一次煤粉仓爆炸事故分析

中图分类＂￣－：ＴＱ１７２．６２５文献标志码：Ｂ文章编号：１００７—０３８９（２０１６｝０１—５０—０２【ＤＯＩ｜１０．１３６９７￣．ｃｎｋｉ．３２—１４４９／ｔｕ．２０１６．０１．０１７　一次煤粉仓爆炸事故分析　孙龙扣　，陈猛　，李祥亚　（１．南京龙申水泥技术有限公司，江苏南京２１１０００；２．淮北矿业相山水泥有限责任公司，安徽淮北２３５０００）　０前言　ＨＳ水泥公司２５００ｔ／ｄ新型干法熟料生产线煤粉　锥体部分高度，斜度扩大为７５。以避免煤粉在锥部　堆积粘滞氧化自燃，保证下煤顺畅。　１．２事故过程　制备系统采用合肥水泥工业设计院的ＨＲＭ１７００Ｍ　立式磨，设计能力２０ｔ／ｈ（中硬物料）。煤磨用热风来　自篦冷机废气，自２００４年投产以来煤粉制备系统多　煤粉仓改造后的前４个月，锥体温度始终在　４Ｏ℃以下，运行良好。但在进入７月后煤粉仓锥体　温度上升，头仓有２次超过警戒温度。对煤粉进行　次发生自燃爆炸、煤粉仓异常升温导致放空仓等现　放空仓操作，由于锥体角度小、斜度大，同称重下的　象。造成设备电缆损坏，长时间停车，威胁安全，污　煤粉具有较高的料位，下料量稳定，放空仓没有影响　染环境，放空仓制约正常生产。为避免上述现象，对　其他煤粉制备系统考察后对煤磨系统进行了改造，　但系统在运行近５个月又发生了煤粉仓爆炸事故。　现对技改内容、事故过程及事故原因进行分析。　１技改内容、事故过程及原因分析　１．１技改内容　窑系统的运行。８月１２日窑尾仓锥体温度异常，　１７：４０安排停煤磨进行放空仓操作。此时尾煤仓东　侧温度测点温度５２　，西侧测点温度４５℃，均高于　正常温度。３　ｈ后东测测点温度不变，西侧测点温度　从４５　ｃＣｌ上升到５０℃，此时煤粉头仓还有ｌ０．３８　ｔ煤　粉，尾仓还有ｌ０．８７　ｔ煤粉。考虑到煤粉存量少，开煤　磨，磨制煤粉打人头仓。尾仓东侧测点温度始终在　该厂烧成系统窑头窑尾用煤共用一个煤粉仓，　煤粉仓锥体结构见图１。在两分料管之间煤粉仓底　角度较小，虽安装有动力装置来搅拌，但因锥体角度　５２℃，怀疑东侧热电偶指示不真实，测量后现场和中　控数据一致。继续采取尾仓放仓操作。２２：５４尾煤　仓发生爆炸，中控停煤磨停窑。检查发现爆炸气流　小以及动力搅拌装置自身的阻料作用，仍然会使该　将防爆阀冲开，没有发生二次火灾事故，重新开窑，　位置局部区域的煤粉流动性降低，甚至有死区存　将尾煤仓煤用完然后再次停窑。随后对尾仓清仓，　在。长期积存煤粉会产生氧化结碳现象，使下煤不　拆除转子秤，打开煤粉下料口，但落下的物料夹杂着　落到煤粉计量室电缆上，电缆烤焦燃　稳定，还会产生热源易导致煤粉仓内温度升高而自　煤块仍自燃，燃。而该厂分公司烧成系统窑头窑尾用煤各用一个　烧。此次煤粉爆炸事故导致停窑２７ｈ。　１．３原因分析　煤粉仓，其锥体结构见图２，该结构的煤粉仓很少发　生仓内温度升高现象。　图１　ＨＳ厂煤粉仓锥体图　一　图２　ＨＳ分厂煤粉仓锥体图　该厂使用燃料为烟煤，煤的挥发分在２６％左　右。烟煤由于挥发性较高（一般在２０％一４５％），当　煤粉挥发分＞１４％时，其煤尘就具有爆炸性。烟煤煤　粉在煤粉仓的爆炸属于煤尘爆炸，其原理是其含有　并释放挥发性可燃气体聚集在煤粉尘粒周围，在一　定温度下会放出大量可燃性气体，当悬浮在空气中　的煤尘达到一定的浓度范围（一般烟煤气粉混合物　浓度在０．３２—４　ｋｇ／ｍ　），在高温热源（温度一般为　根据论证情况对原煤粉仓进行了技改。将原　单仓结构该为双仓，窑头窑尾各用一个煤粉仓，规　７００　８００℃）的作用下产生爆炸现象。煤粉发生爆　炸必须达到上述三个条件。　３．１操作不当　格：　３　８００　ｍｍ，各仓煤粉容量为４０ｔ。防爆阀不再　１．安装在仓顶斜侧面而是移到仓顶并与仓顶垂直连　中控员在处理煤粉仓温度高时，没有严格执行　接，煤粉仓锥体采用小锥角，大斜度的倒锥体。增大　煤粉仓温度高时的操作预案。煤粉仓锥体温度继续　５０一　永淀工疆　上升的情况下，开启了煤磨制备系统。一般处理程　序是一旦温度超过报警温度５０℃，应立即启动应急　操作预案，停止煤磨运行，关闭气源，关注热电偶升　温情况，校正热电偶温度。当温度达到８０℃，仓内　煤粉不足正常仓重的１／３时，停止煤粉仓收尘，向仓　内喷人ＣＯ　气体，如果仓温还在高位或ＣＯ　气体通道　管道表面的凝霜消退，应继续喷灌ＣＯ：。直到煤粉　使用１ｈ。而实际是使用近２ｈ，窑尾仓煤粉并没有明　显减少，也就是说煤粉制备系　统开启近２ｈ期间，煤粉始终可　以进窑尾仓的，而且进入的量　不少。由于煤粉仓相对较空，　为煤粉在仓内的分散提供了充窑　仓温度降低到接近其他正常仓温度或者不高于环境　温度１０℃，方可重新开启煤粉制备。　般情况下发生煤粉仓温度高时，要求对热电　足的空间，在条件具备时必然　图４正确煤粉输送　在仓内形成煤粉尘埃，正确方　不葸图　法见图４。　偶进行校正。通常做法是拆除连接线重新连接，查　看满度和零点，测量其电气输出。换算后与中控显　示数据对照，确认Ｉ／０模块和中控变量参数设置是　否正常；或者两两对照，判断仪表是否准确。但这样　做并不能排除热电偶部位结皮或者结焦对数据的影　其次，该煤粉制备系统采用露天布置，虽然采取　了一定的防雨防漏措施，但煤粉输送绞刀仍然暴露　在环境中，受环境影响较大，绞刀的密封方式又难以　避免水气的进入。该厂煤粉由于煤质较差，细度控　制在４．０％左右，相对较细，而煤粉因为自身形成因　响，也不能正确反映热源的位置。这次爆炸，虽对窑　尾仓东侧热电偶进行了测量，但爆炸后该侧热电偶　素又具有较多的微孔，裂缝，具有较高的吸附能力，　有较强的吸湿性，导致入仓煤粉受潮。　再次，煤粉仓锥体助流采取空气流化法，气源为　指示仍然是５２℃，西侧热电偶指示却从６Ｏ℃上升到　９０　ｑＣ。东侧热电偶温度直到清仓后温度才开始上　升，最后温度指示达到满量程。因而即使指示温度　压缩空气。压缩空气带入的水气会集中进入锥体助　流设置连接部位，对煤粉仓安全管理带来不利影响。　２小结　不高，只要温度不下降，在仓位较低时也应喷灌ＣＯ：　气体进行降温隔离达到灭火的目的。　１．３．２设计缺陷的影响　煤粉仓技改后单仓改为双仓，煤粉进仓为双螺　旋绞刀进料。两路绞刀到下料管设置可同时进入同　仓。在进窑头仓的下料管安装电液动插板阀，插　板阀全开时煤粉只进入窑头仓，全关时只进入窑尾　（１）制定安全防范措施。烧成车间应根据实际　情况，重新制定煤粉仓放仓、温度控制制度。要求中　控操作员认真执行规章制度，稳定煤粉制备系统参　数，特别是各温度点和仓位控制，调整煤磨出口控制　温度，将原出口控制要求≤６５℃下调到６０±２℃，要　密切关注煤粉仓热电偶数据。加强煤粉仓及设备巡　检，保持煤粉仓清洁，卫生，严禁煤粉堆积。　（２）针对设计上存在的缺陷，利用检修进行改　造，做好防雨防潮的措施。重视压缩空气管理，保证　气源干燥。考虑到煤粉输送螺旋绞刀露天布置对防　潮的不利影响，为避免煤粉在仓壁堆积滞留，有计划　的放空仓。每周窑头、窑尾仓各放空仓一次，错开时　间，保证放仓时煤磨系统始终运转。建议利用原建　筑框架，采用保温彩钢瓦对框架进行围护，搭建简易　保温空间，改螺旋绞刀露天布置为室内布置，隔离环　境影响，提高系统安全运行系数。　仓，这样可以实现煤粉单独人窑头仓或者窑尾仓。　以调节两煤粉仓的仓重，还可以在某一仓单独放仓　时，不影响煤粉制备系统正常运行，保证煤粉供应。　实际并非如此，原因在于安装时螺旋绞刀进料　方向的煤粉收尘器下的　５、　６集料斗的下料管位置　连接到螺旋绞刀的位置不当，见图３。进料口在电　液插板之后，即使电液插板打开，该两点集料斗内的　煤粉只能进窑尾仓。煤粉可单独进窑尾仓，而单独　进窑头仓却不能实现。这种情况下虽开启煤粉制备　系统，临时关停　５、　６集灰斗下的回转下料器，但是　从窑头窑尾煤粉仓重变化看，直到爆炸时窑头窑尾　仓重无明显变化，当窑　尾仓爆炸时窑头、窑尾　仓仓重依然在８　ｔ左右煤　粉。依据窑尾煤粉使用　量和实际标定情况，窑　图３安装后煤粉输送示意图　尾煤粉存量应该当不足　（３）煤粉防燃防爆在实际生产中不排除安全隐　患的存在，或是存在设计安装缺陷，或存在使用者不　能严格遵守规章制度，会带来严重安全隐患甚至是　事故，因而煤粉的防燃防爆工作必须时刻关注，完善　相关设施，管理制度，充分调动人员的积极性，形成　良好的氛围，保障生产ｊｌ￣１］进行。　（编辑：于欢）（收稿日期：２０１５—０９—２５）　水淀工程型　一５１—