煤磨收尘器爆炸的预防

发布时间：2023-06-13 18:15:34

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煤磨收尘器爆炸事故分析

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✦ 作者：王成河

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前言......

水泥厂煤磨收尘器爆炸，说有的同事到了谈虎变色毫不为过，甚至成为某些水泥工作者永远的痛。轻者设备毁坏，停车检修，重者带走同事生命，成为一生的污点。那么煤磨爆炸能不能预防或者说避免呢？本文将通过对以前的事故做以分析，帮助你避免煤磨收尘器爆炸。

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壹

煤磨收尘器爆炸事故分析

事故经过

2018年10月23日4.8*76m回转窑正常运行生产，14:12分因仓满煤磨停。烧成车间借此机会对收尘器下螺旋铰刀吊瓦进行处理，处理完后于16:04分煤磨开机。在各项参数正常情况下于16:36:43分煤磨收尘器突然发生爆炸。此时回转窑运行仍然正常，但是在16:39:36秒尾煤称瞬时流量从10.72t突然升至16.17t/h，至16：40分尾煤称跳停，窑止料。

此时收尘器布袋开始燃烧，并且越来越旺，为防止收尘器被烧毁，通过现场指挥中控停煤磨系统风机。在16：45分煤粉仓尾仓又突然产生爆炸，为预防再次爆炸造成人身事故，停止救火。等第二天组织人员处理，协调外委进行施工，于5天后恢复生产。

事故调查

Vol .1 查曲线：

第一次爆炸前所有参数一切正常。包括：温度、CO、压力等，爆炸为突发性爆炸。爆炸时间锁定在16:36:43秒；

在第一次爆炸后即16:36:43秒之后，灰斗温度自16:36:55秒开始温升，至16:37:22秒升至104.48度时温度突然下降，随后突然上升。经电工验证温度表烧坏，显示值不正常。

在16:35:51分收尘器出口CO值5.27PPM，煤粉仓0.35PPM；在16:37:15时收尘器出口CO值达到640.80PPM，煤粉仓达到4.04PPM；在16:39:27分时收尘器出口5000PPM满量程，煤粉仓1157.83M，此时的收尘器CO应该是继续快速上升，但是还没达到爆炸的最低值（这时应该考虑计量设备的准确性，电器处理发现取气管有堵的现象）。

绞刀因为没有电流显示，无法准确知道停机时间，恰好刚性叶轮给料机有显示，停机时间为16:37:14秒，也就是说最早在爆炸发生31秒后停机。停机前煤粉在16:11分入尾煤仓，也就是说，停机前入的是尾煤仓。

Vol .2 人员询问：

岗位工：爆炸后东侧防爆板袋笼从防爆阀炸出，并冒着黑烟和火苗。有照片为证

车间主任：第一爆、第二爆之后看到尾仓的防爆阀是好的。

调度长：第一次（包括所谓的第二次）是从东北角防爆阀开始的。所谓的第三次是煤粉仓的位置。

Vol .3调查维修

查问停磨期间检修收尘器下回灰铰刀，是否有着火现象，现场作业人员全部否定，一口认定是按照规范操作的。

Vol.4查看监控

观察录像爆炸自收尘器东北角爆炸起火，紧接着2秒后又出现更大的爆炸，浓烟裹着煤粉从收尘器两边大量喷出。至于所谓的第三次爆炸看到的是上部，看不到下部。

事故分析

普及收尘器爆炸小知识

Vol .1 CO爆炸的条件

http://1.CO要达到一定的浓度（空气中12.5%-80%），低于超过这个限度不会爆炸。12.5%相当于125000PPM.

2.充足的氧气。

3、火源。

CO燃点为610度，属于明火。

三者缺一不可

Vol .2煤粉尘爆炸的条件

煤粉尘燃烧爆炸也需三个条件，仍然缺一不可

1.粉尘必须悬浮于空气中，并达到一定的浓度（45g/m3以上）。

2.引燃煤粉尘爆炸所谓高温热源（700度以上）。

3.足够的氧气（空气中的氧含量大于18%）。

END

Vol .3 煤粉爆燃需要的条件

1.具有一定的煤粉浓度；

2.具有足够的氧；

3.具有点火源；

仍然缺一不可

Vol .1 煤粉自燃的条件

煤堆中的煤与空气接触，会发生氧化反应，并放出热量。煤发生氧化反应后，使煤堆的温度升高。煤的温度升高后，又加速了煤的氧化反应速度。这样，就使煤堆的温度越来越高。当温度超过煤的燃点（肥煤320°—360°C；无烟煤为380°-420C°）时，就会自燃。

自燃应该具备的条件：

1.煤有自燃的倾向性，且以颗粒越小自燃倾向性越高；

2.有连续供氧条件；

3.有积聚氧化热的环境。

上述三个条件持续足够的时间。

需要说明的是煤粉爆炸的前期往往是自燃。

事故还原

在收尘器某处，长久以来有积煤存在，例如防爆阀、收尘器内的加强筋、壳体变形后的部位等都存在积煤的可能。由于正常生产，煤粉在氧化过程中产生的微量热量被收尘器上来的风带走，温度难以升高就不可能产生自燃。但是时间越久氧化反应得越快，放出的热量越多，当放出的热量不能够被收尘器的系统风机全部带走时，积煤的温度越来越高，温度越高氧化反应越快，放出的热量越多，特别是煤粉仓满停磨后，由于热量带走的少加快了煤粉氧化反应速度。在开磨时积煤温度超过了积煤的燃点，但是并没有达到煤粉爆燃需要700°C以上的火源温度。然而此时积煤由于量少及其所在的位置恰恰适应系统风机开机后带来的丰富氧气，便越烧越旺。但是由于量少及其位置，在收尘器内产生所谓热量，不足以改变收尘器测量位置的温度，就像偶有一条布袋轻微漏灰也不至于造成颗粒物超标（煤磨没有颗粒物在线分析）一样。然而由于煤粉已燃烧，并且温度在继续升高，当在开磨后32分钟，终于达到了煤粉爆燃的温度700度以上，加之收尘器的煤粉也达到一定的浓度。当浓度达到，具备充足的空气，也有了点火源，在三个条件具备的情况下理所当然产生爆炸。这就是录像中看到的第一次爆炸火光。

紧接着爆炸后产生的震动造成所有静止吸附在收尘器内部的煤粉尘散落并悬浮在收尘器内部，由于第一次产生爆炸是煤粉爆燃，造成爆炸后中心附近的温度急剧升高，2秒后又点燃了煤尘，造成煤尘的爆炸。

此时爆炸后的高温沉降物，包括燃烧的或没燃烧的煤粉落入灰斗中，造成灰斗温度大幅上升（16:36:55秒开始温升），同时由于绞刀、给料机此时正在运行，就把灰斗中高温物料输送到了尾煤仓（此时正在入煤粉仓）。此时煤粉仓、收尘器灰斗中的煤粉是高温缺氧下燃烧，然后就产生了大量的CO，即16:37:15时收尘器CO值达到640.80PPM，并快速上升至满量程。尾仓的煤粉由于是在密闭的容器内燃烧，又是在缺氧中，所以CO急速上升，当浓度达到爆炸点后，由于给料机密闭不严，CO便透过给料机被灰斗中的火焰点燃，产生了第三次爆炸，即16：45煤粉仓尾仓突然产生爆炸。接下来由于煤粉仓不再封闭，生成的CO会从防爆阀等漏风处跑掉一部分，生成的CO密度与爆炸点逐渐减小，并随着时间的延长煤粉仓的温度逐渐下降产生的CO接近于零（灰斗一样的道理）逐渐归于平静。

事故原因分析

理论上CO、煤粉、煤尘的爆炸都必须具备：浓度、充足的氧气、火源，缺一不可，没有其他，只是浓度不同，火源温度不同。

而窑头取风的现实情况决定了唯一能够预防的措施就是避免火源的产生（动火及防止自燃）。

一是煤粉浓度，煤粉和煤粉尘的浓度在窑头取风的工艺条件下是不能避免的，只要生产就会产生煤粉，就会达到爆炸浓度，就会有足够的氧气。

CO的产生在没有人为因素的情况下，只有具备自燃的条件下才会发生。自然的前提条件就是要有积煤的存在。即CO产生前要有积聚氧化热的环境，有长时间积煤，热量带不走达到自然后才会产生CO。

热风取风来自窑头，所取热源就是空气，本身具备充足的氧气，也就是说只要生产就具备充足的氧气。（而窑尾取风，热风主要是由二氧化碳组成的，窑尾取风是给煤磨煤粉爆炸上了保险，避免充足氧气）。只要生产爆炸的三条件已经具备其二，所以说只有火源可以控制。

有的人说是静电产生的火花引爆煤粉，这里也要说一下，这种理论是不对的，他是对静电的一种夸张。

静电的一大危害根据百度百科的解释，有可能因静电火花点燃某些易燃物体而发生爆炸。在这里需要解释的就是易燃物体。百科的解释易燃物是指燃点在28度以下的可燃物质。通常来说，易燃物指的是那些易燃的气体和液体，容易自燃燃烧或遇水可以燃烧的固体，以及一些可以引起其他物质燃烧的物质等。结论是燃点大于28度的可燃物就不可能被静电点燃，那么煤粉就不能被静电点燃。

有人说煤粉细度越细产生爆炸的可能性越大，是的不否定。但是不管细度多细，在现有的工艺条件下正常生产，只要没有火源，一定不会爆炸。相反，细度无论放到多粗，只要有火源，就一定会产生爆炸。

所以避免火源的产生和出现火源是今后避免煤粉仓爆炸的根本措施。没有其他。

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

预防措施

如何避免煤收尘器爆炸

前边已经探讨了CO爆炸、煤尘爆炸、煤粉爆炸的条件。其发生的可能就是火源。而火源可分为人为和自燃。人为可以制止，自燃也可以制止——禁止积煤。除人为外，在无积煤的情况下，就不存在以上的爆炸条件。

所以窑头取风制止收尘器爆炸的唯一办法就是避免个别位置存煤。不得掉以轻心，不得以事小而不为。

当然以上的事故还原只是根据一些实际发生的情况，加之理论科学进行的推理，但是由于人为的掩盖、现场发现不全面等因素，推理不一定十分正确。但是有一条是百分之百的把握，就是明火的存在，没有明火一切不会发生。

预防措施就是避免明火火源的产生。

火源产生有两种。

一种是人为因素造成，另一种就是自燃。

人为因素：

操作失误，由热风源引入的热量过多或直接拉入明火，容易造成煤粉温度过高易产生爆燃，加强操作，严格管理就能够避免。

工作失误，思想意识薄弱，在工作中容易把火源带入收尘器系统，可引燃煤粉。例如维修动火，岗位工失误等，只要加强管理，杜绝麻痹大意就能保障系统正常。

在此不对以上两项做详细说明。

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贰

真相

由于这次爆炸，对收尘器的整体造成了很大的影响，例如壳体严重变形、漏风严重，容易积煤等。为了保险起见，在一年后把收尘器进行了更换，在更换的过程中拆除收尘器时，发现收尘器的灰斗是双层的，并且都填满了煤粉。这样一来就明白了当时的情况，在铰刀检修的过程中使用电焊机造成打火，引燃了灰斗夹层的煤粉。但是受温度和风速的影响，煤粉燃烧很慢。当把煤磨启动后由于煤磨拉风，加大了煤粉的燃烧速度，最终成为明火点燃了煤粉，造成了收尘器爆炸。

END

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叁

另一起煤收尘器爆炸

很久以前其去过另一家水泥工作，在我去的时候他的收尘器已经是爆炸过两次。我去的第三天早晨4点收尘器又产生爆炸，收尘器盖子被炸出几十米。当时我进入收尘器发现，收尘器内到处都是存煤的地方。拉筋是用角钢做的都能存煤。我打听老板才知道，收尘器厂家原来不做煤磨收尘器，只是为该公司多次提供过普通的收灰收尘器。因为是长期客户，所以在建新线时用了该用户。该用户并没生产过煤磨的收尘器，所以并不知道设计规范，造成了严重的爆炸事故。

为了尽快恢复生产，我们仍然利用的原收尘器，只是把里边有存煤概率的地方全部去除掉。以后在使用的过程中，致多年后也没有再发生过爆炸现象。

所以说：制止煤磨收尘器爆炸的方法，两个问题控制好一般不会发生爆炸。一个是制止人为的操作失误点燃煤粉；另一个是处理掉收尘器内部有存煤的地方，防止自然。

同时还需要知道：窑头取风收尘器爆炸是窑尾取风收尘器爆炸的2倍以上。在设计煤磨热风取风时，宁肯让发热量降低一点也要在窑尾取风，目的是提高煤磨收尘器的安全系数。

END

结论

水泥厂煤磨收尘器爆炸是可以预防的。

不过窑头取风爆炸系数远远大于窑尾取风，当然了不代表窑尾取风不爆炸。

预防的措施：

一是避免人为动火引燃煤粉。

二是防止收尘器内部有自燃的条件。