水泥厂配料系统范文

第一篇：水泥厂配料系统范文

水泥厂煤粉制备系统防爆操作

水泥厂煤粉制备系统防火、防爆知识

水泥厂在水泥熟料生产过程中的煤粉制备系统属于工厂的高度危险源——容易产生火灾和爆炸。

即煤粉仓、袋收尘、煤磨、输送管道等煤粉制备系统的各个部位，当煤粉浓度在45～2000g/m3之间，磨内温度过高或停磨瞬间因摩擦、静电等偶尔产生火花时，各种“偶然条件”具备的时候，就会在煤粉制备系统某一处发生火灾和爆炸等事故。

煤粉制备系统：煤磨防爆袋收尘，原煤仓煤粉仓，煤磨机，煤粉称，水平的煤粉输送管道。

一、煤粉的燃烧特性

1、煤粉容易燃烧，煤粉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，达到一定的爆炸极限，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，下限最低为45g/m3，上限最高达2000g/m3，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。

严格控制煤粉仓内的存量，严禁过量储存煤粉。同时煤粉在仓内贮存时间不宜过长。

二、煤粉制备系统的防火要求

1、设置防爆阀和防爆门

1) 在煤粉系统管道上设置防爆阀，在发生爆炸时，管道内气体通过防爆阀排气泻压，防止形成严重的爆炸事故。 2) 煤粉仓、分离器、旋风器等设备上，应分别设置防爆门。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，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，煤粉系统管道不得有水平区段。

2) 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。 3) 煤粉制备系统的场所，电气设备应符合防爆要求。

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、如煤磨出口处有火星，可采取加大给煤的办法，关闭热风门，熄灭后，再停止煤磨，并小心把堆煤清除干净。

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，同时用水对起火设备外壳进行冷却降温。

煤粉制备系统防爆操作规程

1、出磨煤粉的水分和细度：水份控制指标≤2.0%.根据煤粉水份的变化，可对磨出口温度做小幅度调整，如出口温度达80°C 左右，煤粉水份仍不合格，就要考虑可能是原煤中结合水含量过多造成的，结合水干燥时是很难除去的。细度控制指标0.08mm方孔筛≤12.0%.为保证煤粉细度，可通过调整选粉机转速、喂料量、系统通风量来加以控制。如煤粉过粗，可增大选粉机转速、减小喂料量、降低系统通风量来调节;如煤粉过细，用相反方法进行调节。

袋收尘进口温度：袋收尘进口温度太高时，要适当降低磨出口温度;袋收尘进口温度太低时，有结露和糊袋的危险，要适当提高磨出口温度。

袋收尘出口温度：正常情况下，出口温度略低于进口温度，但出口温度太低时，有结露和糊袋的危险; 粉仓锥部温度：正常在50°C左右。如异常持续升温，则通知现场检查。

2、常见故障 2.1排风机跳停

磨机、喂料联锁跳停，立即关闭热风挡板，打开冷风挡板，降低磨进出口温度，关闭袋收尘及排风机 入口挡板，通知相关人员处理;

2.2煤粉输送设备跳停

磨机、喂料、袋收尘排风机联锁跳停，立即关闭热风挡板，打开冷风挡板，降低磨进出口温度，关闭袋收尘及排风机入口挡板，通知相关人员处理;

2.3原煤断料或堵料

逐渐关闭热风挡板，打开冷风挡板，加大选粉机转速，必要时停磨，通知相关人员处理; 2.4磨内着火

如磨出口温度持续上升，判断为磨内着火时，立即停磨和排风机，关闭磨机出入口挡板，关闭袋收尘进出口及风机挡板，采取灭火措施;

2.5袋收尘着火

如出口温度高于进口温度且持续上升，判断为袋收尘着火时，立即紧停煤磨系统，关闭袋收尘进出口挡板，采取灭火措施;

2.6煤粉仓着火

如异常持续升温，则通知现场检查。如仓内着火，则煤磨系统紧停，关闭仓底压缩空气，采取灭火措施。但严禁打开仓顶人孔门、观察孔进行灭火及在没采取任何措施的情况下将燃烧的煤粉排出仓外。

3、停机时停止原煤仓进煤，

3.1如果长时间停机需将仓放空; 3.2通知窑操作员，做好停机准备;

3.3关小热风挡板开度，开大冷风挡板开度，将给料机调到最小给煤量，同时降低磨出口温度，当磨出口温度下降到50°C左右时，且物料尽量排空后，停止喂料组及磨主电机组设备;

A. 短时间停机应保证磨盘料层，袋收尘及煤粉输送组不用停;

B. 长时间停机，应排空煤粉仓，如因故不能排空，应加辅生料粉来隔绝空气;

C. 停磨20分钟后，通知现场检查袋收尘灰斗及煤粉输送设备内有无煤粉，拉空后方可停袋收尘、排风机和煤粉输送设备;

D. 停机后，中控仍要密切关注系统温度，防止系统着火; E、 进行停机后的检查，现场按操作规程检查中。

4、紧急停机：当系统发生如下情况时，采取紧急停机措施： A. 发生重大人身、设备事故时; B. 磨机吐渣口发生严重堵料时; C. 当袋收尘灰斗发生严重堵料时; D. 当煤磨、袋收尘及煤粉仓着火时。

5、运行中的安全注意事项

5.1 控制喂料量与系统用风量的平衡;

5.2 操作过程中，密切关注袋收尘灰斗锥部温度的变化，温度大于65°C或过低时，通知现场检查灰斗下料情况，并采取必要处理措施;

5.3 当系统出现燃爆、急冷或其他紧急事故时，进行系统紧停机之前关闭入磨热风挡板入全开冷风挡板; 5.4 煤粉仓锥部温度超过85°C且有上升趋势时，表示煤粉已经自燃，要采取紧急措施处理; 5.5 主排风机停1小时后方可停密封风机; 5.6 一次风机关闭一个小时后方可停密封风机;

5.7 如停机时间超过1小时，则要清除磨机内的物料; 5.8 磨机出口温度低于40°C才可打开磨门。

5.9 为防止煤粉外溢，所有设备都设计成在零压或负压下运转，如果煤粉由于偶然原因外溢，要立即清扫; 5.10 系统煤粉基本上是在富氧气氛，故现场要加强巡检;

5.11 为防止袋收尘、煤粉仓着火、爆炸，设有二氧化碳灭火装臵;

5.12 在任何情况下，都要严格控制入磨、出磨热风温度，不得太高。若袋收尘着火，应立即关闭进出口阀门及灰斗上部手动闸阀，并喷入二氧化碳灭火;

5.13 煤粉仓也设有二氧化碳灭火装臵及锥部温度检测装臵，仓内着火时应立即采取灭火措施

7、巡检中注意事项

A. 每班按时巡检，当磨机出现异常振动时，应及时停磨检查，在设备停机时，也必须坚持巡检，以防止意外事故的发生;

B. 煤及煤粉如果外溢，及时处理; C. 车间内有无明火;

D. 车间内整洁情况，有无煤粉堆积现象 ;

E. 设备是否有因为磨擦等原因引起的设备发热情况; F. 润滑部位润滑油量是否适宜; G. 各防爆阀、防爆门是否正常; H. 现场各温度仪表显示是否正常; I. 各溜子是否堵塞;

J. 煤粉仓锥部是否助流空气;

K. 使用热风炉开磨时，要严格遵守热风炉安全操作规程。 L.加强对密封风机维护控制，防止煤粉进入选粉装臵

袋收尘燃烧的原因分析与对策

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℃，最高不超过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.第一次开磨时，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

• a.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;

5、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。

第二篇：水泥厂选址要求及水泥粉磨系统选择

水泥生产线厂址的选择突出的是“可靠”二字，就是原料供应要可靠、市场销售要可靠，过去将一个完整水泥生产线放在同一个厂址的概念，正在慢慢变为熟料、水泥项目分别建设，即熟料线靠近矿山而粉磨站靠近市场的选址思路。现在国内水泥销售以汽车运输为主，汽车运输的距离毕竟有限，太远则运输成本上升且不能适应市场的波动。另外，在销售市场附近建设粉磨站有树立品牌形象、给顾客以安全可靠的感觉。水泥厂用量最多的原料是石灰石，其运输量占全部物流的一半，因此熟料线靠近矿山可以减少运输成本，降低由于原料供应而影响生产的风险。熟料线的选址还应该考虑交通的便利性和熟料运输的成本，象枞阳海螺、池州海螺、铜陵海螺、华新阳新、华新武穴等大型熟料基地建设在长江沿岸，在长江上建有专用码头，利用廉价的水路运输将熟料运往各粉磨站或外销，这样就大大降低了熟料的生产成本和销售运输成本，增强了市场竞争的能力。

2 矿山的选择和规划

矿山的选择和规划要着重考虑“可靠、环保”，在资源日益紧张的今天，选择一个储量大、质量好的矿山不是很容易的事情，在浙江全省有那么多水泥厂，但好的矿山仅集中在两个区域。因此对矿山的要求不能太高，过去追求的同时具备大储量、高钙、低碱、均匀稳定、易开采等要求已经不太好满足，随着水泥厂不断大型化，技术越来越先进，对原料的适应性也越来越强，只要有害成分不是太高、品位满足基本配料要求即可。但矿山必须要作好详细的地质勘探，设计好长远的开采计划和资源利用方案。前几年普遍对矿山的规划工作不够，认为只要能运下石头就行，简单地做个道路、削顶和开采平台就匆匆投入使用了，结果

一、两年后矿山无法开采，只好重新再作设计。现在有经验的水泥集团对矿山的前期工作十分重视，特别是地质部分，提前做好资源利用(搭配)方案和长远的开采规划，做到有控制地开采。现在大的水泥公司，对剥离下来的废石，全部搭配利用，既节约资源、又符合国家提倡的循环经济模式。

3 原料预均化设计

原料预均化的设计突出的是“简单”二字，在大型水泥厂的设计中，原燃料特别是石灰石均设有预均化堆场，但由于石灰石在矿山的开采过程中已经有意识地进行了搭配，且日用量特别大，一条万吨线的日用量大约1.2万吨，爆破时间间隔大大缩短，矿山的生产自然包含了均化作用。因此石灰石预均化堆场用于储存的作用就高于均化作用了，大型回转窑对原料的适应性很强，对均化的敏感性不像小型回转窑那么高。这样石灰石预均化堆场的真正作用就是作为石灰石破碎和生料磨之间的缓冲，一般破碎机更换一副锤头的时间为ld，则石灰石的储量设计3d就足够了，一般矿山到厂区采用长胶带输送机或设有专用运矿道路，因此不存在运输的风险。在大型水泥厂中，长形预均化堆场由于可扩建性，应该更具有优势，但轨道宽度要控制在40m以内，否则取料机大梁的刚度就面临严重挑战。堆料层数也没有必要设计400层那么多，堆料机的速度可以放慢，堆场必须设有应急通道，在取料机检修时使用。国外还有一种思路，就是直接将石灰石配料秤设在取料机下面，取消石灰石配料库，以减少中间环节，提高运转率。

由于国内能源供应日益紧张，质量好的原煤价格很高，许多水泥厂采用劣质煤，而且货源不能稳定，进货渠道不固定，所以必须设置原煤预均化堆场。原煤不像石灰石那样靠近矿山，必须有一定储量以抵抗市场供应的风险和保证必要的均化效果，储存期设计为7-10d为宜。

生料均化库也不必追求过高的均化效果，它的储存作用和均化作用同样重要，选择均化

效果达到5的均化库即可满足大型水泥厂的需要。有一种观点认为可以取消生料库，出磨生料直接入窑，但笔者认为不可行，因为这样窑喂料量很难调节，烧成系统无法稳定。如果生料磨采用两套系统，生料储存期可设计为1～2d;如果生料磨采用一套系统，生料储存期设计为2～3d为宜。

4 原料粉磨系统的选择

原料粉磨系统的设计要重点考虑“节能”二字，笔者负责的几个大型项目，除华新武穴采用风扫磨外，其余全部采用立磨。立磨系统因为其节电、流程简单成为大型水泥厂的首选，国内5000t/d项目采用管磨系统的不外乎两个原因：一是原料难磨，如石英砂岩含量高，二是立磨供货周期太长，影响建设工期。但由于大型水泥厂用电量很大，立磨的节电效果明显，因此只要有一点可能，也要采用立磨。

过去有些项目模仿山东大宇的立磨工艺流程，即采用所谓高浓度电收尘器，出磨气体不设置旋风筒，事实证明这样设计是不成功的，收尘效果很差。无论采用电收尘器还是袋收尘器，出磨含尘气体均应设置旋风筒进行预收尘，以降低收尘器的负荷，提高气体排放标准。为了保护立磨，在物料进磨前设有三通，将探测到的含铁或其它金属物料排放出去。在小型厂可以直接排放或设废料仓，但大型水泥厂每次物料排放量很大，因此在进调配库前即设置除铁器，进行“预除铁”，生料磨前排放的废料再入循环仓进行“二次除铁”，以减少废料的运输量。

5 烧成系统的设计

回转窑烧成系统是水泥厂的核心，设计的原则应是“先进、节能、环保”，烧成系统的技术十分成熟，可以说国内的技术与国外没有什么差别。国内外各著名设计单位的分解炉炉型不一样，但工作原理和技术参数十分接近，以天津院第三代烧成系统和枞阳10000t/d对比为例，我国的新型干法水泥技术已经达到国际先进水平，完全掌握了核心技术。不但如此，而且新一代烧成系统对原燃料的适应性更强，过去认为原煤的热值应大于22990kJ才能满足预分解窑的要求，而现在只要18810kJ即可，甚至更低，这样就大大降低了原料成本。目前需要重点研究的是如何优化窑尾塔架的用钢量和推广两档窑，以降低一次性投资。最近投产的由天津院设计的天瑞石龙5000t/d项目，经过对塔架的优化设计，较传统的5000t/d项目节约钢材130t。

目前国家大力提倡利用水泥回转窑进行垃圾焚烧，即对工业废弃物进行处理，这种处理既不造成二次污染，又比专门设计一套垃圾处理系统经济，处理能力很大。因此烧成系统的设计不但要考虑“先进、节能”，还要考虑对“环保”的贡献。

6 水泥粉磨系统选择

水泥粉磨系统的设计重点也是“节能”，因为水泥粉磨部分在水泥厂中所占电耗比例最大，约为45%。可供选择的水泥粉磨系统流程很多，有开流磨、普通闭路磨、预粉磨、联合粉磨、终粉磨、立磨等。开流磨即高细磨，虽然能耗低、投资低，但调整水泥品种比较困难，水泥成品温度太高，除两广地区外不太受用户欢迎;普通闭路磨流程简单，运行可靠，以拉法基公司为代表的国外大公司基本采用该系统，但笔者认为该系统不适于国内大型水泥厂，原因是电耗较高，我国是能源消耗大国，不符合“节能”的理念，因此辊压机和立磨应该是大型水泥厂设计的首选方案。无论预粉磨还是联合粉磨，每吨水泥至少节电5kWh，如果采用终粉磨或立磨系统则每吨水泥节电12～15kWh。随着新材料技术和机加工能力的不断提高，辊压机给人以不可靠、维修量大的感觉会慢慢改变，辊压机用于终粉磨也不是不可能。至于立磨，应该是水泥粉磨的发展趋势。笔者曾经负责安徽朱家桥水泥公司的设计，该项目采用拉法基公司立磨粉磨水泥和矿渣，运行将近十年，效果一直很好。天津院在浙江某公司将立磨成功用于粉磨矿渣，后又陆续为唐山、福建等公司提供了数套立磨用于粉磨矿渣，矿渣较熟料难磨，因此立磨用于水泥粉磨也一定是一个趋势。

7 余热发电系统

不需要补燃的低温余热发电技术已经十分成熟，这为水泥厂的节能设计提供了很好的技术支撑，过去烧成系统产生的废气经过增湿、降温、收尘处理后直接排放，没有对这部分余热加以回收利用。目前该技术余热发电量可达36～40kWh/t熟料，主要流程是在窑头冷却机废气出口设置窑头余热锅炉AQC炉，前段为蒸汽段，后段为热水段，在窑尾预热器的废气管道上设置SP余热锅炉，SP炉产生的蒸汽与窑头AQC余热锅炉前段产生的蒸汽合并后送入汽轮机作功发电。随着能源供应的日益紧张，节能减排成为基本国策，国家对新的水泥生产线审批时，要求同步设计余热发电系统，因此余热发电系统是最能体现“节能”这个理念了。8 电气自动化系统

电气自动化的设计主要考虑“可靠、先进”的原则，现在水泥项目的调试主要是调电气设备和相应的参数，影响运转率的因素有很多是电气原因，所以电气自动化的设计思路首先是“可靠”，特别是大型水泥厂，主机不能开开停停。自动化的设计指标是一个工厂技术水平的重要标志，只有自动化水平提高，才能减少操作工人，降低生产成本，才能完善设备的安全保护措施，并提高生产的稳定性，因此自动化设计追求的目标永远是“先进”。现在大型工厂的测点越来越多，需要处理的信息量越来越大，控制系统越来越复杂，现场总线技术因此而产生，该系统要求采用智能仪表，中低压采用智能化MCC(智能马达控制器)，利用总线通过Ethernet网络与计算机系统连在一起。虽然仪表和传动部分增加成本，但计算机系统特别是通讯电缆和桥架的投资会大大降低，总的投资反而会减少。笔者负责的华新两个项目和海螺万吨线均采用了现场总线技术，采用该技术后，操作员掌握的信息量大大增加，更有利于对运行参数的判断和调整，使系统运行更加稳定，因此值得推广。

大型水泥厂设计原则和需要考虑的因素很多，但笔者认为关键是“可靠、简单、先进、节能、环保”这十个字，过去强调的“低投资”、“经济合理”、“建设周期最短”、“花园式工厂”、“功能齐全”等理念不是没有道理，但相比之下在“以人为本”、“可持续发展”的总体思路下，已经显得不是很重要了。

第三篇：水泥厂MLS立磨系统操作规程

四平北方原料系统操作规程

一、目的

本规程旨在树立安全第

一、预防为主的观点，统一操作思想，生产合格生料，力求达到优质、稳定、高产、低耗的目的。

二、范围

本规程适用于MLS3626立磨系统，即从配料库底至生料库顶和窑尾废气处理的所有设备。

三、指导思想

1.树立安全生产，质量第一的观念，达到连续、稳定生产; 2.严格遵守设备操作规程,精心操作、杜绝违章;

3.制定MLS3626磨机最佳操作参数，做到优质、稳定、高产、低耗，努力做到系统设备安全稳定运行，确保生料库料位，实现安全、文明生产。

四、工艺流程简介

生料粉磨系统是从原料调配库底到生料成品输送、入库和增湿塔到尾排的窑尾废气排放的整个过程。

1.原料调配设有六个配料库，储存石灰石、铁质原料、铝制原料，石灰石经石灰石破碎后，通过胶带送入石灰石库，每个库下均设有原料计量喂料装置，供原料磨喂料。各种原料经调配库下的定量给料机计量后，由在线分析仪控制后入胶带输送机输送至原料磨粉磨。

2.原料粉磨采用MLS3626立磨，入磨的物料在磨内经过烘干和研磨，研磨后的物料被来自窑尾的热风分级后，进入选粉机内筛选，

1 粗颗粒重新进入磨粉磨，合格细粉经旋风筒收集，由空气斜槽送至生料库提升机。从旋风筒排出的废气，经循环风机后，一部分作为循环风补充选粉机的工作风量，剩余部分送至窑尾袋收尘器处理后排入大气。

当原料磨运行时，从预热器排出的废气经增湿塔引至原料磨，剩余部分进入窑尾袋收尘器处理，再排入大气。当磨机不运行时，窑尾废气经增湿塔喷水(视情况)降至200℃后，直接进入窑尾袋收尘器处理，再排入大气。

窑尾袋收尘器与增湿塔收集的窑灰，经螺旋输送机、斗式提升机送至生料输送系统，与生料混合后送入生料均化库。当增湿塔收集的粉尘水分过大时，增湿塔下的螺旋输送机反转，将收集的湿窑灰排出系统。

3.出库生料经库底的卸料口卸至生料计量仓，生料计量仓带有荷重传感器、充气装置，仓下设有流量控制阀和流量计，经计量后的生料经过空气输送斜槽、提升机喂入窑尾预热系统。

五、运转前的准备工作

生料操作员在启动前应确认如下几个方面的内容：

1.立磨主减速机的润滑系统和液压系统油量要合适，油位应在上下油标之间。油管路各个连接处应无漏油，仪表完好，管路和阀门畅通，油温合适。检查其他所有润滑系统的油量要合适，包括所有的轴承润滑和减速机、电动阀门的润滑。

2.设备内部、人孔门、检查门都要严格密封，防止生产时漏风、漏料、漏油。

2 3.系统内所有手动闸阀均要开到适当位置，保证料、气畅通。 所有电动闸门应检查其启闭是否灵活，阀轴与连杆有无松动，对中控室遥控操作的阀门，要确认中控室与现场的开闭方向一致，开度与指示准确，带有上下限位开关的阀门，需与中控室核对限位信号是否返回。

4.检查设备紧固件(如选粉机的螺栓,所有设备的基础螺栓等),不能有任何松动。对设备传动等易松动部件要严格检查。 5.凡需遮盖的部分均应盖好，如设备的安全检查罩，螺旋输送机盖板，地沟盖板等，均应逐一检查。

6.设备启动前要检查给排水管路阀门是否已打开，水管连接部分要保证无渗漏。特别要注意冷却润滑液压单元的冷却水，不得流入油中。对冷却水量要进行合理控制。 7.确认立磨磨盘上的料层厚度在80mm左右。 8.确认立磨储能器内的氮气压力符合启动条件。 9.确认所有设备有备妥信号，符合启动条件。

10.现场温度、压力及料位等仪表，在开车前，都要进行系统的检查，并确认电源已供上。各阀门开度指示应做到现场、中控指示与机械装置自身位置三者一致，且运转灵活。

11.检查各用气点的压缩空气管路是否能正常供气，压缩空气压力是否达到设备要求，管路内是否有铁锈等杂物。 12.进料前需检查清除设备上(内)及其周围的杂物。 13.与生料岗位联系，确认是否具备开车条件。

14.通知化验室，按照配料通知单、确认单确定入磨物料的比例。

3 15.检查确认增湿塔系统工作正常。

六、设备的启动停车操作顺序

(一)回转窑单独运行时废气处理及生料输送部分的操作 1.确认开车范围，做好启动前的设备检查工作，确认压缩空气站工作状态正常，管道畅通;

2.启动库顶收尘组：依次启动离心通风机(1321A)→收尘器(1320A);

生料输送及入库组：空气输送斜槽[库顶](1303)→生料入库提升机(1301 )→4#皮带收尘1207→4#皮带1207 3.确认立磨热风管阀门(12z01)全关，立磨循环风机出口阀门(12z03)全关;

窑尾袋收尘组：依次启动链式输送机(1223)→链式输送机(1222)→回转下料器(1219c)(1219d)→1#拉链(1219a)→2#拉链(1219b)→窑尾袋收尘器(1219nc)→窑尾废气排风机(1221)，逐渐增加排风机变频→调整高温风机(15c03)出口气体呈微负压后，通知窑尾高温风机可以启动; 5.选择增湿塔排灰操作方式;

6.确认增湿塔喷嘴阀门全开，水泵阀门全开，启动增湿塔喷水组，当废气温度达到250℃，且废气量较大时，逐渐打开水泵出口阀门，同时逐渐打开回水阀，调节喷水量，控制增湿塔出口气体温度在185±15℃(以现场增湿塔不湿底为原则)，一旦出现湿底，及时选择排湿方式。

(二)窑系统正常运行时，生料制备系统的运行

1.首先按回转窑单独运行时废气处理及生料输送部分的操作顺序启动所属设备。

2.启动立磨减速机润滑站，磨主电机润滑站、磨辊液压站及三道闸阀液压站，观察油位、油温、油压等。冬季低温时，要现场提前启动油站电加热器。

3.启动密封风机组：风机电机(1902)。注意密封系统的风压不低于4500Pa。

4.确认系统中各阀门的开关位置:循环风阀门(19Z02)全开,冷风阀门(19Z03)全关,循环风机至窑尾收尘器管道阀门(19Z04)全关，出口热风阀(19Z01)全关。

5.启动DCS组：启动选粉机前减速将至300rpm 6.启动循环风机组：启动立磨循环风机(1204)，根据入磨负压逐步打开循环风机进口阀门(19Z02)，注意调整窑尾废气排风机进口阀门，保持袋收尘进口负压稳定。打开去立磨的热风阀阀门(12Z01)预热磨机,注意温度要求和变化。 7.启动旋风收尘器下四台压力螺旋。

8.在保证窑尾收尘器进口负压和窑尾风机出口负压不超出正常范围的前提下,调整立磨系统风量和风温:逐渐打开增湿塔至立磨管道阀门, 逐渐关小增湿塔至收尘器管道的阀门, 逐渐打开循环风机进口阀门.调节冷风阀开度控制出磨气体温度逐渐提高至95℃左右。

9.料层厚度小于50mm时，启动辅转，磨内进行布料;注意磨盘

5 上料层变化和粉磨压力设定。

10.设定喂料量170t,磨辊压力:11.5～13.5MP。 11.启动配料输送组：→磨主电机组→选单机解锁。

14.启动辅传，入磨皮带上物料到达三道阀前2秒，启动立磨主电机组，脱开辅传，注意观察主电机电流、磨机震动值和磨内通风量的变化。

15.必要时启动磨内喷水组:启动前确认进水电磁阀开,喷水电磁阀关，喷嘴手动阀开,水泵进口流量。 16.适时调整选粉机转速。

(三)立磨单独运行状态下的启动顺序: 1.确认开车范围，发出启动预警信号。

2.启动库顶收尘组：依次启动离心通风机→锁风下料器→收尘器。 3.启动生料输送及入库组：空气输送斜槽[库顶]→生料入库提升机→四号皮带收尘箱→四号皮带]→旋风收尘器下刚性叶轮给料机

4.启动窑尾袋收尘组：依次启动链式输送机→链式输送机→回转下料器→窑尾废气排风机，逐渐打开排风机进口阀门。 5.确认立磨风管阀门全关，废气阀门全关，冷风阀全关; 6.启动热风炉组：打开热风阀→起动离心通风机→转杯燃油器。 7.按窑系统正常运行时，生料制备系统的启动顺序，从

(二)-2开始启动生料制备系统。

(四)窑正常运转时立磨的停车顺序：

1.作好系统停车前的准备工作，确认停车范围：

6 2.将各计量秤的速度降为零停止下料。 3.停原料磨主电机组;

4.调整系统内各阀门开度、磨内喷水量，降低磨机出口温度，调整增湿塔出口气体温度180℃(以不湿底为原则)，同时稳定高温风机出口压力，确保烧成系统正常进行; 5.停磨内喷水组; 6.停立磨外循环组; 7.停三道阀门;

8.停选粉机组、旋风下料组(循环风机停15min后再停选粉机); 9.关闭入磨热风阀门，停循环风机组，关闭循环风机出口阀门，同时稳定高温风机出口压力及窑尾袋收尘入口压力; 10.停密封风机组; 11.停生料磨附属设备组。 12.停车注意事项：

(1)在停磨后短时间内,不要开磨门,以免骤然冷却,产生热应力变形。

(2)停磨机后短时间内,不要停润滑系统和冷却水系统,防止损坏设备。

(3)停喂料系统之前,将各皮带秤停止。 (4)停风机之前,要将风门逐渐减小直到关闭。 (5)注意磨机震动情况。

七、磨机控制回路 1.磨机喂料配比

7 每一个喂料部分都被设置成总喂料量的特定百分比，所有百分比总和在任何时候相加均为100%。不管总喂料量如何变化，比例控制器都能维持喂料单元设定的百分比恒定。 2.磨喂料

磨机喂料量根据磨机差压、主电机电流、出磨温度来控制。在喂料量稳定的情况下尽可能保持差压的稳定。吐渣料通过外循环系统与新入物料一起进入生料磨，通过调整磨内风量来控制吐渣量，从而保持磨内物料的稳定。 3.磨机气流

磨机气流量通过调整循环风机入口挡板的大小来进行控制。磨机气流量应该控制在常量水平。 4.磨出口温度

通过调整入口温度、磨内喷水量来保持磨出口温度恒定。 5.磨入口负压

通过调整循环风门的大小、冷风阀开度来保持磨机进口负压保持常量水平。 6.增湿塔入口负压

通过调节尾排风机入口阀门、冷风阀和增湿塔与收尘器间的阀门开度，保持增湿塔入口负压的恒定。

八、系统正常控制

1.喂料量的控制：立磨在正常操作中，在保证出磨物料质量的前提下，尽可能的提高磨机的产量，喂料量的调整幅度可根据磨机的振动、出口温度、系统风量、研磨压力、磨机差压等因素来决

8 定，在增加喂料量的同时，要调节磨内通风量及研磨压力与之匹配。

2.磨机的振动：振动在立磨操作中是一重要参数，是影响磨机安全运转的主要因素，减小振动值与诸多因素有关，单从操作角度来讲应注意以下几点：(1)调整好料与风、出口温度之间的关系;(2)每次调整喂料，幅度应小些;(3)防止断料或来料不均。 3.磨机差压：立磨操作中，稳定的差压对磨机的正常运行至关重要，差压变化主要取决于磨机的喂料量、通风量、喷水量、磨机出口温度等，在差压发生变化时首先查看配料站的下料是否稳定，再查看磨机的运行参数有无变化，并作适当的调整，来稳定料层、稳定差压。

4.磨机出口温度：立磨的出口温度(65-85℃)对保证生料水份合格和磨机稳定具有重要作用，出口温度主要通过调整喂料量、热风挡板、循环风挡板、冷风挡板、增湿塔至袋收尘阀门开度、增湿塔喷水量及磨机喷泉水量等方法加以控制。另外出口温度高，磨内料床不稳定、磨机振动大。

5.出磨生料水份和细度：出磨生料水份由出口温度来控制。对于生料成品细度，在立磨操作中，细度可通过改变研磨压力、通风量、选粉机转速来加以控制，如生料过粗可加大研磨压力、降低通风量、降低喂料量和增加选粉机转速等方法。若发现物料太细，可用与上述相反方法来调整。

6.立磨正常运行过程中主要控制参数如下： 出磨物料细度：80μm筛筛余<18%

9 磨辊压力：11.5～13.5 MPa; 出磨气体温度：65～85℃ 入磨气体温度：180～220℃ 入磨负压：600～1200pa 出磨负压：8000～9500 pa 磨内压差：7500～8500 pa 根据以上参数及时调整给料量、通风量、研磨压力、喷水量等。 7.控制要点

(1)入磨物料量及粒度、水分易磨性等。 (2)入磨物料按质量部的要求配比。 (3)磨机电流、选粉机电流、来料皮带电流。 (4)立磨出口物料的细度，选粉机转速与成品细度。 (5)立磨出料温度，电机轴承的温度。 (6)外循环系统的负荷。

(7)作业计划规定的产量、质量及临时停工率等指标。 8.参数的调节

(1)质量控制参数的调节： ①生料细度的控制

目标值：0.08㎜筛余<18%,当生料成品的细度太粗时，应该通过加大碾磨压力、增加选粉机的速度、减小系统的通风量、减少入磨物料量等手段来调整，从而使产品的细度符合要求。反之，则相反。

②生料水分的控制

10 目标值：<0.5%，当生料成品的水分太大时，应该通过增加入磨风温、减小入磨物料量等手段来调整，从而使产品的水分符合要求。

③各种化学成分的控制由在线分析仪来控制。 ④产量的控制

在稳定质量的前提下，应逐渐提高产量，在加料的同时要注意调节磨机的碾磨压力和系统的通风量防止立磨震动过大，从而控制磨机的稳定运行。 (2)运行过程中的调节

在刚开始开磨时,选粉机转速设定为：70%,产量设定为：130t/h,系统风机风门设定风量为：80%,保证磨进出口压差约:8000Pa, 磨辊压力：8～10MPa,调节冷风门保证入磨风温为:180℃.逐步增加产量,不能骤然增加,可以10t为一个单位。同时要密切注意磨机的控制参数(电流、功率、料层厚度、振动值),每加一次料,就需要调节风量和选粉机转速,待稳定后,再次加料直到达产。

九、异常情况分析、处理

(一)磨机振动跳停 1.原因：测振元件失灵 处理办法：重新校正

2.原因：液压站N2压力太高和不平衡 处理办法：调整N2压力 3.原因：磨内有大块铁件及异物

处理办法：入磨检查并加强入磨物料的除铁工作

11 4.原因：喂料量过大、过小和不稳

处理办法：根据差压来调整喂料量，保证入磨物料稳定 5.原因：系统风量不足

处理办法：调整各挡板开度，增加风量 6.原因：研磨压力不足或太高 处理办法：重新设定研磨压力 7.原因：选粉机转速过高

处理办法：根据细度来调整选粉机转速 8.原因：出口温度骤然变化

处理办法：根据主电机电流、料层高度、入口温度来及时调整

(二)磨内差压高 1.原因：喂料量过大

处理办法：根据差压调整喂料量 2.原因：入磨物料易磨性差且粒度大 处理办法：根据物料特性调整喂料量

3、原因：研磨压力过低 处理办法：适当增加研磨压力

4、原因：系统通风不畅

处理办法：调整各挡板开度，增强系统通风

5、原因：选粉机转速高、磨内细料过多 处理办法：适当降低选粉机转速及加大些风量

6、原因：磨系统漏风量大

处理办法：加强系统密封，减少漏风量

7、原因：喷口环堵塞 处理办法：停磨清理 8.原因：系统拉风过大 处理办法：调整系统风量

(三)磨机吐渣多原因 1.原因：喂料量过大

处理办法：根据差压、入口负压调整喂料量 2.原因：入磨物料量磨性差

处理办法：增大研磨压力，增强通风量;根据物料特性来调整喂料量

3.原因：系统风量不足

处理办法：调节各挡板开度增加系统通风 4.原因：研磨压力过低 处理办法：适当增加研磨压力值 5.原因：磨系统漏风严重

处理办法：加强系统密封，减少漏风量 6.原因：磨内物料料层不稳

处理办法：调整喷水量、调整各参数来稳定料层

(四)出磨物料跑粗

1.原因：喂料量过多或不稳定 处理办法：调整喂料量、确保下料稳定 2.原因：入磨物料易磨性差

处理办法：根据物料特性调整喂料量、通风量

13 3.原因：系统通风量过大 处理办法：调整系统通风 4.原因：选粉机转速低 处理办法：合理设定选粉机转速 5.原因：研磨压力低 处理办法：增加研磨压力

(五)立磨跳停 1.原因：磨机振动太大

处理办法：查看报警，找出原因，加以处理 2.原因：综合控制柜报警

处理办法：查看综合控制柜的报警项目，针对性的处理 3.原因：密封风机跳停或压力太低 处理办法：检查密封风机并清理过滤网 4.原因：收尘器卸灰系统跳停 处理办法：找出原因加以处理 5.原因：磨出口温度太高

处理办法：通过调热风阀、循环风阀开度以及磨喷水量来加以控制

十、注意事项

1.在调整各种参数时，不能同时调整几个参数;

2.严禁磨盘上无料或料太少向磨内喷水，引起衬板热变形; 3.磨内通风时，密封风机必须开启;

4.石灰石断料20s、粘土、铁质、铝制15min必须停磨，停磨前

14 尽量将皮带上的物料带空;

5.冷磨烘磨一般须60min，若停机时间短，30min即可; 6.当现场发现吐喳口堵料时，必须通知中控减产或停磨处理; 7.在停机时，必须立即停磨喷水系统; 8.防止磨内喷水管堵塞。 十

一、磨机系统停止

1.意外停止是指与磨本体系统构成联锁条件外围设备跳停，导致磨主电机联锁停止的过程。发生意外停机时，磨操要考虑物料仍驻留在输送系统，应采取相应措施。 (1)立即关掉与之相关的部分设备;

(2)为防止磨瓦、轴承等损伤，应尽快恢复稀油站组设备的运行; (3)尽快查清原因，判断能否在短时间(30分钟)内处理完，以决定再次启动的时间，如果故障处理时间过长，应进行相应的操作。 2.临停(≤15min) (1)停止喂料; (2)停主电机;

(3)停磨辊张紧站、磨辊润滑站。减速机润滑站保持运行; (4)密封风机保持运;

(5)减小系统风量，保持微通风。 3.长时间计划停机 (1)停止喂料; (2)停主电机; (3)磨辊自动提升;

15 (4)关闭热风挡板和其它热源; (5)磨辊降至磨盘上;

(6)当油温降至许可温度时，减速机油站需停机。低温时，需要长时间加热;

(7)当油温降至许可值时，停磨辊润滑站，低温时，需要长时间加热;

(8)停磨时间≥2小时，可停密封风机。但要确定磨内没有废气通过。当磨内有废气通过时，不准停密封风机。 4. 紧急停机

当中控发现以下异常情况时，应按规定顺序停磨，通知岗位检查原因，排除故障。

(1)各处联接螺栓发生松动、折断或脱落引发震动大时; (2)磨机内机件脱落时;

(3)减速机润滑系统发生故障而引起轴承温度上升超过规定值; (4)减速机发生异常振动及噪音时; (5)电动机轴承温度超过其规定值时;

(6)如果磨机在动转中突然停电时，应立即将磨机及其附属设备的电机电源切断，以免来电时发生意外事故。注意：为保护磨主电机，主电机第二次启动距离主电机上次停车时间不得小于30分钟;

(7)如果出现输送设备堵塞而无法及时疏通时;如果出现设备跑、冒、滴、漏严重而无法临时处理时; (8)如果有危及人身安全的事故出现时。

制造车间

2016 17

年9月日17

第四篇：水泥厂煤粉制备系统发生火灾爆炸的条件

浅析水泥厂煤粉制备系统防火防爆设计

0 引言

我国水泥熟料煅烧多采用煤粉作燃料，而煤粉浓度在爆炸下限浓度以上，有足够的氧气和足够的引燃能量时，极易引发火灾和爆炸事故。煤粉的爆炸特性见表1。

煤的挥发分也可用来近似判断煤粉的爆炸倾向性。一般情况下，煤的挥发分在25%以上易爆炸，挥发分在35%以上极易爆炸。因此，水泥厂煤粉制备系统的防火防爆设计尤为重要。

1水泥厂煤粉制备系统发生火灾爆炸的条件

1.1煤粉制备系统的流程与特征参数

球磨机或立磨煤粉制备系统流程分别见图

1、图2，其主要特征参数见表2。

1.2煤粉制备系统火灾爆炸的主要条件

(1)煤粉的浓度在爆炸下限浓度以上。由表

1、表2可知，水泥厂煤粉制备系统粉磨烟煤时，煤粉的浓度超过烟煤粉的爆炸下限浓度，容易发生爆炸。无烟煤粒度在100 m以下容易爆炸，水泥厂

粉磨煤粉的粒度在80 m以下的占85%～90%，在易爆炸范围。 (2)氧气的浓度。煤粉混合气体中氧气的浓度越高就越容易发生爆炸。一般情况下，水泥厂煤粉制备系统氧气浓度/Jx~Jz14%是相对安全的。使用篦冷机热风氧气浓度约为21%，是容易发生爆炸的;使用窑尾废气氧气浓度为5% 10%，是相对安全的。

(3)具有引燃能量。煤粉燃烧需要的引燃能量可以是系统的高温热能或者是直接火源。篦冷

机热风的温度为350～450℃，窑尾废气的温度为300～330℃。粉磨烟煤时，使用这两种气源其温度均在堆积煤粉尘的引燃温度以上，容易造成煤粉燃烧爆炸。粉磨无烟煤时，使用窑尾废气作为烘干热源是比较安全的，使用篦冷机热风依然存在高温引燃风险。直接火源可能有：篦冷机热风中夹带的高温熟料粉尘，堆积煤粉发生自燃，机械摩擦、碰撞或静电产生的火花，以及其它外部火源(焊渣、烟火)等。

2、防火防爆的设计措施

2.1工艺设计防爆措施

2.1.1减小爆炸可能性的预防措施

(1)选择合适的煤质。为避免煤粉的自燃和减小煤粉制备系统发生爆炸的风险，在煤质选择时，宜选择全硫含量小于2% 、挥发分小于30%的原煤，尽量避免使用挥发分在35%以上的原煤。无烟煤粉磨系统比烟煤粉磨系统的安全性高，应尽量选用无烟煤作为煅烧用煤。

(2)选择合适的工艺方案。水泥厂煤粉制备系统一般采用中间仓式系统，由中间仓分别向窑头和窑尾分解炉供煤。系统工艺方案选择，应根据窑的工艺要求和煤的品种、煤质等因素确定。

球磨机对煤的硬度适应性强，煤粉可以磨得更细，但系统电耗高、噪声大、安全性较低。立磨具有系统简单、烘干粉磨效率高、噪声小、电耗低、系统安全性较高等优点，应尽量选用。

为减小煤粉爆炸的可能性，当烧成采用无烟煤煅烧时，可以选择窑头篦冷机热风作为烘干热源;当烧成采用挥发分较高的烟煤时，宜选用窑尾废气作为烘干热源;当烧成采用褐煤时，应选用窑尾废气作为烘干热源。

在热风入磨前应设置除尘装置，以便减少煤粉的灰分，同时避免高温粉尘直接进入煤磨。

(3)设置必要的监测与控制装置：原煤仓下采用调速定量给料设备，原煤入磨前应有锁风装置;煤粉仓应设荷重传感器，锥体斜J 应大于7O。，下料应通畅。一般设计采用两个煤粉仓，两套煤粉计量、输送设备，分别向窑头和窑尾分解炉供煤;煤磨进出口应设温度监测装置;煤粉仓、除尘器上应设温度和一氧化碳监测及自动报警装置;热风入磨前应设置冷风调节阀，以便及时控制人磨风温。 (4)设计安全合理的控制参数。根据经验，粉磨烟煤时，入磨气体温度不宜超过230℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器人口气体和灰斗温度不应超过70℃ ;粉磨无烟煤时，人磨气体温度不宜超过300℃，出磨气体、煤粉仓、除尘器人口气体和灰斗温度不应超过75℃。除尘器和煤粉仓内一氧化碳的浓度不应超过800 ppm。

煤粉太粗影响燃烧，煤粉太细容易爆炸。煤粉的细度一般控制在80 m筛余为10%一15%。无烟煤粉的细度可以控制细一些，烟煤粉的细度应当控制粗一些。 煤粉的水分太小会增加煤粉爆炸的风险，煤粉的水分太大会造成煤粉仓卸料和煤粉输送困难，影响窑的热工稳定。一般将煤粉的水分控制在1.0% ～1.5% 。

(5)减少煤粉的堆积。煤粉堆积容易白燃或被高温热气引燃，因此应避免煤粉在高温设备表 面和管道内的堆积。所有风管和溜子应尽量减少拐弯，输送煤粉的风管应尽量减少水平布置，上升段风管的斜度不宜小于60。;下降段风管的斜度不宜小于50。，不应小于45。。输送煤粉的风管其风速应控制在18～25m/s，风速不应低于16 m/s。选粉机、除尘器及所有非标风管应保温，防止结露和煤粉堆积。

(6)减少系统漏风。磨头、磨尾以及选粉机、收尘器、煤粉仓的卸料口均应设置锁风装置,系统所有设备、管道及煤粉仓应密封可靠，防止新鲜空气漏人系统内部，增加煤粉爆炸的风险。

(7)防止机械摩擦、碰撞或静电产生的火花。采用立磨的煤粉制备系统，应在原煤人磨前设置金属探测报 警装置和除铁装置。防止金属进入立磨，避免因机械摩擦和碰撞产生火花，甚至造成研磨部件的损坏。为防止静电积累产生放电火花，煤粉制备系统的所有设备和管道均应有可靠的接地，煤粉输送管道和煤粉秤的密封法兰应按规定安装等电位跨接线。

2.1.2防止爆炸范围扩大的控制措施

(1)煤磨收尘器人口设置快速截断阀。为了控制爆炸区域范围，阻止爆炸传播，应在煤磨除尘器人口设置停电状态下自动动作的快速截断阀，一般采用气动插板阀。

(2)煤粉仓、除尘器等重点设备设置气体灭火装置。煤粉仓和除尘器最易发生爆炸，必须设置

气体灭火装置。磨机、选粉机也应设气体灭火装置。

气体灭火系统有自动控制和手动控制两种方式。自动控制方式，将阀门控制与监测系统连锁，当系统发生异常时自动向危险区域释放惰性气体，能够及时消除火灾爆炸隐患;手动控制方式，需要操作人员根据系统检测参数和报警情况，手动控制阀门向危险区域释放惰性气体。水泥厂煤粉制备系统一般设计采用CO，气体灭火系统。气体灭火系统的设计应注意：通向各防护区的管道应分别设置控制阀门;控制阀门应集中布置，方便操作; 自动控制系统应设置自动、手动模式转换开关和手动控制阀门;系统应设置火灾报警装置;气瓶室应设置通风装置和应急照明。 (3)设置必要的防爆门和防爆阀。防爆门或防爆阀能够在设备内部压力增大时及时爆破、泄

压，起到保护设备的作用，同时还可以引导爆炸喷出物喷向相对安全的区域，减小爆炸危害的范围和损失。磨机、选粉机、煤粉仓、除尘器等容易发生爆炸的设备应设置防爆门或防爆阀。煤粉仓的防爆阀应设在仓顶一侧;管式煤磨系统一般应在磨头、磨尾、选粉机(粗粉分离器)顶部、收尘器人口管道上设置防爆阀;立式煤磨系统一般在立式煤磨与袋收尘器之间的管道上设置防爆阀。防爆阀的布置应避免爆炸后的煤粉喷向室内电气装置、楼梯口和主要通道。防爆阀应布置在需要保护的设备附近，并设置检修平台，便于定期检查和维修。

(4)选用煤磨专用的防爆型除尘器。煤磨系统除尘器应选用煤磨专用防爆型袋式除尘器，除尘器应有防燃、防爆、防雷、防静电及防结露措施。除尘器宜设在屋顶室外，减小火灾爆炸影响的范围。除尘器的防爆门应设检修平台，便于定期检查和维修。

2.2 电气设计安全措施

2.2.1火灾爆炸危险性分区

由于水泥厂煤粉制备系统强制要求采取通风、除尘、隔爆、抑爆、泄爆等一系列防爆控制措施，车间电气装置一般不会直接处于爆炸危险环境。《水泥工厂设计规范》将煤粉制备车间火灾爆炸危险分区划为22区，电气设计应执行《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》。 2.2.2电气装置设计和选择

(1)电气装置的布置应避开火灾爆炸危险区域，机旁开关等电气装置应避免靠近易爆设备。

(2)煤粉是导电性粉尘，容易沉积在电气设备上。因此，煤粉制备系统电气设备(或装置)均应采用密闭型，并且有可靠的接地。电气设备易发热，易产生电火花，引燃堆积的煤粉尘。

(3)车间内的电机、电器和仪表的结构防护等级应为IP54，配电装置、接线盒的防护等级应为IP5X。

(4)照明灯具发热量大，局部温度高，煤粉沉积在灯具上容易产生爆燃，因此煤粉制备系统车

间内的照明应选用防爆型灯具。 2.2.3 电气线路布置

电缆的额定电压不应低于线路的额定电压，且不应低于500V。电气线路布置应避开煤粉仓顶、防爆阀或防爆门附近、油站上方等火灾爆炸危险区域，并应采取措施防止煤粉尘堆积。 2.2.4 防雷设计

煤粉制备车间含有22区爆炸危险场所，为第二类防雷建筑物。防雷设计可利用屋顶栏杆和屋面钢筋网作为接闪器，利用建筑框架柱内的钢筋作为引下线，采用基础接地体。作为防雷装置的金属构件之间应有可靠的焊接，保障电气贯通。屋顶布置的除尘器和风管，可不装接闪器，但应与屋面栏杆可靠连接。建筑物内的所有金属设备和管道均应就接地，防止雷电感应。 2.3建筑防火与消防设计

2.3.1建筑物火灾危险性类别和防火间距

煤粉制备车间建筑物火灾危险性类别为乙类，耐火等级应不低于二级。车间建筑应独立布

置，防火间距应符合《建筑设计防火规范》的规定。车间建筑与窑头点火油罐的防火间距不应小于12 m，与中控楼、中央化验室、氧气乙炔气瓶库、机电修工段、食堂、宿舍、招待所的防火间距不应小于25 m，与办公楼的防火问距不应小于50 m，与锅炉房的防火间距不应小于10 m 车间电气室和控制室宜独立设置或贴外墙布置。当贴外墙布置时，应采用耐火极限不低于3 h的非燃烧体隔墙. 2.3.2 厂房结构和安全疏散煤粉制备车间应尽量采用敞开式或半敞开式厂房结构，保持良好的通风并易于泄压。需要结构维护保温时，应采用易于泄压的门、窗和轻质墙. 体。车间应设有上下直通式楼梯，便于安全疏散。当采用封闭式结构时，应设置室外直通式楼梯，并应使每一层平面方便疏散到室外安全区域，厂房内的安全疏散距离不应大于30 m。

2.3.3消火栓的设置

煤粉制备车间应设置室外消火栓和室内消火栓。室外消火栓的数量应根据车间的建筑体积计算确定，一般布置在车间附近的道路旁边，其间距不应大于60 m。煤粉制备车间应在厂房内的每一层(包括屋顶煤磨收尘器旁)设置数量不少于两个的室内消火栓，配置规格统一的快接口、水带和水枪，应保证两支水枪可以同时到达任何部位。室内消火栓一般布置在厂房两侧靠近中间的内墙边，其间距不应大于30 m。

2.3.4 灭火器的配置

煤磨和煤粉仓旁应设置干粉灭火装置。根据建筑灭火器配置设计规范》，煤粉制备车间火灾种类和最小灭火器配置举例见表3。

灭火器的配置数量应通过计算确定，但每个计算单元不得少于2具，每个设置点的灭火器数量不宜多于5具。煤粉制备车间同时设有室内消火栓和气体灭火系统，灭火器的配置数量可以根据规定减配。煤磨、煤粉仓、选粉机、除尘器等场所，灭火器配置数量可在计算的基础上减半配置。

3 结束语

总而言之，煤粉的自燃、爆炸特性以及水泥厂煤粉制备系统的工艺特点，注定了该系统防火防爆设计的重要性。工程设计各专业均应采取有效措施，加强设备设施的安全设计，保障设备设施的本质安全，从源头上消除隐患，为水泥企业安全生产创造有利条件。

第五篇：旋转窑水泥厂煤磨系统防爆设计专篇

煤粉制备车间火灾、爆炸危险因素

煤粉制备系统产生大量煤尘，煤粉的火灾等级类别属乙类，危险环境区域划分为22区，煤尘与空气混合达到爆炸极限，遇火源、高热就会发生煤尘爆炸事故。

(1)煤磨、输送管道及拐弯处存在死角，管道严重磨损泄露，维修后表面粗糙，可能造成局部煤粉聚集，由于静电或自燃着火，引起系统火灾、爆炸事故;

(3)煤粉制备系统没有设置或安装事故报警及联锁保护设施或安全监控系统故障、监控系统失灵，如给煤机、煤磨机跳闸联锁装置故障，当煤磨机故障停机时，给煤机仍工作给煤，造成煤磨中积存大量燃煤，如不能及时清除，可能会由于其他原因引发燃煤着火;

(4)袋收尘器的煤灰斗中，若出现结露现象可使煤粉在煤灰斗中积聚很厚，如长期集存在煤灰斗中，易发生自燃事故;

(5)袋收尘器入口浓度若设计不合理，如收尘浓度在1000g/Nm3以上，处于煤粉的可燃与爆炸范围(国内外资料表明，煤粉浓度的可燃与爆炸范围为40～2000g/Nm3)，生产中若遇静电、雷击可能会引发煤粉爆炸事故;

(6)生产中电气设备检查、维护不及时，造成电气短路，或煤粉制备系统防静电接地系统检查、维护、维修不到位，接地系统失效;

(7)煤粉制备系统、煤粉储存输送系统、投产时窑头点火升温过程中，如果废气温度过高，可能引燃袋收尘器，极易引发火灾、爆炸事故;

(8)煤尘如遇摩擦、静电、雷电、撞击电火花等诱因时，也会引发煤尘爆炸事故。

5煤粉制备系统防爆安全措施

4.1煤磨系统防爆安全措施

煤磨系统包括煤磨、除尘器、煤粉仓等设备。

(1)动火作业前必须申请同意，动火现场必须备好灭火器;

(2)在煤粉仓机袋收尘入口处设CO检测仪，煤磨车间设置湖南金鼎消防器材公司生产的高压CO2自动灭火系统。当废气CO检测仪发出超值信号后，操作人员应

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立即调整有关参数。如果CO浓度仍在上升(超过700PPM)达到报警值时，依靠高压CO2瓶的压力，自动打开电磁阀，防止爆炸的发生;

(3)进入磨体内检查必须断开主电源，挂警示牌，使用安全电压照明。并在磨机出口处安排专人监护;

(4)煤粉制备产生的废气含尘浓度高，本设计中选用高浓度的气箱脉冲袋收尘器，滤袋采用了防静电材质，两边设12个防爆门;

(5)通以惰性气体，使设备内流动的煤粉气流中的O2含量在10%以下，超过10%时自动报警，超过12%时，自动切断电源并停车;

(6)电气设备、电气线路应及时检查、维护，且定期请有资质单位对防雷、防静电接地系统、安全联锁及安全保护系统、监控及报警系统等进行检查，并及时进行维护、维修，确保系统正常;

(7)收尘器运行前，壳体内部的温度接近室温，冬季温度低，如直接通入热气体，会因温差大而产生冷凝使煤粉粘附在滤袋(袋式收尘器)上，所以要进行预热。热源可以用蒸汽或用电加热装置;

(8)加强密封防止漏风

煤磨收尘器负压操作时，漏风意味着增加氧的含量，会使自燃和爆炸的危险性增大。正压操作时，漏风会使气体向外渗透，煤粉渗透到保温层中也会引起自燃。常规收尘器的漏风率一般要求<5%，而煤磨收尘器的漏风率至少应<3%。这就要求所有连接处在安装完毕后进行连续焊接，焊后还要进行严格检查;

(9)壳体设计考虑防爆

壳体、灰斗和进出口烟箱都应按承受20kPa压力设计的，虽然收尘器本体的总重量比常规收尘器增加了50%～60%，但发生爆炸时壳体不变形，收尘器的内部装置也不需要进行校正和修复就能继续运行;

(10)设置防爆阀

防爆阀的作用是发生爆炸时，冲击波通过防爆阀释放压力，达到保护设备的目的。防爆阀的布置应防止爆炸后喷出物喷向电气控制室的门、窗、电缆桥架及车间内其它电气设备上，也不喷向楼梯口和主要通道。

收尘器的防爆阀装在收尘器壳体和进出口烟箱上的位置。煤粉仓也设防爆阀。防爆阀前的短管长度不应大于10倍的短管当量直径，防爆阀前的短管垂直布置，当采

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用带膜片的防爆阀时，阀膜片面与水平面成45°夹角，并采取防雨雪措施;

(11)除尘器进口设置停电状态下自动动作的快速截断阀;

(12)煤粉仓上设置料位显示报警仪、温度、压力报警仪、CO超标报警仪和灭火装置，防止煤粉爆炸;

4.2煤粉制备防煤粉堆积、自燃安全措施

煤粉堆积5mm厚时，引燃温度大约为180～260℃。该系统有煤磨、煤粉仓、收尘器、风管、下料管等设备、设施。

(1)煤粉仓锥体斜度大于70°，输送管道倾角设计大于55°，管道内部光滑、无死角，防止煤粉堆积自燃;

(2)如果设备大修，煤粉仓顶一定用石灰石粉遮盖，使活性较大的煤粉与空气隔绝，避免煤粉的自燃;

(3)根据实践经验，收尘器内任何处有煤粉堆积都会引起自燃。所有型钢面和轴承座都应加三角形的防尘装置，为使灰斗内煤粉容易卸出，灰斗斗壁的谷角不应<70°。相邻侧板间应焊以半径>100mm的圆弧形钢板。在寒冷地区，灰斗四壁上还应装管状电加热器，以防出现冷凝水粘附煤粉。每个灰斗外壁装一台振动器，定期进行振动，以防止灰斗内煤粉起拱棚料。灰斗内壁要光滑，灰斗卸灰阀下料口的选择应比其他类型收尘器的卸料口略大一些;

(4)收尘器灰斗卸灰如采用常用的卸灰阀，会因叶轮上的叶片夹角过小，粘附的煤粉不易卸出，容易产生自燃，所以要采用浅斗型回转卸灰阀。这种浅斗型卸灰阀，能使灰斗内煤粉由楔块状变为圆形，减少煤粉对斗壁的压力，容易沿接触面滑动卸出。最好是采用气、液控制开闭的双道翻板阀;

(5)煤磨、输煤管道、袋式收尘器的煤灰斗、检查孔和清扫孔应定期检查、维护和维修。

4，3监测、自动报警和控制措施

对入磨和出磨气体温度、压力检测;对煤磨袋收尘、煤粉仓设有一氧化碳和温度报警装置，并将信号引至中控室。

(1)入磨和出磨气体处设置在线温度、压力监测装置。煤磨出口气体温度经常保持在75～85℃，不得超过85℃。过低容易使袋收尘器结露，过高容易使煤粉燃烧;

(2)煤粉仓顶及锥体应设温度及CO监测装置。锥体温度控制在50°C左右，

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并保持高料位状态进行生产。如仓底温度持续上升应降低仓内料位;超过85°C继续上升，表明煤粉仓自燃，应立即喷人惰性气体阻燃，并采取排出煤粉等处理措施。当CO浓度大于700PPM时自动报警，当氧气含量超过14%断电停机，自动启动灭火装置;

(3)收尘器监测装置

a.收尘器的进出口管道上和每个灰斗应安装测温装置。如温度上升较快，特别是出口处的温度高于进口处，可以断定收尘器内煤粉有闷火自燃现象。灰斗上的温度计装在卸料阀上方0.8m处，灰斗内温度急剧升高，也说明有闷火自燃情况。灰斗内温度低于60℃是安全的。如达到100℃，应迅速采取措施。收尘器的气体温度应高于露点20~30℃，防止结露。

b.一氧化碳监测

在收尘器出口处安装量程为0～2000ppm的一氧化碳浓度测定仪。若一氧化碳浓度达100ppm，是开始有闷燃的征兆，超过700ppm，说明闷火严重，当一氧化碳含量达到800ppm时，应发出声光报警信号，当一氧化碳含量超过1500ppm时，应立即关闭收尘器进出口阀门，收尘器应立即切断电源，同时收尘器应启动灭火装置。

当出现温度、CO超标，立即停磨。

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