煤化工項目煤粉塵火災爆炸風險及控制研究

路太立

河南省安陽鋼鐵有限公司焦化廠

煤化工項目煤粉塵火災爆炸風險及控制研究

路太立

河南省安陽鋼鐵有限公司焦化廠

隨著社會經濟的高速發展，我國以煤為原料的大型煤化工項目越來越多，此類項目特點完成大規模、高消耗等。在輸送、儲存、破碎及磨制等環節原料煤將會有大量粉塵產生，從而增大煤粉塵火災爆炸風險。粉塵爆炸破壞力極強，為避免重大經濟損失及人員傷亡，必須重視煤化工項目煤粉塵火災爆炸問題，降低風險，采取科學、有效的措施予以控制。

煤化工項目；煤粉塵；爆炸風險；控制措施

一、煤化工項目煤粉塵火災爆炸風險

1、原煤儲存

露天堆存、筒倉儲存、倉庫儲存等為儲存原煤的主要途徑。一般選取后兩種作為新建煤化工項目原煤儲存方式。因煤化工項目具有較大規模，幾萬噸～十幾萬噸為常見儲量。如儲存時間較長，極易產生自燃現象。在儲存時，原料煤因空氣氧化影響，將產生煤堆發熱問題，進而引起自燃，這也是原煤儲存最主要的風險。

碳化過程中煤可產生大量可燃氣體，如甲烷、丙烷等，空氣內含有此類氣體將增加煤粉塵爆炸的可能性，同時向倉內放入煤炭時，也會產生煤塵亂飛等問題，進而出現爆炸危險。

2、原煤破碎

向倉內輸運的煤破碎粒度需控制在10mm以內。碎煤過程中，機械高速運轉，逐步減小煤塊粒度，此時也會產生煤粉塵，且在機械力影響下，導致大量煤粉塵揚起，加大碎煤機內懸浮煤粉塵的濃度，進而出現爆炸可能。

3、輸煤系統

利用皮帶機將煤庫內的煤向破碎樓內運輸，通過篩分及破碎處理后再次向煤儲倉內運送。運輸環節，如出現皮帶故障或大量摩擦，將大幅增加溫度，進而出現煤燃燒現象。皮帶機葉輪給煤機取煤過程中，將有大量煤塵出現于取煤口位置，向煤倉內放卸煤時，也將有煤粉塵產生，此時倉內堆煤高度不斷增加，由落煤口將有大量含塵氣體排出，并逐步擴散，進而增加粉塵環境的爆炸可能性，如出現火源將直接產生爆炸危險。

4、磨煤及儲存

由原料形態方面分析，煤氣化技術可分為兩類，即水煤漿、干煤粉。一般選取濕法磨煤技術備置水煤漿，粉塵一般不會產生于磨煤或水煤漿存儲環節，可有效防止粉煤塵爆炸問題。而制備干煤粉時，在惰性氣作用下，原料煤與石灰石粉等材料逐漸磨成粉，且具有良好干燥性，一般可在10～90μm以內控制原煤粉粒度，為此將加大煤粉塵火災爆炸風險。

二、煤化工項目煤粉塵火災爆炸控制措施

1、安全處理技術措施

根據時間先后順序，對儲倉內的煤進行處理，減少存儲時間避免自燃。一般可選取惰性氣體對原煤儲存筒倉加以保護。煤輸送或破碎工藝應以濕法為宜，盡可能降低產生粉煤塵的機率。如必須選取干煤粉制備工藝，則需具有密閉性，并選取惰性氣進行輸送及保護。磨粉及干燥措施需在惰性氣作用下實施，同樣通過惰性氣進行干燥煤粉的輸送及保護，避免粉塵泄露或出現著火、爆炸等問題。

2、減塵、降塵措施

(1)灑水減塵。將灑水裝置安設到儲存料倉堆料機頭位置的卸載點，隨后實施堆料操作，這樣可起到減塵功能，避免粉塵亂飛。或將人工灑水降塵降溫系統安設到料倉擋墻頂部位置，也可起到該作用。

煤塵爆炸主要產生位置在輸煤系統轉載點，該位置可產生大量粉塵。此時需將水霧噴淋裝置安設到運輸系統的所有落料口或葉輪給煤機取煤口位置，利用噴霧作用，可實現煤塵含水量有效提升，且避免粉煤飛揚問題。

(2)輸煤系統密閉性有效提升。要求將皮帶清掃、沖洗裝置設置到皮帶機頭部滾筒位置，避免煤塵到處亂飛，也可將密封墊片等加設到設備和設備、溜槽和溜槽之間。

(3)除塵系統合理設計。在破碎、轉運環節煤儲運系統各個部位極易產生煤粉塵，尤其是皮帶接頭位置等，進行除塵系統的合理設計可大大降低粉塵飛揚，一般以防爆型布袋除塵器作為除塵設備首先，凈化含塵空氣后即可將其排出。

(4)做好通風排氣工作。將通風系統設置到煤儲存料倉，如圓形料倉網殼周圍構成環形通風帶，結合頂部風帽滿足自然通風換氣。將通向地面的通氣孔設置到圓形料倉地下膠帶機廊道位置，并將換氣通風系統設置到廊道，保證新鮮空氣始終在廊道內流動。

做好廠房通風排氣工作，可降低粉煤塵濃度，滿足降塵降爆需求。

(5)避免煤粉塵沉積。嚴格按照防止煤塵積聚，避免產生死角的原則設置各個系統。將水沖洗等設備安設到運轉站各層或地下煤槽內，及時做好煤塵清理工作，防止產生二次揚塵。特別是設備選取惰性氣體輸送的情況下，及時做好檢查工作，避免產生火災。

3、消除點火源措施

具體工作中煤粉塵產生的原因較多，其中摩擦、電氣火花等都是常見點火源，具體處理措施如下：

第一，嚴禁摩擦、撞擊生熱。將除鐵器安設到碎煤機工藝流程前后方向，及時將煤內含鐵雜物清理干凈，防止此類位置摩擦或撞擊設備，出現火花。

第二，嚴禁電氣火花與靜電放電火花。根據防爆型設備要求，對各個電氣設備做好防靜電接地，及維修工作，避免出現各類危險。

第三，定期維修、檢查電氣設備與線路，防止因線路老化、短路等問題，產生電火花。

4、做好監測、監控工作

為防止產生煤粉塵火災爆炸現象，應完善監測、監控系統，加大監測力度，及時消除安全隱患。要求設置報警聯鎖系統、原煤各個系統進行程序控制。且將可燃氣體傳感器或煙霧傳感器設置到原煤儲存料倉儲煤上方。特殊情況下，可將攝像頭安設到煤處理系統，便于監控各個設備。定期對各個區域煤粉塵濃度進行準確監測，如出現異常問題，需及時處理。

三、結束語

綜上所述，伴隨社會經濟的高速發展，我國煤化工項目建設力度越來越大。在其快速發展的同時，也帶來了嚴重的環境問題。特別是煤粉塵問題較為嚴重。為避免產生煤粉塵火災爆炸危險，必須對其風險原因進行分析，掌握其風險所在位置，提高防范力度，做好風險控制工作，推動我國煤化工行業健康、持續發展。

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