我廠1000t/d熟料窯外分解窯生產(chǎn)線,自點火試生產(chǎn)以來,煤粉倉曾多次發(fā)生著火,導致燒倉頂袋收塵器、電纜線等嚴重后果,且清理困難,造成長時間停車。為此,我們進行了多次技術(shù)分析和改進,使著火問題得到了解決。

　　1著火原因分析

　　煤粉燃燒是一個發(fā)光、發(fā)熱的氧化反應(yīng),它是以碳為主的單質(zhì)和化合物與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)果。通常情況下,根據(jù)引起燃燒原因的不同可分為自燃和火源引燃兩種形式,后者又包括了前者的延續(xù)和發(fā)展。我們從燃燒必須的兩個條件,即氧氣和煤粉燃燒所需要達到的著火點,結(jié)合我廠工藝特點,分析了我廠煤粉倉著火的原因。

　　1.1煤粉儲存和輸送系統(tǒng)工藝流程

圖1煤粉系統(tǒng)工藝流程

1.煤粉倉;2.收塵管;3.充氣箱;4.電動蝶閥;5.失重倉;6.傳感器;

7.攪拌翅;8.雙路閥;9.閘閥;10.羅茨風機;11.螺旋泵;12.緩沖倉;

13.單管螺旋輸送機;14.電磁閥;15.手動閥;16.袋收塵器;17.防爆閥

　　我廠煤粉輸送的工藝流程圖見圖1。由煤磨系統(tǒng)生產(chǎn)的煤粉經(jīng)旋風收塵器和電收塵器收下后進入煤粉倉;煤粉在倉底充氣箱壓縮空氣和自重力的作用下經(jīng)電動蝶閥分別進入窯頭和窯尾失重倉;之后經(jīng)單管螺旋輸送機送至螺旋泵,在壓縮空氣的作用下通過螺旋泵分別將煤粉送往窯頭和窯尾分解爐。在螺旋泵上的緩沖倉上安裝了收塵管,在煤粉倉頂部安裝了袋收塵器,使系統(tǒng)漏風能被及時抽走以實現(xiàn)負壓操作。

　　1.2氧氣的來源

　　煤粉倉內(nèi)的煤粉在正常狀態(tài)下處于堆積狀態(tài)。它和外界接觸部分僅僅是料層表面。但在生產(chǎn)過程中,還存在系統(tǒng)的漏風問題。由圖1可見,在煤粉倉底部存在著兩個空氣源。一是通過充氣箱進入的空氣。充氣箱所用氣體為高壓壓縮空氣,以便使煤粉倉底部的煤粉呈流態(tài)化,使煤粉倉內(nèi)的煤粉能順利地進入失重倉,而不產(chǎn)生結(jié)拱和滯流。但同時它又是一個空氣源,當煤粉倉內(nèi)出現(xiàn)火源時,它便能加速煤粉的燃燒,使火勢迅速擴大。另一個氣源是系統(tǒng)正壓造成的鼓入空氣。我們在檢查螺旋泵時發(fā)現(xiàn),我廠螺旋泵在密封蓋處存在著較大的裝配偏差(見圖2)。當螺旋泵處在輸送狀態(tài)時,由于螺旋腔內(nèi)存在著料封,通過螺旋軸進入進料端的返風是很少的。但當螺旋泵在無料狀態(tài)時,返風就相當嚴重,收塵管道能力表現(xiàn)出明顯不足,在螺旋泵進料端出現(xiàn)正壓。這部分空氣通過單管螺旋輸送機進入失重倉,進而進入煤粉倉。

圖2螺旋泵密封裝置

1.密封圈;2.配重裝置;3.閥門

　　1.3煤粉倉內(nèi)的火源

　　煤粉倉著火是有一個過程的,首先是一部分煤粉燃燒,然后不斷蔓延,使火勢擴大。通過生產(chǎn)中觀察發(fā)現(xiàn),引起煤粉倉著火的原因有兩個:一個是煤粉電收塵收下的著火煤粉進入煤粉倉;另一個是煤粉倉內(nèi)的煤粉長時間堆積產(chǎn)生自燃。

　　由于在煤粉倉底部存在著死角(見圖3)。這部分煤粉在倉內(nèi)存留時間很長,再加上煤粉溫度都在70℃左右,在氧氣存在的情況下,自燃就必然會發(fā)生。

圖3煤粉倉內(nèi)的煤粉堆積死角

　　我廠使用煙煤的礦點多、煤質(zhì)雜,煤的組成波動也大。根據(jù)有關(guān)資料和我們的生產(chǎn)實踐都證明,煤粉的自燃溫度因煤質(zhì)不同差別很大。揮發(fā)分越高,煤粉的自燃溫度就愈低,發(fā)生自燃的可能性就愈大。當揮發(fā)分大于35%時,即使在常溫下長時間堆放,煤粉也能發(fā)生自燃。我廠幾種煙煤的工業(yè)分析結(jié)果見表。

煙煤的工業(yè)分析(%)

　　當使用揮發(fā)分高的煤時,原煤水分大,不易烘干,經(jīng)利用窯尾廢氣進行烘干的風掃煤磨后,出磨氣體的水分含量極高,基本達到飽和,在電收塵內(nèi)由于溫度降低產(chǎn)生結(jié)露,使煤粉粘附在電暈極和沉淀極上,出現(xiàn)電暈封閉和火花放電現(xiàn)象。火花放電使部分煤粉被激著,在操作不慎時,著火的煤粉就會進入煤粉倉。

　　由自燃或電收塵進入的著火煤粉在煤粉倉內(nèi)遇到空氣時,便具備了著火的條件,如不及時采取措施,勢必造成嚴重后果。

　　2改進和預(yù)防措施

　　為了防止煤粉著火,我們采取了以下改進和防范措施。

　　2.1工藝設(shè)備改進

　　為了避免空氣進入煤粉倉和倉內(nèi)煤粉長時間堆積自燃,我們將煤粉倉平底改成如圖4所示料斗,斜度達75°,以免煤粉堆積,并拆除了充氣箱,為防止下煤不暢,在料斗上安裝了空氣炮;為了避免螺旋泵返風進入煤粉倉,將原來的電動蝶閥換成回轉(zhuǎn)下料器;我們還對螺旋泵密封裝置進行了調(diào)整,以減少螺旋泵返風(見圖2)。并將收塵管道由原來的Φ108mm改成Φ120mm,增大了通風能力,實現(xiàn)負壓操作,避免高壓風進入煤粉倉。

圖4改進后的煤粉系統(tǒng)工藝流程

1.空氣炮;2.回轉(zhuǎn)下料器;3.減壓錐

　　2.2工藝操作的改進

　　為了配合使用高揮發(fā)分煤,根據(jù)實際情況,控制出磨煤粉水分4.0%～5.0%。增大磨機通風量,降低出磨氣體的濕含量,將磨機出口溫度由原來的75～80℃調(diào)整為65～70℃,使入煤粉倉的煤粉溫度在60℃以下;當分析煤粉倉內(nèi)有著火跡象時,盡快噴入CO2,磨些較濕的煤粉將著火煤覆蓋,并盡快將著火煤送走。在窯或分解爐停止用煤后,盡可能早地關(guān)停羅茨風機,避免正壓返風進入煤粉倉。

　　2.3加強管理

　　加強進廠煤的管理,使進廠煤按質(zhì)堆放,搭配使用,避免久存。加強電收塵操作人員的責任心,使電收塵內(nèi)避免積煤和火花放電,當發(fā)現(xiàn)電收塵收下的煤粉著火時應(yīng)立即外排,并采取滅火措施,斷絕煤粉倉的外界火源。在長時間停車時,都將煤粉倉和電收塵及有關(guān)輸送設(shè)備中的煤粉清理干凈,避免長時間積煤引起自燃。

　　3結(jié)束語

　　通過技術(shù)改造和加強管理,我廠煤粉倉著火問題得到了解決,著火事故不再發(fā)生。因此,我們認為,在使用揮發(fā)分較高的煙煤時,防止煤粉的自燃和煤粉儲存設(shè)備內(nèi)煤粉的燃燒是很重要的。在工藝設(shè)備上要避免死角積煤及煤粉與空氣的混合,在管理上要樹立“安全第一”的思想,精心操作。通過技術(shù)改進和加強管理,煤粉著火是可以避免的。