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突發！一水泥廠突發事故！高溫粉塵狂噴而出...

來源：砼商網作者：劉娟發布日期：Mar 13, 2020 閱讀次數：2747 收藏打印

水泥內參通訊員消息：3月10日，位于貴州省畢節市金沙縣的某水泥公司突發塌料事故，造成大量高溫粉塵涌出，所幸并未造成人員傷亡。

有業內人士向水泥內參表示，出現這類事故大概率是由于窯尾風機或高溫風機跳停，造成預熱器突然正壓。此外也不排除由于窯尾收塵器失靈，出現堵塞，造成尾氣排放不出去，也會造成這類事故發生。

在水泥生產過程中，這類情況非常危險，因為噴涌而出的粉塵可能高達幾百度的高溫，如果有工作人員在現場，眼睛、皮膚及呼吸道都會有被灼傷的風險，嚴重的甚至造成人員窒息死亡。另外，高溫粉塵外泄必然還會影響周邊大氣環境，飄散而落的粉塵可造成周邊農作物等減產，甚至絕收。

預熱器堵料原因、判斷及處理

預熱器堵塞是預熱器窯或預分解窯生產中常遇的工藝事故，且處理費時費力，短則二三小時，長則十幾小時，嚴重時甚至要幾天幾夜。近期由于各種原因預熱器發生頻繁堵料，存在發現不及時和確認時間長，給清堵造成較大難度，對生產效益、設備安全影響相當大。現就預防、判斷和處理預熱器堵塞的問題作一總結和探討。

一、預熱器堵塞的現象

預熱器最易堵塞的部位在c筒錐體膨脹腔及下料管處，另外 c1一 c5筒錐體及翻板閥處、窯尾煙室、斜坡和分解爐出口、分解爐及其邊接管道也經常堵塞。

某一級預熱器錐體部位堵塞時，通常其錐體壓力下降較快，很快為零，然后成正壓，捅料孔、排風閥多處向外冒灰；另外，入口與下一級出口溫度會上升。但對雙系列預熱器，僅當一側堵塞時其溫度上升常常不是很明顯，而窯尾、分解爐出口等部位在預熱器一側剛堵塞或下料不暢就會引起堵塞。因此對雙系列而言，如果完全根據溫度來判斷，就會滯后判斷，加重堵塞。

通過近期預熱器堵料總結如下：當錐部發生堵料時，通常錐部壓力會減少500Pa左右，隨后錐部壓力會繼續減少，并且波動較大并伴隨瞬間正壓；出口壓力隨之減少但并不明顯；旋風筒錐

部、出口溫度及分解爐溫有上升趨勢；當出口壓力減少超過200Pa、爐煤使用量減少2t/h、錐部壓力降幅超過正常壓力1/2時即可斷定錐部堵料；二、預熱器堵塞的原因分析

1、結皮形成和脫落

結皮產生的理論原因，專家 H r u m p f 認為是濕液薄膜表面張力作用下的熔融粘結。即作用在表面上的吸力造成的表面粘結及纖維狀或網狀物質的交織作用造成的粘結。具體到實際生產中，分析認為以下因素是產生結皮的主要原因。

（1）、有害組分( 堿、氯、硫等)的循環富集原燃料中引入系統的堿、氯、硫等有害組分，在生料通過高溫帶時會揮發出現，并隨著窯氣向窯尾運動。到達窯尾溫度較低的區域時，揮發的有害組分便會以熔態的形式冷凝下來。生料中有害成分的存在一方面會使物料煅燒過程中的液相提前出現。因當有 CaSO4、K2S04 和 Na2SO4共存時，最低共熔溫度會由正常時的1250℃左右降至 800℃以下。有氯化物存在時可降至接近700℃；另一方面有害組分形成的熔體會在生料或襯料表面鋪展開來，起到“粘結劑” 的作用。在系統溫度降低時，就在襯料表面上形成結皮；此外有害組分存在，是導致結皮堅實化、使結皮越結越厚中間相形成的重要因素，如：二氧化硫參與形成硫酸鈣、氯化物促進硅方解石的形成等等。

（2）窯尾局部高溫

窯尾局部高溫，這是形成結皮的關鍵因素。窯尾系統中如果產生局部高溫，一方面促進生料和燃料中有害組分的揮發及冷凝循環，并使內循環發生的區域進一步擴大。另可能使液相提前出現，把生料粘附在襯料的內壁而形成結皮。產生局部高溫的原因。主要有如下兩方面。

(a) 煤粉的不完全燃燒。窯頭或分解爐中的煤粉由于多種原因 (如燃煤的灰分大、設備超負荷運轉、分解爐結構不合理)燃燒不完全時，就可能到窯尾或低級旋風筒中去燃燒。從而產生局部高溫。導致煤粉進入預熱器內的渠道有三：一是由分解爐至末級旋風筒，再由上升管道上移；二是由分解爐經次末級旋風筒下料管失靈的翻板閥上竄；三是因窯內煤粉燃燒不完全，被帶至窯尾和窯尾廢氣一起進入預熱器內。局部高溫，再加有害成分作用，就很容易形成高溫結皮堵塞。

(b) 喂料量波動。喂料量忽大忽小時，很容易打亂預熱器、分解爐和窯的正常工作；而且操作具有滯后性，往往不能隨喂料量的變化及時加減燃煤量。因此很容易出現料小不減煤甚至短期斷料不減煤狀況，由此造成窯尾系統溫度偏高而形成結皮。

（3）預熱器漏風的影響

預分解系統的漏風不僅降低旋風筒分離效率，增加熱耗，而且還是造成預熱器系統堵塞的一個重要原因。因當預熱器漏進冷風時，物料溫度和分解率會降低，為維持生產系統排風必須加大，因而廢氣量增大，循環負荷加大，導致入窯生料溫度下降，能耗

上升；而且冷風與熱物料接觸。很容易使熱物料冷凝而粘附在系統的內壁而產生結皮；此外被帶到窯尾或預熱器中的煤粉遇到新鮮冷風，燃燒速度加快，會產生局部高溫而形成結皮。

(a)內漏風造成的堵塞。當旋風筒的排灰閥(也稱鎖風閥)因燒壞或失靈時，下一級旋風筒的熱氣流會經過下料管通過排灰閥漏入上一級旋風筒內。這種漏風稱為內漏風。內漏風會降低旋風筒分離效率、增加循環負荷，也是短路、塌料、堵塞的原因之一。因下一級氣體從下料管內經過時，會使預熱器收集下來的物料重新上升。在預熱器內造成循環。由于下料口處風速較高(達4 0 m／s)，氣流浮力較大，當料子收集得過多具備了沉落的條件。便是一大股物料經過排灰閥落下，造成下料不均，分散狀態不好，易使下料管堵塞(因下料管內徑較小)；若處理不及時，將堵至預熱器錐體，且清堵相當困難。

(b)外漏風造成的堵塞。所謂外漏風是指從各級旋風筒的檢查門、下料管排灰閥軸、各連接管道的法蘭、預熱器頂蓋和各測量點等處漏入預熱器內的冷空氣，稱為外漏風。外漏風以預熱器檢查門、錐體底部法蘭及下料口處的法蘭等處的漏風影響最大。因在預熱器錐體底部及下料口處負壓較大。容易產生嚴重的漏風。而該處氣體和物料的旋流隨遠離進風口而逐漸減弱，很容易受漏風的干擾。使已經與氣流分離的物料產生較大的逆向飛揚，導致分離效果惡化。漏風嚴重時，幾乎整個預熱器錐體部分全部是這種 “蓬起” 的狀態，只有極少一部分物料能排入旋風筒

下面的集灰斗內，因而容易導致堵塞。若再有不完全燃燒的燃煤與漏入冷風中的02化合進行重新燃燒，必造成局部高溫而結皮，結皮料塌落又會卡死下料管或排灰閥而造成堵塞。

（4）其他因素作用

(a)氧化鎂作用。石灰石中氧化鎂含量高也是結皮的一個因素。生料中氧化鎂含量增加，物料低共熔點溫度下降，易于結皮。

(b)窯灰的影響。收塵器增濕塔收集下來的窯灰，其有害組分偏高，若直接入窯煅燒，或因其量少，在生料均化庫中不易被混合均勻而造成人窯生料成分的波動，均可影響窯熱工制度的穩定性，再加有害組分的循環富集作用，從而容易引起結皮。

(c)結皮的脫落。當連續打空氣炮或反吹風或其它原因。造成內部結皮脫落。大量高溫物料及結皮來不及排出而堵塞在縮口處。

2、機械原因

堵塞的另一類原因是外來異物造成的機械性堵塞。如：預分解系統的檢查門磚鑲砌不牢垮落；旋風筒頂蓋、分解爐頂蓋及內筒襯料剝落或掉磚；旋風筒內筒或撒料板燒壞掉下；排灰閥板燒壞或轉動不靈：檢修時有耐火磚或鋼鐵件等落入預熱器內未清理出來等。這些異物在開窯后或生產中容易堵塞下料管或錐體，造成預熱器的機械堵塞。

(1)內襯剝落或掉磚的部位通常是預熱器平行管道的分料墻、進出口管道和站墻，預熱器頂蓋及內筒襯料等處。其主要原因有系統熱工制度不穩、冷熱交替較頻繁；未留好膨脹縫；頂蓋漏風；內筒受高溫變形導致內襯開裂或在處理結皮時導致內襯同物料結皮一起落人預熱器內。

(2)旋風簡內筒燒損掉下殘片造成的堵塞，主要發生在最末兩級旋風筒。以末級最為嚴重。另當該級旋風筒有并列兩個時，若其中一個內筒燒扁，則并列的另一個旋風筒通過的風和料就相應增大，平衡被打亂也易導致堵塞。

(3)翻板閥本身結構不好，因高溫烤燒而變形，配重不當或者因結皮嚴重，閃動不靈活甚至卡死而堵塞下料管。

3、操作因素

(1)投料不及時。當分解爐點火后燃料已正常燃燒，達到投料溫度 (900℃)時，一定要及時投料，否則易造成因預分解系統溫度超高而結皮堵塞。

(2)喂料量與窯速不同步。當窯運轉不正常，熱工制度不穩，需慢轉窯時，若減料不及時，很容易因喂料量與窯速不同步，造成物料在窯尾煙室堆積，這時即使回轉窯仍在運轉，但堆積在窯尾的物料不能夠很快地輸送出去，易在煙室與窯連接處形成棚料現象。造成煙室及上一級預熱器堵塞。

(3)排風量過大或過小。當排風量過大時，固氣比降低，氣流溫度升高，易形成由疏松到堅實的層狀覆蓋物，造成結皮堵塞；當排風量過小時，風速降低，難以使料團沖散，易形成塌料堵塞或水平管道堵塞。

(4)窯、爐風量分配比例不當。由于崗位工對窯尾縮口閘板開度和人分解爐三次風閘板開度調節不當，導致窯、爐風量分配不合理，若窯尾縮口或分解爐人口風速過低或過高，容易造成物料在預分解系統內結皮、棚料或塌料，堆積堵塞。

(5)開停窯時排風量過小。因故需止料停窯時，排風量不能大幅度減小。若大幅度減小，易造成物料因風速過低沉積在水平管道內。重新開窯投料時，開始排風量也小，堆積在水平管道內的物料不能被順利地帶走，隨著下料量的不斷增加，堆積的物料越來越多，嚴重時導致堵塞。或投料時由于投料少，如果不調節翻板閥，仍是處于較高投料量時的狀態，也很容易造成塌料，大量塌料會造成預熱器堵塞。

(6)窯爐操作不協調。回轉窯和分解爐的操作不能前后兼顧，片面強調窯內通風或系統負壓，兩者協調不好，很容易造成高溫結皮、積料、棚料、塌料堵塞預熱器。

(7)崗位工責任心不強。有時由于預熱器的自動吹風及溫度、壓力儀表失靈，崗位工未能手動噴吹并定時巡回檢查、活動各級排灰閥。當預熱器出現異常時，未能及時發現和處理，導致系統堵塞。

4、設計不合理易造成的堵塞

如果系統存在工藝設計不合理狀況。如預熱器系統水平連接管道過長或連接管道角度過小：各級預熱器的進風口高寬比較小：預熱器錐體的角度較小；預熱器內筒過長；預熱器砌內襯時，

錐體底部留有容積倉等，先天的不足均易造成堵塞的事故。

三、預熱器堵塞的處理

中控窯操作員在確認堵塞后，立即止料、停止分解爐喂煤并減窯頭喂煤、慢窯，視堵塞情況決定是否止窯頭喂煤，并及時報告相關領導和現場負責人。迅速組織清堵人員、工器具到達現場，制定清堵方案，處理越快，越容易清堵，如物料溫度下降結塊，則更難處理。

1、捅堵可用高壓空氣吹或高壓水槍噴射，遵守預熱器清料安全操作規程。

2、清堵時，注意先下后上的原則，使捅下的物料及時排走。注意安全，從下到上依次開孔，依次作業。只準單孔作業，要保證電纜設備及捅堵人員的安全，任何人不準正對捅料孔，現場負責人要安排好作業人員，有序進行，現場要忙而不亂，防止塌料噴出傷人。窯尾排風機、高溫風機、窯頭引風機要連續拉風，保持較高負壓。

3、清堵完畢后，要對系統進行檢查，確保各級旋風筒錐體部位、撒料板，翻板閥等處干凈完好，確保所有人孔門、捅料孔密封嚴密，各處壓力溫度恢復正常

四、預熱器堵塞的預防

1、中控操作方面

（1）在中控操作中，當發現錐體壓力波動較大(300-500Pa)時，或壓力逐漸減小時，應及時通知巡檢工或崗位工5min之內

快速到達該部，進行確認，確認部位以錐部為準，不可盲目開錐部檢查門，可通過其他途徑入投球孔和測壓管孔進行確認。一旦確認堵料要立即做止料操作。

（2）當某些部位確認難度較大，巡檢工或崗位工5min之內未確認，中控應進行止料操作。

（3）當中控界面操作數據可判斷堵料時，如壓力和溫度明顯變化時應立即進行止料操作再由現場確認。

（4）投料期間，回灰嚴禁入窯，防止升溫期間和投料期間未燃盡的煤粉重新帶入預熱器內燃燒，造成局部高溫。

（5）加強操作員責任心和技能，密切關注關鍵參數，不可存在僥幸心理。

2、工藝方面

(1)把握好進廠原燃材料質量關，加強內部管理。提高煤粉質量，要求降低煤粉細度到10％以下，降低煤粉水分到 1.O％左右。避免用劣質煤和高硫煤。減少或避免使用高硫和高氯的原料，這是減少結皮的前提。采取優化配料，調整熟料率值，保持液相量在24％-27％。建議熟料采用“兩高一中”配料方案，使燒成物料軟而不粘，硬而不散。

(2)加強對預熱器耐火材料的管理，運行期間定期監控預熱器外筒溫度，梳理耐火材料損耗臺帳，為檢修做好依據。

(3)穩定生料成份，控制窯尾煙室和分解爐各級預熱器出口溫度等，防止局部過熱。防止爐內不完全燃燒和還原氣氛形成，

當料子難燒，不可硬燒和控制過高的分解爐及五級下料物料溫度，五級筒溜子溫度嚴格控制≤880℃ 。

(4)在頻繁結皮容易堵塞或者曾發生過堵塞的部位。合理增設捅料孔、空氣炮，安裝監測預警裝臵，巡檢或崗位工定期清理結皮等。在各級預熱器及分解爐工作面，配備清堵的氣管，鋼釬，鐵錘。停窯時，對預熱器系統檢查，修補澆注料脫落處，檢查處理內筒掛片。清理平行管道積灰，做好各級預熱器及翻板閥漏風點的密封。確保系統工藝穩定。

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