浅谈圆形煤场综合安全检测和治理的构想

浅谈圆形煤场综合安全检测和治理的构想

欧阳兴东

广州发展燃料港口有限公司510000

摘要：本文针对圆形煤场的存储煤炭过程中，产生的粉尘、有毒气体等实际情况进行研究，通过在圆形堆料场内布置粉尘在线监测系统、有毒气体在线监测系统、声光报警器装置、抑尘远程射雾器、LED显示装置，并利用综合控制单元进行系统融合，将各项功能糅合成圆形煤场粉尘及气体在线监测系统，探索圆形煤场综合安全检测和治理。

关键词：圆形煤场；粉尘浓度检测；气体毒性探测；粉尘治理

随着我国环保法的实施，煤炭存储行业面临大气环境污染治理的迫切问题，故逐渐越来越多企业，尤其是电厂或靠近城市边缘的煤炭企业，倾向于建设圆形煤场，以减少煤炭存储对环境的污染。现阶段，建设圆形煤场的企业，在大气环境治理方面仍然较为单一，或者纯粹简单建设抑尘设施。殊不知煤炭存储中，尤其是发生自燃情况下，产生大量一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有毒有害气体，却未有较好的预防控制。因此结合本企业已经建设的圆形煤场，切实对圆形煤场综合安全检测和治理进行构想。

一、圆形煤场的现状和安全生产需求

本企业圆形煤场是一座直径为φ120m，挡煤墙高度为20m，上覆钢结构网架，外部新鲜气流进入煤场内进行对流性气体置换较差。这种结构的圆形煤场对保护周围环境具有很好作用，但由挡煤墙和网架构成封闭的圆形煤场，特殊内部环境却比传统露天煤场要恶劣得多，主要表现在圆形煤场堆取料机堆料作业时煤流从20多米的高空直接冲落下来，扬起大量的煤尘；工程机械通过应急煤斗作业时也产生大量煤尘及柴油发动机产生的尾气难以扩散开，容易在圆形煤场内部区域形成、弥漫、集聚一片高浓度的含尘有毒气体，这些含尘气体不但主要含有碳、二氧化硅颗粒，而且还可能含有一氧化碳、二氧化硫、硫化氢等有毒气体。

鉴于燃煤粉尘在一定浓度工况下本身具有易燃、易爆的特点，且一氧化碳、二氧化硫、硫化氢对人体具有可能致命的毒性危害，所以所建设的圆形煤场粉尘及气体在线监测系统，建设目标宗旨是准确、及时检测到圆形煤场内部粉尘浓度和有毒气体浓度的变化情况，并在其达到临界爆炸或毒性浓度上限时能及时、准确地发出警报信号，提醒煤场内工作人员撤离，同时系统信号触发雾炮进行局部或全部喷雾抑尘运行，从而满足圆形堆料场日常安全生产可防可控的需要。

二、圆形煤场综合安全检测和治理的构想原则

可行性：本方案是应用国内现有的通用性工业产品及成熟的工业技术，且圆形煤场和输煤系统也完全具备并满足方案所要求的水、电及其它生产要素。

经济性：气体粉尘浓度及毒性监测、报警方案在经济上应具有可控性和良好的性价比，同时方案的实施应具有可预期的社会经济效益。

可靠性：系统设计、设备选型、调试、安装等环节都将严格贯彻质量条例，采用成熟的技术产品，在设备选型和系统设计中都尽量提高系统的可靠性与易维护性，完全符合国家、行业的有关标准及要求。

安全性：区域内的含尘浓度、气体毒性浓度进行在线实时监测，以期及时掌握其粉尘及毒性浓度的变化和危险程度，满足设备、设施、人员在日常生产运营中的安全预警、控制等需求。

三、圆形煤场综合安全检测和治理组成系统的配置

1、粉尘浓度监测系统：采用8台粉尘浓度传感器，可实时、准确地监测并显示当前煤场内空气中的粉尘浓度值，可输出报警信号和开关信号。粉尘浓度传感器与现场控制柜之间通讯连接。

2、气体毒性探测系统：采用8套智能气体探测器，监测一氧化碳/硫化氢/二氧化硫三种气体，可实时准确监测、显示当前煤场内毒性气体浓度值，可输出报警信号和开关信号。

3、抑尘远程射雾器（喷雾器）：采用适当数量抑尘射雾器，均布在圆形煤场挡煤墙上，喷雾实现全覆盖。该雾化抑尘设备控制系统接受粉尘浓度监测仪的信号，即当圆形煤场内粉尘浓度或局部粉尘浓度一旦达到的危险值，相应射雾器便投入抑尘运行。

4、声光报警器：与粉尘浓度及气体监测系统联锁，当现场粉尘或气体监测数据超标时报警器的灯光装置及蜂鸣器立刻工作报警。

5、LED监测实时显示：实时检测空气中的一氧化碳、硫化氢、二氧化硫及可吸入颗粒物Pm2.5等污染物，通过LED屏进行实时显示。

6、综合控制单元：综合控制柜、电缆、声光报警器、显示器等辅助配套设备，将现场各监测信号（粉尘浓度、毒性气体）收集后传输到控制室集中处理、显示、报警并驱动射雾器（喷雾器）及时投用抑尘。

控制系统根据控制要求分现场控制与监控系统和远程监控系统，现场控制系统对现场设备进行控制处理及监控数据采集，并通过上位机监控软件监控显示并进行数据处理，远端上位机通过获取现场上位机的数据同步监控现场状态。

四、设备的布置

1、传感器布置（支架式安装）

采用自制支架，可实现水平折叠，方便检修。粉尘浓度传感器、毒性气体监测传感器分别固定于支架上。

2、抑尘射雾器（喷雾器）的布置

圆形煤场直径为120米，每90度的位置安装一台射程为60米的抑尘射雾器，对整个圆形煤场实现全面水雾覆盖。

3、传感器与抑尘射雾器的分布

八台粉尘浓度传感器均匀分布于圆形煤场挡煤墙的四周，监控整个煤场粉尘的分布状况，八套毒性气体探测器安装位置与粉尘浓度传感器相同，便于传感器的日常集中检修与维护，四台抑尘射雾器均布于煤场挡煤墙顶部。其分布图如下图所示：

结束语

探索研究圆形煤场综合安全保护和治理，将有利于未来圆形煤场的安全生产，使得人类的生产活动对大气环境的污染预防控制，也有效保障企业的作业人员职业健康安全。期待更为深入的研究和深化构想，希望本文的研究构想，能有效促进圆形煤场未来发展的综合治理工作。

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