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    從煤粉倉自燃事故總結出預防及應急措施

    2014-7-14 7:49:24      點擊:

    從煤粉倉自燃事故總結出預防及應急措施

    摘要:我公司2500t/d新型干法熟料生產線配套煤粉制備系統采用HRM1700M立式磨。盡管采取了一定的技術措施,實際上仍然會因中控操作、系統設計、現場管理不當等因素,導致燃燒爆炸事故。本文就發生的一起煤粉倉自燃事故進行了分析,并提出了預防措施。高爐煤粉噴槍首選抗耐牌

    圖為鋼廠夜景
    • 我公司2500t/d新型干法熟料生產線配套煤粉制備系統采用合肥水泥設計院開發的HRM1700M立式磨,設計能力20t/h(中硬物料)。煤磨烘干熱風來自窯頭煙囪廢氣,為保障煤磨的安全運行,避免燃爆事故,入口溫度一般控制在300℃以下,出磨風溫在65℃,入袋收塵器氣體溫度控制在60℃,袋收塵器錐體溫度控制在60℃,報警溫度70℃,一般在50~60℃,煤粉倉設計容量80t,在錐體部位沿圓周方向布置4個溫度測點,溫度一般控制在50℃以下,報警溫度70℃。盡管采取了一定的技術措施,實際上仍然會因中控操作、系統設計、現場管理不當等因素,導致燃燒爆炸事故。以下我們就對發生一起煤粉倉自燃事故進行分析。

    • 圖為各種規格的煤粉噴槍

    • 1 工藝流程介紹

      儲存在煤預均化堆場的原煤,由膠帶機(設有除鐵裝置及金屬探測器)送人煤粉制備車間的原煤倉,原煤經雙向螺旋閘門、密封皮帶給煤機進入煤磨。通過變頻調速給料機控制入磨煤量,烘干原煤水份的熱源來自窯頭煙囪廢氣。調節入磨冷風閥門,可將入磨風溫控制在120-250℃。原煤在煤磨內烘干并粉磨,由磨頂端高效選粉機分選,粗粒落回磨盤,成品煤粉進入袋收塵器收集,再經回轉卸料器(6臺)螺旋輸送機(正反轉)電液動平板閘門送入煤粉儲倉。為防止煤磨袋收塵器、煤粉倉發生燃燒爆炸,每一處都設置有CO2滅火裝置。

      2 事故經過及處理過程

      6月28號下午17:00點中控發現煤粉倉錐體西測點溫度顯示為57℃,中控按以往經驗沒有采取任何處理,煤磨按正常操作繼續運行,到17:45分現場巡檢發現該側錐體部位冒出黑煙,并不時有火苗閃現,及時報告中控煤粉倉著火,并隨即通知車間值班人員、生產調度、保衛科組織人員進行現場滅火防護工作,中控立即將煤磨停止運行,煤磨風機停止運行,將袋收塵器進出口閘板關閉,停止向煤粉倉進煤粉,將煤粉倉上的收塵器風機關停,現場將煤粉倉助流風關閉,避免新鮮空氣入煤粉倉。通知

      在現場及中控人員進行處置的同時,車間值班員立即趕到對煤粉倉進行噴入CO2滅火(該值班人員是車間專職安全員,也只有他一人接受過CO2滅火裝置操作培訓),該安全員在操作過程中發現滅火器沒有CO2氣體噴吹,檢查發現所有儲存CO2的氣瓶是空瓶,(事后調查:一部分長期沒有使用CO2氣體出現泄漏,一部分使用后沒有及時補充)隨即指示中控進行火災報警,15分鐘后119火警人員及礦山救護隊人員趕到,判明情況后決定對煤粉倉表面噴水進行降溫滅火,但由于倉體外面包著一層保溫層,效果并不好,在處理了近一個小時后,決定向煤粉倉內進行澆水處理,中控將頭尾煤稱停掉,停止噴煤,做停窯處理,消防人員打開倉頂檢查門后用消防水直接灌入,灌水10分鐘后錐體部位不再出現明火,煤粉倉各點溫度下降。隨后由機修工將煤粉轉子秤拆除,倉內煤粉用水沖出,袋收塵下螺旋絞刀打反轉,將收塵器內存留煤粉外排處理,該事故造成停窯時間達56小時,經濟損失嚴重。

      3 事故原因分析

      儲存在倉中的煤粉在一定條件下會進行緩慢的氧化反應,其反應速率的快慢因煤的品種、細度、揮發份、水份、初始溫度、空隙率、煤粉的導熱系數、氧氣濃度等而異,當體系反應的熱量大于體系散熱時,體系的溫度進一步升高,達到自燃著火溫度就會發生自燃,基于上述分析,造成此次煤磨自燃事故的原因有以下幾點:

      (1)中控操作人員認識不足。該事故之前曾多次出現該溫度測點出現溫度高于其他幾個點,偏差將近10℃,但低于設定報警溫度70℃,中控人員認為該溫度遠低于煤粉著火溫度,且與設定報警溫度有一定差值,認為在該溫度下不會著火,其溫度為安全溫度。卻沒有考慮到煤粉的自燃溫度受煤粉自身氧化程度周圍介質成分差別,雖低于煤粉正常著火溫度,但并不是固定值,V.Fierro研究表明:煤炭自燃臨界溫度在60℃—80℃。

      此外,煤粉在倉內氧化自燃不會是只有一個點溫度升高,以前也出現過該點顯示溫度和實際對應不上的情況,主觀認為該溫度為虛溫度,思想麻痹大意,沒有采取正確操作措施,直至煤粉倉出現眀火才采取處理措施,存在主觀錯誤。

      (2)煤磨粉磨較細,出磨溫度相對較高。出磨氣體的溫度應該根據原煤特性,要求煤粉品質,煤粉的運輸與貯藏,設備安全,出磨氣體的露點等來確定,我公司根據所用煤種,細度一般控制R80<4.0%,但煤粉磨的越細表面積增加、活化能增大、氧化速度越快,會加劇熱量的釋放。

      我公司使用的煙煤揮發份在28%左右,根據煤粉自燃爆炸的特性:可燃基揮發份愈高、愈易發生燃爆,一般揮發份小于10%相對安全,而大于25%時易產生自燃、爆炸的可能性也就愈大。煤磨出磨溫度是根據調試說明書上的原始資料給定數據來控制的,該數據只適應原煤的一般情況,控制溫度相對較高揮發份、較細的煤粉顯得高了。

      (3)煤粉倉錐體部位開裂,開裂部位產生漏風的漏風不僅造成煤粉結露以及滲入雨水造成燃爆事故,也補充了煤粉自燃所需要的氧氣,使倉內煤粉能順利燃燒起來,不易熄滅。

      (4)煤粉在倉內有掛壁堆聚。清理煤粉倉時都發現煤粉倉存在掛壁現象,并呈氧化結焦狀態,說明煤粉在倉內有掛壁現象存在,煤粉在倉內的掛壁是該部位煤粉的流動性降低,氧化過程產生的熱量無法被帶走而集聚,這一因素也促使煤粉自身的氧化過程加快、氧化程度加深,是導致煤粉在倉內自燃的直接原因。

      (5)管理不健全。CO2滅火裝置使用管理制度缺乏,使用管理不善,檢查不到位,使用后沒有及時更換。 CO2氣體缺失或空瓶沒有及時發現、CO2滅火裝置失效,沒能及時起到阻礙爆炸、限制火災發展的作用,導致事故范圍擴大、處理難度及工作量增加。

      4 事故處置及暴露出的問題與防范措施

      對事故造成的損害及暴露出的問題采取了以下預防措施:

      (1)對事故處置過程中破環的設置進行恢復,重新校定喂煤計量裝置檢查系統是否有新的漏風點,重點檢查煤粉倉的防爆裝置,是否存在漏風,評估設置的安全性能。根據需要進行更換。對漏風點進行封堵,如不能施焊,則用高強度粘合膠封堵。

      清理煤粉倉,對系統進行強制通風,排除有害氣體,并風干煤粉倉,以便恢復生產。

      (2)對中控煤磨操作的模糊認識進行糾正,根據煤粉的自燃特性將煤粉倉溫度控制在60℃以下,同時強化事故預防意識,提高對溫度反映的敏感性,對于個測溫點溫升嚴格按照操作規程處理。如果懷疑儀表顯示數值的真實性,在通知儀表管理人員進行處置的同時,仍按溫高原則操作。

      定期做好測溫儀表的檢校工作。

      (3)嚴格CO2滅火裝置的使用管理制度,CO2氣瓶實行專人管理嚴格進出庫,采取使用更換登記制度,責任到人,避免CO2氣瓶出現空置或空瓶狀態。

      對煤磨相關崗位人員進行CO2滅火裝置使用培訓,避免相關人員不會操作帶來的事故處置延誤。改進CO2滅火裝置,能自動監測系統溫度和氣體成分,CO2氣瓶壓力低報警,進行危險預警和自動滅火操作。

      (4)嚴格控制出磨煤粉水份和出磨氣體溫度,依據煤粉質量要求重新修訂出磨氣體控制溫度,控制在60℃以下。

      嚴格操作制度,重點在煤磨的防火、防斷煤、規范操作,減少安全隱患并為事故安全處置提供依據,做好消防工作,保障系統的安全運行。

      (5)利用大、中修停窯檢修機會對煤粉倉進行清倉處理,減少煤粉在倉內黏結掛壁的幾率及煤粉在倉內自燃的安全隱患。圖為整體噴槍

      5 結束語

      (1)煤粉制備系統是水泥企業防火防爆的重點車間,平時加強車間管理、防患于未然。

      (2)嚴格操作,根據煤粉制備系統生產特點制定防火防爆措施,將事故消滅在萌芽狀態,當發生火災事故時應冷靜處理,根據事故狀態可以組織專業人員進行處置,防止出現失控。

      (3)防燃防爆工作到位,就能將煤粉制備系統自燃爆炸的安全隱患降到最低,避免產生人身設備傷害事故,確保煤粉制備系統的安全生產。

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    • 配電室將煤磨站電源下掉,避免引起電源著火產生二次火災,F場用完煤磨配置的所有滅火器后煤粉倉不在出現明火焰,但沒過幾分鐘在煤粉倉錐體部位又開始出現明 

    • 火,錐體各個測溫點溫度快速上升,西側測溫點溫度最高上升到178℃,達到中控滿量程。中控立即通知生產廠區各崗位將配置的滅火器全部送至煤磨車間繼續滅火。

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