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9.1 煤粉制备


9.1.1 煤粉磨的生产能力应为熟料窑设计耗煤总量的1.15倍~1.20倍。
9.1.2 供煤系统的工艺设计,应符合下列规定:
    1 熟料窑的数量不多于3台时,可采用单路输送设备;熟料窑熟料多于3台时,宜采用双路输送设备;
    2 煤粉输送应采取密闭措施。
9.1.3 煤粉磨系统的工艺设计应符合下列规定:
    1 煤粉磨的选择应根据生产规模、场地条件、原煤性质、技术条件及经济性等因素确定;
    2 煤粉磨可采用风扫式球磨机或立式辊磨机;采用立式辊磨机时,原煤入磨前应设置除铁装置及金属探测报警装置;
    3 煤粉磨前应设置原煤仓,原煤仓的贮量不应小于熟料窑8h的耗煤量;
    4 原煤仓下饲煤设备宜采用密封式定量给煤机或定容式给煤机,饲煤设备的生产能力不应小于煤粉磨生产能力计算值的1.1倍~1.2倍;
    5 采用球磨机时,煤粉制备车间应设置钢球堆放场地,并应布置在起重机工作区域内;
    6 煤粉不宜采用斗式提升机输送。
9.1.4 熟料窑前应设置煤粉仓,煤粉仓的贮量不宜小于熟料窑4h的耗煤量,且不宜大于熟料窑6h的耗煤量,煤粉仓宜设置称重传感器。
9.1.5 煤粉磨与熟料窑宜采用一对一配置方式;设置多个煤粉仓时,煤粉仓进料口应设置煤粉互通输送设备。
9.1.6 利用熟料窑窑头的热风作为煤粉制备的烘干热源时,若采用多通道燃烧器,烟气宜经煤粉磨专用的耐温布袋除尘器净化后排放;若采用单通道燃烧器,烟气宜经煤粉磨排粉机与熟料窑前鼓风机构成的循环回路引入熟料窑。
9.1.7 煤粉制备系统应进行惰化设计,并应配置灭火设施;煤粉仓、粗粉分离器、细粉分离器、耐温布袋除尘器和输送煤粉管道应设置防爆装置。
9.1.8 原煤仓应设置惰性气体及灭火介质的引入管;煤粉仓应设置惰性气体及灭火介质的引入管,并应接至煤粉仓的上部,介质流应与煤粉仓顶盖平行。
9.1.9 煤粉仓、除尘器应设置温度和一氧化碳检测及自动报警装置。
9.1.10 煤粉磨检测系统应与二氧化碳、一氧化碳检测系统分开设置。
9.1.11 煤粉制备的工艺设备、风管、煤粉仓等设施应采用防静电设计,并应符合现行国家标准《导(防)静电地面设计规范》GB50515的有关规定。
9.1.12 除尘系统的选择应符合现行行业标准《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》AQ4273的有关规定。
9.1.13 煤粉制备的安全设计应符合现行国家标准《粉尘防爆安全规程》GB15577及国家有关可燃性粉尘的有关规定。
条文说明
9.1.1 为了保证熟料窑煤粉的供应,煤粉磨的生产能力要有一定的裕量。本条规定是根据我国氧化铝厂的生产实践,依照现行国家标准《水泥工厂设计规范》GB50295制定的。
9.1.3 本条对煤粉磨系统的工艺设计做出了规定。
    2 煤粉磨传统上一直使用球磨机,其结构基本与水泥粉磨的球磨机类似,属于风扫式,并且大型煤粉磨均带有烘干仓,以适应煤粉附着水含量较大的特点。从节能的角度来看,立式辊磨机有取代球磨机的趋势,除了现代大中型水泥厂对较难磨的无烟煤采用风扫式球磨机制备煤粉外,大都采用立式辊磨机。
    根据《新型干法水泥厂工艺设计手册》(严生,常捷,程麟.中国建材工业出版社,2007),立式辊磨机较球磨机节能15%~25%,同时,立式辊磨机还具有占地小、进料粒度大、生产控制灵活、粒度易调整等优点。
    3 煤粉磨前设置原煤仓,可以保证煤粉磨供料的稳定,原煤仓的贮量根据供煤作业条件和生产实践确定。
    6 斗式提升机输送煤粉时,煤粉会撒落、堆积在设备底部,易产生自燃,存在安全隐患,故不采用斗式提升机。
9.1.4 为保证熟料窑的正常运行,煤粉磨与熟料窑之间需要设置煤粉仓,其贮量不小于熟料窑4h的耗煤量,但也不大于熟料窑6h的煤耗量,这是根据生产实践,并综合考虑生产和安全要求确定的。煤粉仓设置称重传感器,可以掌握煤粉仓的贮量,有利于稳定生产和实现自动控制。
9.1.5 在正常运行条件下,一台煤粉磨供应一台熟料窑可以避免熟料窑、煤粉磨之间的相互影响。由于煤粉磨的生产能力为熟料窑所需耗煤量的1.15倍~1.20倍,当有多个煤粉仓时,在煤粉仓进料口设置仓间互通的输送设备,可以作为某台煤粉磨出现事故时的应急之用。
9.1.6 采用多通道燃烧器时要求配罗茨鼓风机,由窑头引出的热风引入煤粉磨烘干煤粉后,含煤粉的烟气不进入罗茨鼓风机,且气量也受限制,故推荐烟气经煤粉磨专用的耐温布袋除尘器净化后排放。采用单通道燃烧器时,含煤粉的烟气则可以经煤粉磨引风机与熟料窑前鼓风机构成的循环回路引入熟料窑,这样既可以使烟气中的煤粉得到充分回收和利用,也间接减轻含煤粉的烟气造成的污染,改善环境,还可以简化烘干流程。
9.1.7 煤粉制备系统中经过烘干研磨的煤粉,具有颗粒细、表面积大的特点,若煤粉与空气中的氧接触,则存在自燃与爆炸的危险,氧化铝厂就发生过因煤粉达到爆炸极限导致的火灾和爆炸事故,造成了人员伤亡和财产损失。因此煤粉制备系统应进行惰化设计,在煤粉制备系统的启动、停止、待机期间,以及监控系统发出警报时,采取控爆、抑爆措施。同时,为降低火灾事故造成的损失,煤粉制备工序应设置灭火器或消防给水装置等灭火设施。
    煤粉仓等存在浓相煤粉环境的设备在发生事故时,须释放事故状态下的压力,以保护相应的设备、设施安全,防止造成重大人员伤亡和财产损失,因此必须设置防爆装置。
9.1.9 在煤粉仓、除尘器上设置温度检测及自动报警装置,是为了即时检测设备内的温度和一氧化碳含量的变化,以便采取处理措施,防止煤粉自燃,预防爆炸事故发生。煤粉堆积时的自燃温度为120℃~150℃,安全温度一般控制在60℃以下。一氧化碳含量达到约800mg/L时要求自动报警,达到约1200mg/L时要求关闭设备进料口和出料口位置的阀门。
9.1.10 为防止检测系统误报,出现安全隐患,要求煤粉磨检测系统与二氧化碳、一氧化碳检测系统分开设置。
9.1.11 进行防静电设计是为了保证安全生产,防止意外事故发生。
9.1.13 根据原国家安全生产监督管理总局(现为应急管理部)发布的《工贸行业重点可燃性粉尘目录(2015版)》和《工贸行业可燃性粉尘作业场所工艺设施防爆技术指南(试行)》的要求,涉爆企业在工艺、设备、管理等方面必须做好粉尘防爆工作。氧化铝厂煤粉制备车间产生的煤粉[褐煤粉尘、褐煤/无烟煤(80:20)粉尘]属于可燃性粉尘,应当严格按照国家法规要求落实防爆技术措施。

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氧化铝厂工艺设计标准 GB/T50530-2022
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