煤磨收塵器爆炸的預防

發布時間：2023-06-13 18:15:34

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煤磨收塵器爆炸事故分析

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? 作者：王成河

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前言......

水泥廠煤磨收塵器爆炸，說有的同事到了談虎變色毫不為過，甚至成為某些水泥工作者永遠的痛。輕者設備毀壞，停車檢修，重者帶走同事生命，成為一生的污點。那么煤磨爆炸能不能預防或者說避免呢？本文將通過對以前的事故做以分析，幫助你避免煤磨收塵器爆炸。

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壹

煤磨收塵器爆炸事故分析

事故經過

2018年10月23日4.8*76m回轉窯正常運行生產，14:12分因倉滿煤磨停。燒成車間借此機會對收塵器下螺旋鉸刀吊瓦進行處理，處理完后于16:04分煤磨開機。在各項參數正常情況下于16:36:43分煤磨收塵器突然發生爆炸。此時回轉窯運行仍然正常，但是在16:39:36秒尾煤稱瞬時流量從10.72t突然升至16.17t/h，至16：40分尾煤稱跳停，窯止料。

此時收塵器布袋開始燃燒，并且越來越旺，為防止收塵器被燒毀，通過現場指揮中控停煤磨系統風機。在16：45分煤粉倉尾倉又突然產生爆炸，為預防再次爆炸造成人身事故，停止救火。等第二天組織人員處理，協調外委進行施工，于5天后恢復生產。

事故調查

Vol .1 查曲線：

第一次爆炸前所有參數一切正常。包括：溫度、CO、壓力等，爆炸為突發性爆炸。爆炸時間鎖定在16:36:43秒；

在第一次爆炸后即16:36:43秒之后，灰斗溫度自16:36:55秒開始溫升，至16:37:22秒升至104.48度時溫度突然下降，隨后突然上升。經電工驗證溫度表燒壞，顯示值不正常。

在16:35:51分收塵器出口CO值5.27PPM，煤粉倉0.35PPM；在16:37:15時收塵器出口CO值達到640.80PPM，煤粉倉達到4.04PPM；在16:39:27分時收塵器出口5000PPM滿量程，煤粉倉1157.83M，此時的收塵器CO應該是繼續快速上升，但是還沒達到爆炸的最低值（這時應該考慮計量設備的準確性，電器處理發現取氣管有堵的現象）。

絞刀因為沒有電流顯示，無法準確知道停機時間，恰好剛性葉輪給料機有顯示，停機時間為16:37:14秒，也就是說最早在爆炸發生31秒后停機。停機前煤粉在16:11分入尾煤倉，也就是說，停機前入的是尾煤倉。

Vol .2 人員詢問：

崗位工：爆炸后東側防爆板袋籠從防爆閥炸出，并冒著黑煙和火苗。有照片為證

車間主任：第一爆、第二爆之后看到尾倉的防爆閥是好的。

調度長：第一次（包括所謂的第二次）是從東北角防爆閥開始的。所謂的第三次是煤粉倉的位置。

Vol .3調查維修

查問停磨期間檢修收塵器下回灰鉸刀，是否有著火現象，現場作業人員全部否定，一口認定是按照規范操作的。

Vol.4查看監控

觀察錄像爆炸自收塵器東北角爆炸起火，緊接著2秒后又出現更大的爆炸，濃煙裹著煤粉從收塵器兩邊大量噴出。至于所謂的第三次爆炸看到的是上部，看不到下部。

事故分析

普及收塵器爆炸小知識

Vol .1 CO爆炸的條件

http://1.CO要達到一定的濃度（空氣中12.5%-80%），低于超過這個限度不會爆炸。12.5%相當于125000PPM.

2.充足的氧氣。

3、火源。

CO燃點為610度，屬于明火。

三者缺一不可

Vol .2煤粉塵爆炸的條件

煤粉塵燃燒爆炸也需三個條件，仍然缺一不可

1.粉塵必須懸浮于空氣中，并達到一定的濃度（45g/m3以上）。

2.引燃煤粉塵爆炸所謂高溫熱源（700度以上）。

3.足夠的氧氣（空氣中的氧含量大于18%）。

END

Vol .3 煤粉爆燃需要的條件

1.具有一定的煤粉濃度；

2.具有足夠的氧；

3.具有點火源；

仍然缺一不可

Vol .1 煤粉自燃的條件

煤堆中的煤與空氣接觸，會發生氧化反應，并放出熱量。煤發生氧化反應后，使煤堆的溫度升高。煤的溫度升高后，又加速了煤的氧化反應速度。這樣，就使煤堆的溫度越來越高。當溫度超過煤的燃點（肥煤320°—360°C；無煙煤為380°-420C°）時，就會自燃。

自燃應該具備的條件：

1.煤有自燃的傾向性，且以顆粒越小自燃傾向性越高；

2.有連續供氧條件；

3.有積聚氧化熱的環境。

上述三個條件持續足夠的時間。

需要說明的是煤粉爆炸的前期往往是自燃。

事故還原

在收塵器某處，長久以來有積煤存在，例如防爆閥、收塵器內的加強筋、殼體變形后的部位等都存在積煤的可能。由于正常生產，煤粉在氧化過程中產生的微量熱量被收塵器上來的風帶走，溫度難以升高就不可能產生自燃。但是時間越久氧化反應得越快，放出的熱量越多，當放出的熱量不能夠被收塵器的系統風機全部帶走時，積煤的溫度越來越高，溫度越高氧化反應越快，放出的熱量越多，特別是煤粉倉滿停磨后，由于熱量帶走的少加快了煤粉氧化反應速度。在開磨時積煤溫度超過了積煤的燃點，但是并沒有達到煤粉爆燃需要700°C以上的火源溫度。然而此時積煤由于量少及其所在的位置恰恰適應系統風機開機后帶來的豐富氧氣，便越燒越旺。但是由于量少及其位置，在收塵器內產生所謂熱量，不足以改變收塵器測量位置的溫度，就像偶有一條布袋輕微漏灰也不至于造成顆粒物超標（煤磨沒有顆粒物在線分析）一樣。然而由于煤粉已燃燒，并且溫度在繼續升高，當在開磨后32分鐘，終于達到了煤粉爆燃的溫度700度以上，加之收塵器的煤粉也達到一定的濃度。當濃度達到，具備充足的空氣，也有了點火源，在三個條件具備的情況下理所當然產生爆炸。這就是錄像中看到的第一次爆炸火光。

緊接著爆炸后產生的震動造成所有靜止吸附在收塵器內部的煤粉塵散落并懸浮在收塵器內部，由于第一次產生爆炸是煤粉爆燃，造成爆炸后中心附近的溫度急劇升高，2秒后又點燃了煤塵，造成煤塵的爆炸。

此時爆炸后的高溫沉降物，包括燃燒的或沒燃燒的煤粉落入灰斗中，造成灰斗溫度大幅上升（16:36:55秒開始溫升），同時由于絞刀、給料機此時正在運行，就把灰斗中高溫物料輸送到了尾煤倉（此時正在入煤粉倉）。此時煤粉倉、收塵器灰斗中的煤粉是高溫缺氧下燃燒，然后就產生了大量的CO，即16:37:15時收塵器CO值達到640.80PPM，并快速上升至滿量程。尾倉的煤粉由于是在密閉的容器內燃燒，又是在缺氧中，所以CO急速上升，當濃度達到爆炸點后，由于給料機密閉不嚴，CO便透過給料機被灰斗中的火焰點燃，產生了第三次爆炸，即16：45煤粉倉尾倉突然產生爆炸。接下來由于煤粉倉不再封閉，生成的CO會從防爆閥等漏風處跑掉一部分，生成的CO密度與爆炸點逐漸減小，并隨著時間的延長煤粉倉的溫度逐漸下降產生的CO接近于零（灰斗一樣的道理）逐漸歸于平靜。

事故原因分析

理論上CO、煤粉、煤塵的爆炸都必須具備：濃度、充足的氧氣、火源，缺一不可，沒有其他，只是濃度不同，火源溫度不同。

而窯頭取風的現實情況決定了唯一能夠預防的措施就是避免火源的產生（動火及防止自燃）。

一是煤粉濃度，煤粉和煤粉塵的濃度在窯頭取風的工藝條件下是不能避免的，只要生產就會產生煤粉，就會達到爆炸濃度，就會有足夠的氧氣。

CO的產生在沒有人為因素的情況下，只有具備自燃的條件下才會發生。自然的前提條件就是要有積煤的存在。即CO產生前要有積聚氧化熱的環境，有長時間積煤，熱量帶不走達到自然后才會產生CO。

熱風取風來自窯頭，所取熱源就是空氣，本身具備充足的氧氣，也就是說只要生產就具備充足的氧氣。（而窯尾取風，熱風主要是由二氧化碳組成的，窯尾取風是給煤磨煤粉爆炸上了保險，避免充足氧氣）。只要生產爆炸的三條件已經具備其二，所以說只有火源可以控制。

有的人說是靜電產生的火花引爆煤粉，這里也要說一下，這種理論是不對的，他是對靜電的一種夸張。

靜電的一大危害根據百度百科的解釋，有可能因靜電火花點燃某些易燃物體而發生爆炸。在這里需要解釋的就是易燃物體。百科的解釋易燃物是指燃點在28度以下的可燃物質。通常來說，易燃物指的是那些易燃的氣體和液體，容易自燃燃燒或遇水可以燃燒的固體，以及一些可以引起其他物質燃燒的物質等。結論是燃點大于28度的可燃物就不可能被靜電點燃，那么煤粉就不能被靜電點燃。

有人說煤粉細度越細產生爆炸的可能性越大，是的不否定。但是不管細度多細，在現有的工藝條件下正常生產，只要沒有火源，一定不會爆炸。相反，細度無論放到多粗，只要有火源，就一定會產生爆炸。

所以避免火源的產生和出現火源是今后避免煤粉倉爆炸的根本措施。沒有其他。

所以只能也是唯一避免著火、煤粉爆炸、CO爆炸的方法就是防止自燃和人為因素制造的明火。

預防措施

如何避免煤收塵器爆炸

前邊已經探討了CO爆炸、煤塵爆炸、煤粉爆炸的條件。其發生的可能就是火源。而火源可分為人為和自燃。人為可以制止，自燃也可以制止——禁止積煤。除人為外，在無積煤的情況下，就不存在以上的爆炸條件。

所以窯頭取風制止收塵器爆炸的唯一辦法就是避免個別位置存煤。不得掉以輕心，不得以事小而不為。

當然以上的事故還原只是根據一些實際發生的情況，加之理論科學進行的推理，但是由于人為的掩蓋、現場發現不全面等因素，推理不一定十分正確。但是有一條是百分之百的把握，就是明火的存在，沒有明火一切不會發生。

預防措施就是避免明火火源的產生。

火源產生有兩種。

一種是人為因素造成，另一種就是自燃。

人為因素：

操作失誤，由熱風源引入的熱量過多或直接拉入明火，容易造成煤粉溫度過高易產生爆燃，加強操作，嚴格管理就能夠避免。

工作失誤，思想意識薄弱，在工作中容易把火源帶入收塵器系統，可引燃煤粉。例如維修動火，崗位工失誤等，只要加強管理，杜絕麻痹大意就能保障系統正常。

在此不對以上兩項做詳細說明。

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貳

真相

由于這次爆炸，對收塵器的整體造成了很大的影響，例如殼體嚴重變形、漏風嚴重，容易積煤等。為了保險起見，在一年后把收塵器進行了更換，在更換的過程中拆除收塵器時，發現收塵器的灰斗是雙層的，并且都填滿了煤粉。這樣一來就明白了當時的情況，在鉸刀檢修的過程中使用電焊機造成打火，引燃了灰斗夾層的煤粉。但是受溫度和風速的影響，煤粉燃燒很慢。當把煤磨啟動后由于煤磨拉風，加大了煤粉的燃燒速度，最終成為明火點燃了煤粉，造成了收塵器爆炸。

END

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叁

另一起煤收塵器爆炸

很久以前其去過另一家水泥工作，在我去的時候他的收塵器已經是爆炸過兩次。我去的第三天早晨4點收塵器又產生爆炸，收塵器蓋子被炸出幾十米。當時我進入收塵器發現，收塵器內到處都是存煤的地方。拉筋是用角鋼做的都能存煤。我打聽老板才知道，收塵器廠家原來不做煤磨收塵器，只是為該公司多次提供過普通的收灰收塵器。因為是長期客戶，所以在建新線時用了該用戶。該用戶并沒生產過煤磨的收塵器，所以并不知道設計規范，造成了嚴重的爆炸事故。

為了盡快恢復生產，我們仍然利用的原收塵器，只是把里邊有存煤概率的地方全部去除掉。以后在使用的過程中，致多年后也沒有再發生過爆炸現象。

所以說：制止煤磨收塵器爆炸的方法，兩個問題控制好一般不會發生爆炸。一個是制止人為的操作失誤點燃煤粉；另一個是處理掉收塵器內部有存煤的地方，防止自然。

同時還需要知道：窯頭取風收塵器爆炸是窯尾取風收塵器爆炸的2倍以上。在設計煤磨熱風取風時，寧肯讓發熱量降低一點也要在窯尾取風，目的是提高煤磨收塵器的安全系數。

END

結論

水泥廠煤磨收塵器爆炸是可以預防的。

不過窯頭取風爆炸系數遠遠大于窯尾取風，當然了不代表窯尾取風不爆炸。

預防的措施：

一是避免人為動火引燃煤粉。

二是防止收塵器內部有自燃的條件。