循环流化床锅炉给煤机爆炸原因及防控 措施浅析

发表时间:2020/9/24   来源:《中国电业》2020年14期   作者:邵珠海
[导读] 境外某330MW循环流化床机组电厂,安装两台GE公司生产的一次中间再热自然循环汽包炉

          邵珠海
          华电联合(北京)电力工程有限公司
          境外某330MW循环流化床机组电厂,安装两台GE公司生产的一次中间再热自然循环汽包炉,配两台东方330MW凝汽式汽轮机汽机。两台机组于2019年7月9日进入COD商业运营。同年09月06日,该电站#2炉K给煤机在启动过程中发生爆炸事故,给煤机端口挡板被爆开,皮带给煤机损坏,对机组安全稳定运行造成重大影响。
          1.事故经过情况
          09月04日07:46,维护部办理工作票,进行#2炉K给煤机清扫链维修。
          09月06日14:59押票试转#2炉K给煤机,刮板给煤机出口调节门打不开。
          09月06日21:00,维护部办理工作票#2炉K刮板给煤机电动插板门卡涩,23:50检修告知完毕,押票试运插板门。
          锅炉运行人员检查关闭K称重给煤机、K刮板给煤机排气阀。
          00:07:20开启K称重给煤机密封风手动阀。
          00:10:43检查K1、K2播煤风开启正常,开启K刮板给煤机密封风手动阀。
          00:15:01开启K1气动插板,00:15:11开启K2气动插板,00:15:30 K1电动调节插板开启到35%。
          00:16:10 启动K刮板给煤机运行,转速加至60%。
          00:16:50启动K称重给煤机,启动后电流8.5A。00:17:05K称重给煤机频率升至11Hz,电流13A。
          00:17:07开称重给煤机入口插板,开启过程中听到巨大响声,00:17:15关闭称重给煤机入口插板。
          00:17:37 停止K称重给煤机。00:18:19停止K刮板给煤机。
          00:22关闭K称重给煤机密封风,开启排气阀。00:52关闭K刮板给煤机密封风,开启排气阀。
          就地检查K皮带给煤机端口挡板被爆开,给煤机前部电缆槽变形,电气运行停止#2炉K给煤机电源,拉起警戒线,同时通知消防队。DCS显示#2炉所有给煤机进口阀门显示故障,分析为给煤机爆炸造成部分电缆损坏。
          2.事故原因分析
          (1)塔尔煤矿褐煤挥发分高,入炉煤颗粒度小,具有易燃易爆的特点。
          (2)给煤机设计结构不合理。给煤机停运后内部存有积煤,无法彻底清理干净。随着密封风、给煤机转动扰动粉尘,当给煤机入口插板门开启后,原煤仓内的煤进入给煤机,增加了粉尘浓度,使粉尘浓度达到了爆燃条件。
          (3)给煤机密封风投运送入的密封风为爆燃提供了助燃空气。
          (4)可能的点火源:
          1)电气接线产生电火花;
          2)给煤机内存在无法清理的积煤,可能出现阴燃现象;
          3)原煤仓内的存煤可能存在自燃现象,在开插板门瞬间,自燃煤粉落入给煤机,给煤机粉尘提供点火源;
          4)清扫链与铁板摩擦产生火星。

因设备不是防爆设备,有产生火花的可能;
          5)动火作业将煤粉引燃或者将皮带烧焦,启动给煤机后,皮带上的火种引燃煤粉。
          3.防控措施
          通过该给煤机爆炸原因分析,发现存在给煤机箱体设计存在问题、给煤机设备存在缺陷、安全生产管理存在不足等问题,针对发现问题,从设备改造、运行管理、检修管理等方面制定一系列防控措施,预防事故再次发生。
          (1)设备改造
          1)保证给煤机结构合理,防止存在积粉部位,在易积粉部位可加清扫门或吹扫装置。
          2)对给煤机防爆等级进行评估,对电气设备、电缆及动力设备按照防爆设备设计并整改。
          3)增加给煤机粉尘浓度、气体浓度检测装置。
          4)皮带给煤机加装多个防爆门,满足塔尔煤矿褐煤煤质防爆的要求。
          5)在设备系统内加装微雾抑尘装置,在给煤机启动前,率先投入抑尘装置,然后再启动给煤机。
          (2)运行管理
          1)将皮带与刮板给煤机加装多个温度测点,将测点接入DCS,实时监控给煤机各处温度,及时发现缺陷及时整改。
          2) 保证给煤机给煤量测量装置准确,并定期校验。
          3) 加强对刮板给煤机刮板与箱体两侧摩擦的检查。
          4) 给煤机正常停止时,应烧完给煤机内的燃煤;如果非正常停机,应清除给煤机内的燃煤。
          (3)检修管理
          1)严禁在运行的给煤机上进行焊接或其他明火作业。
          2)检修给煤机前要严格将给煤机内的煤烧净或及时清除给煤机内的积煤,避免积存的褐煤发生自燃。
          3)机组锅炉正常停炉后,应及时清除给煤机箱体内积煤和积粉。
          4)保证刮板给煤机刮板与箱体两侧的间隙满足设计要求,无摩擦现象。
          5)加强给煤系统监测温度、浓度和压力等装置的检修维护工作,保证温度和压力表指示准确。
          6)循环流化床锅炉,应定期对旋转给料阀及下煤插板手动门的严密性进行检查,发现有不严或漏风现象应及时消除,防止炉内高温烟气或密封热风可能从落煤管反窜到给煤机系统造成燃烧或爆炸问题。
          (4)管理方面
          1)加强对运行巡检、检修维护及其它人员的安全教育,提高安全防范能力。
          2)加强对运行巡检、检修维护及其它人员的技术培训,提高分析异常、处理异常的能力。
          3)结合电站实际情况,对规程进行修改、补充和完善,同时加强对锅炉设备的检查、操作、运行监视及异常处理。
          4)运行、检修及其它人员应严格按锅炉运行规程、设备临时防范措施进行设备启、停及调整操作。
          4.结束语
          大型循环流化床锅炉技术作为一种洁净煤发电技术,正处于持续发展逐步完善阶段。通过对境外某电站给煤机爆炸问题的分析,进一步提升了技术人员对高挥发分褐煤运行的操作水平,保证了锅炉运行的安全性、可靠性和经济性。对于燃烧易燃易爆高挥发分褐煤的循环流化床锅炉,应制订出切实可行的安全防范技术措施,防止发生类似爆炸事故。对上述防控措施经过实际实践,该电站给煤机运行一直处于安全稳定运行。
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