煤粉制备系统袋收尘燃烧的原因分析与解决办法

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1、收尘燃烧的基本条件： 
A. 煤(粉)与空(氧)气充分混合。 
B．存在火源，如达到着火温度的高温气流、火星等。 
一般认为煤粉浓度的燃爆极限为150～1500g/Nm3.此极限范围的波动范围比较大，它随着煤粉的挥发分、灰分、分散度等的变化而变化。据煤炭科研部门的试验，我国煤粉的爆炸下限浓度范围一般为：褐煤45～55g/Nm3 ，烟煤110～ 335g/Nm3，上限浓度范围均在1500～2000 g/Nm3。煤粉越细，分散度越高，越易爆炸。其爆炸下随粒径的减小而降低。煤粉粒度在75um以下时就更危险了，粒径大于1mm的煤粉爆炸可能性很小。其爆炸下限随粒径的减小而降低。而在实际生产中煤粉的粒径比1mm要小得多，大部分都在75um以下。 
煤粉的挥发分含量是影响爆炸的重要因素，挥发分越高，爆炸的可能性越大，挥发分小于10%没有爆炸的危险，挥发分大于20%时爆炸的可能性大大增加。实际生产中煤粉的挥发分都大于20%。 
另外，气体中的CO含量、氧含量、温度等因素也都对煤粉的燃爆有一定的影响。 
实际生产中，煤粉和氧气已充分混合(尤其是窑头取风)，所以避免煤粉燃爆只能是消除火源。 
火源作为煤粉燃爆的必备条件产生的方式有两种: 
a. 有燃料及空气混合物的整个容器同时达到某一温度，超过该温度(即着火温度)，混合物便自动地不需外界作用而着火。 
挥发分含量越高的燃料着火温度越低，烟煤的着火温度是350～500℃。实际生产中， 如果磨入口温度超过300℃时，在刮板腔内就可能看到有火星出现，就是部分煤粒在高温废气的作用下着火造成的，这些火星如被带入袋收尘或磨腔内就可能引起煤粉燃爆。只是落入刮板腔内的煤粒一般不易再被带入磨内。 
b.在冷的燃料及空气混合物中，用一个小热源在某一局部地方点火引起燃烧，然后燃烧便向其他地方传播，使整个混合物自动着火。
这个小热源主要来源于以下几个方面 ： 
● 磨内金属结构的硬性磨擦产生火花； 
● 用金属物敲击煤粉仓等部位产生火花； 
● 焊接时产生的明火； 
● 煤粉的自燃。 
在实际生产中，被粉磨的煤粉经袋收尘收集后储存于煤粉仓内，一般随即被输送到窑或分解炉内燃烧，氧化生热的时间很短，此部分煤粉不会造成危害。关键是那些逐渐堆积以致静止不动的煤粉，如袋收尘灰斗死角或防爆阀破损后内部积聚的煤粉，在加上此处通风效果很差，氧化产生的热量不能及时排出，煤粉逐渐自燃。被带入袋收尘内很容易引起燃爆。致使煤粉堆积的几种情况： 
● 在试生产时，系统各死角没被不可燃物(如石灰石)填充完而堆积煤粉； 
● 风管角度设计过于平缓； 
● 煤粉水分大，容易粘结；水气的冷凝放热，使堆积的煤粉温度升高更快； 
在实际生产中袋收尘的燃爆大多是这个原因造成的。煤粉的比表面积较大，具有较强的氧化生热能力。 氧化生热速度随废气中的煤粉含量及其可燃物(尤其是挥发分)的增高和煤粉在系统内积存量、分散度、比表面积的增加而加大。当氧化热速度超过排热 速度时，煤粉的温度逐渐升高，又加速了氧化生热速度，当达到煤粉的自燃温度时，则产生自燃。根据实验室检定，80℃以下时煤的温升随其反应速率反而下降，高于80℃其活性随温度上升而上升。且煤磨袋收尘允许工作温度：一般低于90℃。另外，煤中水份的含量及变化是影响煤自发热一个主要因素，当水蒸发时从外界吸收大量的热，冷凝时就将这些热传给煤粉，理论上讲，含水量增加1%将使煤温上升17℃。同时，高速流通的废气在提供煤以氧气的同时也会带走大量的热，而低速则恰好相反，尽管也提供相当数量的氧气，但却不能带走其自发产生的热量。 
磨出口温度低，低于露点时引起结露、糊袋； 
●系统保温效果差，造成结露； 
● 系统漏风严重，造成结露； 
● 袋收尘内漏进雨水，造成煤粉粘结； 
● 防爆阀破损，造成其内部积灰； 
● 回转阀或煤粉输送设备跳停，没及时发现或处理。 
 
2、煤磨袋收尘着火的预防对策
2.1系统设计方面
A.管道避免水平铺设。管道倾角一般：上升管道至少大于70°，下降管道至少大于45º(煤粉静止堆积角25º～30º)，管内应光滑； 
B.选用防静电袋收尘，且袋收尘需接地，以消除静电火花； 
C.选取管内风速要适当，即要考虑避免管内积煤粉，又要考虑节省能源，减少磨内磨损及对袋收尘的损坏； 
D.管道和除尘器壳体敷设保温层； 
E.加强系统密封； 
F.袋收尘灰斗安装振动器； 
G.为防止系统着火爆炸，设二氧化碳灭火装臵。
 
3.中控操作方面
A.尽量控制磨入口温度小于300℃，******不超过350℃； 
B.磨出口温度控制在70°C～75°C，水分合格的条件下偏低控制，达85°C时磨机及排风机跳停，减少过烘干及过粉磨现象。当喂料过高或过低时，更要严格系统各参数； 
C.烘磨磨时，磨出口温度不可升得太高；袋收尘出口温度尽量高于露点15℃再开磨(露点温度42℃～46℃)，但袋收尘很难烘干，只有开磨后用高温煤粉来烘干袋收尘； 
D.停磨时可先把磨出口温度降到50°C左右时，再断料停磨，并控制好磨出口温度； 
E.停机前必须清灰，将滤袋上附灰清除干净，并放空灰斗中的积尘，以免粘结成块或煤粉自燃，确保设备安全； 
F.停机时间较长时，原煤仓煤粉要排空，如果因故不能排空，要采取辅加生料粉等防护措施； 
G.严格按操作规程操作，出现故障及时处理。 
 
4.现场巡检与维护
A.给力次开磨时，要磨足够多的石灰石以填充系统各死角 ； 
B.煤及煤粉如果外溢，及时处理；
C.车间内整洁情况，有无煤粉堆积现象； 
D.设备是否有因为磨擦等原因引起的设备发热情况； 
E.各防爆阀、防爆门是否正常； 
F.车间内有无明火，不准在车间内吸烟，不准在没采取防范措施的情况下在车间内进行气割、气焊、电焊等； 
G.如果窑停止喂煤，则及时停止煤粉仓锥部的助流是否充氧，如果充氧则关闭手动阀； 
H.清扫 
●不论在停机或设备运转时，都应注意随时清扫，保持本系统内的清洁； b.清扫时的注意事项： 
●清扫前应洒水、然后再扫，避免煤粉飞扬； 
●设备内部清扫时应先停机，内部煤粉要全部清扫干净； 
●收尘系统运行前的安全检查：
a.长时间停机后开机前的安全检查：检查煤粉仓、袋收尘易堵塞部位及输送设备内部有无煤粉或杂物，车间内是否有煤或煤粉堆积； 
b.短时间停机后开机前的安全检查：检查输送设备内部有无煤粉或杂物； 
c.排气：开机前，应先启动排风机，将袋收尘及各管道中可能产生的易燃易爆气体全部排出； 
 
J.定期检查压缩空气系统，分水滤气器要经常放水，油雾要定期加油，压强超范围时调整压阀，电磁滑阀故障及时排除或更换，气缸漏气应及时更换修理，管路漏气应立即堵漏或更换零件； 
K.做好常规维护保养。电磁阀、气缸每年清洗加油保养一次，并及时更换； 
L.收尘器运行中发现烟囱冒灰应首先检查滤袋有否破损，并及时更换； 
M.做好消防设施的准备及维护； 
N.回转窑或煤粉输送设备跳停要及时处理。 
 
6、安全注意事项和安全措施
除无烟煤制粉系统外，磨煤机和煤粉仓建议都应设置氮气或二氧化碳灭火设备。 
检查、清扫和禁火 
1) 煤粉制备系统的设备和管道应每班进行检查，以便及时发现和消除漏风、漏煤的隐患。 
2)煤粉制备系统的设备和管道的外表，应定期进行清扫，防止粉尘聚集。 
3) 煤粉制备系统的灭火装置，应经常进行检查，防止使用时不能投入。 
4) 在煤粉制备系统和场所内严禁动火。由于工作需要必须动火的，应严格执行《动火审批制度》，动火作业前必须办理《动火许可证》，采取切实有效的防范措施后方可作业，并且在作业现场设置专人监护。

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