高壓二氧化碳氣體消防滅火設備

一、火災報警系統(tǒng)的設計

　　煤粉制備系統(tǒng)火災重點發(fā)生部位主要有四個區(qū)，分別為收塵器，窯頭煤粉倉，窯尾煤粉倉，煤磨至熱風管，通常將這四個部位化分為四個保護區(qū)共同采用一套二氧化碳全淹沒組合分配系統(tǒng)對防護區(qū)進行保護。當其中任一保護區(qū)內溫度超標（75→80℃），或一氧化碳濃度超標（500ppm,開關量信號有中控室DCS提供）時，聲光報警，消防負責人員按需要人工開啟1-2瓶二氧化碳藥劑對保護區(qū)進行降溫處理，溫度即可恢復正常，生產設備可以正常投入使用;當溫度超過二級報警溫（200℃，）或一氧化碳超標（500ppm，可調）且溫度超過80℃時，進行二級報警，消防主機發(fā)出指令，啟動二氧化碳滅火系統(tǒng)對保護區(qū)進行滅火降溫，警鈴報警提醒現場人員及時撤離。

　　 該氣體滅火系統(tǒng)在有人值班的情況下，可將氣體滅火控制器的狀態(tài)設置為手動狀態(tài)，若出現火災情況，可以按下手動啟動按鈕，人工啟動氣體滅火系統(tǒng)對保護區(qū)進行滅火：當該系統(tǒng)處于無人值班的情況時，可以將氣體滅火控制器狀態(tài)設置為自動狀態(tài)，系統(tǒng)將自動完成檢測，滅火等一系列動作。

　　由于各保護部位的粉塵濃度特別大，因此，該系統(tǒng)的火災探測就不能采用常軌的煙溫配合探測，而采用感溫探測器和一氧化碳濃度探測器配合使用。

　　煤粉制備系統(tǒng)工藝流程 大致是這樣的：

　　 原煤經原煤倉，定量給料機喂入煤磨系統(tǒng)，在磨內進行烘干與粉磨，煤粉由出磨氣體帶入煤磨動態(tài)選粉機，分離出的粗粉返回磨頭再次粉磨，細粉隨氣體進入高濃度煤磨專用袋式收塵器，收集下的煤粉送人帶有荷重傳感器的煤粉倉。煤粉制備系統(tǒng)利用窯尾廢氣作為烘干熱源。

　　煤粉倉下設有分解爐及窯頭喂煤計量系統(tǒng)，計量后的煤粉氣再輸送到窯尾分解爐燃燒器和窯頭多通道煤粉燃燒器。

　　 袋收塵進口風溫太高時，（進口風溫控制在70-80℃可調），要適當降低磨出口風溫，袋收塵進口風溫太低（?65℃）時，有可能導致結露和湖袋，應適當提高磨出口風溫。

　　 正常情況下出口風溫略低于進口風溫，若高于進口風溫且持續(xù)上升，判斷袋收塵內著火，應迅速停止主排風機，關閉袋收塵進出口閥門，采取滅火措施：若出口風溫低進口風溫比正常時差值大且差壓上升，判斷為袋收塵漏風應立即通知巡檢員檢查處理。保持袋收塵出口風溫不要太低，以防結露糊袋。

　　若出現異常持續(xù)升溫，應通知巡檢人員檢查。根據溫升和現場檢查情況，可采取及時投用二氧化碳滅火裝置，防止錐部溫度繼續(xù)升高的措施。

　　 通常情況下， 煤磨系統(tǒng)正常參數控制范圍為：

　　1) 煤磨進口正常熱風溫度：240℃-300℃，可調；

　　2) 煤磨出口正常氣體溫度：65℃~80℃，可調；

　　3) 煤磨袋收塵入口溫度：小于80℃，可調；

　　4) 煤磨袋收塵出口溫度：65～80℃，可調；

　　5) 煤磨主排風機進口風溫：65～70℃，可調；

　　二、煤粉制備的火災危險性分析及防火防爆措施

　　 煤粉容易燃燒。煤粉是煤的微小顆粒，其比表面積要比普通煤的比表面積大的多，當煤粉于空氣完全接觸后，在滿足燃燒三要素（可燃物，點火源，助燃物）的條件時，極可能引起火災或爆炸。

　　 煤粉懸浮在空氣中，達到一定的濃度后，就形成爆炸性混合物。根據相關科學實驗數據表明，煤粉的爆炸下限濃度為45g/m3,上限最高可2000g/m3，該幅度相當的大，當煤粉的濃度處于300g/m3-400g/m3時，爆炸危險性最高。

　　1）設置防爆閥和防爆門。在煤粉制備系統(tǒng)的管道上設置防爆閥，在發(fā)生火災時，能夠將管道內形成的高壓氣體及時的排出，防止形成爆炸事故，防爆閥及防爆門數量安設計規(guī)范要求進行；

　　2）在煤粉制備的煤粉倉，旋風機等處設置防爆門，防爆門數量按照設計要求；

　　3）在煤粉制備的煤粉倉，收塵器錐部（一個收塵室一個溫度探測器），磨機進、出風口等重點處設置溫度探測器，隨身監(jiān)測溫度的變化，防止出現高溫引起火災。

　　4）當保護區(qū)內溫度或一氧化碳濃度出現超標是，安裝于現場的聲光報警器發(fā)出警報，消防管理人員應立即到現場進行二次確認，情況屬實則立即進行手動降溫處理。（這點很重要），這樣，既不影響生產，又可以防止火災的出現。

　　若無溫度異常及一氧化碳濃度超標，則將火災報警控制器“消音”、“復位”

　　5）在警鈴報警后，說明現場情況比較危險，消防管理人員應立即趕到現場進行二次確認，若現場溫度數控顯示儀表顯示嚴重超標（200℃），則立即按下現場緊急啟動按鈕，實施滅火降溫處理。并即刻從安全疏散通道撤離現場。

　　6）若有關現場人員肉眼觀測到某一保護區(qū)出現火災，在條件允許的情況下，按下現場二氧化碳啟動按鈕實施滅火；若條件不允許，則立即通知消防人員啟動二氧化碳滅火裝置或本人即刻按下火災報警控制盤上相應區(qū)域二氧化碳啟動按鈕實施滅火。

　　7）管理人員臨時離開時，應將火報警控制器上的“手動”-“自動”選擇開關置于“自動”狀態(tài)，火災報警控制系統(tǒng)自動監(jiān)測現場溫度及一氧化碳濃度，在控制參數嚴重超標時，火災報警控制器自動發(fā)出命令，開啟二氧化碳滅火系統(tǒng)，實施降溫滅火。

　　8）關于報警溫度的說明：

　　原因1：一般情況下，由于水泥廠煤粉制備設備所采用的燃點在400℃以上，但是有些地區(qū)采用的當地煤作為燃燒物，燃點在250℃左右，因此，二級報警溫度設置在兩個燃點以下，為200℃。

　　原因2：煤粉制備設備正常的生產工藝溫度在65-70℃左右（磨機進口溫度例外，在250℃左右），為了不影響正常工作，一級報警溫度稍微提高5-10℃，在80℃左右。

　　綜上兩點：報警溫度設置為一級80℃，二級為200℃較為合理。

　　煤粉制備主要報警參數

　　1）收塵器報警參數：（在不同季節(jié)、工藝要求等情況下，可適當調整報警溫度及一氧化碳報警濃度）

　　收塵器出口處應安裝一氧化碳濃度探測器，報警上限濃度為0.5%，

　　收塵器錐部應安裝溫度探測器，一級報警溫度為80℃；二級報警溫度為200℃；（說明：一個錐部為一個收塵室，劃分為一個探測單元。）

　　2）煤粉倉報警參數：

　　煤粉倉頂部（一氧化碳比空氣輕，向上移動）安裝一氧化碳探測器，報警上線濃度為: 0.5%。

　　煤粉倉頂部（熱空氣比正?？諝廨p，向上移動）安裝兩只溫度探測器，其中一級報警溫度為：80℃；二級報警溫度為200℃。

　　三、關于噴嘴安裝位置及特殊要求的說明：

　　1）由于收塵器為6個收塵室，因此每個上安裝一個噴嘴比較合理。

　　2）噴嘴必須采用帶防塵罩且可自動復位的噴嘴：在以往的煤粉制備火災案例中，由于噴嘴采用非防塵噴嘴，噴嘴因粉塵長期落入到噴嘴的噴孔及管道內，在火災時二氧化碳藥劑不能順利噴入防護區(qū)內部，引起嚴重的火災事故和二次爆炸事故，同時，由于噴嘴采用不可恢復型，在后期的維護過程中，維護人員必須將這個管道拆除下來，進入到保護設備內部進行恢復，由于煤粉制備設備內部有大量殘存的一氧化碳氣體，這樣無形中增加了維護人員的危險性，且應恢復大量時間。

　　3）防塵噴嘴的安裝，前端管道在進入保護設備之前，高壓管道上安裝活接頭或法蘭，方便現場管理人員在特殊情況下檢查噴嘴出口的暢通性，防止噴嘴堵塞。

  　　4）由于煤粉倉是帶有荷重傳感器，煤粉倉內煤粉重量不同時，煤粉倉會發(fā)生位移，所以在煤粉倉的倉頂的主管道上應該用撓性軟管進行連接。

　　四、其他部件安裝位置及相關說明：

　　1）一氧化碳報警濃度：500PPM(可調)

　　2）溫度探測器（PT100）報警溫度：一級報警溫度80℃，二級報警溫度：200℃（可調），收塵器每個灰斗安裝一個PT100，每個煤粉倉倉頂安裝2個PT100溫度探測器。

　　3）二氧化碳噴灑條件（自動）：溫度超過200℃，開啟閥門，噴灑二氧化碳藥劑：

　　4）火災報警控制器內部安裝一氧化碳開關量信號接受口，一氧化碳信號有一氧化碳分析儀表（或DCS系統(tǒng)）提供

　　5）聲光及警鈴安裝在收塵器，煤粉倉附件項目位置，每個防護啟動按鈕其中一套安裝在鋼瓶間內或氣體滅火控制器附件，另外一套安裝在中控室內，由于在火災條件下，可能應較危險而不能使用現場啟停按鈕，故在中控室內操作比較安全，同時由于煤粉制備設備長期沒有人員值班，火災時因中控室距離現場比較遠，不方便到現場去啟動，因此中控室室內安裝一套啟動設備是十分必要的。

　　 在整個煤粉制備設備正常運行過程中，均會出現間歇性的溫度超高現現象，在此情況下，手動打開溫度異常區(qū)域的二氧化碳選擇閥，手動開啟1-2瓶二氧化碳，開始對溫度異常的區(qū)域進行降溫，置換已經打開的選擇閥手動復位即可。

　　6）火災報警控制主機安裝在值班室內；

　　7）溫度數顯儀安裝在值班室內：（主要方便現場人員及時了解各個保護區(qū)域的溫度，在緊急情況下實施滅火）

　　8）啟停按鈕安裝在值班室內及中控內：（主要方便現場人員及中控人員在第一時間內，緊急情況下實施滅火）

　　9）一次報警設備安裝在現場醒目位置（聲光報警器，提醒現場人員，告知保護區(qū)域內出現異常，）二次報警設備安裝在現場醒目位置（警鈴報警，二次報警后，二氧化碳滅火啟動，提醒現場人員及時撤離現場）

　　10）感溫探測器安裝在保護區(qū)內的氣體區(qū)域，采集保護區(qū)內部的氣體溫度；嚴禁將信號采集設備安裝在管道或設備的拐彎及急速變徑處，防止信號采集設備處于氣體流動的流區(qū)域內，采集到的信號失真；

　　五、火災條件下啟動滅火設備：

　　1）在現場有人值班的情況下，火災報警控制器置于“手動”狀態(tài)，當值班人員發(fā)現有異?；蚧馂臅r，可將火災報警控制器打到“自動”狀態(tài)，實施滅火

　　2）在現場無人員情況下，火災報警控制器置于“自動”狀態(tài)，若出現異常，火災報警系統(tǒng)可以自動完成監(jiān)控及火災情況下的自動滅火。

　　煤粉制備系統(tǒng)中風機與消防聯動，在火災情況下，火災報警控制器強制關閉風機二氧化碳滅火系統(tǒng)啟動實施滅火。