引言

現階段，水泥工業是消耗大量燃料的工業，燃料費用占水泥生產成本的 20%左右。我國是一個水泥工業大國，對水泥的需求量很大，水泥生產過程中，煤是主要燃料。以煤作燃料的回轉窯系統通常配有煤粉制備系統，在這個系統運行過程中始終蘊藏著某種自燃和爆炸的可能性和危險性。

縱觀當前水泥工廠煤磨系統生產的實際情況，生產過程中產生的危害主要有兩個方面，一個是自燃引發的危害，另一個是爆炸引發的危害。 

1.1 自燃 

通常情況下，自燃又稱之為“陰燃”或者“悶火”。水泥企業煤磨系統運行期間，需要使用到大量的燃煤，通常燃煤都會提前備好，以防止因為煤的補充不足而引發系統問題。因此，水泥工廠需要儲存一定量燃煤，在燃煤存儲過程中，煤會與空氣發生接觸，產生氧化作用，發生化學反應。

大量的煤堆積在一起，氧化作用會非常強，氧化放熱的速率會保持在較高的狀態。如果放熱速率無法有效控制而超過散熱速率，自燃現象便會產生。

1.2 爆炸 

水泥企業生產時，需要對燃煤進行研磨，由于煤粉較細，如果密閉收塵效果不好，粉末狀煤粉就會懸浮在空氣中，與空氣產生“親密”接觸，一旦引燃將會立即發生氧化反應，從而造成爆炸。

水泥企業煤磨系統運行時爆炸的出現與煤粉濃度、環境溫度以及氧氣含量有著直接的關系。相關研究表明，煤粉發生爆炸時其濃度的下限點為13g/m3，溫度在60℃以上就會存在爆炸威脅。對于水泥企業煤磨系統中控操作與現場工人而言，必須要嚴格根據標準規范操作，以降低爆炸的可能性。

2.1 把握好生產過程中要點

水泥企業煤磨系統生產運行時，工作人員必須要把握生產中的要點，具體包括以下幾個方面：

首先，燃煤堆的堆放。在設計燃料堆棚時，必須要對煤的粗細程度進行研究，同時還要分析煤的揮發分情況，并在管理中落實相關要求和規定。

通常情況下，很細并且揮發分很高的煤堆應當壓實并且限制高度。其次，穩定狀態的維持。穩定狀態的維持主要指通過常規檢查確定儀表良好運行以及相關設備功能完善。

再有，控制好煤磨系統廢氣的排放。應通過常規性檢查控制系統漏風，這樣做的目的是避免生產過程中的過熱起火。

還有，如果烘干條件得到滿足，應當在最低溫度環境下操作煤磨，磨機進口溫度的控制需要根據揮發分比例的不同盡可能地限定在200-250℃范圍內。

同時，要對原煤倉及煤粉倉的一氧化碳濃度進行監測，通過對一氧化碳濃度檢測，可以及早發現問題并進行預防，磨機操作要有一氧化碳濃度的聯鎖控制。

最后，安裝防爆閥門。防爆閥門的安裝過程中，必須要有專業人員參與，以保證防爆閥門能夠正常發揮作用。 

2.2 正確使用高危燃料

以當前的生產技術水平來看，燃料是水泥工廠生產過程中不可缺少的一部分。

水泥企業煤磨系統運行過程中，會涉及到一定高危燃料的使用。何為高危燃料？所謂高危燃料用科學術語解釋是：空氣干基揮發分在36%以上的燃料。那么，什么又是高危操作呢？高危操作是指操作粉磨揮發分在20%以上的燃料。由于高危燃料的使用要求非常高，如果使用不合理、不科學，極易引發自燃和爆炸危險。

因此，煤磨系統工作人員可以根據高危燃料和高危操作的含義，做好以下幾個方面的工作。

(1)利用專業第三方設備對系統的防爆壓力進行檢測；

(2)每一個泄爆閥門必須要保持在自復位型狀態，同時還要引至室外；

(3)正確使用并檢查磨機、收塵器等裝置；

(4)對燃料特性進行檢驗，如粉塵氣體與其表面接觸的著火溫度、燃料粉塵氣體中含氧量等。粉塵氣體與表面溫度接觸的著火溫度測定可以用于確定磨機進口氣體溫度報警值并設定聯鎖，燃料粉塵氣體中含氧量測定，可用于設定收塵器出口氧含量值。

(5)只使用液態散裝罐存儲二氧化碳的滅火系統，并且該系統還要能夠進行遠程控制操作。 

2.3 正確控制溫度

前文筆者已經提及到，水泥企業煤磨系統運行過程中存在的安全威脅主要有自燃和爆炸兩種，會給工人的安全和企業財產安全造成嚴重威脅。

煤磨系統生產運行時，一定要降低煤磨系統爆炸或火災風險，因而必須要對溫度進行嚴格的控制，一般包括以下兩個方面：正常操作下的高位報警溫度和極限閥門關閉溫度。

溫度的控制操作必須正確，應將煤磨系統運行時的溫度控制在標準范圍內。高位報警溫度指的是達到承受極限時的溫度，如果超過極限范圍，系統閥門將會自動關閉。

極限溫度將是誘發自燃或爆炸的導火索，控制好極限溫度能夠降低自燃或爆炸發生的可能。目前，高位報警溫度一般設定為 65℃，極限溫度設定為 75℃。 

2.4 原煤處理及煤堆控制

為了避免煤堆自燃，在 20℃以上存儲的原煤，存期與揮發分的關系一般為：揮發分≤15%的原煤及無煙煤、石油焦，存儲期4個月；15%＜揮發分≤25%的原煤，存儲期 2-3 個月；25%＜揮發分≤35%的原煤，存儲期1個月；揮發分＞35%的原煤，存儲期1-4個周。另外，水泥工廠原煤堆的高度控制需要遵循一定的原則。

15%＜揮發分≤25%的煤度堆高度控制在 8-10m；25%＜揮發分≤35%的煤堆高度控制在 6-8m；揮發分＞35%的煤堆高度控制在6m以下。 

2.5 防止自燃的對策

首先，煤的堆放應當符合標準要求，切忌“分崩離析”，堅持“堆成水平層”的原則，有條件的企業可用煤料輥壓機壓實，杜絕孔隙出現，防止空氣進入發生氧化反應。

其次，防止原煤存儲和使用過程中形成死料區。另外，煤粉倉應當進行有效處理，可以在死料區設置一定的角度，保證死料區光滑、平整。

再有，控制好煤風管和水平面的夾角，采用水平管道。需要注意的是，為了防止煤粉因角度過平出現積存問題，特殊情況下可以考慮設置一定的夾角，但是夾角的角度必須要科學合理，最大不能超過5°。

還有，在煤粉倉上部和集塵斗中裝設溫度監控裝置，這樣能夠更好地實現對溫度的監控，防止煤粉制備系統中發生自燃現象。

同時，在煤粉制備過程中如果粉磨和收塵系統發生自燃現象，可以采取降低入磨氣體溫度和喂入大量冷煤的方法進行滅火。

最后，在煤磨廠房裝設泡沫滅火裝置，用在磨機的進料端和收塵器上，但是不能用在煤粉倉中，以防止泡沫滅火裝置中的泡沫和煤粉混合，影響到煤粉的純度。如果粉煤倉發生自燃現象，可打入二氧化碳，使得粉煤倉處于缺氧狀態，防止進一步燃燒。 

2.6 防止爆炸的對策

通常情況下，水泥企業煤磨系統運行發生爆炸需要滿足一定的條件：第一，可燃性物質高度分散；第二，空氣中可燃性物質的濃度超過了可爆炸范圍；第三，可爆氣炸體達到危險量；第四，火源存在。如果不能同時滿足以上條件，爆炸便不會發生。

應建立防爆閥定期檢查制度，防爆閥通常采用鋁質薄板，當薄板為Φ600mm、厚0.5mm 時，破裂壓力為23-29kpa，當薄板為Φ600mm、厚0.3mm 時，破裂壓力為11-15kpa。另外，煤粉制備系統的收塵應當采用防爆帶式袋式收塵器。

綜上所述，水泥企業煤磨系統的安全生產非常重要，但是由于各種主客觀因素的存在，導致生產過程中仍然存在一定的安全威脅，主要表現為自燃和爆炸。

為了保證生產的安全性，一定要把握好生產過程中的要點，正確使用高危燃料并做好溫度等方面的控制，從自燃和爆炸的誘發因素出發，采取相應預防措施，以降低自燃和爆炸發生的可能性。

作者：魏金華

來源：《昌黎冀東水泥有限公司》

微信公眾號：備件網（關注查詢更多資訊）

（本文來源網絡，若涉及版權問題，請作者來電或來函聯系！）