论文部分内容阅读
【摘 要】鹤岗热电厂近一段时间多次发生仓储式制粉系统温度高和爆炸事故，并且还发生一次球磨机入口爆炸事故。制粉系统的粉仓温度高和系统爆炸直接可以威胁到人身、设备的安全，直接影响到电厂机组的运行发电。
【关键词】制粉系统 粉仓 爆炸 分析 危害 预防措施
一、前言
鹤岗热电厂锅炉为哈尔滨生产的HG-220/9.8-YM10型锅炉，每台锅炉配置2套仓储式制粉系统，乏气送粉，均采用DTM-290/410低速滚筒式球磨机。每台锅炉设有2个煤粉仓，每个粉仓的容积为90m?。
制粉系统发生温度高和爆炸等情况，既造成设备损坏，又威胁人身和电厂的安全生产，还对生产环境造成严重污染。
二、制粉系统爆炸的危害
制粉系统爆炸会引起设备损坏、少发电、降低经济效益，甚至造成人身伤亡事故。该厂曾多次发生制粉系统爆炸事故，特别是在90年代，3#炉制粉系统发生爆炸，所属防爆门全部损坏，造成生产中断，损失巨大。
三、制粉系统爆炸的原因分析
煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定浓度的风粉气流吹向自燃点时，不仅加剧自燃，还会引起燃烧，而接触到明火的风粉气流随时会产生爆炸。造成流动煤粉爆炸的主要因素是风粉气流中的含氧量、煤粉细度、风粉混合物的浓度和温度。
（一）煤粉愈细，爆炸的危险性就愈大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，当煤粉粒度大于0.1 mm时几乎不会爆炸。
（二）當煤粉浓度大于3～4kg（煤粉）/m3（空气）或小于0.32～0.47 kg（煤粉）/m3（空气）时不易引起爆炸。因为煤粉浓度太高，氧浓度小；煤粉浓度太低，缺少可燃物。只有煤粉浓度为1.2～2kg/m3时最易产生爆炸。
（三）一般挥发份大于25%，发热量高的煤，爆炸的可能性就大，这也是容易产生爆炸的原因之一。
（四）磨煤机处积煤主要发生在入口上部的管道上。在此处开有几个孔洞，分别与回粉管、再循环管和防爆门连接，从一侧过来的热风与对应过来的风粉形成涡流，从给煤机落下来的湿煤就被冲击粘在开孔上方管道的内壁上。在运行中人工无法清除此处的积煤，同时从预热器来的一次风温达300℃以上。在制粉系统停运后，由于磨煤机入口风门不严，漏过的热风使磨煤机入口处温度达100℃以上，容易将入口处积煤引燃，燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。
（五）细粉分离器处积粉自燃主要发生在细粉分离器入口方形管道下部的较平缓段上。因为此水平段正上方开有一个方形防爆门，因而使该处的通流面积增大，风粉气流的流速下降，增加了积粉的可能性。
（六）再循环风门处积粉自燃。较细的煤粉容易积存在排粉机出口的再循环风门处。在制粉系统停运时，从磨煤机热风门漏过的热风，在系统负压下经再循环流向排粉机，会引起该处积粉自燃。
四、制粉系统爆破的防范措施
（一）防止磨煤机入口积煤。磨煤机入口6.5m处积煤，主要是湿煤在气流冲击下粘上去的。不论制粉系统在运行中还是在停运时，都有可能将积煤引燃。如果将回粉管向上移到落煤管入口，将粉与煤的预混阶段提前，就减少了积煤的可能性。
（二）对细粉分离器入口切向处积粉，可通过在风道内加装导流板，增加局部扰动，提高该处的流速，增强气流对下部积粉的冲刷，予以解决。同时，在加装导流板后，因风粉气流均匀，还可提高分离效率。
（三）加强运行管理。锅炉正常运行中，应对制粉系统的近路风风门，特别是容易积粉的磨煤机再循环风门等，应坚持定期检查。
五、煤粉仓温度高的原因及防范措施
（一）煤粉仓结构存在问题。首先，由于原粉仓内壁面角度和内锥体角度太小，使仓壁及内锥体易积粉，造成粉仓温度高。其次，粉仓顶部四周因安装时留下的死角，当煤粉落入粉仓内，比较细的煤粉会到处飞扬，慢慢落在该处，长时间堆积。遇上仓内温度高时，积粉便会自燃。
（二）人为因素影响吸潮阀不按规定操作。
1.在煤粉仓上部装有吸潮管。按规程要求，制粉系统运行时煤粉仓吸潮阀必须开启，制粉系统停运时吸潮阀应关闭。但在实行运行中，制粉系统到粉仓的吸潮阀，应开启而没有开启，备用制粉系统到粉仓（螺旋输粉机）的吸潮阀应关闭而未关闭，按规定在螺旋输粉机停止运行时吸潮阀应关闭，但在实际运行中，也经常在开启位置。该开的吸潮阀不开，不但潮气不能吸出，粉仓内的负压也很难建立和保证。该关的吸潮阀不关，增加了粉仓的漏风，为粉仓内可燃气体和煤粉混合物爆燃提供了必要条件。特别是当制粉系统频繁启停时，各吸潮阀不能按规定及时开启和关闭，就会加剧粉温的升高。
2.锁气器失去作用。细粉分离器下部有2道锁气器，它的作用一是防止漏风，二是在制粉系统爆炸后防止火源进入粉仓。由于使用时间较长未检查、更换，有的已经起不到作用，因而易引起粉仓着火。
3.螺旋输粉机下粉插板未关闭。在螺旋输粉机的下方设有4个下粉口，分别与4个制粉系统联接。在每个下粉口安装一只手动插板，只有在螺旋输粉机进行送粉时，需要授粉的下粉口插板才打开。但在实际运行中，各炉螺旋输粉机的下粉插板经常未处于关闭状态。因此也就使粉仓形不成负压，螺旋输粉机内应封闭也无法封闭。
（三）煤粉仓温度高的防范措施
1.改进煤粉仓结构和保温。首先，因为粉仓采用钢板结构，外部保温效果差，造成粉仓内壁结露积粉，粉仓温度经常升高。英把粉仓外部的保温全部进行更换。其次，由于原粉仓内壁面角度和内锥体角度太小。利用炉大修时间，对甲、乙煤粉仓进行改造，以消除积粉。此项工作每次大修期间均对二期粉仓进行检查、处理。
2.防爆门风吹雨淋，时间久了，造成腐蚀漏风，难以起到防爆门的作用。应定期检查更换，做到密封良好。
3.加强运行管理。控制好磨煤机出口温度，防止含水分过大的煤粉进入粉仓。定期降粉位，防止煤粉长时间在仓内存留。避免输粉机内积粉，特别是临时停炉，一定要密封粉仓，防止自燃。
六、结束语
电厂制粉系统防爆是一个较为突出的问题，一旦发生爆炸，危害极大；粉仓温度高不仅对锅炉安全稳定运行带来不利因素，严重的还会造成燃烧不稳甚至被迫停炉，严重影响电厂的生产。为保证电厂锅炉的运行，只有把各种不安全因素全部排除，才能保证安全、经济、稳定运行。
作者简介：
马超（1977- ），男，1999年毕业于原哈尔滨电力学校热能动力专业，大学学历，工程师，现任龙煤股份鹤岗分公司热电厂锅炉车间技术主任。
【关键词】制粉系统 粉仓 爆炸 分析 危害 预防措施
一、前言
鹤岗热电厂锅炉为哈尔滨生产的HG-220/9.8-YM10型锅炉，每台锅炉配置2套仓储式制粉系统，乏气送粉，均采用DTM-290/410低速滚筒式球磨机。每台锅炉设有2个煤粉仓，每个粉仓的容积为90m?。
制粉系统发生温度高和爆炸等情况，既造成设备损坏，又威胁人身和电厂的安全生产，还对生产环境造成严重污染。
二、制粉系统爆炸的危害
制粉系统爆炸会引起设备损坏、少发电、降低经济效益，甚至造成人身伤亡事故。该厂曾多次发生制粉系统爆炸事故，特别是在90年代，3#炉制粉系统发生爆炸，所属防爆门全部损坏，造成生产中断，损失巨大。
三、制粉系统爆炸的原因分析
煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定浓度的风粉气流吹向自燃点时，不仅加剧自燃，还会引起燃烧，而接触到明火的风粉气流随时会产生爆炸。造成流动煤粉爆炸的主要因素是风粉气流中的含氧量、煤粉细度、风粉混合物的浓度和温度。
（一）煤粉愈细，爆炸的危险性就愈大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，当煤粉粒度大于0.1 mm时几乎不会爆炸。
（二）當煤粉浓度大于3～4kg（煤粉）/m3（空气）或小于0.32～0.47 kg（煤粉）/m3（空气）时不易引起爆炸。因为煤粉浓度太高，氧浓度小；煤粉浓度太低，缺少可燃物。只有煤粉浓度为1.2～2kg/m3时最易产生爆炸。
（三）一般挥发份大于25%，发热量高的煤，爆炸的可能性就大，这也是容易产生爆炸的原因之一。
（四）磨煤机处积煤主要发生在入口上部的管道上。在此处开有几个孔洞，分别与回粉管、再循环管和防爆门连接，从一侧过来的热风与对应过来的风粉形成涡流，从给煤机落下来的湿煤就被冲击粘在开孔上方管道的内壁上。在运行中人工无法清除此处的积煤，同时从预热器来的一次风温达300℃以上。在制粉系统停运后，由于磨煤机入口风门不严，漏过的热风使磨煤机入口处温度达100℃以上，容易将入口处积煤引燃，燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。
（五）细粉分离器处积粉自燃主要发生在细粉分离器入口方形管道下部的较平缓段上。因为此水平段正上方开有一个方形防爆门，因而使该处的通流面积增大，风粉气流的流速下降，增加了积粉的可能性。
（六）再循环风门处积粉自燃。较细的煤粉容易积存在排粉机出口的再循环风门处。在制粉系统停运时，从磨煤机热风门漏过的热风，在系统负压下经再循环流向排粉机，会引起该处积粉自燃。
四、制粉系统爆破的防范措施
（一）防止磨煤机入口积煤。磨煤机入口6.5m处积煤，主要是湿煤在气流冲击下粘上去的。不论制粉系统在运行中还是在停运时，都有可能将积煤引燃。如果将回粉管向上移到落煤管入口，将粉与煤的预混阶段提前，就减少了积煤的可能性。
（二）对细粉分离器入口切向处积粉，可通过在风道内加装导流板，增加局部扰动，提高该处的流速，增强气流对下部积粉的冲刷，予以解决。同时，在加装导流板后，因风粉气流均匀，还可提高分离效率。
（三）加强运行管理。锅炉正常运行中，应对制粉系统的近路风风门，特别是容易积粉的磨煤机再循环风门等，应坚持定期检查。
五、煤粉仓温度高的原因及防范措施
（一）煤粉仓结构存在问题。首先，由于原粉仓内壁面角度和内锥体角度太小，使仓壁及内锥体易积粉，造成粉仓温度高。其次，粉仓顶部四周因安装时留下的死角，当煤粉落入粉仓内，比较细的煤粉会到处飞扬，慢慢落在该处，长时间堆积。遇上仓内温度高时，积粉便会自燃。
（二）人为因素影响吸潮阀不按规定操作。
1.在煤粉仓上部装有吸潮管。按规程要求，制粉系统运行时煤粉仓吸潮阀必须开启，制粉系统停运时吸潮阀应关闭。但在实行运行中，制粉系统到粉仓的吸潮阀，应开启而没有开启，备用制粉系统到粉仓（螺旋输粉机）的吸潮阀应关闭而未关闭，按规定在螺旋输粉机停止运行时吸潮阀应关闭，但在实际运行中，也经常在开启位置。该开的吸潮阀不开，不但潮气不能吸出，粉仓内的负压也很难建立和保证。该关的吸潮阀不关，增加了粉仓的漏风，为粉仓内可燃气体和煤粉混合物爆燃提供了必要条件。特别是当制粉系统频繁启停时，各吸潮阀不能按规定及时开启和关闭，就会加剧粉温的升高。
2.锁气器失去作用。细粉分离器下部有2道锁气器，它的作用一是防止漏风，二是在制粉系统爆炸后防止火源进入粉仓。由于使用时间较长未检查、更换，有的已经起不到作用，因而易引起粉仓着火。
3.螺旋输粉机下粉插板未关闭。在螺旋输粉机的下方设有4个下粉口，分别与4个制粉系统联接。在每个下粉口安装一只手动插板，只有在螺旋输粉机进行送粉时，需要授粉的下粉口插板才打开。但在实际运行中，各炉螺旋输粉机的下粉插板经常未处于关闭状态。因此也就使粉仓形不成负压，螺旋输粉机内应封闭也无法封闭。
（三）煤粉仓温度高的防范措施
1.改进煤粉仓结构和保温。首先，因为粉仓采用钢板结构，外部保温效果差，造成粉仓内壁结露积粉，粉仓温度经常升高。英把粉仓外部的保温全部进行更换。其次，由于原粉仓内壁面角度和内锥体角度太小。利用炉大修时间，对甲、乙煤粉仓进行改造，以消除积粉。此项工作每次大修期间均对二期粉仓进行检查、处理。
2.防爆门风吹雨淋，时间久了，造成腐蚀漏风，难以起到防爆门的作用。应定期检查更换，做到密封良好。
3.加强运行管理。控制好磨煤机出口温度，防止含水分过大的煤粉进入粉仓。定期降粉位，防止煤粉长时间在仓内存留。避免输粉机内积粉，特别是临时停炉，一定要密封粉仓，防止自燃。
六、结束语
电厂制粉系统防爆是一个较为突出的问题，一旦发生爆炸，危害极大；粉仓温度高不仅对锅炉安全稳定运行带来不利因素，严重的还会造成燃烧不稳甚至被迫停炉，严重影响电厂的生产。为保证电厂锅炉的运行，只有把各种不安全因素全部排除，才能保证安全、经济、稳定运行。
作者简介：
马超（1977- ），男，1999年毕业于原哈尔滨电力学校热能动力专业，大学学历，工程师，现任龙煤股份鹤岗分公司热电厂锅炉车间技术主任。