煤粉制備在工業(yè)生產(chǎn)中有重要作用,被廣泛應(yīng)用于冶金、化工、電力、水泥等行業(yè)。就煤粉制備工藝而言,煤粉制備系統(tǒng)是工藝控制的核心。此系統(tǒng)的作用在于生產(chǎn)和噴吹回轉(zhuǎn)窯燃燒的原料煤粉;其生產(chǎn)過程是將原煤安全加工成符合要求的煤粉,主要是煤粉細度和水分要達到要求,并將制備好的煤粉輸送到煤粉倉儲存,為回轉(zhuǎn)窯的生產(chǎn)過程提供燃料。在系統(tǒng)運行的過程中,氣體濃度的檢測,對于火災(zāi)的預(yù)警有著重要的提示作用。一旦煤粉濃度達到臨界值,其潛在的設(shè)備和人身安全隱患不言而喻。 1煤粉制備系統(tǒng) 1.1煤粉的火災(zāi)危險性 煤粉和空氣混合物,當(dāng)燃料干燥無灰基揮發(fā)分<10%時,一般沒有自燃和*炸的危險;當(dāng)燃料揮發(fā)份>20%時,由于屬于反應(yīng)能力強的煤,此時燃料揮發(fā)份析出和著火溫度均較低,容易發(fā)生自燃和*炸事故。煙煤氣粉混合物濃度只有在0.324.0kg/m3范圍內(nèi)才會發(fā)生*炸,而濃度在1.22.0kg/m3范圍時*炸危險性*大。當(dāng)氣粉混合物中氧含量<15%時,一般沒有*炸危險。若采用具有自燃*炸特性的煤種,則在*炸范圍內(nèi)的氣粉混合物,如遇足夠的點火能源就能引起*炸事故。在制粉系統(tǒng)中,凡是發(fā)生煤粉沉積的地方,就能成為氣粉混合物自燃和*炸的發(fā)源地。在制粉系統(tǒng)中容易產(chǎn)生積粉處,包括系統(tǒng)管道、制粉設(shè)備及煤粉倉。一旦發(fā)生煤粉沉積,煤粉就開始氧化,放出熱量促使溫度升高,又加快氧化、放熱、升溫。經(jīng)一定時間后溫度就能達到自燃溫度并發(fā)生自燃,就有可能出現(xiàn)*炸事故。因此,積粉、自燃是制粉系統(tǒng)*炸的主要原因。 1.2煤粉制備系統(tǒng)的流程 目前,在煤粉制備的過程中,煤經(jīng)過篩選,輸送至球磨機研磨成煤粉,在研磨過程中,粗粉將分離,難以研磨的雜質(zhì)進入排渣箱內(nèi),而細煤粉則經(jīng)過螺旋輸送機運送至煤粉倉儲存。 2氣體濃度監(jiān)測在煤粉制備系統(tǒng)的應(yīng)用 2.1氣體濃度監(jiān)測的簡介 在煤粉制備的過程中,檢測管道內(nèi)可燃氣體和粉塵的濃度是至關(guān)重要的,可以起到有效的預(yù)警作用。天禹智控的煤粉制備濃度監(jiān)測系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)主要包括儀表柜,反吹箱和取樣探頭。在儀表柜內(nèi)隔膜抽氣泵的工作下,工藝管道中的煙氣被分離,一部分樣氣進入取樣探頭,經(jīng)由取樣管道進入儀表柜內(nèi)。在氣水過濾裝置中除去樣氣中的水份和微小塵粒子。在抽氣泵的帶動下,樣氣進入氣體干燥器中進行冷凝脫水,進一步除去樣氣中的水份。冷凝水經(jīng)由蠕動泵排出,樣氣由抽氣泵出口再經(jīng)過三通手動閥、轉(zhuǎn)子流量計進入分析儀表中進行分析。 2.2天禹智控氣體濃度監(jiān)測在煤粉制備系統(tǒng)的效用 通過檢測氣體粉塵的濃度,使得煤粉制備系統(tǒng)的工藝流程更加完善,可減輕事故的嚴(yán)重性與經(jīng)濟損失。煤粉是可燃物之一,化學(xué)活性高,且燃燒性強。在接觸水分、光照等情況,它將有所變化,或團聚,或分解。為實時*控氣體粉塵濃度的大小,我們磨機出口和煤粉倉處,對氣體粉塵濃度加以*控。 在工業(yè)生產(chǎn)中,我們必須重視煤粉與粉塵之間的*炸濃度,它的*炸下限質(zhì)量濃度為30mg/ml。煤粉粒度越小,比表能越大,其在空氣中的分散度將越高。不僅如此,原煤與高溫氣體一并進入球磨機,經(jīng)研磨的煤粉因粒度較小,*低的著火點偏低于煤塊。煤粉在單位體積中懸浮的時間較長,吸附高溫氣體中的氧可能性就越高,粉塵*炸的可能性就越大。通過氣體檢測,我們可實時檢測系統(tǒng)內(nèi)部的煤塵的濃度大小。除此之外,在系統(tǒng)停止運行的狀態(tài)下,系統(tǒng)積粉自燃的情況時有發(fā)生。系統(tǒng)停運,熱風(fēng)門的熱風(fēng)仍將部分轉(zhuǎn)移至研磨機內(nèi)部，入口的溫度高達100℃，此時入口干燥管處將積塵，煤粉進入球磨機內(nèi)部，可能引致嚴(yán)重的*炸事故。為此，在系統(tǒng)停運后，我們?nèi)孕铚y量研磨機內(nèi)部粉塵的濃度，可在干燥管處設(shè)置檢測口，*控粉塵濃度的變化。 在煤粉制備過程中，煤粉氣化主要通過系統(tǒng)高壓壓縮氣，在升溫的過程中，與煤粉一并進入球磨機內(nèi)部。造成流動煤粉*炸的主要原因是風(fēng)粉氣流中的含氧量、煤粉細度、風(fēng)粉混合物的濃度和溫度等。粉塵著火點在300℃~500℃之間，*炸下限濃度34g/m3~47g/m3，（粉塵平均粒徑：5μm~10μm），高溫表面堆積粉塵（5mm厚）的引燃溫度；225℃~285℃，實踐證實，*危險的粉塵濃度在1.2~2.0kg/m3，可燃氣體濃度與空氣混合的*炸極限為12.5%~74.2%，煤粉堆積的自燃特性往往是引爆的火源。 在氣體監(jiān)測結(jié)果的基礎(chǔ)上，我們可適當(dāng)?shù)目刂聘邷貧怏w的流入量，不僅如此，通過充氮的方式，稀釋氣體中氧的濃度，并對氧含量加以監(jiān)測。因煤粉粒度較小，流動性較大，與空氣中的水分結(jié)團可能性較高，可通過控制粉塵的濃度、空氣中的水分，適當(dāng)降低其濕度，使其反應(yīng)性降低，從而減少*炸可能性。 3 結(jié)論 以氣體監(jiān)測在煤粉系統(tǒng)火災(zāi)預(yù)警中的應(yīng)用為研究對象，分析現(xiàn)階段的煤粉制備工藝流程，在增加氣體監(jiān)測儀的基礎(chǔ)上，優(yōu)化現(xiàn)有的工藝流程，制出相應(yīng)的火災(zāi)預(yù)防措施。因煤粉粒度小、水分含量低、流動性高、比表能大，一旦*炸，氣破壞力將難以想象。經(jīng)過天禹智控氣體濃度的監(jiān)測，我們可加以預(yù)防，*大限度的降低煤粉自燃或*炸的可能性。在火災(zāi)預(yù)警中，盡管氣體監(jiān)測只是*一步，但可確定火災(zāi)*炸的系數(shù)，有效地評價系統(tǒng)內(nèi)部的火災(zāi)*炸的潛在危險。以可燃氣體濃度作為測量指標(biāo)，我們可以增加安全管理的對策，進一步的預(yù)防煤粉*炸事故。