差，氧化產生的熱量不能及時排出，煤粉逐漸自燃。被帶入袋收塵內很容易引起燃爆。致使煤粉堆積的幾種情況： 
● 在試生產時，系統各死角沒被不可燃物(如石灰石)填充完而堆積煤粉； 
● 風管角度設計過于平緩； 
● 煤粉水分大，容易粘結；水氣的冷凝放熱，使堆積的煤粉溫度升高更快； 
在實際生產中袋收塵的燃爆大多是這個原因造成的。煤粉的比表面積較大，具有較強的氧化生熱能力。 氧化生熱速度隨廢氣中的煤粉含量及其可燃物(尤其是揮發分)的增高和煤粉在系統內積存量、分散度、比表面積的增加而加大。當氧化熱速度超過排熱 速度時，煤粉的溫度逐漸升高，又加速了氧化生熱速度，當達到煤粉的自燃溫度時，則產生自燃。根據實驗室檢定，80℃以下時煤的溫升隨其反應速率反而下降，高于80℃其活性隨溫度上升而上升。且煤磨袋收塵允許工作溫度：一般低于90℃。另外，煤中水份的含量及變化是影響煤自發熱一個主要因素，當水蒸發時從外界吸收大量的熱，冷凝時就將這些熱傳給煤粉，理論上講，含水量增加1%將使煤溫上升17℃。同時，高速流通的廢氣在提供煤以氧氣的同時也會帶走大量的熱，而低速則恰好相反，盡管也提供相當數量的氧氣，但卻不能帶走其自發產生的熱量。 
磨出口溫度低，低于露點時引起結露、糊袋； 
●系統保溫效果差，造成結露； 
● 系統漏風嚴重，造成結露； 
● 袋收塵內漏進雨水，造成煤粉粘結； 
● 防爆閥破損，造成其內部積灰； 
● 回轉閥或煤粉輸送設備跳停，沒及時發現或處理。 
 
2、煤磨袋收塵著火的預防對策
2.1系統設計方面
A.管道避免水平鋪設。管道傾角一般：上升管道至少大于70°，下降管道至少大于45º(煤粉靜止堆積角25º～30º)，管內應光滑； 
B.選用防靜電袋收塵，且袋收塵需接地，以消除靜電火花； 
C.選取管內風速要適當，即要考慮避免管內積煤粉，又要考慮節省能源，減少磨內磨損及對袋收塵的損壞； 
D.管道和除塵器殼體敷設保溫層； 
E.加強系統密封； 
F.袋收塵灰斗安裝振動器； 
G.為防止系統著火爆炸，設二氧化碳滅火裝臵。
 
3.中控操作方面
A.盡量控制磨入口溫度小于300℃，更高不超過350℃； 
B.磨出口溫度控制在70°C～75°C，水分合格的條件下偏低控制，達85°C時磨機及排風機跳停，減少過烘干及過粉磨現象。當喂料過高或過低時，更要嚴格系統各參數； 
C.烘磨磨時，磨出口溫度不可升得太高；袋收塵出口溫度盡量高于露點15℃再開磨(露點溫度42℃～46℃)，但袋收塵很難烘干，只有開磨后用高溫煤粉來烘干袋收塵； 
D.停磨時可先把磨出口溫度降到50°C左右時，再斷料停磨，并控制好磨出口溫度； 
E.停機前必須清灰，將濾袋上附灰清除干凈，并放空灰斗中的積塵，以免粘結成塊或煤粉自燃，確保設備安全； 
F.停機時間較長時，原煤倉煤粉要排空，如果因故不能排空，要采取輔加生料粉等防護措施； 
G.嚴格按操作規程操作，出現故障及時處理。 
 
4.現場巡檢與維護
A.給力次開磨時，要磨足夠多的石灰石以填充系統各死角 ； 
B.煤及煤粉如果外溢，及時處理；
C.車間內整潔情況，有無煤粉堆積現象； 
D.設備是否有因為磨擦等原因引起的設備發熱情況； 
E.各防爆閥、防爆門是否正常； 
F.車間內有無明火，不準在車間內吸煙，不準在沒采取防范措施的情況下在車間內進行氣割、氣焊、電焊等； 
G.如果窯停止喂煤，則及時停止煤粉倉錐部的助流是否充氧，如果充氧則關閉手動閥； 
H.清掃 
●不論在停機或設備運轉時，都應注意隨時清掃，保持本系統內的清潔； b.清掃時的注意事項： 
●清掃前應灑水、然后再掃，避免煤粉飛揚； 
●設備內部清掃時應先停機，內部煤粉要全部清掃干凈； 
●收塵系統運行前的安全檢查：
a.長時間停機后開機前的安全檢查：檢查煤粉倉、袋收塵易堵塞部位及輸送設備內部有無煤粉或雜物，車間內是否有煤或煤粉堆積； 
b.短時間停機后開機前的安全檢查：檢查輸送設備內部有無煤粉或雜物； 
c.排氣：開機前，應先啟動排風機，將袋收塵及各管道中可能產生的易燃易爆氣體全部排出； 
 
J.定期檢查壓縮空氣系統，分水濾氣器要經常放水，油霧要定期加油，壓強超范圍時調整壓閥，電磁滑閥故障及時排除或更換，氣缸漏氣應及時更換修理，管路漏氣應立即堵漏或更換零件； 
K.做好常規維護保養。電磁閥、氣缸每年清洗加油保養一次，并及時更換； 
L.收塵器運行中發現煙囪冒灰應首先檢查濾袋有否破損，并及時更換； 
M.做好消防設施的準備及維護； 
N.回轉窯或煤粉輸送設備跳停要及時處理。 
 
6、安全注意事項和安全措施
除無煙煤制粉系統外，磨煤機和煤粉倉建議都應設置氮氣或二氧化碳滅火設備。 
檢查、清掃和禁火 
1) 煤粉制備系統的設備和管道應每班進行檢查，以便及時發現和消除漏風、漏煤的隱患。 
2)煤粉制備系統的設備和管道的外表，應定期進行清掃，防止粉塵聚集。 
3) 煤粉制備系統的滅火裝置，應經常進行檢查，防止使用時不能投入。 
4) 在煤粉制備系統和場所內嚴禁動火。由于工作需要必須動火的，應嚴格執行《動火審批制度》，動火作業前必須辦理《動火許可證》，采取切實有效的防范措施后方可作業，并且在作業現場設置專人監護。

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