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一起脱硝氨水在分解炉内爆炸事故的分析及预防

2019-08-05

2015  5  22  6:37:50,某公司 3 号窑发生爆炸事故爆炸持续时间约 2s 事故造成重约 6t 的两扇窑门平直飞出其中一扇门飞出 20 余米另一扇门飞出卡在余热发电 AQC 炉与喷煤管之间 喷煤管后退 5m,送煤管道折断移位分解炉鹅颈管顶部部分浇注料迸出;3 号生产线从窑系统至生料制备和废气处理系统全部出现正压冒尘 事故引发次生事故喷煤管送煤管道折断引起煤粉大量外泄受窑头高温气体喷出影响煤粉被引爆但爆炸威力有限现场没有受到破坏据目击者反映窑头出现类似蘑菇状烟尘 于事发现场没有人员所幸无人员受伤

生产线基本情况

该生产线于 2008 年开工建设,2009 年 3 月建成投产 回转窑 Φ4.8m×74m 双系列 5 级预热器+TDF分解炉 设计产能 5 000t/d 投产后日产量约 5 800~ 6 200t/d 生产线脱硝工程采用 SNCR 脱硝技术,2014 6 月投入使用,NOx 排放浓度400mg/Nm3

爆炸物的确定

    1. 原燃材料的化学分析

这起事故在回转窑系统内部产生由于没有可靠的监测仪器和监测手段所以我们采用排除法进行分析

回转窑系统正常生产使用的原燃材料为石灰石石英砂选矿污泥页岩和铁尾渣 燃料使用的是烟煤 脱硝还原使用的是鲁南化肥厂生产的浓度为 20%的氨水 生料熟料及窑灰化学分析见表 1,煤的工业

27.5MPa 对比分析后发现 该线生料和熟料成分正而且熟料结粒正常没有黄心料不会影响到熟料强度的发挥 后观察生产数据发现熟料 fCaO 含量有持续低于 1.0%的现象生料立磨停机后窑尾废气中SO2 排放浓度在 50~100mg/m3 比正常排放值高 2~3

从烟室插入钢管烧 3min 拔出钢管钢管上有

一层 5mm 厚生料硬壳硬度不高但颜色淡黄 取样送化验室做分析,SO3 含量在 8.5%左右因此怀疑 SO3 CaO 形成 CaSO4 降低了熟料的有效 KH 在熟料fCaO 含量低于 2.0%的情况下 逐步提高熟料的 KH 值到 0.95 ±0.02  熟料 3d 抗压强度稳定在 31  33MPa

4 

增加充气下料智能双循环控制箱后生料均化库均化效果提高控制箱投运前后随机抽查一天入窑生料瞬时样 KH 值波动情况见表 1

1 控制箱投运前后生料瞬时样 KH 值波动情况

 

时间

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

标准偏差

投运前

1.04

0.99

1.06

1.04

1.10

1.08

1.08

1.07

1.05

1.04

1.11

1.08

0.033

投运后

1.04

1.07

1.06

1.06

1.07

1.07

1.06

1.06

1.06

1.05

1.05

1.04

0.013


由表 1 可知入窑生料 KH 值的标准偏差下降了0.02,窑况更稳定熟料 fCaO 含量升重窑台时产量及窑电流都非常稳定 即使生料立磨停机6h,入窑生料的 KH 值也仅增加了 0.02,熟料结粒正常基本消除了黄心料现象 熟料 3d 抗压强度波动范围由去年的 3~5MPa 减小到 2.0MPa 之内

5 月 15 日进窑检查窑皮厚度基本在 200mm 左

长度 19m,窑皮平整分布合理 预热器岗位反映烟室结皮变少变易于清理  30min 全部清理干 在正常生产中预热器各级压力波动小 200Pa,C4 翻板阀动作正  3d 抗压强度均31.9MPa,28d 抗压强度均 55.6MPa  P·O42.5 水泥时熟料掺入比例下 8 %,吨水泥生产成本下10 元以上

 

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