在水泥生產(chǎn)工藝流程中有多處需要使用到氣體分析技術(shù)來輔助生產(chǎn)提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量以及避免　事故的發(fā)生。它們分別是在煤粉制備的煤粉倉以及窯尾煙室中的氣體分析與監(jiān)測。在不同環(huán)節(jié)，分析與監(jiān)測的氣體不同，目的也不同。　　

我們將在文章　部分介紹窯尾煙室中的氣體分析與監(jiān)測，第二部分介紹煤粉倉的氣體分析與監(jiān)測。

０１窯尾煙室中的氣體分析與監(jiān)測

氣體分析儀是通過在線連續(xù)提取、處理和分析窯尾煙室（或煤磨出口）中的氧氣（Ｏ２）、一氧化碳（ＣＯ）、一氧化氮（ＮＯ）的百分含量，來實(shí)時(shí)監(jiān)測水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒狀況。

對窯尾煙室中的氣體進(jìn)行分析監(jiān)測的意義　　

因?yàn)樗嗷剞D(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒情況直接關(guān)系到水泥熟料的產(chǎn)量、質(zhì)量、原燃料的消耗和綜合成本。如果窯內(nèi)煅燒溫度過高或熱工振蕩過大，不僅會(huì)大量消耗燃煤，甚至還會(huì)損害窯襯；如果煅燒溫度過低，就會(huì)造成熟料的夾生料，嚴(yán)重影響水泥熟料的質(zhì)量。

一方面，窯尾煙室氣體分析儀的合理使用，可以幫助中控操作人員實(shí)時(shí)了解窯內(nèi)的煅燒狀況和燃煤的ｗａｎ全燃燒狀況，指導(dǎo)操作人員及時(shí)采取相應(yīng)措施：如根據(jù)一氧化碳的含量，來實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)窯頭的噴煤量和送風(fēng)量，以便使燃煤wan全燃燒，獲得　大限度的熱效率，節(jié)省能源消耗；

另一方面，窯尾煙室氣體分析儀還有利于中控操作人員對整個(gè)煅燒過程信息做出整體的了解和綜合判斷，從而指導(dǎo)下一步的操作，做到有的放矢。

０２煤粉倉中的氣體分析與監(jiān)測

煤粉以其具有分散性、懸浮性、易燃性及便于運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)作為原料廣泛地應(yīng)用于電廠鍋爐、水泥行業(yè)、新型煤粉工業(yè)鍋爐等燃燒設(shè)備中。與原煤相比，煤粉粒徑小、比表面積大，表面能高，具有一定的爆炸性。作為煤粉制備、儲存和供給的重要設(shè)備的煤粉倉，如果防爆措施不到位，不僅影響設(shè)備的正常運(yùn)行，還可能造成財(cái)產(chǎn)損失和人身傷亡，所以有必要認(rèn)識煤粉爆炸機(jī)理，并對使其發(fā)生爆炸的因素予以控制，這其中就少不了對氣體進(jìn)行分析與監(jiān)測。

煤粉特性及爆炸機(jī)理

煤粉是經(jīng)過制粉系統(tǒng)機(jī)械破碎、篩分、干燥磨制后的燃料，是由尺寸不同、形狀不規(guī)則的顆粒所組成。煤粉的密度較小，新磨制的煤粉堆積密度僅為０．４５～０．５０ｔ／ｍ＆ｓｕｐ３；。煤粉顆粒很細(xì)，單位質(zhì)量的煤粉具有較大的表面積，在其表面可吸附大量的空氣，因此它和空氣結(jié)合在一起形成混合物，具有和流體一樣的性質(zhì)。煤粉爆炸是煤粉和助燃?xì)怏w（氧氣或空氣）的快速化學(xué)反應(yīng)。由于剛磨制的煤粉粒子帶有極性相同的靜電荷，具有吸附大量空氣的能力，比表面積能量過大，處于一種不穩(wěn)定狀態(tài)。這樣積存的煤粉受空氣中氧的作用，容易氧化放出熱量。當(dāng)散熱條件不好時(shí)，放出的熱一時(shí)無法散開，促使溫度急劇上升，引發(fā)周圍氣粉混合物爆燃，在短時(shí)間內(nèi)即可導(dǎo)致煤粉的爆炸，　大的爆炸壓力可達(dá)到０．２５０～０．３１３ＭＰａ。

影響煤粉爆炸的主要因素　　

通過對煤粉特性及爆炸原理的分析，在分析大量數(shù)量的前提下，根據(jù)生產(chǎn)實(shí)踐和試驗(yàn)研究，證明影響煤粉爆炸的主要因素有以下５點(diǎn)。

（１）煤粉的揮發(fā)分。一般來講，揮發(fā)分越高、發(fā)熱量越高、活性越高、活化能越低，越容易爆炸。揮發(fā)分Ｖｄａｆ＜６．５％，煤粉幾乎不爆炸，Ｖｄａｆ＞２５％時(shí)煤粉就容易發(fā)生自燃，爆炸的危險(xiǎn)性增強(qiáng)。

（２）煤粉細(xì)度。煤粉越細(xì)，與空氣接觸面越大，爆炸性也越大。當(dāng)煤粉粒度（煤粉等效直徑）ｄｐ＞０．１ｍｍ時(shí)，煤粉幾乎不爆炸，而當(dāng)ｄｐ＜７４μｍ時(shí)，爆炸的危險(xiǎn)非常大。實(shí)踐中常用細(xì)度來定量表示煤粉的大小，煤粉細(xì)度是表示煤粉中不同直徑的顆粒所占的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，通常是用標(biāo)準(zhǔn)篩進(jìn)行篩分，用留在篩子上的剩余煤粉量與總煤粉量的百分比表示。

（３）煤粉濃度。煤粉和空氣混合在一定濃度時(shí)，由于明火或煤粉沉積物自燃而引起爆炸。煤粉爆炸性隨著它在空氣中的濃度增大而變大，當(dāng)濃度增加到一定限度時(shí)，爆炸性又開始減小。

（４）介質(zhì)的含氧量。由于煤粉的自燃和爆炸均需要與氧氣發(fā)生反應(yīng)，所以介質(zhì)的含氧量也是影響煤粉爆炸的一個(gè)因素。煤粉的爆炸有　低氧濃度的要求。懸浮在含氧量大的氣體介質(zhì)中的煤粉，可爆性大并且爆炸力強(qiáng)。

（５）混合物溫度。煤粉空氣混合物溫度越高，爆炸的可能性越大。一般煤粉空氣混合物不宜超過一定的溫度。

煤粉的特性使得煤粉容易自燃甚至爆炸，這要求在煤粉生產(chǎn)和儲運(yùn)過程中做好防爆措施。煤粉倉一般設(shè)立在制粉系統(tǒng)和供粉系統(tǒng)中，是煤粉制備、儲存和供給的重要設(shè)備。

在煤粉煤質(zhì)一定的情況下，與煤粉倉自燃及爆炸相關(guān)的因素如下：煤粉倉設(shè)計(jì)與施工、煤粉倉日常維護(hù)和　技術(shù)保障設(shè)施。針對此因素，可采取以下措施來預(yù)防和處理煤粉倉自燃事故的發(fā)生。

煤粉倉日常維護(hù)操作主要有以下注意事項(xiàng)。

（１）煤粉倉應(yīng)定期降粉，清理積粉。

（２）注意煤粉倉的密封，防止空氣從未關(guān)嚴(yán)部分漏進(jìn)粉倉。

（３）規(guī)范定時(shí)巡查制度及實(shí)施情況，注意各處設(shè)備細(xì)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情，做好氣體濃度及溫度監(jiān)控，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)采取措施進(jìn)行處理。

技術(shù)保障設(shè)施

（１）惰性氣體保護(hù)系統(tǒng)。煤粉在煤倉中放置的過程中會(huì)不斷釋放ＣＯ、ＣＨ４等可燃?xì)怏w，為了防止可燃性氣體積聚、避免濃度超標(biāo)，可以采用惰性氣體例如氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣體，這樣既可以不斷稀釋可燃?xì)怏w的濃度，又能降低煤倉的氧含量。

（２）溫度調(diào)節(jié)監(jiān)控系統(tǒng)。煤粉倉要具備溫度調(diào)節(jié)措施，防止溫度驟變，　煤粉倉在一定范圍內(nèi)的恒溫狀態(tài)。

（３）滅火系統(tǒng)。煤粉一旦發(fā)生自燃，要充分利用滅火裝置。二氧化碳系統(tǒng)是常用的滅火裝置：加壓儲存的二氧化碳呈液體狀態(tài)，噴射出來氣化時(shí)的體積增大約４５０倍，能及時(shí)充滿粉倉，降低可燃?xì)怏w和氧濃度，二氧化碳?xì)饣€可吸收大量熱量，組織燃燒的蔓延。

（４）氣體濃度分析監(jiān)測系統(tǒng)。我公司自主研發(fā)的在線防爆氣體分析系統(tǒng)可在線實(shí)時(shí)監(jiān)測分析煤粉倉復(fù)雜工況下氣體，包括ＣＯ、Ｏ?、ＣＯ?、Ｈ?、ＣＨ?、ＣｎＨｍ等氣體濃度，含取樣單元、預(yù)處理單元、分析單元、標(biāo)定單元、控制單元等，也可以根據(jù)客戶需求定制。針對多個(gè)煤粉倉共用一套分析系統(tǒng)，我公司擁有豐富的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)和行業(yè)案例。

０３氣體分析儀在水泥行業(yè)的應(yīng)用

氣體分析儀在水泥行業(yè)應(yīng)用越來越廣泛，它可以提　益－通過優(yōu)化燃燒過程、節(jié)約能源和原材料；控制品質(zhì)－通過監(jiān)控特殊限制值，控制成品質(zhì)量；　運(yùn)行－防止火災(zāi)、爆炸；保護(hù)環(huán)境－監(jiān)測廢棄煙塵、防止排放超標(biāo)，所以在生產(chǎn)中要針對實(shí)際應(yīng)用的需要，考慮樣品、干擾及應(yīng)用條件，選擇合適的氣體分析儀器，才能得到準(zhǔn)確的分析結(jié)果。

０４我司產(chǎn)品

我司專　為水泥生產(chǎn)研發(fā)生產(chǎn)的　ＲＬ－６０２　型煤粉倉氣體在線監(jiān)測系統(tǒng)　／ＲＬ－６０２　型水泥窯過程成套分析系統(tǒng)，實(shí)時(shí)連續(xù)在線的監(jiān)測工況現(xiàn)場設(shè)備　環(huán)境氣體含量，為　生產(chǎn)保駕護(hù)航。