1 一線使用的煤粉倉

1.1 煤粉倉的形狀

一線煤粉倉形狀見圖 1, 其下部是一個稍帶錐度“圓盤形”倉底, 直徑 Φ1.8m, 材質為優質不銹鋼, 中部設有攪拌器, 配用電動機功率為 4kW, 上面裝有單個攪拌葉片, 葉片頭部距倉底邊緣 170 mm。在倉底還設有 2 個 Φ500mm的下料孔, 煤粉分別去窯頭煤粉秤和窯尾煤粉秤。在圓盤形倉底的四周與底部, 設有邊風和底風。邊風用 12 根 Φ20mm管道切向吹入倉底,底風用 6 根 Φ20mm管道垂直向上吹入倉底。邊風、底風都接在空氣壓縮機管道上及 CO2管道上, 由電子控制儀進行切換。

1.2 煤粉倉的工作原理

當倉內的煤粉達到一定的儲量(約 30t)時, 煤粉倉開始工作。首先啟動攪拌器, 攪拌葉片以 3.5r/min的速度順時針旋轉。然后邊風和底風開始工作, 由時間控制儀定時控制, 交替吹風, 時間間隔 60s, 每次吹堵 30s。攪拌器、邊風和底風都是為了輔助煤粉的流動, 并兼有均化作用。同時邊風和底風還具有防爆功能, 當煤粉倉底部發生自燃著火時, 可以用電子控制儀把空氣壓縮機的風切換到 CO2管道上進行滅火。

1.3 煤粉倉的使用情況

該煤粉倉在投入使用 3 年多的時間內, 共發生 4次自燃著火。自燃著火的統計情況見表 1。

引起著火原因是由于煤粉倉底部配置設備出現故障, 造成倉底積煤, 引起煤粉燃爆。煤粉燃爆與煤粉倉的形狀有關, 由于煤粉倉的底部設計為直徑較大的圓盤形, 所以工作時必須配有攪拌器、邊風和底風設施, 強制煤粉流動下料。如果沒有上述設施輔助煤粉下料, 或由于上述設備出現故障, 都將使煤粉倉無法安全工作。

1.4 采取的防爆措施

1.4.1 保證倉底設備正常工作

1、定時保養檢修。利用每年2次窯檢修時間, 對攪拌器進行全面檢查修理, 做到電動機軸承清洗加油, 減速器清洗換油, 并檢查齒輪、軸承的磨損情況,及時更換易損件。檢查邊風、底風的閥門、軟管和電磁閥, 并更換損壞的零件。同時檢查空壓機、管路等。

2、儲備常用的易損件。如電動機、減速器軸承、邊風軟管、底風軟管和電磁閥等。

3、清理倉底殘存的積煤。在煤粉倉底部, 有攪拌器刮不著的 2 個區域主要在 2 個下料管之間的圓盤邊緣上, 面積分別為 0.3m2, 容易積煤。如果煤粉水分大, 此處倉壁上黏煤較多, 檢修時, 一定要清理干凈。

4、發現倉底設備有故障, 應及時通知有關人員進行排除。如果在 24h 內不能排除, 采取空倉措施。空倉時, 要停止煤磨運行, 把邊風和底風的閥門切換到CO2管道上。同時, 中控操作員要及時觀察倉內CO濃度(不超過 700ppm), 并根據含量情況噴入 CO2氣體。現場巡檢工要經常用手觸摸, 或用測溫槍檢測倉底的溫度, 并與中控室保持聯系, 發現倉底溫度升溫快, 達到或超過 100℃時, 應及時打開邊風和底風的 CO2氣體, 使 CO2氣體由倉底注入, 直到溫度降下來為止。

1.4.2 煤粉倉的改進

1、底風增設單向閥

由于煤粉容易進入底風管, 造成管路堵塞, 底部積煤, 易引起爆燃。為防止燃爆, 在倉底外部風管路上(靠近倉的底部), 增設 6 個單向閥門。當底風吹風時,閥門自動打開; 不吹風時, 閥門自動閉合, 使煤粉進不到管路中, 底風管路保持暢通。

2、攪拌器的改進

由于攪拌器的葉片設計的短, 葉片的頭部距離倉底邊緣有 170mm, 使倉底邊緣積有煤粉。現將葉片加長 120mm, 并在上面焊有一塊加固筋板, 這樣可以清理掉邊緣的積煤。

1.4.3 生產上應注意的問題

為保證煤粉倉的安全, 煤粉的水分應控制在 1%～1.5%。我廠回轉窯使用的是煙煤。煤粉、煙煤的控制指標及工業分析見表 2。

對于水分較大的煙煤(水分≥15%), 在進入煤磨前要進行晾曬, 或放置一段時間再上料。同時, 化驗室及時給中控煤磨操作員反饋信息, 操作員根據原煤水分適當提高磨頭熱風溫度, 使煤粉水分控制在1.5%以內。

2 二線使用的煤粉倉

2.1 煤粉倉的形狀

二線使用的煤粉倉形狀見圖 2, 倉底是一個“人”字形下料溜子, 溜子的材料選用優質不銹鋼, 內部光亮平滑, 上部法蘭與煤粉倉連接, 下部分別接在去窯頭、窯尾的計量秤上。在煤粉倉錐體內部, 安裝了高于錐體 1/2 的冷軋不銹鋼防爆內襯, 內襯厚度 2mm。溜子的傾斜角度及錐體的傾斜角度都設計在 80°左右。為便于防爆控制, 在錐體中部還增加了一個熱電偶。該煤粉倉形狀簡單, “人”字形溜子周圍沒有設計邊風吹堵, 煤粉的流動全靠其自重和錐體的傾斜角及平滑的內表面。

2.2 煤粉倉的使用情況

該煤粉倉自 2005 年 8 月份建成使用以來, 沒有發生過煤粉爆燃現象, 使用效果較好。只是在 2006 年5 月 24 日, 因煤粉水分大(當時測量 4.0%), 發生了一次倉溫升高現象, 通過采取降溫措施, 使倉溫由110℃降到 50℃, 達到了安全控制溫度。

2.3 煤粉倉的防爆措施

2.3.1 控制煤粉的水分

該煤粉倉沒有輔助動力下料, 應特別注意煤粉的水分不能大于 2.0%, 最好控制在 1%～1.5%。當原煤水分過大時, 煤磨操作應減少喂煤量, 并適當提高入磨風溫至 290℃左右(正常控制在 260～280℃之間)。出磨氣體溫度可比正常時高出 5～8℃, 控制在 70～78℃之間。同時, 煤粉的細度不要過細, 宜控制在 80μm方孔篩篩余 8%～10%。

2.3.2 倉溫升高采取的措施

如果煤粉倉溫度升高, 通常用噴入 CO2氣體的方法進行降溫。如果溫度降不下來, 采取停磨空倉方法。空倉時, 停止煤磨運行, 用細粉螺旋機向倉內注入事先準備好的 4～5t 生料粉, 然后關閉所有與煤粉倉連接的管道閥門, 使倉內煤粉與外界空氣隔絕。中控操作員及時觀察倉內 CO濃度, 及時向倉內噴入 CO2氣體, 直到煤粉倉溫度降下來為止。

2.3.3 安裝防爆內襯的注意事項

冷軋不銹鋼防爆內襯設計壽命15年, 其安裝精度直接影響到煤粉倉的安全使用。安裝不銹鋼防爆內襯應注意以下幾點:

1、選用的冷軋不銹鋼板材機械性能應符合GB4239—91, 表面要有可揭去的保護膜。

2、把切割好的不銹鋼板材用輥壓機成型。

3、將輥壓成型的板材依次放入錐體內, 對正后用R207 焊條點焊固定。鋼板連接處必須平整, 不得有凹陷, 在焊縫區去除保護膜。

4、配裝最后一塊不銹鋼扇形板材時, 用點焊將其固定。

5、將不銹鋼型板連接處的局部保護膜揭去, 進行連續焊接。要求焊縫均勻, 防止出現凹陷。

6、用粒度為200目, 寬度為20mm的砂輪打磨焊縫, 然后將不銹鋼板的保護膜全部揭去, 最后在打磨處用酸清洗。

3 兩種不同形狀煤粉倉的比較

通過我廠2種不同形狀煤粉倉的使用分析:“人”字形倉底的煤粉倉要比“圓盤形”倉底的煤粉倉安全適用, 其優點是:

1、結構簡單,倉底無助流設備,節省設備維修及動力消耗。

2、引起煤粉倉爆燃的因素少,易于安全控制。

 缺點是:

1、一次性投資大,“人”字形倉底的煤粉倉要比“圓盤形”倉底的煤粉倉多投資 4～5 萬元。

2、“人”字形倉底的煤粉倉,在錐體這一層的建筑高度要比“圓盤形”煤粉倉錐體建筑高度高出1.5m左右。

作者：王廣強

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