水泥技术|回转窑生产线工艺事故分析与对策

   日期:2017-08-22     来源:建材之家    作者:防水之家    浏览:60    评论:0    
核心提示:回转窑因检修、操作和管理不当,时常出现生产工艺事故,不仅给企业造成经济损失,而且增加岗位人员的处理工作量,甚至造成人员伤亡。因此,认真分析事故原因,制定防范措施,防止类似事故的再发生是十分必要的。本文列举4个工艺事故产生的原因、处理及措施。 1 窑尾吐灰事故   1.1 事故过程   2006年1月,某厂1500t/d生产线(带三级预热器)大修后,窑运行不正常,在检修后运行的l个月中,停窑10多次
防水之家讯:回转窑因检修、操作和管理不当,时常出现生产工艺事故,不仅给企业造成经济损失,而且增加岗位人员的处理工作量,甚至造成人员伤亡。因此,认真分析事故原因,制定防范措施,防止类似事故的再发生是十分必要的。本文列举4个工艺事故产生的原因、处理及措施。

1 窑尾吐灰事故
1.1 事故过程
2006年1月,某厂1500t/d生产线(带三级预热器)大修后,窑运行不正常,在检修后运行的l个月中,停窑10多次,平均台产由正常生产时的70t/h下降到59t/h。在实际生产中,每当中控员增加生料喂料量时,预热器和回转窑结皮严重,篦冷机内结料柱,熟料质量大幅下降。在处理料柱时,因篦床上的物料厚度增大,造成篦床和活动梁损坏,致使篦床漏料,篦床下的拉链机负荷加大,拉链机拉断。与此同时,窑尾时常出现吐灰现象,喂料量越大,吐灰越严重,严重污染窑尾现场环境,并对窑尾电缆安全构成威胁。

1.2 原因分析
1)由于大修时对土建施工计划不完善,没有明确土建质量监管内容和责任人,造成C3和C2顶部、窑尾密封以及分解炉膨胀仓等处出现漏风现象,系统压力上升(C3达-8000Pa,大修前为-7400Pa)。因在大修时对计量和热工仪表进行了校验,中控员对这些仪表大修前后误差的变化没有引起足够的重视,未建立新的平衡,造成用煤不合理,窑内飞砂大,系统温度上不去,限制了喂料量。

2)由于部分空气炮和篦冷机的部分篦床不工作,加剧篦冷机结料柱的可能,造成窑况不正常,也严重威胁到篦冷机系统设备的安全运行。

3)由于锚固件选择错误(比设计高出100mm),造成窑尾烟室斜坡的浇注料平面比设计高出100mm。在增加喂料量时,C3下料管容易被堵死,加上下料室板浇注尺寸错误,造成窑内通风受阻,导致结后窑圈严重,窑尾频繁吐料。这是影响该起事故发生的关键原因。

1.3 改进措施
1)及时对预热器、翻板阀、管道和检查门等部位进行堵漏处理,减少漏风对窑运行的影响,确保温度和压力恢复到正常操作状态。

2)拆除窑尾烟室斜坡和下料室板的浇注料和锚固件,按照设计要求,重新焊接锚固件和浇注浇注料。开窑后,生产线很快恢复正常,随后的3个月中,窑的运转率和台时产量恢复到正常水平(3个月平均运转率超过98%,平均台产达到72.98t/h)。

3)为防止类似问题的出现,制定了回转窑检修质量监管和验收管理制度,定期标定、校验各种仪器和仪表,确保计量准确。在制定检修计划时要明确质量监管和验收责任人,对于需要更换浇注料和耐火砖的部位,要严格按照图纸和技术要求施工。对于检修质量的验收要有记录,要求检修方和验收方签字确认,对于不符合质量要求的,应及时返工,直到合格后方可投入使用。检修工作结束后,要将检修实施计划和验收资料整理存档。

2 结蛋事故
2.1 事故过程
2006年7月,某厂1500t/d生产线运行5个月后,在临时停窑检修时发现三次风管风量调节阀损坏严重,如果更换该阀,需要停产l5d。由于当时没有备件,为保证生产,采取在调节阀前砌筑一道耐火砖挡墙,其高度与风管半径相同。采取上述措施后,回转窑投入正常运行。但30d后,窑内出现结蛋现象,熟料产质量下降严重,熟料3d抗压强度由30~31MPa下降为25~27MPa。

2.2 原因分析
1)三次风管调节阀出现损坏后,由于经受高温和碱侵蚀,其后期的损坏速度进一步加快,而中控员对此估计不足,还是按照老的操作习惯调节三次风管的开度,使得三次风逐步增大,窑内通风逐步下降,造成窑内热工平衡制度慢慢被破坏,形成还原气氛。

2)在事故发生前,由于生料磨检修,造成生料供应紧张,为此,人为放宽出磨生料的细度控制,200μm筛余超过4.5%,同时煤粉细度波动较大,时常超标(控制指标<10%,有时超过12%左右)。

3)在出现结蛋现象前,窑时常出现结皮现象,造成生料投料量出现波动,这时中控员还是采用正常生产时的操作方法,提产速度过快,加剧窑内还原气氛,为结皮结蛋创造了条件。这是结蛋的主要原因。

2.3 改进措施
1)控制生料储库内的生料储存量,便于及时调整生料配料方案。适当提高生料KH和n,降低熔融性成分含量。同时严格控制出磨生料的细度200μm筛余<4.0%;煤粉的细度控制<10%,含水量<1%。

2)在处理结蛋期间,生料的投料量按照正常生产时的中下水平控制,同时控制分解炉的CaCO3分解率(适当降低分解率,控制在85%左右),窑速适当加快,以便加快结皮和结蛋的处理。

3)安排人员24h在篦冷机处值班,以便及时处理进入篦冷机的结蛋。较小的结蛋可用人工捣碎;较大的结蛋,则采用炸药爆破处理,尽量避免因停篦冷机造成频繁停窑,以稳定窑的热工制度。

4)考虑到三次风管风量调节阀的损坏状况,在结皮、结蛋处理结束后,生料成分恢复正常配料,窑的操作要以稳定控制为主,严禁人为快速提产。在出现窑况变坏时,应尽快减料;在窑况好转时,必须做到慢提产,以便保持热工制度的稳定。

2.4 效果
采取上述措施后,尤其是统一各级人员的操作思路后,窑很快恢复正常。尽管严格控制生料投料量,短时间台时产量略有下降,但随后2个月的生产中,回转窑运转率分别为86.97%和94.56%(第2个月的平均台产70.50t/h)。

3 煤磨电除尘器燃烧事故
3.1 事故过程
2006年冬季,因连续出现雨雪天气,造成露天堆场的原煤潮湿,使得某2000t/d生产线的煤磨产量大幅下降,同时还使煤磨电除尘器出现结露、灰斗堵塞现象。此时,中控员发现第二电场电压较低,随即停机。打开检查门后,发现电场内煤粉已经燃烧,灰斗内煤粉满仓,表层煤粉有火星,且温度较高。随后组织人员进行处理,并做好停窑准备工作。该起事故不仅造成停窑31h,损失煤粉超过20t,而且造成严重的环境污染。

3.2 事故处理
1)事故发生后煤磨系统停机,停除尘器风机,关闭电除尘器检查门和风机闸门。由于煤磨电除尘器内着火面积较小,不需要开启CO2灭火系统,开通排灰通道,将电除尘器灰斗下的螺旋输送机反转,使煤粉从排灰通道排放到煤磨房外,同时用消防水袋对排出的着火煤粉进行喷水,防止煤粉二次燃烧,直到电除尘器灰斗内煤粉排完。

2)检查煤粉仓情况。由于煤粉仓没有着火,要求尽快将仓内煤粉用完,并做好停窑的准备工作。

3.3 事故原因分析
1)当除尘器灰斗出现堵塞时,入煤粉仓的煤粉量将大幅下降,据此很容易判断煤磨电除尘器灰斗是否堵塞。该起事故发生前,有关人员没有及时作出判断和采取措施,因此留下隐患。

2)由于该煤磨电除尘器为2电场4灰斗结构,在发生着火事故时,第一电场工作正常,第二电场因结露造成煤粉堵塞。由于原煤潮湿,煤磨台时产量大幅下降,煤粉仓内料位较低。为避免停窑,操作人员主观上想尽快将煤粉仓加满后再停煤磨处理,这也给煤粉在电除尘器灰斗内聚积创造了条件。

3)灰斗内煤粉聚积到一定程度后,靠近电除尘器的阴极框架,第二电场的二次电压下降,电流上升,出口粉尘排放增加,如果这时停机处理,事故还是可以避免的。但继续开机生产,随着灰斗内煤粉不断增加,当出现拉弧现象后,引起煤粉着火,最终导致事故的发生。

3.4 改进措施
1)修订操作规程,将防止煤粉燃爆管理纳入其中,同时建立煤磨火灾事故应急救援预案。组织管理人员和操作人员对煤磨消防管理知识培训,提高对煤粉燃爆安全意识。

2)要求巡检人员每小时对煤磨电除尘器灰斗和煤粉仓的下料情况进行检查,尤其是雨雪天气要增加巡检频次,发现堵塞现象,煤磨系统立即停机,及时组织清理。

3)定期对煤磨消防系统进行检查,及时更换CO2泄漏的钢瓶、失效消防水袋和过期灭火器,在出现意外时,能及时采取措施,确保煤磨生产安全。

4)定期组织煤磨火灾事故预案应急演练,提高对事故应急反应能力,将事故损失降低到最低限度。

4 粗细分离器爆炸事故
4.1 事故过程
某厂2000t/d生产线正常生产过程中,因DD型分解炉喂煤秤测量轮皮带脱落,引起喂煤秤跳停,造成生料停喂。20min后,喂煤秤修复,中控员启动炉喂煤秤,准备升温投料。此时,煤磨风机风门阀板开度为11%。因生料立磨处于避峰停机状态,来自窑尾含有不完全燃烧煤粉的烟气大量进入煤磨在磨内燃烧,造成磨头下料管被烧红,致使出煤磨的烟气温度超145℃以上(温度仪表最大量程l45℃),烟气中CO浓度超量程(量程为0.5%),同时发现粗粉分离器下部的粗粉螺旋输送机内的煤粉中有暗火。随后,粗粉分离器泄压阀冲开、旋风除尘器防爆阀和泄压阀冲开。事故发生后,中控员立即停煤磨和煤磨电除尘器,系统停电,组织人员灭火,15min后火灾被扑灭。

4.2 事故原因分析
1)为防止煤磨系统着火,该厂操作规程中明确规定,在生料立磨系统停机时,窑系统若止料,则煤磨必须止料停车。事故发生时,煤磨操作员没有严格执行规程,只是对煤磨减产运行。

2)在生料断料故障被处理后,启炉喂煤秤时,由于喂煤秤的罗茨风机输送管道内残留较多煤粉,管道压力较大,最大达到90Pa(正常值为40~45Pa),且持续时间较长,分解炉出口温度从880℃突然升高到1150℃,整个预热器系统出现瞬时正压,造成带有大量不完全燃烧煤粉的烟气由旁路进入煤磨系统,引起磨内煤粉着火、燃爆。

4.3 改进措施
由于这是一起违章操作事故,说明中控员对操作规程熟悉掌握不够。事故发生后,除进行事故分析和追究责任外,组织中控员进行操作规程的学习与考核,并举一反三,分期分批组织其他岗位人员熟悉操作规程再学习和考试,提高员工按章操作的能力,杜绝违章操作。

5 结束语
1)随着水泥生产设备的大型化,多数岗位采用巡检工替代岗位工,其职责范围扩大,对其业务知识要求也越高。根据多年的调查,事故多数是操作规程不完善,对操作人员的培训不够,对操作规程理解上产生偏差所致。因此,完善岗位操作规程,经常对岗位操作人员进行业务培训与考核,尤其是新建水泥企业,尽快使岗位人员熟悉掌握操作规程显得十分重要。

2)加强对巡检工的管理,做到日常巡检到位,巡检记录及时、准确,养成发现问题及时处理和汇报的习惯,将事故隐患消灭在萌芽状态,确保生产安全。

3)一些企业的煤磨自动灭火系统损坏及CO2钢瓶无气等,给安全生产造成隐患。因此,定期对消防设备进行检查,确保消防设施始终处于有效状态显得十分重要。

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