一、 引言

煤粉具有粒徑小、比表面積大、易燃易爆的特性。在煤化工企業(yè)的煤粉制備、儲存于倉內(nèi)及氣力/機械輸送過程中，可能因高溫表面、摩擦碰撞、靜電積聚、自燃等原因引發(fā)火災(zāi)乃至爆炸。傳統(tǒng)的消防手段（如人工手持滅火器）難以在火災(zāi)初起階段有效干預(yù)。自動滅火系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)24小時不間斷監(jiān)測，并在火情萌發(fā)的極早期自動報警并實施滅火，是保障煤粉倉與輸煤系統(tǒng)安全運行的“生命線”。

二、 火災(zāi)風(fēng)險分析

1. 煤粉倉火災(zāi)風(fēng)險：

• 陰燃與自燃：煤粉在倉內(nèi)可能因氧化放熱積聚而自燃，形成內(nèi)部陰燃，外部難以察覺。
• 粉塵云形成：在進料、出料或料位變動時，倉內(nèi)易形成爆炸性粉塵云，遇點火源即爆。
• 點火源：包括靜電、機械摩擦火花、高溫物料傳入、電氣火花等。

1. 輸煤系統(tǒng)火災(zāi)風(fēng)險：

• 皮帶輸送機：皮帶跑偏摩擦、滾筒堵轉(zhuǎn)過熱、軸承失效過熱、物料堆積自燃。
• 斗式提升機：畚斗與機殼碰撞、皮帶打滑、軸承過熱、內(nèi)部粉塵云濃度高。
• 埋刮板輸送機：鏈條卡澀摩擦、機槽內(nèi)積粉自燃。
• 原煤倉/落煤管：堵塞導(dǎo)致內(nèi)部陰燃，清堵時遇氧氣復(fù)燃。

三、 自動滅火系統(tǒng)設(shè)計要點

1. 設(shè)計原則：

• 預(yù)防為主，防消結(jié)合：系統(tǒng)需兼具監(jiān)測預(yù)警和自動滅火功能。
• 早期探測，快速響應(yīng)：必須在火災(zāi)萌芽階段（如陰燃階段）即被發(fā)現(xiàn)并處理。
• 針對性設(shè)計：根據(jù)不同設(shè)備的結(jié)構(gòu)、風(fēng)險特點選擇最合適的探測技術(shù)和滅火劑。
• 可靠性優(yōu)先：系統(tǒng)組件必須能在惡劣的工業(yè)環(huán)境（高粉塵、振動、電磁干擾）下穩(wěn)定工作。
• 聯(lián)動控制：與設(shè)備緊急停機、泄爆、隔離等設(shè)施聯(lián)動，形成綜合防護體系。

1. 火災(zāi)探測系統(tǒng)設(shè)計：

• 感溫式探測（纜式線型感溫火災(zāi)探測器）：適用于皮帶輸送機走廊、轉(zhuǎn)運站、電纜橋架等線性區(qū)域。可設(shè)定報警溫度閾值，準(zhǔn)確定位過熱點。

• 感煙式探測（吸氣式感煙火災(zāi)探測器）：極其適用于煤粉倉、除塵器等封閉空間。通過主動抽取空氣樣本，能探測到不可見的陰燃煙霧顆粒，實現(xiàn)超早期報警。
• 火焰探測（紅外/紫外火焰探測器）：適用于明火出現(xiàn)快速、視野開闊的區(qū)域，如大型設(shè)備間。但對粉塵遮蔽敏感，需合理選型和定位。
• 火花探測（紅外火花探測器）：專用于氣力輸煤管道，能探測到高速運動的熾熱顆粒（火花），并聯(lián)動噴淋裝置將其熄滅于萌芽。

1. 滅火系統(tǒng)設(shè)計：

• 滅火劑選擇：
• 超細干粉：滅火效率高，適用于撲滅A、B、C類火災(zāi)及可燃粉塵火災(zāi)?？蓪崿F(xiàn)全淹沒或局部應(yīng)用，常用于煤粉倉、輸煤皮帶機、配電室等。其冷卻和化學(xué)抑制作用能有效防止復(fù)燃。

• 二氧化碳（CO?）：窒息滅火，絕緣性好，清潔無殘留。適用于煤粉倉、電氣室、電纜夾層等封閉或半封閉空間。使用時需注意人員窒息風(fēng)險。

• 水基系統(tǒng)（細水霧/水噴霧）：冷卻效果好，能有效吸收熱量和抑制粉塵。細水霧系統(tǒng)用水量小，電氣絕緣性相對較好，適用于輸煤皮帶機、轉(zhuǎn)運站等場所。設(shè)計時需考慮寒冷地區(qū)的防凍問題。
• 氮氣惰化：主要用于煤粉倉的長期防火保護，通過持續(xù)注入氮氣降低倉內(nèi)氧濃度，從根本上杜絕燃燒條件。
• 系統(tǒng)組成：
• 滅火劑儲存裝置：儲罐、瓶組及配套閥件。
• 釋放裝置：噴頭、噴嘴、釋放管網(wǎng)。
• 控制單元：火災(zāi)報警控制器（FACU），是系統(tǒng)的大腦，接收探測器信號，發(fā)出聯(lián)動指令（啟動滅火裝置、關(guān)閉閥門、停機、聲光報警等）。
• 聯(lián)動設(shè)備：緊急停機按鈕、設(shè)備隔離閥、泄爆板、聲光報警器等。

四、 典型應(yīng)用場景設(shè)計示例

1. 煤粉倉：

• 探測：倉頂安裝吸氣式感煙探測器，監(jiān)測倉內(nèi)氣相空間；倉壁可分層安裝纜式感溫探測器，監(jiān)測壁溫。
• 滅火：首選超細干粉全淹沒系統(tǒng)CO?全淹沒系統(tǒng)。同時在倉頂設(shè)置氮氣惰化接口，用于長期預(yù)防性保護或滅火后防復(fù)燃。所有進料、出料、除塵管道應(yīng)設(shè)置隔爆閥

1. 長距離輸煤皮帶機：

• 探測：沿皮帶上方敷設(shè)纜式感溫探測器，重點覆蓋驅(qū)動滾筒、改向滾筒、托輥等易過熱部位。轉(zhuǎn)運落料點可輔助安裝感煙探測器
• 滅火：采用超細干粉局部應(yīng)用系統(tǒng)細水霧系統(tǒng)，在每個火災(zāi)風(fēng)險點（如頭尾部滾筒）上方設(shè)置釋放噴頭。系統(tǒng)啟動時應(yīng)聯(lián)動皮帶機緊急停機。

1. 氣力輸煤管道：

• 探測：在管道上間隔安裝紅外火花探測器
• 滅火：在探測器后方一定距離設(shè)置水霧噴淋熄滅裝置，發(fā)現(xiàn)火花即刻噴水熄滅。

五、 應(yīng)用管理與維護

再先進的系統(tǒng)也需有效管理。企業(yè)應(yīng)：

• 制定規(guī)程：建立自動滅火系統(tǒng)的操作規(guī)程、測試程序和應(yīng)急預(yù)案。
• 定期檢驗：委托有資質(zhì)的單位定期對系統(tǒng)進行全面檢測和維護，包括探測器靈敏度測試、滅火劑稱重、管路通暢性檢查等。
• 人員培訓(xùn)：確保操作和維護人員熟悉系統(tǒng)原理、操作方法和緊急處置流程。
• 記錄歸檔：保存所有檢查、測試、維護和啟動記錄。

六、 結(jié)論

煤化工企業(yè)煤粉倉與輸煤系統(tǒng)的自動滅火系統(tǒng)并非單一產(chǎn)品的簡單堆砌，而是一套基于深刻風(fēng)險分析、融合多種探測與滅火技術(shù)的綜合性工程解決方案。其設(shè)計必須遵循早期、快速、可靠、聯(lián)動的原則，并根據(jù)具體應(yīng)用場景量身定制。通過科學(xué)合理的設(shè)計、高質(zhì)量的安裝以及嚴(yán)格規(guī)范的后期管理，自動滅火系統(tǒng)能夠極大提升煤化工裝置的安全韌性，有效遏制重大火災(zāi)爆炸事故的發(fā)生，為企業(yè)的連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)和人員安全提供堅實保障。