煤粉制备及系统范文

2022-06-13

第一篇:煤粉制备及系统范文

煤粉制备系统安全操作规程

煤粉是易燃、易爆的物质,且煤粉制备过程产生有毒、易爆气体CO,如操作不当或巡检不到位,不能及时发现、消除各种不安全隐患,就会发生爆燃甚至爆炸事故,烧毁滤袋,损毁设备,使生产系统陷入瘫痪,甚至威胁人的生命安全。因此,对煤粉制备系统的安全工作必须高度重视,中控操作员要精心操作,密切注意各参数的动态平衡,现场巡检工要勤检查,及时发现各种异常情况,中控操作员与现场巡检工紧密配合,遇到异常情况要果断处理,并向有关管理人员及时反映。为确保煤粉制备系统长期安全稳定运行,不发生人身、设备事故,特制定本安全操作规程。

1.系统开车前,在接到中控磨操指令后,巡检工应对整个系统设备进行全面详细检查,包括冷却系统、润滑系统、各阀门、仪表、测点、人孔门等,确认没有不安全隐患及异常情况后,通知磨操按程序开车。

2.系统运转过程中,控制入磨气体温度应在220-260℃,不得超过300℃。出磨气体温度应控制在65-75℃,不得超过85℃。

3.为防止红热熟料被热风带入磨内,控制入磨气体压力-300Pa~-500Pa。密切注意窑头压力变化,特别是预热器塌料、跑黄料、高温风机及窑头排风机跳停时应迅速调整热风、冷风阀门,稳定入磨气体压力、温度。

4.使用热风炉取热风时,应选用优质块煤,以降低CO及火星的产生。 5.密切注意袋收尘出口气体CO浓度,达到800ppm报警,1000ppm跳停,立即喷入惰性气体。

6.密切注意袋收尘灰斗温度的变化,宜控制在小于65℃,超过65℃报警,80℃跳停,跳停后应关闭袋收尘进出口阀门,并喷入CO2气体,外排煤粉,检查滤袋。如8个灰斗温度波动较大,应停磨检查收尘情况。

7.停车时,应逐渐减少喂煤量并降低选粉机转速,调整冷风、热风阀门开度,及通风机阀门开度,保证参数的动态平衡。当喂煤降至20t/h, 停磨,继续拉风20分钟左右,拉空磨盘积煤,再停通风机及收尘系统。

8.控制煤粉仓温度,正常情况下煤粉仓锥体温度应在50℃以下,仓位保持在85%状态下生产,如锥体温度持续上升,应降低仓内料位;超过85℃且还有上升趋势,表明煤粉已经自燃,应立即喷入惰性气体,阻止燃烧,采取放仓处理措施。 9.加强巡检,防止金属物件进入磨盘,产生硬性磨擦火花。经常清理磨机排渣口,特别是在开磨前和停磨后。

10.每班至少检查一次袋收尘顶部16个气缸提升阀、32个电磁阀动作情况,发现异常情况立即汇报。及时补充气源三联体气缸油,并做好记录。

11.经常检查滤袋、管道、器壁接地情况,防止静电火花产生。

12.为防止结露,在开车前应先进行预热10~30分钟。经常检查系统漏风情况,如发现应及时进行密封处理。

13.检查系统是否有外漏煤粉,是否有明火,输送设备是否有因金属摩擦发热现象以及8个分格轮下料器工作情况。发现隐患,应及时上报,尽快处理。

14.生产科负责各层消防设施的检查维护,确保随时可以投入使用。定期检查CO2储气瓶,气体缺少时及时予以补充。

15.车间内严禁烟火,当需要明火施工时,应清扫施工现场,检查设备内部应无煤粉积存。

16.预计停车时间在三天以上时,煤粉仓中的煤粉要排空。停车超过十天以上时,原煤仓也要排空。

17.需要进设备内部检查时,要打开人孔门,开启风机排空内部有害气体,切断高压电源,挂上禁止合闸牌后方可进入,同时要有人在外与之随时联系。

第二篇:煤粉制备系统的防火防爆安全措施

2009-12-29 09:23:45 作者:yj0102 来源: 浏览次数:10 网友评论 0 条

煤粉比煤块更容易燃烧。煤粉是煤的微小颗粒,它的表面积与同量的煤块比较要大得多,与空气接触后比煤块更易氧化,也容易自燃。

一、煤粉的燃烧特性

1.煤粉比煤块更容易燃烧。煤粉是煤的微小颗粒,它的表面积与同量的煤块比较要大得多,与空气接触后比煤块更易氧化,也容易自燃。

2.煤粉悬浮在空气中,达到一定的[wiki]爆炸[/wiki]极限,就形成爆炸性混合物。各种煤粉尘的爆炸极限,据煤炭部门测定,下限最低的为45g/m3,上限最高的可达2000g/m3,这个幅度相当大,爆炸的强度在300—400s/m3时为最高。达到爆炸极限的煤粉,无论在封闭的空间如煤粉制备系统内,或在敞开的空间如锅炉房内,遇到明火,都会引起爆炸燃烧。

3.在封闭的煤粉制备系统内,当煤粉燃烧时,压力迅速提高,将造成整个系统的破坏,并使火焰外喷,烧伤人员,烧坏其他设备。

二、煤粉制备的防火要求 1.设置防爆阀和防爆门

1)在煤粉系统的管道上应设防爆阀,以便在发生爆炸时;管道内的气体压力通过防爆阀排气中,不致于形成更严重的爆炸事故。

2)在煤粉制备的煤粉仓、分离器、旋风器等设备上,应分别设置防爆门。防爆门的面积应按设备的容积比值计算,一般取0.04m2/m3,但不得小于90cm2。防爆片上应采用薄铁皮,厚度不得大于0.5mm。防爆片上应划有十字形刻痕,有刻痕的一面应朝外安装。防爆门的框架应有一定的强度,并牢固、密封,性能须达到设计要求。

3)防爆阀、防爆门爆破后,应立即停车,并清除火源,查明原因。待防爆阀(门)修复后,方能重新起动设备。

4)在煤粉制备系统的煤粉仓、分离器、旋风器等重点部位加装温度监控器,随时监测各部位的温度有无异常,防止煤粉因高温引起自燃爆炸。

2.管道和设备

1)为了防止和减少煤粉在管道内积聚,煤粉系统管道的敷设,除通往燃烧器的一段外,不得有水平的区段;呈袋囊形区段尤应禁止。

2)煤粉系统的支管尽头,不得设置两个或两个以上的收集煤粉的集管,一般只宜设置一个。

3)煤粉制备系统的机械设备应有连锁装置,并应保持良好,当设备发生事故时,能及时自动停车。

4)煤粉制备系统的场所,电气设备应符合防爆要求。

5)除无烟煤制粉系统外,磨煤机和煤粉仓都应设置氮气或二氧化碳灭火设备。

6)严格控制煤粉仓内的存量,严禁过量储存煤粉。同时注意煤粉在仓内贮存时间不宜过长。

3.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)煤粉制备系统的蒸汽灭火装置,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。

三、煤粉系统发生燃烧爆炸时的扑救

1.迅速通知主控人员,关闭磨煤机入口热风门,必要时停止磨煤机的运行。

2.向发生故障处通入氮气或二氧化碳灭火剂灭火。

3.如磨煤机出口处有火星,可采取加大给煤的办法,关闭热风门,熄灭后,再停止磨煤机,并小心地把堆煤清除干净。

4.如煤仓着火,应迅速停止向仓内进粉。同时用氮气或二氧化碳灭火剂进行灭火,必要时可利用水对起火设备外壳进行冷却降温,但禁止用水直接扑救

第三篇:煤粉制备系统粉尘防爆安全管理制度

1目的

为加强煤粉制备系统的安全管理,防止粉尘爆炸事故发生,确保长期安全稳定运行,保障公司财产和员工人身安全,特制定本制度。 2范围

本制度适用于水泥分厂粉尘爆炸危险场所煤粉制备系统的安全管理。

3 管理要求

3.1分厂每季度定期开展一次粉尘防爆安全知识教育培训,使员工掌握粉尘爆炸危险场所的危险程度和防爆措施,掌握危险岗位的安全生产技术,并经考试合格,方准上岗。

3.2 分厂编制含有粉尘爆炸的应急救援预案。 每季度至少组织一次全体员工进行一次救援预案演练。

3.3 分厂根据国家有关标准并结合自身粉尘爆炸危险场所的特点,制定粉尘防爆安全检查表,并按安全检查表,认真进行粉尘防爆检查。分厂每周至少检查一次,装置每周至少检查一次。

3.4通风除尘、粉尘爆炸预防、粉尘爆炸控制等设备设施,未经公司安全管理部门批准,不应更换或停止使用。

3.5煤粉制备系统工作区应有疏散通道,疏散路线应设置明显的标志和应急照明。 4检查要求

4.1加强巡检,防止金属物件进入磨盘,产生硬性磨擦火花。经常清理磨机排渣口,特别是在开磨前和停磨后。

4.2每班至少检查一次压缩空气系统、除尘器顶部电磁阀动作情况,发现异常情况立即汇报并处理,并做好记录。

4.3经常检查滤袋、管道、器壁接地情况,防止静电火花产生。

4.4为防止结露,在开车前应先进行预热10~30分钟。经常检查系统漏风、漏粉情况,如发现应及时进行密封处理。

4.5检查系统是否有外漏煤粉,是否有明火,输送设备是否有因金属摩擦发热现象以及卸料器工作情况。发现隐患,应及时上报,尽快处理。

4.6定期检查防爆门、爆破片,确保完好。防爆门面积按设备容积比值计算,一般取0.04m2/m3,但不得小于90cm2。防爆片上应采用薄铁皮,厚度不得大于0.5mm。防爆片上应划有十字形刻痕,有刻痕的一面应朝外安装。防爆门的框架应有一定的强度,并牢固、密封。

4.7定期检查维护消防设施,确保随时可以投入使用。定期检查CO2储气瓶,气体缺少时及时予以补充。 5操作程序

5.1煤粉制备系统启动前,应对流程中的关键部位和设备进行认真检查,并对机电控制系统进行全面调试。长时间停用的设备的和维修后投入使用的设备,使用前应进行单机调试,并经安全生产负责人批准后,方可投入作业。

5.2系统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。生产过程中要及时调整排风机入口阀门、热风管道阀门、冷风阀门的开度到适当位置,以控制入磨风温不超过250℃,入磨负压800Pa至1200Pa,出磨风温≤50℃。

5.3生产过程中密切注意布袋除尘、煤粉仓CO监测浓度的变化,如煤磨袋收尘、煤粉仓CO浓度>300ppm,温度≥70℃,说明煤粉可能燃烧,应及时关闭热风管道进口阀门,随后加大冷风阀开度,通知现场岗位人员处理并汇报调度,立即喷入CO2惰性气体气体阻止煤粉燃烧,并打开绞刀外排口将自燃煤粉排出。

5.4系统停车,按开车的反向顺序停止设备运行。应逐渐减少喂煤量,调整冷风、热风阀门开度,及通风机阀门开度,保证参数的动态平衡。停磨后继续拉风20分钟左右,拉空磨盘积煤,再停通风机及收尘系统。 5.5除尘系统应在工艺设备启动前开启,作业停止后停机。

5.6预计停车时间在两天以上时,煤粉仓、袋收尘中的煤粉要排空。停车超过十天以上时,原煤仓也要排空。 6作业安全

6.1煤粉制备系统严禁各类明火,尽量不进行动火作业。若要进行动火作业必须进行审批,逐项落实安全措施。并遵守以下规定: 6.1.1有安全负责人批准并取得动火证。 6.1.2明火作业开始前,应清除明火作业场所和设备内部的可燃煤粉,并配备充足的灭火器材。

6.1.3进行明火作业的区段应与其他区段分开或隔开。应清扫施工现场, 6.1.4进行明火作业期间和作业完成后的冷却期间,不应有煤粉进入明火作业场所。

6.1.5没有与明火作业等效的保护措施。不应使用旋转磨轮和旋转切盘进行研磨和切割。

6.1.6检修时应使用防爆工具。

6.2需要进设备内部检查时,要打开人孔门排空内部有害气体,切断高压电源,挂上禁止合闸牌,同时要有人在外进行监护,落实好各项安全措施后由安全负责人批准并取得受限空间作业证,后方可进入作业。

6.3设备检修完毕准备启动前,必须联系当班调度及岗位人员检查后方可启动。 6.4设备正常停车,准备启动前必须联系当班岗位人员检查后方可启动。 7清洁

7.1对墙体、梁、支架、地面和设备等表面积聚的粉尘应及时清扫,从设备和管道中溢出或堵塞的物料应及时清扫,防止粉尘积聚。

7.2每月视尘量对收尘装置风管进行清理,使积累的粉尘量降至最低。 7.3清扫时,禁止使用压缩空气进行吹扫粉尘,以避免二次扬尘。

第四篇:水泥厂煤粉制备系统工艺流程简介

原煤由汽车运至原煤堆场,预均化堆场最大储量3700t,有效储量3300t,储存期7.12天,经板式喂料机由皮带输送至原煤预均化堆场预均化及储存,堆料能力150t/h,取料能力80t/h,原煤均化后由皮带送至煤磨原煤仓。

煤磨制备采用一台3.8(7.75+3.5)m风扫式煤磨系统,设计原煤水分≤8.5%,原煤进料粒度≤25mm,产品细度R80≤6%时,生产能力41t/h。

原煤经原煤仓、定量给料机喂入煤磨系统,在磨内进行烘干与粉磨,煤粉由出磨气体带入煤磨动态选粉机,分离出的粗粉返回磨头再次粉磨,细粉随气体进入高浓度煤磨专用袋式除尘器,收集下的煤粉送入带有荷重传感器的煤粉仓。煤粉制备系统利用窑尾废气作为烘干热源。

煤粉仓下设有分解炉及窑头喂煤计量系统,计量后的煤粉气力输送至窑尾分解炉燃烧器和窑头多通道煤粉燃烧器。

第二章 煤粉制备系统启停操作及注意事项

第一节 煤粉制备系统设备启停操作

2.1.1 煤磨系统开停机顺序 2.1.1.1 煤磨系统开机顺序 (1)煤磨辅助系统组 (2)煤粉输送设备组 (3)收尘、排风机组 (4)启动煤磨主电机

(5)启动煤磨喂料组(定量给料机) 2.1.1.2 煤磨系统停机顺序与开机顺序相反。 2.1.2 煤磨系统的联锁

(1)减速机稀油站,进出口大瓦稀油站跳→煤磨跳→定量给煤机跳。 (2)煤磨排风机跳→煤磨选粉机跳→煤磨跳→定量给煤机跳。 2.1.3 运行前的准备工作

(1)现场对系统设备进行巡检,确认设备是否具备开机条件。

(2)进行联锁检查,确认现场所有设备均打到“中控”位置,并处于备妥状态。 (3)开机前通知巡检员、窑操。

(4)检查原煤仓、煤粉仓料位,原煤仓料位不足则启动原煤预均化输送组。 (5)通知质管部做好取样准备。

(6)通知巡检员确认灭火系统可随时投入运行。 (7)检查各档板、闸阀位置是否正确,动作是否灵活。 2.1.4 正常操作过程

2.1.4.1 窑尾废气作为烘干热源

(1)联系窑操及巡检员,检查煤粉制备系统具备启动条件,确认袋收尘温度,各挡板关闭,检查关闭冷风阀及热风阀;

(2)启动煤磨辅助设备组,确认各润滑系统正常。高压油泵启动后10min 煤磨方可启动。如果油温过低,则先投入电加热;

(3)启动煤粉输送设备组,调整煤粉仓入口气动开关阀开度;

(4)启动煤磨排风机正常后,启动袋收尘组,启动高效选粉机,待电流稳定后调节相应档板,使磨入口处

保持微负压(-100Pa ~-150 Pa),联系窑操,启动煤磨热风风机,缓慢调整煤磨各风门开度,使磨机出口温度和袋收尘入口温度逐渐达到正常工作温度; (5)启动煤磨主电机组,并通知化验室;

(6)逐渐调整各风门、挡板开度,注意系统温度变化,控制出磨气体温度≤75℃;

(7) 启动原煤喂料机,依据原煤的情况和煤粉质量的要求,根据磨机电流、差压、进出口气体温度、选粉机电流等参数调整给料机喂煤量。同时调整各档板开度,确保煤磨稳定运行;

(8) 如果启用热风炉作热源,则热风炉出口温度保持在200~250℃,磨进口热源切换至热风炉。其余操作同上,控制磨产量,保证质量。 2.1.5煤粉制备系统正常调整 2.1.7.1 喂煤量的控制

(1) 磨机在正常操作中,在保证出磨煤粉质量的前提下,尽可能提高磨机的产量,喂料量的多少是通过给料机速度来调节,根据化验室提供的原煤质量,喂料量的 多少可根据磨机的电流、进出口温度、差压、选粉机电流等参数来决定,在增减喂料量的同时,调节各档板开度,保证磨机出口温度;

(2) 原煤水分增大,喂煤量要减少,反之则增加,也可用调节热风量的办法来平衡原煤水分的变化; (3) 原煤易磨性变好,喂煤量要增加.反之则减少;

(4) 煤磨出口负压增加,差压增大,电流下降,说明喂煤量过多,应适当减少喂煤量;

(5) 煤磨出口负压降低、差压变小、出口温度升高,说明喂煤量减少,应适当增加喂煤量,同时应注意原煤仓、给料机、进口斜管等处是否堵塞导致断煤。 2.1.7.2 煤磨差压

煤磨差压的稳定对煤磨的正常运转至关重要。差压的变化主要取决于煤磨的喂煤量、通风量、煤磨出口温度、磨内隔仓板的堵塞情况。在差压发生变化时,先看原煤仓下煤是否稳定;如有波动,通知巡检员检查处理,并在DCS上作适当调整稳定煤磨喂料量。如原煤仓下煤正常,查看磨出口温度变化,若有波动,可通过改变各档板来稳定差压。如因隔仓板堵塞导致差压变化则止料抽粉,无效后停磨后进行处理。 2.1.7.3 煤磨进、出口温度

煤磨出口温度对保证煤粉水分合格和煤磨稳定运转具有重要作用,尤其是风扫煤磨更为敏感。出口温度主要通过调整喂煤量、热风档板和冷风档板来控制(出口温度控制在(60~80 ℃ ); 2.1.7.4 煤粉水分(控制指标≤0.5%)

为保证出磨煤粉水分达标,根据喂煤量、差压、出入口温度等因素的变化情况,通过调整各风门、档板开度,保证煤磨出口温度在合适范围内。 2.1.7.5 煤粉细度(控制指标(R80≤6%)

为保证煤粉细度达标,在煤磨操作中,通过调整选粉机转速、喂料量和系统通风量来加以控制。若出现煤粉过粗,可增大选粉机转速、降低系统的通风量、减少喂煤量等方法来控制;若出现煤粉过细,可降低选粉机转速、增大系统的通风量、增加喂煤量等方法进行调节。如果细度或水分一个点超标,要在交接班记录上分析原因提出纠正措施,如连续两个点超标要汇报值长,并采取措施,如连续三个点超标,必须汇报公司主管领导组织分析处理。 2.1.7.6 袋收尘进口风温:

袋收尘进口风温太高时(进口风温控制在70~75 ℃ ),要适当降低磨出口风温,袋收尘进口风温太低<65 ℃ 时,有可能导致结露和糊袋,应适当提高磨出口风温。 2.1.7.7 袋收尘出口风温(出口风温>65 ℃ )

正常情况下出口风温略低于进口风温,若高于进口风温且持续上升,判断为袋收尘内着火,应迅速停止主排风机,关闭袋收尘进出口阀门,采取灭火措施:若出口风温低于进口风温比正常时差值大且差压上升,判断为袋收尘漏风应立即通知巡检员检查处理。保持袋收尘出口风温不要太低,以防结露糊袋。 2.1.7.8 煤粉仓锥部温度(6O~70 ℃ )

若出现异常持续升温,应通知巡检员检查。根据温升和现场检查情况,可采取及时投用二氧化碳灭火

装置,防止锥部温度继续升高的措施。

2.1.7.9 设备的正常生产过程中应随时注意观察煤磨、选粉机、排风机等设备的运转状况,尤其是转动部分的轴承温度变化情况,发现异常或温升超限应及时采取有效措施。 2.1.8 煤磨停运操作

2.1.8.1 煤磨正常停运操作步骤

(1)停止原煤输送组,确认原煤仓料位,如长时间停磨(预计8h以上)应将原煤仓放空,以防结块自燃; (2)同窑操、巡检员、化验室联系做好停磨准备;

(3)关小热风档板开度,开大冷风档板开度,调节给料机喂煤量至最小,降低煤磨出口温度;

(4)当煤磨出口温度下降至60℃时,关闭入磨热风档板,停煤磨高温风机,停磨喂料组,5~10min 后停磨主电机,如果较长时间停磨应将磨内积粉抽空 ;

(5)停磨20min后,通知巡检员检查袋收尘灰斗及煤粉输送设备内有无煤粉积存,抽空后可停风机设备组和煤粉输送设备组。

(6)关闭收尘器入口和出口档板,经常密切关注系统温度,防止系统着火。 (7)煤磨低压油泵在停磨后运转48h停运;

(8)停磨后按相关规程对系统进行检查,并注意以下几点: 1)确认入磨热风档板、袋收尘进口阀门,主排风机入口档板全关。

2)系统停运时间较长时,原则上应烧空煤粉仓,若因窑系统原因不能烧空时,视粉仓温度变化情况,适当充入氮气或二氧化碳;

3)停磨后,生料磨操作员仍需密切监视系统各点温度,现场应继续巡检。 2.1.8.2 煤磨紧急停运原因

当系统发生如下情况时,采取紧急停运措施: (1)系统发生重大人身、设备事故时; (2)袋收尘灰斗发生严重堵料时; (3)煤磨、袋收尘、煤粉仓着火时: (4)其它意外情况必须停磨时。 2.1.9 运行中的注意事项

(1)正常运行中,操作员应重点监视喂煤量、回粉量、主电机电流、磨机进出口温度、差压、选粉机电流和转数、热风档板、冷风档板、主排风机档板开度等参数,发现问题要及时分析和果断处理,使这些参数控制在合适的范围内,确保系统完全、稳定、优质、高效运行;

(2)操作过程中,要密切关注袋收尘灰斗锥部温度变化,温度大于65℃或过低时,通知巡检员检查灰斗下料情况,并采取必要的处理措施(如敲打等)直至正常;

(3)当系统出现爆燃、或其它紧急事故时,立即关闭入磨热风档板,进行系统紧急停运;

(4)尽量将两煤粉仓控制在高料位(85%左右),勤观察煤粉仓顶部、锥部温度。锥部温度超过85℃且有上升趋势时,表明煤粉已经自燃,要采取紧急措施处理;

(5)在整个系统稳定运转的情况下,一般应避免调整选粉机各风门的开度,细度的调整主要是调整选粉机的转速,循环负荷必须控制在一定的范围内;

(6)无论在何种情况下,煤磨必须在完全静止状态下启动.严禁在筒体摆动的情况下启动; (7)严禁频繁启动煤磨。连续两次以上启动煤磨,必须取得电气技术人员同意方可操作;

(8)在煤磨启动前(预热过程中)和停运后最初一段时间内,一定要严格监视系统温升的变化,杜绝着火、爆燃现象的发生。

2.1.10 煤磨系统正常参数控制范围

(1)煤磨进口正常(最大)热风温度:300℃ (2)煤磨出口正常(最大)气体温度:70(80)℃ (3)煤磨进出口差压:1000~2500Pa

(4)煤磨袋收尘入口温度:小于80℃ (5)煤磨袋收尘出口温度:65~80℃ (6)煤磨主排风机进口风温:70℃ (7) 煤磨主排风机进口负压:7500Pa

第五篇:水泥厂煤粉制备系统袋收尘器的选型与使用

作者: 单位: 【2010-08-06】

1 前言

2002年我国水泥工业的总产量超过7亿吨,新型干法水泥的生产能力也已突破1亿吨,新型干法水泥的生产技术装备水平已接近国际先进水平。至2002年底,已建成投产的700t/d以上规模的新型干法水泥的生产线有230余条,目前在全面推广以5000t/d和2500t/d级规模新型干法水泥的生产线的同时,10000 t/d生产线的技术装备也在开发之中,而且在环境保护和生态等方面将达到国际先进水平。新型干法外分解水泥生产工艺具有高效、优质、低耗、大型化、自动化水平高、符合环保要求的特点,代表了世界水泥工艺的发展方向。大力发展新型干法水泥,不仅是加快水泥工业结构调整的需要,更是实现水泥工业可持续发展的必由之路。

由于受水泥生产工艺、所采用的原料和燃料的限制,在水泥生产过程中所排放的废气,无论是漂浮在其中的固体悬浮物,还是废气中的CO

2、NOx、SO2都将可能造成大气污染。众所周知,粉尘污染对人类的健康危害极大。尤其是颗粒尺寸在0.5--5微米之间的飘尘对人的危害最大,它可以通过呼吸进入人体的肺部,并在肺细胞沉积,引起呼吸道和心肺方面的疾病。但现代水泥工业采用先进的环保设备,可以将工厂排放的粉尘绝大部分回收下来,尤其在采用良好的袋式收尘器时,粉尘排放浓度可以达到50mg/m3N以下,特别对上述颗粒尺寸范围内的粉尘也有很好的收尘效果。因此,可以认为,在水泥生产过程中所产生的固体悬浮物对大气造成的污染是可以克服的,而且已经收到了明显的效果。现今对于在水泥生产过程中排放的气体所引起的大气污染问题已经引起人们越来越多的重视。

近年来,国内新建的新型干法水泥生产线,其煤粉制备系统无论采用风扫煤磨还是立式煤磨,无论是采用一级收尘还是二级收尘,一般都采用气箱脉冲煤磨袋式收尘器作为主选收尘设备。煤磨袋收尘器技术、工艺、装备的发展在很大程度上,主导了煤粉制备系统工艺的发展进步。合肥水泥研究设计院早在上个世纪80年代初期,针对水泥厂煤粉制备系统及工艺要求的实际情况,成功研究开发出MDC系列煤磨袋收尘器的技术及装备,并荣获了国家科技进步奖。在80~90年代几乎是所有水泥厂煤磨收尘器的主选设备,其为我国环保事业做出了巨大贡献。但由于受到分室反吹清灰能力的限制,其处理气体含尘浓度仍然有限。通过引进、消化吸收国外先进技术,经过多年不断的探索、总结和研发,合肥水泥研究设计院于90年代中期,在MDC系列煤磨袋收尘器的基础上成功研发出,具有更优异防燃、防爆性能的高浓度、防爆型气箱脉冲煤磨袋式收尘器,其可处理浓度高达1000g/m3的含尘气体,即使在采用立式煤磨时,也可省去细粉分离器或动态选粉机,直接作为一级收尘设备,大大简化了系统工艺流程,降低了系统阻力和后排风机的装机功率;同时由于收尘清灰动能大,清灰效果优异,收尘效率高,粉尘排放浓度可低于50mg/m3n,优于国家环保标准。该收尘器推出后迅速主导了国内煤粉制备系统工艺,再次成为设计应用的首选装备。本文拟对煤粉制备系统袋收尘器的选型与使用作一综述,以供水泥生产和科研设计单位在选型时参考。

2 系统工作原理

气箱脉冲煤磨袋式收尘器集分室反吹和脉冲喷吹收尘器的优点,克服了分室反吹清灰时动能强度不足,以及脉冲喷吹清灰过滤同时进行的缺点;并具有清灰、收尘效率高,能处理高浓度含尘气体,防燃、防爆性能优异,延长了滤袋使用寿命,使用维护方便等优点。气箱脉冲袋收尘器采用分箱室清灰,清灰时逐箱隔离轮换进行,各收尘室的脉冲喷吹时间和清灰周期由收尘器PLC控制仪自动控制连续进行。在清灰时将收尘器本体分隔成若干个室,每个室有若干条滤袋,含尘气体经滤袋过滤净化后经过由提升阀板控制通断的室孔汇入出风管道外排。当收尘器过滤工作一定时间(或系统阻力达到设定值)后,收尘器控制仪将发出信号,接着关闭其中一个室的提升阀,切断过滤气流,随后开启该室的脉冲阀,使压缩空气瞬间冲入该室上部的净气室,气震清除滤袋上外附的粉尘后重新开启提升阀,使该室重新进入过滤工作状态。顺次循环执行上述动作程序,最终完成各室清灰。

3 设计选型

目前国内拟建、在建、新建的水泥生产线多为2000~5000t/d生产能力的新型干法水泥生产线。各设计院在设计煤粉制备系统时,采用的生产工艺流程及性能配置也有所不同,配置的收尘器规格型号也有所区别,下述仅就通常设计选型、设计配置情况作一介绍。

(1)对于5000t/d规模的水泥生产线,煤磨多采用立式煤磨,收尘器直接作为一级收尘设备,其处理风量约为120000m3/h,通常收尘器型号可配置为PPW96-2×10或PPW128-2×7,设备投资约70万元。

(2)对于2500或2000t/d规模的水泥生产线,煤磨可采用立式煤磨或风扫煤磨,收尘器处理风量约30000~40000m3/h,通常收尘器型号可配置为PPW96—7,设备投资约30万元。

(3)对于1000t/d规模的水泥生产线,煤磨采用风扫煤磨,收尘器处理风量约为25000~30000m3/h,通常收尘器型号可配置为PPW96-5或PPW96-9,设备投资约30万元。

煤粉置备系统袋收尘器的设计选型,主要依据处理风量、过滤风速、过滤面积、进口粉尘浓度等主要参数进行选型及系统配置。

3.1 处理风量

根据所选定的煤磨主机设备及工艺需要确定工况风量,并应考虑5%左右的系统漏风量。收尘器处理风量应当大于煤磨系统风量,备用处理风量设计的太大则设备型号规格加大,同时会增加投资;设计偏小时则滤袋过滤风速大,滤袋容易堵塞,使用寿命短,压力损失大,收尘效率低。通常可根据系统工艺配置情况及经验进行确定。

3.2 进口粉尘浓度

通常煤磨袋收尘器进口粉尘浓度可达到<1000g/m3n,可以作为一级或二级收尘设备使用。

3.3 使用温度

煤磨袋收尘器对于进口风温有较严格的限制,既要防止超温引起煤粉燃爆,又要防止低温引起结露,合适的使用温度范围是55~75℃。

3.4 阻力损失

收尘器阻力有滤袋阻力及风道、阀门阻力两种,其中滤袋阻力随过滤收尘清灰过程中发生的变化,总体的阻力损失约为1500~1800Pa。

3.5 系统负压

收尘器承受的系统负压与系统工艺布置有关,一般情况下,可考虑收尘器承受的系统负压约为9000Pa;如采用立式磨,利用窑尾废气作为烘干热源时,收尘器需承受的系统负压可达14000Pa以上,配置收尘器时需要特别说明。

3.6 过滤风速

过滤风速是袋收尘器的重要技术参数,直接影响到收尘器的运行效果和滤袋使用寿命。一般在含尘浓度高时,过滤风速应取较低速,反之应取较高速;粉尘颗粒细时,过滤风速应减小;因过滤风速高会加重滤袋负担,增加系统阻力,最终导致滤袋寿命缩短,清灰效率低;风速过低时则会增加过滤面积,导致设备规格加大。在一般情况下,煤磨袋收尘器的过滤风速可选择在0.8~1m/min左右。

3.7 过滤面积及滤袋数量

根据处理风量及风速可以推算出过滤面积及滤袋数量,选配出相应的收尘器型号规格。

3.8 压缩空气耗气量

可根据清灰周期、每室配置的脉冲阀数、脉冲阀喷吹气量大致核算,收尘器设备选型样本中也给出了耗气量数据。当配备空压机站压缩空气时,耗气量应富余50%;采用独立空压机供气时,则耗气量应富余100%。

4 设备配置

长期以来,各设计院、所及使用业主对煤粉制备系统总体设备配置较为重视和了解,从安全生产、防燃、防爆的角度出发,设计配置了诸如防爆阀、测温元器件、CO气体浓度监测及消防灭火等安全生产监控装置,管道、仓体等设计避免堆积自燃等,对安全生产起到了很好的作用。但对于气箱脉冲煤磨袋收尘器设备本身而言,仍有必要进一步了解其内部结构配置,以便在设计选型、设备订货时做出合理配置。

4.1 设备制造企业的选择

目前,生产制造袋式收尘器的企业很多,但真正能够掌握其核心技术、保障优良产品质量、具有良好使用业绩的企业仍为数不多,特别是对于煤磨袋式收尘器设备技术、工艺、防燃、防爆性能、设备配置、安全使用等要求极高的专项设备,更应该具有良好的技术和性能保障,不能仅偏重于价格因素,以免在设备生产过程中留下隐患。

4.2 滤料的选择

目前,因生产滤料厂家很多,所生产的滤料品种也很多;可应用在煤磨袋收尘器上的滤料有很多种,不同生产企业、不同材质品质的滤料价格也有一定差异,所以,在选择滤料时应注意区分。国产滤料主要有抗静电涤纶针刺毡、抗静电防油防水涤纶针刺毡、抗静电涤纶针刺毡覆膜、抗静电防油防水涤纶针刺毡覆膜等,进口滤料主要有戈尔抗静电涤纶针刺毡覆膜、唐纳森抗静电涤纶针刺毡覆膜等滤料。

一般而言,上述滤料均能满足煤磨袋收尘器抗静电的基本要求,但使用效果及使用寿命存在较大的差异。由于煤磨系统相对运转率不是很高,经常开开停停,特别是有时原煤水分较高,容易造成烟气结露,因此,建议设计及订货时选用国产抗静电防油防水(三防)涤纶针刺毡或抗静电涤纶针刺毡覆膜滤料,以满足滤料抗结露的要求,同时这两种滤料价格不算高,使用寿命也比较长,其是综合性能价格比较为合适的滤料。如果是对粉尘排放浓度、装备技术水平要求非常高的地区,资金又有所保证,可选用进口(戈尔或唐纳森)滤料。

4.3 防爆门

设置防爆门是保障煤磨收尘器及系统安全生产的重要措施。防爆门归纳起来有三种类型:(1)带安全锁的可调式防爆安全阀;(2)重锤式防爆门;(3)防爆膜片。带安全锁的可调式防爆安全阀是通过对锁的调节;重锤式防爆门是通过对重锤位置的调整设定不同的释爆压力,防爆门打开卸压后可以重复使用。防爆膜片是通过对膜片的处理设定不同的释爆压力,爆开卸压后需另行安装。对于煤磨袋收尘器,应根据其防爆通风面积及卸爆压力配置防爆门,在防爆要求相当的情况下,以上三种防爆门均能满足防爆要求,但还是各有利弊;重锤式防爆门的漏风系数较大,防爆膜片爆开后需另行安装;带安全锁的可调式防爆安全阀价格较贵。考虑到检修方便和减少漏风量,降低气体结露的可能性,建议业主选择带安全锁的可调式防爆安全阀,也可考虑选择防爆膜片防爆。

4.4 自动灭火装置

配置收尘器灭火装置的意图,主要是在收尘器的袋室、灰斗等部位,一旦发生火灾时喷入CO2或氮气等灭火气体。但很多业主为节省投资,取消了灭火装置,采用人工灭火,一旦出现燃烧事件,只能临时开启灭火气体钢瓶阀门,处理事故不及时,并极有可能发生爆炸事故。因此,建议业主应配置自动灭火装置,以达到保障安全生产的目的。

4.5 卸灰锁风设备

目前常用的卸灰锁风设备有分格轮和双层气动卸灰阀两种,其使用各有利弊。分格轮卸灰均匀,高度低,但运转一段时间后,阀体与阀心间隙加大, 锁风效果有所降低,漏风率将有所上升。双层气动卸灰阀卸灰是间歇式的,卸灰不均匀,高度高,其优点是在排灰过程中,机械运动件与煤尘相互摩擦小,减少了由于摩擦而引起的煤尘发热起火,锁风效果也比较稳定,漏风率不会上升。分格轮有动力消耗,应定期加润滑油脂,而双层气动卸灰阀维修较为方便。

4.6 测温元器件

收尘器灰斗和进风管上必须配置测温元器件,其可将信号传送到中控室,并需设定上、下限报警,同时应与自动灭火系统联接。中控室应能自动连续记录各部位温度、压力曲线,以便分析、总结生产工艺参数,以便在事故发生后查找原因之用。

4.7 灰斗设备

可根据当地气候等条件选择配置灰斗电加热器、振动电机等设施。在北方严寒地区,灰斗电加热器是需要的,当灰斗温度过低时,防止煤粉在壳体内壁结露粘结;在南方可不必配置。灰斗卸灰装置如配置双层气动卸灰阀,不必配置振动电机;但如果是分格轮,则应当配置振动电机。

4.8 结构设计

一般煤磨袋收尘器承受的系统负压约为9000Pa,设备本体可以承受,但对于系统负压高达14000Pa的收尘器本体,必须从整体结构上做好强化处理,防止因负压过大造成设备变形,导致无法正常使用。其它诸如避免积灰、防止煤粉堆积自燃、消除尖角摩擦等,设备制造厂家在制造设备时都应作好考虑和保障。

5 安全生产

各水泥厂都制订有煤粉制备系统安全生产操作规程;对于新建水泥生产线的设计单位、设备制造单位也都提供了详细的系统调试说明书,在投产初期各方面技术的力量应全面保证,只要严格遵守操作规程,谨慎操作,并不断总结经验,一般不会发生事故。在生产中一方面应注重防止煤粉堆积自燃的情况发生,更应严格防止明火引入煤磨袋收尘器内,避免发生爆炸事故。需要注意的是,对于煤的挥发分高低及煤粉细度的控制应有一个综合的认识,煤粉挥发分较高对煤粉燃烧有利,但挥发分高、细度细的煤粉着火点低、容易自燃,有些水泥厂的煤粉挥发分达到33~35%、细度达到筛余4%时,煤粉极易自燃,因此,多次发生燃爆事故。因此,建议煤粉挥发分可控制在30%左右、细度筛余6~10%、水分1~1.5%,既能满足烧成系统的工艺要求,降低煤粉制备电耗,又能有效防止燃爆事故发生。

6 结束语

水泥是国家经济建设的重要建筑材料,但水泥工业却是资源和能源消耗型的工业,同时又是对环境影响严重的工业之一。为了使水泥工业成为可持续发展的行业,必须通过新型工业化的道路,采用国内外成熟的先进科学和技术,降低能源消耗,提高水泥质量,降低对环境的污染,使水泥工业迅速转变成为绿色环保的产业,这是每一个水泥生产、科研设计者所面临的紧迫任务之一。当前水泥工业对大气污染的影响已经引起越来越多的重视,特别对引起温室效应和酸雨的气体排放已受到越来越多的关注。

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