煤粉特性及煤磨车间的安全设计

煤粉特性及煤磨车间的安全设计0 前言无论水泥、冶金还是电力工业，都要消耗大量的燃煤作为燃料，随着煤粉制粉工艺技术的进展，煤粉制粉系统已由传统的两级收尘改为一级收尘，粉磨设备也由传统的球磨机改为效率更高的立式磨，收尘器也成为了主要的工艺设备之一。但由于煤粉其自身存在的易燃易爆特性，因此安全问题就显得至关重要。1 煤粉及煤粉制备系统的废气特性1.1 煤粉的自燃与爆炸特性积存的煤粉与空气中的氧气长期接触氧化时会发热使温度升高，温度升高又会加剧煤粉的进一步氧化，在散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。在煤粉制粉系统中，煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物，它一旦遇到火花就会使火源扩大而产生数倍大气压的大气压力，从而造成煤粉的爆炸。影响煤粉爆炸的因素很多，如挥发份含量、煤粉细度、气体混合物的浓度、温度、湿度、输送煤粉的气体中氧的成分比例等。(1)一般认为，挥发份大于 l0％，其值越大，越易爆炸，挥发份大于 25％的煤粉(如烟煤)，很容易自燃，爆炸的可能性大大增加。(2)煤粉越细越容易自燃和爆炸，粒径小于 80mu;m 的易于燃爆。(3)煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。煤粉浓度大于 3～4kg/m3(空气)或小于 0.32～0.47㎏/m3(空气)时不容易爆炸。因为煤粉浓度太高，氧浓度太小；而煤粉浓度太低，缺少可燃物。新型煤粉制粉系统采纳立式磨，煤粉浓度在 0.50～1.0kg/m3(空气)之间，发生爆炸的可能性非常大。(4)煤粉的着火温度：500～530℃，自燃温度：140～350℃。1.2 煤粉制粉系统废气特性在新的煤粉制备系统中，收尘器已不仅是一台环保设备，而是一台重要的工艺设备，一般煤粉制备系统的废气具备以下特点：(1)含尘浓度较高，不管是立式磨还是风扫磨，废气浓度一般都在爆炸范围以内；(2)煤粉成品的粒度细，粒度小于 80mu;m 的占 80％；(3)烟气中氧气含量视烘干热风来源不同而有差异，以水泥厂来自窑头篦冷机或窑尾预热器的热风作烘干介质，热风的成分与空气相近，含氧量两种热源不等，煤磨废气的氧气含量自然也有差异。1.3 煤粉制粉系统火源隐患在带烘干粉磨的煤粉制备系统中，存在以下几种火源隐患：(1)来自烘干热风气流带来的火源；(2)系统中某些地方长期堆积的煤粉氧化后使局部温度升高而自燃起火；(3)系统因静电积累引起的火花；(4)其它外部火源。2 工艺设计上实行的措施(1)影响煤粉爆炸的因素中，一个很重要的因素是输送煤粉的气体中...