特性参数在煤化工煤粉爆炸事故防治中的应用摘要：以煤粉爆炸特性参数测试为基础，针对煤化工煤粉制备系统的运行工况条件，应用煤粉爆炸特性关键参数对压力、温度、煤粉浓度、氧浓度等主耍安全监测监控参数指标进行了研究，分析了监测点布置位置与测量范围及报警值设置的合理性与存在的安全隐患，并提出了其改进措施，提高了粉体介质在工艺生产中的可控状态，对煤化工行业控制煤粉泄露、燃烧爆炸等事故具有一定的借鉴作用。关键词：煤化工；特性参数；煤粉爆炸；煤粉泄露中图分类号：TD78文献标识码：A文章编号:16749944(2017)120133031引言随着世界经济的发展和能源结构的调整，煤化工产业以其生产洁净能源和可替代石油化工产品的独特优势受到了高度关注［1］。近年来一大批煤化工项目在我国的内蒙古、宁夏等地陆续建设和投产，其中不乏世界上首次的商业化示范性工程，煤化工已成为我国能源结构的重要组成部分［2,3］。根据煤化工生产的需要，原料煤大部分使用小粒径、高挥发分、低水分、低灰分的煤种，这类煤的爆炸下限浓度与着火温度均较低，且生产过程涉及到高温、高压环境［4,5］,因此一旦发牛煤粉泄露扩散就极易导致燃烧爆炸事故，严重制约着煤化工行业的安全生产。本文在煤粉爆炸特性参数测试的基础上，应用特性参数对某煤化工煤粉制备工艺过程的安全监测监控指标参数及其阀值进行分析，提出了改进措施，使得粉体介质在工艺生产中始终处于可控状态。这对于煤化工行业有效预防和控制煤粉泄露及爆炸事故的发生，保障企业安全生产，具有重耍的现实意义。2工艺流程简介某煤化工煤粉制备系统工艺流程如图1所示，该工艺流程可分为两条路线，即煤的运行路线和气的运行路线。其中，煤的运行路线为：原煤经皮带输送机进入原煤仓，通过磨煤机进行研磨干燥后形成的煤粉进入煤粉收集器，含有煤粉的热气体经收集器中的滤袋过滤后由出风口经管道排到循环风机，吸附在滤袋外表面的煤粉经氮气反吹脱落至下部的料斗，料斗内的煤粉由旋转给料机排至螺旋输送机屮，然后输送到纤维分离器，筛分出的煤粉进入下游粉煤仓，再经发送罐送至下一气化工序。气的运行路线为：热风炉内的循环气体与燃烧产生的尾气混合后形成热惰性气体，然后进入蘑煤机对煤粉进行干燥与输送。煤粉分离后的热气体通过管道送到循环风机，经循环风机加压，大部分循环至热风炉中，部分排入大气。图1煤粉制备工艺流程3煤粉爆炸特性参数测试3.1实验样品实验选取了工艺中两种典型的煤粉样品，实验前将煤样用标准分样筛分成粒径分布范围分别为75uni以下和200um以下的2种煤尘颗粒,然后将其置于常压下50°C的干燥箱中干燥4h,以去除煤样中的水分。并依据GB212-91《煤的工业分析方法》对实验采用的煤粉样品进行了工业分析，工业分析结果见表1。3.2实验测试及结果按照国家标准，利用20L粉?m爆炸特性测试系统、粉尘云最低着火温度测试系统、粉尘层最低着火温度测试系统及哈特曼装置分别对煤样的爆炸下限浓度、最大爆炸压力、最低着火温度、极限氧含量等5个关键特性参数进行了实验测试，为煤粉泄漏监测及控制指标的确定提供理论依据。实验测试结果如表2所示。从测试结果可以看出，两种煤粉的爆炸下限浓度与最低着火温度都非常低，而最大爆炸压力和最大压力上升速率都比较高，因此在牛产过程中,一旦发生泄漏极易导致火灾爆炸事故。所以必须对运行系统范围内的危险区域进行实时监测监控，以及时应对煤粉泄漏、燃烧爆炸等安全事故。4安全监测监控指标分析针对煤粉制备生产系统的运行工况条件，依据煤粉爆炸特性关键参数对压力、温度、煤粉浓度、氧浓度等几个主要类别的安全监测监控参数指标及其阀值进行分析。4.1压力备煤装置系统工艺中的各个设备及输送管线均存在压力监测，用于监测设备的运行状态。通过对压力监测点的工况参数分析，发现在备煤装置中，系统牛产工艺中的操作压力除发送罐发送压力为0.2MPa,其余均为微•正压或负压条件，而煤粉加压输送工序中粉煤仓为低压设备，锁斗、给料罐及输送管线均为高压条件，备煤装置及气化粉煤仓压力报警值均为低压，都远低于煤粉的最大爆炸压力值，所以一旦发生事故在压力初始阶段就会自动报警、跳...