直吹式制粉系統(tǒng)燃用印尼煤爆燃原因分析及應(yīng)對策略

湖南華電常德發(fā)電有限公司 湖南 常德 415000

自從上個(gè)世紀(jì)的90年代起，由于我國的煤炭市場發(fā)生變化，但是隨著技術(shù)的進(jìn)步，發(fā)電對于用煤的需求量有所增加，為了減少用煤所需要的成本，印尼煤作為一種經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高的一種煤，其具有中高熱值，低灰分，高揮發(fā)的特點(diǎn)，其唯一的弊端是在制粉的過程中易發(fā)生爆炸的現(xiàn)象[1-2]，因此在燃用印尼煤時(shí)急需注意防爆，對原有的燃煤制粉系統(tǒng)進(jìn)行合理的改進(jìn)特別重要，相關(guān)部門可以通過開展以防爆為導(dǎo)向的改進(jìn)方案，既提升了燃用印尼煤的安全性，又大幅降低了燃煤所需的成本，本文通過探討燃用印尼煤發(fā)生爆炸的原因，及深入分析直吹式制粉系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，制定出合理的應(yīng)對策略，希望能夠給相關(guān)學(xué)者提供一定的幫助與參考。并在此基礎(chǔ)上提出一些相應(yīng)的應(yīng)對策略與建議。

1 印尼煤及直吹式制粉系統(tǒng)概述

眾所周知，大多公司采用的為2*660MW超超臨界燃煤發(fā)電機(jī)組[3]。本鍋爐所采用的制粉系統(tǒng)為一次性正壓直吹制粉系統(tǒng)，該系統(tǒng)有6臺碗式的中速磨煤機(jī)，煤粉管及石子煤排放設(shè)備。一次風(fēng)取自大氣，經(jīng)一次風(fēng)機(jī)后分為兩路，其中一路為冷風(fēng)道，另一路經(jīng)過空預(yù)器后加熱進(jìn)入熱風(fēng)道，兩種風(fēng)經(jīng)過調(diào)節(jié)擋板后在磨煤機(jī)入口混合為混合風(fēng)道，煤種不同時(shí)磨煤機(jī)出口煤粉汽流的溫度也不同。可以通過調(diào)節(jié)冷、熱風(fēng)擋板，以控制到達(dá)磨煤機(jī)入口熱風(fēng)風(fēng)量和出口煤粉汽流的溫度。

近年來，各大煤炭發(fā)電部門的分析化學(xué)專業(yè)人員對印尼煤的相關(guān)化學(xué)性質(zhì)有了共識，目前已經(jīng)引起了燃料部門的重視，印尼煤之所以有較高的經(jīng)濟(jì)學(xué)價(jià)值，主要因?yàn)槠渚哂械突曳郑懈甙l(fā)熱量，低流動性，低硫分、高水分及高揮發(fā)性的特點(diǎn)，由于其具有超高的揮發(fā)性，所以在燃煤的過程中極易造成自燃及著火，所以急需轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的觀念，相關(guān)專業(yè)人員需要對原有的制粉系統(tǒng)進(jìn)行改革，適合印尼煤燃煤的趨勢，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行，形成規(guī)范化的具體流程，制定煤炭安全摻燒和制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行的措施，在此之外，需不斷結(jié)合分析化學(xué)行業(yè)最新發(fā)展特點(diǎn)[4]，不斷對發(fā)生爆燃的原因進(jìn)行分析及補(bǔ)充，并根據(jù)公司的實(shí)際運(yùn)行的情況，不斷提出相應(yīng)的改進(jìn)策略。

2 印尼煤摻燒過程中防止制粉系統(tǒng)爆炸技術(shù)措施

(1)運(yùn)行控制，調(diào)整方面：入磨煤質(zhì)控制：印尼煤采取單獨(dú)上倉方式入磨。磨煤機(jī)進(jìn)出口溫度控制：將分離器出口溫度控制在55～60℃，不得低于52℃，以防止堵管。運(yùn)行中磨煤機(jī)入口風(fēng)溫控制在285℃以內(nèi)。暖磨過程中控制磨出口溫度不超過60℃。提高磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速至28～35m/s，任何時(shí)候風(fēng)速不得低于22m/s，磨煤機(jī)事故跳閘或緊急停運(yùn)后，應(yīng)投入惰化蒸汽10～15 min。(2)制粉系統(tǒng)啟動方面：磨煤機(jī)啟動前，檢查石子煤排放小車已排空，無火星；啟動前檢查磨煤機(jī)惰化蒸汽在備用狀態(tài)，磨煤機(jī)投運(yùn)和通風(fēng)之前，應(yīng)進(jìn)行充惰并保持至給煤機(jī)煤量達(dá)25T/H。磨煤機(jī)暖磨期時(shí)應(yīng)先充惰，后緩慢開啟冷風(fēng)調(diào)門至40T/H，給煤機(jī)煤量增加至25T/H后才能停運(yùn)充惰。磨煤機(jī)停運(yùn)吹掃過程中控制粉管一次風(fēng)速在22m/s以上吹掃10min。磨停運(yùn)后，繼續(xù)維持大風(fēng)量(一次風(fēng)速在20m/s以上)吹掃15min。磨煤機(jī)停運(yùn)后必須將其完全隔絕。

3 磨煤機(jī)著火源分析及相應(yīng)的改進(jìn)措施

分析磨煤機(jī)的著火原因，主要為煤粉管內(nèi)及磨煤機(jī)的內(nèi)部存在積粉，印尼煤由于著火的指數(shù)低，成為爆燃的著火源，本次檢查中，對內(nèi)部的積粉情況作了相應(yīng)的了解，我們發(fā)現(xiàn)文丘里套，熱一次風(fēng)入口處，可調(diào)縮孔內(nèi)部[6]，煤粉管內(nèi)存在大量積粉，因此為了確保在制粉是保證燃印尼煤的安全性，減少爆燃的發(fā)生，需采取相應(yīng)的應(yīng)對措施，(1)磨煤機(jī)內(nèi)爆或內(nèi)部著火時(shí)，必須立即停磨并通入消防蒸汽惰化，并關(guān)閉冷熱風(fēng)隔離門、給煤機(jī)進(jìn)出口門、密封風(fēng)門、排石子門以隔絕磨。(2)磨煤機(jī)緊急停運(yùn)后必須檢查開啟充惰10～15分鐘。(3)石子煤有火星時(shí)，應(yīng)間斷充惰運(yùn)行以消除火星，并更換煤種處理。(4)停用磨煤機(jī)前需走清磨煤機(jī)剩煤，適當(dāng)增長吹掃的時(shí)間，充分充惰并出空石子煤箱；停運(yùn)后，繼續(xù)監(jiān)視溫度，以防未吹凈的積煤自燃。

4 討論

防止燃用印尼煤時(shí)發(fā)生爆燃可從以下方面進(jìn)行干預(yù)，在相應(yīng)工作的改進(jìn)上，盡可能的減少制粉系統(tǒng)各個(gè)部位的積粉，通過減少爆炸條件，防止積粉自燃等方面入手。若制粉系統(tǒng)發(fā)生異常，停磨時(shí)應(yīng)及時(shí)用惰化蒸汽來減少氧量[7]，及時(shí)防爆。把握當(dāng)今燃煤的形勢，不斷對原有的設(shè)備及儀器進(jìn)行優(yōu)化，制定出合理的應(yīng)對策略，保證安全運(yùn)行是重中之重。