何中强
四川广安发电有限责任公司 四川广安 638000
摘要:本文根据广安电厂(以下简称我厂)实际情况简要分析一下煤粉爆炸的因素以及制粉系统爆炸的防止措施。
前言:我厂一二期为四台300MW和三期两台600MW燃煤机组,每台600MW机组配备六台制粉系统,制粉系统为中速辊式磨煤机,正压直吹式燃烧系统。
1 煤粉爆炸的原因
煤粉中吸附了大量的空气,极易缓慢氧化,使煤粉温度升高,当达到着火温度时,便引起自。煤粉和空气的混合物在适当的浓度和温度下会发生爆炸。影响煤粉爆炸的因素有:
煤种的挥发分含量。煤种的挥发分越髙,煤就越容易燃烧。这样的话,由挥发分高的煤种制成的煤粉产生爆炸的可能性就会比较大。一般来讲,对于挥发分小于10%的煤种,可忽略其发生爆炸的可能性。
磨煤机磨制的煤粉细度。
对于相同煤种来讲,煤粉的细度越小,其发生爆炸的危险性就越大。但是也有特例,对于烟煤来讲,在煤粉粒径大于100Hin时,也几乎不会发生爆炸。
煤粉浓度。煤粉发生爆炸的危险浓度区间为1。2?2。Okg/m3。考虑到气粉混合物应该首先满足便于输送及点燃的要求,避开引起爆炸的浓度范围就变得较难实现。
气粉混合物的温度。气粉混合物的温度越高,爆炸危险性越大。因此,在机组的正常运行中应根据煤种的挥发分高低,对磨煤机出口温度进行控制。
煤粉水分。过于干燥的煤粉爆炸危险性要比湿润的煤粉大。而煤粉的水分要根据煤种的挥发分、煤粉的贮存与输送可靠性以及燃烧的经济性来经过综合考虑后再确定。
2 防止制粉系统爆炸措施
(1)在锅炉设计和制粉系统设计选型时期,必须严格遵照相关规程要求,保证制粉系统设计和磨煤机的选型,与燃用煤种特性和锅炉机组性能要求相匹配和适应,必须体现出制粉系统防爆设计。
(2) 进行锅炉燃烧系统改造,高度重视制粉系统的防爆要求,当煤的干燥无灰基挥发分大于25%(或煤的爆炸性指数大于3.0)时,必要时宜抽取炉烟干燥或者加入惰性气体。停运制粉系统时应先将磨煤机人口热风倒为冷风再停运给煤机。
(3) 制粉系统要尽量减少水平管段,整个系统要做到严密、内壁光滑、无积粉死角。 做好煤仓、粉仓、制粉和送粉管道、制粉系统阀门、防爆门日常巡视检查,发现漏风、保温不严及时通知处理;发现积粉及时清扫。
(4) 热风道与制粉系统连接部位,以及排粉机出入口风箱的连接部位,巡视检查注意观察上述部位漏风、积粉情况,防止积粉阴燃。对于爆炸特性较强煤种,制粉系统应配套设计合理的消防系统和充惰系统。运行人员每周应对消防系统和充惰系统检查一次,现场存放的满瓶惰性气体至少2瓶/台炉。
(5)保证制粉系统系统安装质量,保证连接部位严密、光滑、无死角,避免出现局部积粉。加强防爆门的检查和管理工作,防爆薄膜应有足够的防爆面积和规定的强度。防爆门动作后喷出的火焰和高温气体,要改变排放方向或采取其他隔离措施。以避免危及人身安全、损坏设备和烧损电缆。制粉系统应设计配置齐全的磨煤机出口隔离门和热风隔绝门。
(6)掺配陕煤比例不超过40%(烟煤比陕煤10:8),控制总干燥无灰基不超过25%。掺配易燃易爆煤种时应及早告知运行人员,以便加强监视和检查,发现异常及时处理。在锅炉机组进行跨煤种改烧时,在对燃烧器和配风方式进行改造同时,必须对制粉系统进行相应配套工作,包括对干燥介质系统的改造,以保证炉膛和制粉系统全面达到安全要求。
(7)加强入厂煤和入炉煤的管理工作,建立煤质分析和配煤管理制度,燃用易燃易爆煤种应及早通知运行人员,以便加强监视和检查,发现异常及时处理。做好“三块分离”和入炉煤杂物清除工作,保证制粉系统运行正常。做好磨煤机风门挡板和石子煤系统的检修维护工作,保证磨煤机能够隔离严密、石子煤能够清理排出干净。
(8)停炉后维护人员应定期检查煤仓、粉仓仓壁内衬钢板,严防衬板磨漏、夹层积粉自燃。每次大修煤粉仓应清仓,并检查粉仓的严密性及有无死角,特别要注意仓顶板一大梁搁置部位有无积粉死角。粉仓、绞龙的吸潮管应完好,管内通畅无阻,运行中粉仓要保持适当负压。严格执行停走空给煤机以及磨煤机内的余煤制度,否者实行停机后防空给煤机内的余煤。防止因长期停运导致煤粉自燃。
(9)制粉系统的爆炸绝大部分发生在制粉设备的启动和停机阶段,因此不论是制粉系统的控制设计,还是运行规程中的操作规定和启停措施,特别是具体的运行操作,都必须遵守通风、吹扫、充惰、加减负荷等要求,保证各项操作规范,负荷、风量、温度等参数控制平稳,避免大幅扰动。磨煤机运行及启停过程中应严格控制磨煤机出口温度不超过规程规定值。制粉系统备用达一周应及时启动运行6小时,通过定期轮换制度,防止因长期停运导致原煤仓或磨煤机内部发生自燃。
加强运行监控,及时采取措施,避免制粉系统运行中出现断煤、满煤问题。一旦出现断煤、满煤问题,必须及时正确处理,防止出现严重超温和煤在磨煤机及系统内不正常存留。
(10)定期对排渣箱渣量进行检查,及时排渣;正常运行中当排渣箱渣量较少时也要定期排渣,以防止渣箱自燃。制粉系统充惰系统定期进行维护和检查,确保充惰灭火系统能随时投入。
(11)当发现备用磨煤机内着火时,要立即关闭所有的出入口风门挡板以隔绝空气,并用蒸汽消防进行灭火。制粉系统煤粉爆炸事故后,要找到积粉着火点,采取针对性措施消除积粉。必要时可进行针对性改造。制粉系统检修动火前应将积粉清理干净,并严格办理动火工作票手续。
(12)煤粉仓发生着火不宜使用直流消防水枪向粉仓直接进行喷射。粉尘浓度大、积粉较多的场所发生着火,宜采用雾状水灭火。煤粉板结、给粉机来粉不畅时不得用压缩空气吹通。未掺配陕煤的备用制粉系统最长应7天切换运行一次,将存煤烧空重新上煤。掺配有陕煤的制粉系统最长应3天切换运行一次,将存煤烧空重新上煤。制粉系统相连的充惰装置应每周试验一次,看充惰气体是否足够。
(13)加强各项参数的监测,发现异常及时分析及处理。做好制粉系统启停、煤湿断煤磨煤机出口温度的控制。
参考文献:
[1]《电站锅炉原理》 中国电力出版社
[2]《四川广安发电有限责任公司规程》
[3]《二十五项反措》