300MW發(fā)電機組制粉系統(tǒng)防爆分析

摘要：文章針對某電廠鍋爐由原設計煤種無煙煤改為煙煤后制粉系統(tǒng)多次出現的制粉系統(tǒng)著火、爆燃和燃燒器損壞等問題，介紹了該電廠的設備概況，分析了事故發(fā)生的原因并制定了一系列預防和控制措施，為鍋爐及制粉系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運行提供保障，實施后未發(fā)生任何安全事故。

關鍵詞：煙煤；制粉系統(tǒng)；著火；防爆

中圖分類號：TM3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）27-0085-03

1 設備概況

某電廠采用的制粉系統(tǒng)型式為雙進雙出低速鋼球磨煤機，如圖1所示。一定粒度的原煤經過速度自動控制的給煤機送至落煤管落下，通過位于中空軸的螺旋絞籠做旋轉運動而帶入磨煤機筒體內。電機通過減速箱帶動磨煤機筒體按照設計轉速轉動，磨煤機筒體內按照一定配比裝載了直徑不同的鋼球，通過筒體的轉動，將煤和鋼球混合物提升至一定高度，鋼球在自由瀉落的過程中對原煤進行沖砸和研磨，直至原煤變成細粉。冷熱一次風一起通入磨煤機筒體，由中空管進入磨筒體與煤混合，使煤粉得到干燥，并將煤粉由與原煤相反的方向形成兩個回路帶出磨煤機，不合格的煤粉通過可調節(jié)的分離器擋板返回磨煤機內繼續(xù)研磨，而合格的煤粉通過六條一次粉管通入爐膛燃燒器進行燃燒。

2 制粉系統(tǒng)爆燃的原因分析

2.1 煤種原因

鍋爐由原設計煤種無煙煤改為煙煤后，煤粉的揮發(fā)份與發(fā)熱量變高，揮發(fā)份達到25%以上，收到基低位發(fā)熱量達到20MJ/kg以上，此類煤種增加了爆燃的可能性，這是制粉系統(tǒng)著火、爆燃的主要原因。

2.2 風粉管道積粉自燃

從多次發(fā)生的制粉系統(tǒng)著火、爆燃后的現場來看，引爆點主要在容易長期積粉的位置，主要是由于制粉系統(tǒng)筒體內或者燃燒器水平管道長期沉積大量煤粉，達到一定濃度，當有漏熱風或者其他熱源進入時煤粉自燃所形成的火源。磨煤機停運后，未及時全開輔助風門對燃燒器粉管吹掃足夠長時間，導致粉管水平位置積粉，當漏入熱風時，積粉自燃或者燃燒器冷卻風不足導致燃燒器燒壞。

2.3 啟動或停運操作不當

制粉系統(tǒng)啟動前，由于磨筒體內積粉過多，若一次風溫提升速度過快，冷風吹掃時間不足，大量熱風進入磨煤機內，易引起積粉著火、爆燃。制粉系統(tǒng)停運或跳閘時，未完全吹空筒體內的煤粉，根據經驗：一般走空一臺磨煤機筒體內全部煤粉需要3.5MPa筒壓吹掃30分鐘左右，若筒壓或者時間不夠，都可能導致停運后磨煤機內仍然積粉。

3 制粉系統(tǒng)防爆預控措施分析

3.1 制粉系統(tǒng)正常時的措施

3.1.1 加強入爐煤質分析，燃料部根據煤場煤質情況，做好摻燒工作，每周預估下周的入爐煤情況，為運行部的燃燒工況調整提供依據。燃料部最少應保障一周內入爐煤的煤質穩(wěn)定，當入爐煤質將發(fā)生較大變化時，應提前通報運行部。各值接班后應及時登錄生產管理系統(tǒng)及與燃料部集控室溝通，查詢、了解本班煤質情況。值班人員了解到本班煤質變化較大時應及時匯報主管副部長。

3.1.2 設備人員應加強設備缺陷管理，發(fā)現風粉管道漏粉及時進行堵漏并清理，防止煤粉自燃。運行巡檢人員定期對制粉系統(tǒng)風粉管道進行巡視檢查，發(fā)現風粉管道或磨煤機本體存在高溫、火星或焦糊氣味等異常情況及時匯報，并根據現場情況及時停運故障磨煤機，聯(lián)系檢修處理。

3.1.3 磨煤機正常運行時，出口溫度控制在80℃以下。運行中的制粉系統(tǒng)不應有漏粉現象。制粉設備的廠房內不應有積粉，積粉應隨時清除。發(fā)現積粉自燃時，應用滅火器進行滅火，不得用壓力

水管直接澆注著火的煤粉，以防煤粉飛揚引起

爆炸。

3.1.4 磨煤機筒體壓力維持在2.8kPa以上。由于機組負荷低等原因，磨煤機筒壓無法維持在上述規(guī)定值時，允許每臺磨停運1～2臺燃燒器，停運的燃燒器需保持輔助風連續(xù)吹掃，防止一次風管積粉著火。運行中應加強對一次風管壁溫度的監(jiān)控，正常運行時不應超過80℃。

3.2 制粉系統(tǒng)啟動/停運操作注意事項

3.2.1 磨煤機停運時，先降低磨煤機出口溫度至70℃；全關磨煤機熱風門，全開冷風門后停運給煤機，維持磨煤機筒體壓力在3.0kPa以上，抽空煤粉時間不小于30分鐘；磨煤機停運后應采取措施，維持磨煤機入口風溫不超過50℃。磨煤機停運后，全開輔助風門，對一次風管吹掃5分鐘。

3.2.2 磨煤機啟動前，為了防止煤粉爆炸，必須仔細檢查設備內外是否有積粉自燃現象；若發(fā)現有積粉自燃時，應清除后，方可啟動。磨煤機啟動前應開啟輔助風門對六條一次風管進行吹掃，然后開啟磨煤機冷風門，維持2.5kPa以上筒體壓力通風5分鐘；啟動磨煤機時，控制出口風溫不得超過規(guī)定值。

3.3 制粉系統(tǒng)異常運行控制措施

3.3.1 運行中不得無故停止單臺燃燒器運行。當燃燒器因缺陷停運時，應作為搶修處理，盡量縮短檢修時間。磨煤機運行中停運燃燒器時，應投入輔助風吹掃10分鐘，吹掃結束后，輔助風擋板開至30%進行連續(xù)吹掃，直至該臺燃燒器投入運行。在燃燒器停運期間，運行人員應嚴密監(jiān)視該一次風管溫度，確保不超過80℃。

3.3.2 當磨煤機發(fā)生故障跳閘時，應立即關閉熱風門，適當開啟冷風門，控制磨煤機進口、出口溫度不超過60℃，并迅速查明原因，故障消除后及時啟動磨煤機運行；若磨煤機故障跳閘后又遇到機組調峰時，應啟動磨煤機，抽空煤粉后再停運；磨煤機故障無法及時消除時，磨煤機故障跳閘應立即投入滅火蒸汽運行10分鐘，聯(lián)系檢修開給煤機人孔，加強對制粉系統(tǒng)各風溫測點的監(jiān)視，防止磨煤機筒體內積聚的煤粉著火。

3.3.3 磨煤機運行時，單臺給煤機故障停運，應關閉給煤機下閘板，并加強對給煤機的巡查、監(jiān)視；給煤機停運時間超過6小時，短期仍無法恢復時，應聯(lián)系檢修打開給煤機端蓋，清空給煤機內積煤。

3.3.4 發(fā)現給煤機著火時應加大給煤量，火情不能消除時應停運給煤機，關閉下閘板，聯(lián)系檢修打開給煤機端蓋，用消防水噴淋滅火。磨煤機內部著火時，應降低磨煤機負荷，火情不能消除時應停運磨煤機并關閉與磨煤機有關的所有隔離擋板，聯(lián)系檢修打開兩臺給煤機端蓋，通入消防水進行滅火。確認內部火焰已熄滅，開啟磨煤機冷、熱風門和負荷風門，進行通風干燥磨煤機。在通風干燥時應控制磨煤機出口溫度不超過80℃。在判斷磨煤機內煤粉已干燥，即可恢復磨煤機備用或啟動磨煤機運行。

3.3.5 機組異常跳閘，汽機投入盤車后，應加強對制粉系統(tǒng)各溫度測點監(jiān)視，防止制粉系統(tǒng)內積聚的煤粉著火。聯(lián)系檢修開給煤機人孔，發(fā)現制粉系統(tǒng)有著火現象時，通知檢修通入消防水滅火。

3.3.6 機組停運時，預計停運時間超過3天，應燒空煤倉。機組滑停過程中，聯(lián)系檢修逐臺磨加裝給煤機閘棍，走空給煤機，關閉給煤機下閘板，抽空磨煤機內煤粉。

機組停運后，應加強對制粉系統(tǒng)的巡查、監(jiān)視。聯(lián)系檢修打開給煤機端蓋，清空給煤機內積煤。對因故未能抽空的磨煤機應做好記錄，聯(lián)系檢修，打開磨煤機人孔，做好防止磨煤機內積粉著火的措施。

3.3.7 制粉設備檢修工作開始前，應將有關的制粉系統(tǒng)可靠地隔絕，如需進入內部工作時，應將有關人孔門全部打開，以加強通風。涉及動火工作時，應將有關設備內部的積粉完全清除。

參考文獻

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作者簡介：彭勝（1986-），男，湖南汨羅人，廣東粵電集團韶關發(fā)電廠助理工程師，研究方向：發(fā)電廠熱能與動力設備。

（責任編輯：文 森）