0前言

　　無論水泥、冶金還是電力工業，都要消耗大量的燃煤作為燃料，隨著煤粉制粉工藝技術的發展，煤粉制粉系統已由傳統的兩級收塵改為一級收塵，粉磨設備也由傳統的球磨機改為效率更高的立式磨，收塵器也成為了主要的工藝設備之一。但由于煤粉其自身存在的易燃易爆特性，因此安全問題就顯得至關重要。

　　1煤粉及煤粉制備系統的廢氣特性

　　1.1煤粉的自燃與爆炸特性

　　積存的煤粉與空氣中的氧氣長期接觸氧化時會發熱使溫度升高，溫度升高又會加劇煤粉的進一步氧化，在散熱不良時會使氧化過程不斷加劇，最后使溫度達到煤的燃點而引起煤粉的自燃。在煤粉制粉系統中，煤粉是由輸送煤粉的氣體和煤粉混合成的云霧狀的混合物，它一旦遇到火花就會使火源擴大而產生數倍大氣壓的大氣壓力，從而造成煤粉的爆炸。

　　影響煤粉爆炸的因素很多，如揮發份含量、煤粉細度、氣體混合物的濃度、溫度、濕度、輸送煤粉的氣體中氧的成分比例等。

　　(1)一般認為，揮發份大于l0％，其值越大，越易爆炸，揮發份大于25％的煤粉(如煙煤)，很容易自燃，爆炸的可能性大大增加。

　　(2)煤粉越細越容易自燃和爆炸，粒徑小于80μm的易于燃爆。

　　(3)煤粉濃度是影響煤粉爆炸的重要因素。煤粉濃度大于3～4kg/m3(空氣)或小于0.32～0.47㎏/m3(空氣)時不容易爆炸。因為煤粉濃度太高，氧濃度太小；而煤粉濃度太低，缺少可燃物。新型煤粉制粉系統采用立式磨，煤粉濃度在0.50～1.0kg/m3(空氣)之間，發生爆炸的可能性非常大。

　　(4)煤粉的著火溫度：500～530℃，自燃溫度：140～350℃。

　　1.2煤粉制粉系統廢氣特性

　　在新的煤粉制備系統中，收塵器已不僅是一臺環保設備，而是一臺重要的工藝設備，一般煤粉制備系統的廢氣具有以下特點：

　　(1)含塵濃度較高，不管是立式磨還是風掃磨，廢氣濃度一般都在爆炸范圍內；

　　(2)煤粉成品的粒度細，粒度小于80μm的占80％；

　　(3)煙氣中氧氣含量視烘干熱風來源不同而有差異，以水泥廠來自窯頭篦冷機或窯尾預熱器的熱風作烘干介質，熱風的成分與空氣相近，含氧量兩種熱源不等，煤磨廢氣的氧氣含量自然也有差異。

　　1.3煤粉制粉系統火源隱患

　　在帶烘干粉磨的煤粉制備系統中，存在以下幾種火源隱患：

　　(1)來自烘干熱風氣流帶來的火源；

　　(2)系統中某些地方長期堆積的煤粉氧化后使局部溫度升高而自燃起火；

　　(3)系統因靜電積累引起的火花；

　　(4)其它外部火源。

　　2工藝設計上采取的措施

　　(1)影響煤粉爆炸的因素中，一個很重要的因素是輸送煤粉的氣體中氧的成分比例，只要很好的控制氧的比例，就能有效的降低爆炸的可能。通常情況下，煤粉烘干熱源有兩個地方，一是窯頭篦冷機，二是窯尾。兩種熱源的氧含量相差很大。經分析，篦冷機廢氣中O2體積含量達21％，與空氣中比例相近，而出磨后輸送煤粉廢氣的比例仍高達約17％，尾廢氣的O2含量僅有4.5％，而出磨后輸送煤粉廢氣的比例約7％，這樣比例的氣體，對爆炸能夠起到很好的制約作用。因此設計中烘干用熱風建議從窯尾高溫風機后垂直風管上抽取。

　　(2)在控制進磨風溫的環節上，有兩種選擇，一種是摻冷風，通過電動調節閥摻入新鮮空氣，可以很好地控制進磨熱源風溫，但熱源的O2含量將會隨之增加。第二種選擇是摻入循環風，以控制進磨熱風的溫度，循環風管的廢氣中O2含量約為7.5％。遠遠小于空氣中的比例。循環風從出煤粉主風機管道上抽取。這樣就減少了O2的富集，降低了燃燒的可能性。流程見圖1所示，煤磨系統中所用熱風及所摻冷風的O2比例見表1所示。 

表1各種廢氣的氧氣含量    ％

窯尾廢氣	篦冷機廢氣	新鮮空氣	循環風管廢氣
～4.50	～21.00	～20.94	～7.5