烟煤安全控制与事故处理二

1、烟煤安全控制与事故处理摘要：高炉喷吹烟煤煤一个重要的限制环节是安全问题，本文系统介绍了喷吹烟煤似的安全控制问题，包括系统参数的控制，事故的预防与处理。高炉喷吹烟煤是高炉喷煤发展的趋势，也是近年来发展起来的新技术，从高炉冶炼工艺角度看，烟煤更适合喷吹，因为它含挥发物质高，所以燃烧率高，带入高炉的氢气也多。而氢气既有利于高炉的还原过程，又有利于提高煤气热值。实践证明喷烟煤有利于提高置换比和增加喷吹量。此外，烟煤一般比无烟煤质软、好磨，可以降低磨煤电耗。各厂可就近喷吹。但由于防火防爆问题，喷吹烟煤时对系统的安全控制提出了更高的要求，主要包括系统安全控制与事故的处理。一 喷煤系统安全控制合理控制参数是

2、保证生产安全的关键。只要控制好其中的重要参数，安全生产是完全可以实现的。系统氧含量和温度的控制根据煤粉爆炸必要条件，煤粉燃烧、爆炸的必要条件包括以下几项可燃粉尘浓度处于爆炸下限与上限之间的爆炸区；有足够氧化剂支持燃烧；有足够能量的点火源点燃粉尘；粉尘处于分散悬浮状态，即粉尘云状态。在制备、输送煤粉的过程中，悬浮浓度很难控制，所以控制系统内部气氛中氧含量和火源是防止煤粉爆炸的关键。根据相关文献记载的实验也表明：在空气中的悬浮煤粉浓度为 0.02-2kg/m3 时为煤粉爆炸区间。当气相中氧浓度降至 14%以下时，煤粉浓度虽在上述范围，即使煤粉达到煤的燃点以上也无爆炸发生。所以在实际生产中，要求制粉

3、系统含氧浓度小于 12%，以保证整个系统氧含量远离煤粉燃烧爆炸的氧浓度的临界值。喷煤系统控制氧含量的办法是利用高炉热风炉废气，由于热风炉废气氧含量比较低，一般低于 4%，同时含有一定热量，可以做为喷煤制粉系统的干燥剂和惰化剂。安钢高炉喷煤系统所用的干燥气为混合干燥气。它由 9095%的热风炉烟气和 510%的燃烧炉烟气组成。 经过在磨机入口处实测其氧含量浓度在 6%以下，收尘器出口氧含量浓度在12%以下，能够满足制粉系统的安全需要。系统温度的控制受煤种、生产工艺、生产环境等因素影响。烟煤的着火点在一般在300400之间，所以磨机入口温度要低于此值，现在一般最高控制在260290。出口温度：夏季

4、控制在905；冬季由于环境温度低，加之原煤水分含量较高，一般控制在 955。另外，煤粉仓是煤粉停留时间较长的地方。如果储存的煤粉温度较高，煤粉氧化速度较快，易在粉仓中发生煤粉自燃现象。所以粉仓温度应控制在 70以下。当发现粉仓温度高于 70并继续上升时，要尽快将仓中煤粉喷出并用氮气进行吹扫。待温度下降到正常范围后，再接受新煤粉。一氧化碳监测系统根据煤粉自燃时首先释放出 CO 的原理，通过对 CO 浓度监测，可及时发现煤粉的自燃，和温度相比 CO 浓度监测更加灵敏。通过对粉仓、布袋箱 CO 浓度监测，可以及时发现煤粉自燃的现象，生产过程中，当 CO 的浓度增加到一定值时可自动报警并联锁打开粉仓、

5、布袋箱的充氮系统以确保安全。与防止煤粉自燃开机时应先降低系统氧含量。具体如下：在磨机开启之前，首先把热风炉废气引过来，降低系统氧含量到12%以下，然后再开烟气炉升温，当磨机出口到95左右时再开启球磨机，进入正常生产状态。这样在系统生产之前，驱除了制粉系统内的空气，降低系统氧含量，保证了系统的安全生产。在喷煤系统中制粉系统生产能力一般均大于喷吹系统能力，以保证稳定喷吹，所以每天制粉系统都有或长或短的停车时间，停车时系统参数和开车时会有较大变化，首先表现在系统氧含量会有所提高。由于停车时，烟气炉一般都要停止烧炉， 打开放散进入保温状态 ,这时，外部冷风会由于其内部热风造成的负压进入系统，造成系统内

6、氧含量升高。根据经验，如果没有特殊措施，半个小时后，系统氧含量可达18%左右。其次系统内煤粉停止流动，进入静止状态，布带箱、磨机、部分水平管内会残存一些煤粉，同时停车后系统本身还具备一定的温度。如果条件合适，系统内残存煤粉易发生氧化自燃。煤粉氧化自燃可分为四个阶段缓慢氧化期。在此阶段，其温度不超过100。在缓慢氧化期，由于温度较低，化学反应速度慢，所以对煤粉喷吹来说是安全期。水分蒸发期。在此阶段，煤粉温度值随含水量不同而不同，但仍是煤粉喷吹的安全期。氧化加速期。在此阶段，煤粉的温度为 120140。剧烈氧化自燃期。进入此阶段，煤粉温度上升极快，有可能很快发生自燃，乃至爆炸。氧化加速期和剧烈氧化

7、自燃期对煤粉喷吹至为危险，如进入这两个阶段，应马上采取措施。根据以上情况，这时危险主要是高温环境下存留的煤粉。图 1 为某种烟煤在环境温度为 50氧含量为 21%的环境条件下储存时间与表面温度的关系。影响煤粉氧化自燃的主要因素是煤粉的挥发含量。 挥发份含量高，煤粉在升温氧化过程逸出的易燃挥发份越多，而挥发份与煤粉存贮空间空气的化学反应速度与挥发份浓度成正比，因而导致煤粉易于氧化自燃。煤粉温度是促使其自燃的外在原因。煤粉温度越高，越有利于氧化反应的进行，如果贮煤仓的散热条件不好，并且煤仓内具备一定的氧的条件，就容易发生自燃或爆炸。煤粉的存贮状态及气氛是决定煤粉是否能自燃的决定因素。相关的实验结果表明，无论是挥发分高的褐煤还是中等挥发分的烟煤，不管煤粉温度是否已达到着火点，如果氧浓度不达到某一值，自燃不会发生。根据以上性质，为保证安全，如果煤粉挥发份高，存放时间长，这时应尽量利用放散风机引入热风炉废气控制系统氧含量，或降低存煤环境温度与时间，以保证系统安全。有时由于检修等原因系统需长时间停车或需人员进入系