隨著水泥生產技術的不斷進步,新型干法窯以節能環保、熟料質量好、生產大型化、投資成本低、運轉率高和運行穩定等優點越來越被水泥業界普遍認同和推廣。近年來,新型干法窯每年以較快的速度增長,由于技術和管理人員增長不能與新型干法窯發展同步,時常出現新型干法窯燃爆工藝事故,造成停產和設備損壞,甚至出現人員傷亡事故,給企業造成較大的經濟損失,尤其是冬季,是新型干法窯燃爆工藝事故的多發期。本文針對新型干法窯生產中的幾起燃爆工藝事故進行分析,制定防范措施,以防止類似事故的再發生。
??????? 1煤磨電除塵器的燃燒事故
??????? 2006年冬季,連續的雨雪天氣造成A廠露天堆場的原煤等物料潮濕。因原煤潮濕,不僅使煤磨臺產大幅下降,煤粉供應緊張,而且致使入煤磨除塵器的煙氣濕度增大,造成煤磨電除塵器結露,灰斗堵塞。事故發生前,中控操作員發現煤磨電除塵器第二電場電壓較低,隨即安排停機檢查,打開煤磨電除塵器檢查門,發現電場內煤粉已經燃燒,電場內出現大量的煙霧,灰斗內表層煤粉有火星,且溫度較高。隨后組織人員進行事故善后處理工作,并做好停窯準備工作。該起事故不僅造成停窯31 h,損失煤粉20多噸,而且造成嚴重的環境污染。
??????? 1.1事故善后處理
??????? (1)事故發生后,立即對煤磨系統停機,停煤磨電除塵器風機,關閉煤磨電除塵器檢查門。由于著火面積較小,不需要開啟CO2滅火系統,開通排灰通道,將電除塵器灰斗下的螺旋輸送機反轉,使得電除塵器灰斗內的煤粉從排灰通道排放到磨房外,同時用消防水袋對排出著火煤粉及時進行噴水滅火,防止二次燃燒,直到灰斗內的煤粉排完。
??????? (2)與此同時,檢查煤粉倉情況。由于煤粉倉沒有著火,要求盡快將煤粉倉內用完,并做好停窯的準備工作。
??????? (3)對于排出的煤粉除現場噴水滅火外,還派人值班看護,防止死灰復燃。在生產正常后,組織人員清理煤粉,打掃現場環境。
??????? 1.2原因分析
??????? (1)煤磨電除塵器是煤磨系統的主要工藝設備之一,其職能是收集煤粉成品。當其灰斗出現堵塞時,入煤粉倉的煤粉量將大幅下降,煤粉倉的孔深變化較大。根據煤粉倉的孔深異常變化,很容易判斷煤磨電除塵器灰斗是否堵塞。該起事故發生前,中控操作員和巡檢人員沒有及時作出判斷,因此不能及時采取措施,給事故發生留下隱患。
??????? (2)由于該水泥廠煤磨電除塵器為2電場4灰斗結構,在發生事故前,第一電場工作正常,第二電場因結露造成灰斗堵塞,這時進入煤粉倉的煤粉量下降。由于原煤潮濕,煤磨臺產大幅下降,煤粉倉內料位較低。為避免停窯,管理人員和操作人員主觀上想盡快將煤粉倉加滿后再停機處理。隨著灰斗的堵塞,煤磨系統已經進入惡性循環狀態,給煤粉在灰斗內進一步積聚創造了條件。
??????? (3)在電除塵器第二電場灰斗內煤粉積聚到一定程度后,開始對電除塵器的運行造成影響,電除塵器第二電場的二次電壓下降,出口粉塵排放增加。如果這時停機處理,事故還是可以避免的;但由于管理人員對發生燃爆事故的可能性和嚴重性認識不足,繼續開機生產,最終導致事故的發生。
??????? 1.3改進措施
??????? (1)修訂煤磨和電除塵器操作規程,將防止煤粉燃爆管理納入其中,盡快組織管理人員和操作人員對煤磨消防管理知識培訓,提高對防止煤粉燃爆的安全意識。
??????? (2)要求巡檢人員每小時對電除塵器灰斗和煤粉倉的下料情況進行檢查,尤其是雨雪天氣,發現堵塞現象,立即組織清理,防止煤粉在煤磨電除塵器內聚集現象的發生。
??????? (3)定期對煤磨消防系統進行檢查,及時更換CO2泄漏的鋼瓶和過期滅火器,在出現意外時,能及時采取措施,確保煤磨生產安全。
??????? 2分解爐內的放炮事故
??????? 2005年冬季,B廠1 500 t/d熟料生產線在臨時停窯約8 h后,采用柴油加熱升溫,升溫約3 h后,窯尾溫度儀表顯示已經達到噴煤溫度,開始對分解爐噴煤,幾分鐘后,分解爐出現放炮聲;隨后,停窯檢查,沒有發現異常,于是再次用柴油點火升溫,窯尾溫度儀表顯示已達到噴煤溫度時,對分解爐噴煤,幾分鐘后,分解爐內放炮現象再次發生。
??????? 2.1原因分析
??????? (1)作為臨時停窯,其升溫時間隨著窯內溫度和環境溫度情況而定,不能憑經驗操作。該起事故的主要原因是崗位人員只注意了窯尾儀表溫度。由于該企業重點對熟料產、質量和原燃材料消耗與工資掛鉤進行考核,中控操作員在思想上想早點火,多生產熟料,同時也能減少柴油消耗,其出發點是好的,但沒有達到預期效果。
??????? (2)從內放炮現象看,原因是CO濃度超標,因烘窯升溫時窯尾風機風門關閉,窯尾CO分析儀無法測到煙氣中的CO濃度,失去了監控的作用。
??????? (3)由于當時是初冬季節,環境溫度較低,盡管用柴油升溫后窯尾儀表溫度顯示達到噴煤要求,但是窯內和分解爐物料場的實際溫度并沒有達預期溫度,溫度顯示只是局部溫度;由于窯內升溫時間過短,造成分解爐和窯內蓄熱不足,溫度場過低,在煤粉噴入分解爐后,因煤粉不能在分解爐內充分燃燒,分解爐內溫度不但沒有上升,反而下降,沒有燃燒的煤粉產生大量的CO在窯內聚集,分解爐內含O2下降,隨著煤粉和空氣不斷進入分解爐(含O2增加),當CO濃度聚集到一定程度后,分解爐內放炮現象發生。
??????? 2.2防范措施
??????? 根據上述分析,問題的主要原因是分解爐內物料的溫度場蓄熱不足造成的。再次點火升溫時,對用柴油升溫在原來的基礎上延長2 h(含油、煤混噴時間),然后對分解爐噴煤,回轉窯運行正常。為防止類似事故的再發生,提出以下整改措施:
??????? (1)要定期校正回轉窯各溫度控制點的儀表,確保準確、有效,防止因儀表誤差造成中控操作人員的判斷失誤。
??????? (2)回轉窯升溫時間的控制,要根據停窯時間、窯內溫度和環境溫度情況綜合考慮,重點要了解窯內和分解爐內物料場的實際溫度,然后再考慮何時噴煤,杜絕因物料場溫度不夠引起的爆炸事故。
??????? (3)根據該起事故發生錯誤操作的原因,修改完善中控操作規程,組織中控擦作員培訓與考試,提高操作水平,杜絕類似事故的再發生。
