原煤本身具有自燃爆炸的危险性

⑵原煤本身具有自燃爆炸的危险性，粉尘更甚。煤粉爆炸的三个必要条件为煤粉浓度达到爆炸极限、氧含量、存在点火源。在密闭容器中，煤粉爆炸压力（2.5-7.5）×9.8×104Pa 。由于煤粉爆炸产生的冲击波，可引起煤粉飞扬产生二次、三次爆炸。挥发份低于18%、氧含量低于10%时煤粉无爆炸性。煤粉爆炸极限浓度（悬浮浓度）下限20-30g/m3、上限1500g/m3。

本项目易于产生爆炸性粉尘的工序主要为煤粉制备、喷吹及收尘过程。煤磨利用窑头废气作烘干热源，当煤粉达到一定粒度，同空气混合物就会成为一种极易爆炸的危险物质，但遇到明火或高温就会发生爆炸。输送煤粉的管道若发生破裂等故障时，煤粉随气流泄漏，与空气进行混合达到爆炸极限时，遇到明火或高温就会发生爆炸。由于煤粉喷吹气力输送，所以系统中悬浮不可避免。如温度控制不当超限可能引起煤粉氧化自燃；存在点火源、静电火花等引爆、喷吹系统压力过低，回转窑热风倒窜可能引起爆炸。煤粉制备车间依据《水泥工厂设计规范》规定为火灾危险区域22区。

4.2 煤粉制备系统安全设计

⑴原煤仓下设有棒阀，经过棒阀由封闭式定量给料机取出定量的原煤，经电动锁气翻板阀送入立式磨煤机进行原煤的烘干、粉磨和分级，粉磨分级后的煤粉随气流进入袋收尘器进行净化收尘，得到满足要求的煤粉成品，袋式收尘器收集的煤粉直接进入煤粉仓，然后供窑煅烧使用；

⑵用于烘干原煤水分的热源来自独立设置的热风炉，热气体入煤磨前由磨前冷风阀掺入冷风，使进磨的热风温度调整为250℃左右；

⑶煤粉仓中的煤粉经设在煤粉仓下的菲斯特称系统计量，通过管路输送至窑头燃烧器；

⑷煤粉制备车间，采用独立布置的方式。煤粉制备车间为火灾危险区域22区，煤粉制备车间的电机、灯具、现场安装的配电盘等选用防护等级不低于IP54的电气设备。线路敷设符合足《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058-92有关规定；

⑸在燃料输送管道上及煤磨进出口处均设置了温度监测装置，在煤粉仓上、除尘器也设有温度及一氧化碳监测报警装置；煤粉仓的每仓上设防爆阀两个，在靠近煤磨入口热风管道和煤磨出口风管上装设防爆阀，另外除尘器、煤粉输送的垂直管道上均设有泄爆阀；在窑尾设有一氧化碳监测点；

⑹所有管道法兰连接处均采用铜丝带予以搭接，并最中实现接地，防止管道上的静电聚集而引起煤粉爆炸；

⑺在煤磨、煤粉仓使用的除尘器均为防爆脉冲袋除尘器；在磨煤

机入口、布袋除尘器进口、除尘器内部、煤粉仓设置上限温度监控装置，超过上限时报警，在管道和煤粉仓上设有测温点；

⑼煤粉仓、储煤罐等罐体以及收粉设备灰斗壁、落粉管路等内壁光滑, 下料锥体壁与水平面夹角大于70°。系统内各部件的锥体和管道内壁光滑，制粉管道布置避免产生积存煤粉的死角，与水平面夹角大于等于45°, 管道曲率半径>10倍管道直径；水平管道设计流速22m/s；磨煤机出口以后的煤粉管道中的最小负荷工况设计流速不小于15m/s；输煤、喷煤管道内流速不小于沉降速度的1.25倍。

⑽为防止煤磨、煤粉仓发生火灾，本系统设置了一套氮气灭火装置，设有氮气汇流排，事故时对煤磨进行吹扫保护。

⑾同时为了节约能源及提高煤粉制备系统的安全性，通过风机从窑尾引入了温度约为200℃左右的窑尾废气。因为窑尾废气中含有大量的CO 2，而O 2含量较低，约为8%（体积比），因此可降低烘干热风

中O 2的含量，从而有助于提高煤粉制备系统的安全性。

⑶消防设施

①室外消火栓

本项目消防给水管道与消防水泵房相连。消防管道直径为DN150，沿厂内道路布置，并设地上式室外消火栓。每个消火栓均有DN100和DN65栓口各一个，型号为SA100/65-1.0，设置间距不超过120m ，消火栓距道牙小于2m ，距各建筑物外墙大于5m ，保护半径不超过150m ，管道埋深均在1.00米左右。在给水干管交叉处或干支管交接处设置阀门及阀门井，检修阀门的设置以每次检修关断的室外

消火栓不超过5个为原则。消火栓系统给水管道均采用给水球墨铸铁管，柔性橡胶圈接口。

②室内消火栓

根据国家现行标准《建筑设计防火规范》的规定设置室内消火栓，需要设置室内消火栓的建筑物有：窑头厂房、煤粉制备系统、煤堆棚。室内消防栓水源由室外消防管网引入，当建筑高度小于或等于24m 时，且体积小于或等于5000m 3的库房，可采用1支水枪的充实水柱到达室内任何部位。消火栓箱的设计制造应满足国标GB14561-2003的各项技术要求，内配有1根25m 长DN65衬胶水龙带，1支QZ19型直流水枪，栓口规格为DN65，安装时，室内消火栓布置在易于操作的明显部位，栓口标高为距地面1.1m 。

根据以上要求，窑头厂房设计2个室内消火栓，煤粉制备系统设有1个室内消火栓，煤堆棚设计2个室内消火栓。

③灭火器配置

根据《建筑灭火器配置设计规范》的规定，在各建筑物内设置手提式灭火器（其中包括二号窑墩内的液压站）。本项目煤粉制备系统、窑头厂房、中控室、低压配电间等属于中级危险灭火等级，其他车间属于轻度危险灭火等级。灭火器保护距离，当严重危险时为9m ，中级危险时为12m ，轻度危险时为15m 。本次设计选用干粉灭火器，由于定襄消防队与本项目的距离，应加强岗位工人对初起火灾的扑救能力，适当增加灭火器放置点，每个灭火器放置点的灭火器数量不小于2瓶。

4.6.4氮气灭火系统

根据复合材料厂提供的资料，和参考其他石灰石、白云石及水泥生产线的煤粉制备灭火装置案例，该项目的灭火区应为三个，即煤粉收尘器、煤粉仓和煤磨。

⑴系统配置

该系统的灭火剂钢瓶由28只70L 氮气钢瓶组成，为独立单元形式，其中收尘器灭火剂用量为14只钢瓶，煤粉仓8只，煤磨6只。灭火形式为自动报警灭火，电动手动灭火，机械应急灭火三种。喷放时间为>60S，报警装置设有声光报警器、放气显示灯、紧急起停按钮，操作简便直观。

⑵报警温度及测控点的设置

报警系统由火灾报警控制器、气体灭火控制器、感温探测器（不宜设置感烟探测器）声光报警器、放气显示灯、紧急起停按钮等组成，探测位置为收尘器的灰斗每个一只，箱体两只。煤粉仓两只设置在顶部，煤磨如设置宜在煤磨和选粉机中部。测定报警及启动温度为90-100度之间。气体灭火控制器按照国家规范具备自动和手动转换功能，可以进行手动切换。

火灾报警控制器及气体灭火控制器可设在煤粉制备车间的控制室内。声光报警器、放气显示灯、紧急起停按钮根据现场情况可以设置在保护区的现场或钢瓶间的门外。

⑶钢瓶间的设置及软连接

根据现场，钢瓶间宜设置在煤粉制备车间的一楼，或根据复合材料厂意见进行协商，要求用电电源为220V ，房间密封效果较好，面积不小于3M ×3.5M, ，如果设置在其他楼层，该设备重量为单瓶充装药剂后为120公斤，整套装置重量为2300公斤左右。

根据煤粉制备特点，特在煤粉仓与建筑连接处设置了管道的软连接，以保证电子称不受影响。

4.8.4防火、防爆

⑴为防止煤磨、煤粉仓发生火灾，在煤粉制备系统设置了一套氮气灭火装置，需要时可喷出氮气气体。另外，在煤磨进出口管道、煤粉仓、除尘、煤粉输送的垂直管道上均设有泄爆阀。

⑵同时为了节约能源及提高煤粉制备系统的安全性，通过风机从窑尾引入了温度约为200℃左右的窑尾废气。因为窑尾废气中含有大量的CO 2，而O 2含量较低，约为8%（体积比），因此可降低烘干热风

中O 2的含量，从而有助于提高煤粉制备系统的安全性。

⑶煤粉制备系统的粗粉分离器、细粉分离器、除尘器及全部风管均进行接地以防静电；采用专用的煤磨袋式收尘器，收尘器进口有测温装置，收尘器出口、入口处设有CO 检测报警仪。

煤粉系统所有风管尽量减少拐弯，必须拐弯时设计时考虑角度防止煤粉堆积。