王红定
大唐蒲城发电有限责任公司 陕西省渭南市 715501
内容摘要：制粉设备是发电厂中的重要设备，它的安全运行直接关系着电厂对外供电的能力大小，也是发电厂安全和经济运行的重点和难点，因此在运行中如何保证稳定安全运行，便成为运行维护的重要内容。目前，随着电厂装机容量的扩大，尤其是600MW和1000MW机组的大面积投产，磨煤机容量也不断增大，例如大唐蒲城第二发电有限责任公司（后简称大唐蒲城公司）目前两台660MW机组磨煤机额定煤量已经达到66T，纵观多年来大唐蒲城公司6台机组磨煤机运行安全情况，来分析600MW容量以上机组制粉系统运行情况，常有磨煤机满煤和爆燃的现象发生，所以如何预防磨煤机满煤和爆燃事件的发生，便成为电力安全生产重点。
关键词：磨煤机 满煤 爆燃 安全运行措施
一、制粉系统满煤的现象
火电厂大型燃煤机组一般都采用煤粉燃烧方式。这种燃烧方式可以适合于大的锅炉容量，具有较高的燃烧效率、较广的煤种适应性以及较迅速的负荷响应性。煤粉在炉内是处于悬浮状态燃烧的，从着火稳定性与系统的经济性角度，电站锅炉都对煤粉的细度和干度提出一定的要求。火力发电厂制粉系统的任务就是为锅炉制备和输送细度及干度符合运行要求的煤粉。
目前，660MW燃煤机组制粉系统从系统风压方面可分为正压式和负压式。正压直吹式制粉系统，就是原煤经过磨煤机磨成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧，系统处于正压状态，大唐蒲城公司600MW机组制粉系统属于正压直吹式制粉系统，磨煤机采用筒式钢球磨煤机.
炉前原煤由每套制粉系统的两只原煤斗经下部落煤挡板落入两台转速可调的电子称重式给煤机。两台给煤机根据磨煤机筒体内煤位（料位）分别送出一定数量的煤进入磨煤机两侧混料箱。在混料箱内原煤被旁路风干燥。磨煤机筒体内的一次风将研磨到一定细度的煤粉最后输送进入锅炉炉膛。
在运行当中，调整不当常会出现磨煤机满煤，磨煤机满煤是比较严重的设备安全问题，大唐蒲城公司机组投运以来时有发生。当磨煤机运行中煤量较大，一次风压偏低，磨煤机容量风开度偏小时，运行人员如监盘不仔细，就会引起磨煤机差压料位升高。如果磨煤机料位没有投自动，这个时候料位升高发现不及时时，筒体给煤量大于钢球所能破碎的能力时，磨煤机内就会煤粉减少原煤增多，直到进入磨煤机的一次风被堵住，没有能力携带煤粉进入炉膛，其现象是一次风量减小很多，磨煤机出口分离器温度下降较多，磨煤机电流因为筒体满煤反而下降，锅炉负荷下降，严重时原煤可以堵到给煤机落煤口。接下来的事情更麻烦，要停运磨煤机后，检修打开人孔清理原煤后才可以恢复运行，对于影响负荷很直观。还有很重要的原因，运行中磨煤机差压料位计损坏时或者显示不准时，如果只观察磨煤机料位，不分析分离器温度和一次风量及混合一次风温变化，也容易出现指示料位不在实际料位升高的满煤事件。因此精心监盘，仔细分析很重要，在运行中尽量保证磨煤机料位自动投入，并精心监视。
二、制粉系统爆燃的现象
磨煤机爆燃相比满煤现象相对较少，从多次爆燃后的现场情况看，引爆点主要在容易长期积煤、积粉的位置，主要原因是由于制粉系统内的沉积煤粉自燃所形成的火源，制粉系统内的工质浓度在爆炸范围之内。根据制粉系统的运行工况分析，制粉系统爆燃的主要原因如下：与煤粉细度、风粉浓度及燃煤成分有关，煤粉爆燃的前期往往是积粉自燃，风粉气流吹向自燃点，加速了燃烧，一定浓度的风粉气流在爆炸浓度范围内遇到明火就会爆燃。造成流动煤粉爆燃的主要原因是风粉的含氧量、煤粉的细度、风粉混合物的浓度、温度、挥发份、水分和含灰量。一般的情况下，颗粒愈细小，挥发份及发热量愈高；水分和灰份含量愈低的煤粉，发生爆炸的可能性愈大；煤粉气流的温度愈高，煤粉浓度愈接近危险浓度（1.2—2.0 kg∕m3;），含氧量愈大，爆炸的可能性也就愈大。煤粉颗粒大于0.1mm时，几乎不爆燃，浓度大于3--4 kg∕m3;（煤粉∕空气）或者小于0.32—0.47 kg∕m3;（煤粉∕空气）时不会引起爆燃。 一般挥发份大于25%，发热量高的煤，爆燃的可能性就大，大唐蒲城公司引进煤种类杂，因此煤场配煤上煤不当也是引爆的原因之一。
采取合适的手段可以有效避免磨煤机爆燃发生。在制粉系统的设计和运行中常采用的防爆手段是：设法避免或消除煤粉的积存与自燃，限定和控制煤粉气流的温度和含氧量浓度。 在电厂运行中还出现停运磨煤机积煤自燃和煤粉管道积粉自燃，因此在磨煤机停运前吹空筒体和管道积煤积粉尤为重要，筒式钢球磨煤机在烘干过程中，调整不当也出现过磨煤机爆燃，因此烘干过程中保证容量风和旁路风开度之和不小于60%，分离器温度不能大于60℃，如果磨煤机通风量过小，在烘干过程中磨煤机分离器温度较高时很容易引起爆炸，导致防爆门打开的恶劣现象发生，因此只有磨煤机在运行，通风量也很重要。
此外，制粉系统运行时，进入磨煤机混合风温度和磨煤机出口分离器温度高的情况下，部分煤粉一遇到火星就会爆炸，此时磨煤机筒体压力升高，整个制粉系统压力升高，就会使容量风管路的防爆门爆开，导致煤粉大量外漏，设备严重破坏，制粉系统不能运行，从而影响负荷和设备安全。
三、制粉系统满煤和爆燃的预防措施
预防磨煤机满煤主要是根据磨煤机运行电流、分离器温度、差压料位，磨煤机入口一次风压、流量来判断，根据磨煤机料位可以直观判断是否满煤，但是必须结合以上参数综合判断，当任一参数不正常出现偏差均会是满煤现象发生，运行中必须加强运行人员责任心，严格监视磨煤机料位和以上各参数，正常情况应当保证料位测点正常，料位能够自动投入。
预防制粉系统爆燃的措施可从以下三个方面进行分析：
1.运行中根据煤质不同，严防分离器温度超温，严禁超过70℃运行，易燃煤和挥发分高的煤严禁分离器温度超过65℃运行。及时消除热控方面的缺陷，保证磨煤机出口温度等测量显示可靠。
2.制粉系统应有足够的防爆门，选择防爆门的结构形式和安装地点时，应注意到防爆门动作时不致烫伤工作人员。加强对制粉系统各防爆门的定期检查和管理(定期对防爆门进行检查,发现有破损, 及时联系处理)。
3.当发现磨煤机出口风压升高，或单一粉管一次风速下降时，并伴有粉管温度降低时，应及时吹扫该粉管，直至风速正常为止，防止粉管积粉，切不可盲目追求发电量而强行带负荷，忽视了燃烧和制粉系统安全。运行当中的制粉系统着火时，应立即停运，采取可靠的隔离措施，同时进行灭火。确认着火点消除后方可允许检查设备、清理煤粉等工作。运行中严禁磨煤机空载运行。
总之，精心监盘，认真分析监视参数变化，保证磨煤机入口一次风量和一次风压，控制较低的分离器出口温度和磨煤机正常运行电流，可以有效避免磨煤机满煤和爆燃现象发生，在运行中不断探索和总结经验，保证制粉系统安全经济运行。