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電廠制粉系統(tǒng)安全常識

轉(zhuǎn)摘。

1、制粉系統(tǒng)爆燃

正壓直吹式中速磨制系統(tǒng)包含有一次風系統(tǒng),中速磨煤機、原煤倉、給煤機、煤粉管、燃燒器等結(jié)構(gòu),在這個制粉過程中、由于用熱風來干燥,且煤粉為易燃物、所以在這個過程中,由于內(nèi)外可能存在的點火源,極易發(fā)生著火,以至于爆燃,造成設(shè)備損害,危害人身安全。故理解制系統(tǒng)爆燃發(fā)生原因,針對原因作出相應(yīng)措施,保證制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟安全運行。


爆燃的條件包括三個或五個,分別描述如下

1)氧氣量、煤粉濃度、點火能量

2)熱量、氧量、燃料、煤粉的懸浮、一定的空間

爆燃的過程就是風粉混合物的劇烈燃燒的過程。

制粉系統(tǒng)的引燃源有機械引起的火花 ,有來自爐膛的回火 ,或由磨煤機或制粉管道積粉自燃。著火位置在磨煤機內(nèi)的進風室、磨盤邊緣死角、導(dǎo)風罩上部、分離器出口、煤粉管道的水平彎頭下部及石子煤箱磨煤機試轉(zhuǎn),差點丟了命!!!

在爆炸的過程中 ,磨煤機的容積和煤粉管道起著關(guān)鍵作用。爆炸發(fā)生于磨煤機、分離器等容器內(nèi)煤粉著火的時候 ,當煤粉開始燃燒時 ,從著火點火焰前沿向外擴散和移動 ,同時氣體壓力開始升高 ,形成壓力波,壓力波先于火焰前沿離開“容器”進入煤粉管 ,壓力波導(dǎo)致煤粉管道內(nèi)煤粉氣流發(fā)生渦流 ,擾動增強 ,從而導(dǎo)致燃燒率增強 ,火焰前沿前進的速度加快 ,加快速度趕上力波 ,火焰前沿速度從1 m /s加速至接近音速 ,一般認為 ,其加速度 a= TD2 · L。其中 T為經(jīng)驗系數(shù) , D為煤粉管道直徑 ,L 為管道長度,這一過程稱為“急燃”。火焰前沿與壓力波聚合在一起產(chǎn)生燃燒激波 ,從而轉(zhuǎn)為爆燃。其爆燃傳播速度約為 1120 m /s。爆燃能產(chǎn)生的最大動壓力理論值為 1. 4MPa,


2、制粉系統(tǒng)爆燃的現(xiàn)象

爆燃是一個劇烈的物理化學變化,爆燃的發(fā)生導(dǎo)致燃料熱量的放出,同時爆炸也會產(chǎn)生壓力波,必然導(dǎo)致與之相聯(lián)系的系統(tǒng)間的溫度和壓力的變化,一定情況下會造成設(shè)備的損壞,外觀上的破損。浙江某1000MW電廠磨煤機爆燃事故案例

在這里列幾個具體的參數(shù):磨煤機出口溫度、輸粉管溫度、爐膛壓力、一次風量、動態(tài)分離器電流、磨進出口壓力、一次風量、磨碗差壓的變化(可以判斷爆燃的點)可怕!某電廠鍋爐磨煤機噴火!!!

磨煤機內(nèi)爆部位的提出

一次風室內(nèi)、磨煤機內(nèi)、輸粉管


3、制粉系統(tǒng)爆燃的原因

根據(jù)磨煤機運行工況的不同,分為運行工況和啟停工況。

運行工況

運行工況時,煤粉濃度和一定氧氣的條件滿足,在有點火源滿足的情況下,極有可能發(fā)生爆燃

點火能量的來源,積粉自燃、鍋爐回火、熱一次風、原煤帶火

積粉自燃:過度摩擦的熱量、自身氧化的熱量

運行中最有可能發(fā)生的時1、回火:爐膛冒正壓、一次風量的減少導(dǎo)致燃燒超過風速

2、石子煤內(nèi)部積粉,一次風變化時,揚起火星

3、出口溫度高,風量低,導(dǎo)致煤粉在磨煤機內(nèi)太久,溫度和時間,導(dǎo)致?lián)]發(fā)分更多,易燃易爆1死2傷!!6月18日吉林某熱電廠磨煤機檢修發(fā)生爆炸事故簡報

啟停工況

啟停工況包含了90%的磨煤機爆燃事故。啟停工況都是低煤量運行,冷熱風的操作會導(dǎo)致磨流場,溫度,壓力的大幅變化。無論回火、一次風溫、自燃的點火源都以發(fā)生變化,故以導(dǎo)致爆燃。

4、制粉系統(tǒng)爆燃的后果

制粉系統(tǒng)爆燃會造成設(shè)備的損害,危害人身安全,影響負荷滿足,嚴重情況導(dǎo)致停機。

1負荷限制,爆燃發(fā)生必然會導(dǎo)致給煤機的停運,該制粉系統(tǒng)停運會影響機組負荷。另外在高煤量斷煤時,注意主蒸汽溫壓的控制、壁溫控制。

2爆燃導(dǎo)致設(shè)備尤其是一次風和磨煤機的交接處、煤粉管和磨煤機的交接處等抗壓能力較差的地方爆裂,曾有事故造成一次風管,風門的破壞和變形,也有在磨煤機出口爆炸導(dǎo)致出口連接的地方爆開(海門2B磨2018.11.28爆燃事故)

3人身安全,當制粉系統(tǒng)爆炸時,若沿途一次風附近、磨出口、濃縮孔、分配器等地方有人,則可能造成人身燒傷、 爆炸沖擊器、爆破物的傷害。

4MFT,曾經(jīng)有電廠,磨一次風室的爆炸,導(dǎo)致一次風的失去,“火檢失去”導(dǎo)致鍋爐跳閘

5、制粉系統(tǒng)爆燃的措施

制粉系統(tǒng)爆燃安全措施主要從兩個方面入手,一是在各種相應(yīng)的工況,比如正常運行、啟停工況合理的減少甚至杜絕爆燃的條件和因素;二是在爆燃發(fā)生后采取迅速有效的措施,防止事故擴大,同時保證設(shè)備和人身安全。下面從這兩個方面入手談?wù)劇?a style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; color: rgb(87, 107, 149); text-decoration-line: none; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); cursor: pointer; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">磨煤機發(fā)出的振動求救信號!

1)減少或杜絕爆燃條件

【1】磨出口溫度的控制和監(jiān)視

磨出口溫度反應(yīng)了風粉混合物的溫度,溫度過高則揮發(fā)分的析出更多,煤粉氧氣加快,溫度和氧化互相促進導(dǎo)致更容易爆炸,此外溫度低,煤粉的干燥不夠,磨煤機粉管等一列角落容易積粉及煤,導(dǎo)致煤粉自燃產(chǎn)生了點火源。綜上,根據(jù)煤質(zhì)分析,做好出口溫度的調(diào)整。

【2】煤粉細度及動態(tài)分離器轉(zhuǎn)速控制

煤粉細度越細,煤粉接觸空氣部分增多,揮發(fā)分析出更容易了,爆炸更容易,損害更大

【3】通風量

通風量從3個方面影響爆燃,一是通風量影響煤粉濃度,二是通風量決定了磨內(nèi)粉管風速,直接影響一次風攜帶能力,關(guān)乎制粉系統(tǒng)積粉積煤情況,三是一次風量的突變和爐膛負壓的變化時,易導(dǎo)致鍋爐回火,燃燒逆向超過風速。通風良好則爆燃不易發(fā)生。

【4】冷熱風調(diào)整

冷熱風的調(diào)整在啟停工況最容易導(dǎo)致爆燃,啟停工況制粉系統(tǒng)處在一個內(nèi)部流場,溫度場不穩(wěn)定,出口溫度控制不穩(wěn)定,這個時候爆燃容易發(fā)生。其次在石子煤著火的情況冷熱風門的大幅操作,將石子煤的火星帶入磨煤機內(nèi)部引發(fā)爆炸。

【5】點火源的杜絕

磨煤機的點火源有內(nèi)外兩種,關(guān)于內(nèi)部火源,控制積粉,清除積粉,石子煤,是關(guān)鍵。外部火源,一次風入口風溫的控制,原煤倉的測溫的控制,還有回火的控制。

2)制粉系統(tǒng)爆燃處理

制粉系統(tǒng)爆燃的處理原則:切斷燃料供應(yīng),防止燃燒持續(xù)更長時間;盡量用大風量(冷風和惰性蒸汽)把燃燒轉(zhuǎn)移至爐膛;當磨煤機出口溫度上漲時停磨,此時應(yīng)采取封磨,隔絕供風,滅火蒸汽滅火。

磨煤機內(nèi)爆處理:當磨煤機磨出口壓力突升( > 6.5Kpa) 、進口一次風量突降、分離器電流突降三個參數(shù)同時出現(xiàn)時,為磨煤機內(nèi)爆特征, 應(yīng)立即打閘給煤機,全開冷風,關(guān)閉熱風,開啟滅火蒸汽減溫水,蒸汽減溫后投入滅火蒸汽。磨煤機出口溫度有升高, 應(yīng)立即停止磨煤機,隔絕冷風和熱風(熱風隔離門內(nèi)漏必須關(guān)閉檢修隔離門)。慘痛教訓(xùn)!!電廠一外委人員頭部卡在磨煤機擋板上部,經(jīng)搶救無效死亡…

注意:拖延停給煤機的時間是爆燃后擴大煤粉管燒損的直接原因,嚴密隔絕供風是滅火最有效的方法