制粉系统防磨防爆机理分析及预防措施

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在130℃左右时,挥发分 高 的 煤 粉 便 开 始 分 解, 放出大量的 可 燃 气 体,这 些 气 体 在 200℃ 左 右 便 开 始燃烧,并将热量 传 给 煤 粉,使 其 迅 速 分 解、燃 烧 起 来,如果任其继续发展下去,氧化反应越来 越 快,CO 聚集越来越 多,达 到 一 定 程 度 时,便 发 生 剧 烈 的 爆 炸。煤粉在 制 备 过 程 中,常 见 的 事 故 有 两 种:一 是 发生自燃。在堆积 状 态 下 的 煤,氧 化 速 率 超 过 散 热
为了使制粉系 统 爆 炸 时 减 轻 损 失,必 须 在 制 粉 系统的各个不同 部 位,设 置 防 爆 阀。 我 国 设 计 的 防 爆阀承受压力为 1kg/cm2,其 膜 板 材 质 一 般 为 石 棉 板、橡胶皮,亦有采 用 钢 板 翻 板 结 构 的,其 释 压 面 积 根据不同部 位、不 同 横 截 面 给 以 确 定:分 离 器 上 为 大 于 4% × 分 离 器 容 积 。 4.3 改进磨机的操作方法,改进系统的联锁程序
煤粉 中 灰 分 高,爆 炸 性 就 弱。 因 为 灰 分 不 可 燃,还要 吸 收 热 量。 但 只 有 煤 粉 中 的 灰 分 >30~ 40%时,才能对 煤 粉 爆 炸 产 生 抑 制 作 用。 水 分 对 煤 粉爆炸也有一定 的 影 响,水 分 大,不 易 爆 炸,水 分 小 时,水分在高温下 分 解 成 氧 气 和 氢 气,起 助 燃 作 用。 如果煤粉中保留1~2% 的 水 分 (褐 煤 5~10%),就 能限制煤粉燃烧和爆炸的危险性。 2.3.4 气体中的含氧量
入磨热风 温 度 是 依 据 磨 煤 机 出 口 气 流 温 度 进 行调节的,但不 同 的 工 艺 流 程 有 着 不 同 的 要 求。 入 磨热风温度 不 得 高 于 250℃,避 免 细 煤 颗 粒 遇 热 达 到燃点。 4.1.2 出磨气流温度的控制
出磨煤 粉 粒 度 小,氧 化 反 应 迅 速,气 流 温 度 有 一个容许限 度。 不 同 的 煤 有 不 同 的 控 制 温 度。 我 国各电厂用煤的种 类 不 同,因 而 出 口 温 度 控 制 差 异 很大.当确定某 温 度 值 后,可 在 控 制 系 统 设 定 高 温 报警装置,当 达 到 最 高 温 度 时 发 出 警 报 讯 号,并 使 入磨煤机端部的某 一 冷 风 阀 降 至 安 全 值 时,可 用 人 工恢复冷风阀门位置。 4.2 合理设置防爆阀
在实际操作中 引 起 爆 炸 的 原 因,多 是 有 火 源 引 起。虽然煤粉的自 燃 是 常 见 的,但 如 果 没 有 足 够 的 氧气,它 也 燃 烧 不 起 来。 根 据 经 验,气 体 中 含 氧 量 最 好 控 制 在 14% 以 下 。 2.3.5 煤粉的浓度
煤粉在空 气 中 达 到 一 定 浓 度 时,才 可 能 爆 炸。 煤粉爆炸的浓度也 有 一 定 范 围,据 研 究 烟 煤 的 上 限 浓度为1500~2000g/m3,下限为 35~45g/ m3。 当 煤粉浓度 低 于 下 限 时,其 燃 烧 后 产 生 的 热 量 不 足, 不能继续燃 烧,不 会 引 起 爆 炸;而 当 煤 粉 浓 度 高 于 爆炸上限时,氧 气 不 足 (低 于 16% 体 积),也 不 能 继 续 燃 烧 ,更 不 会 爆 炸 。 3 制粉系统防磨防爆分析 3.1 运行方面: 3.1.1 要 严 格 控 制 进 入 磨 煤 机 的 风 量。 风 量 过 少,导致煤粉不能 完 全 吹 走,容 易 堆 积 煤 粉,造 成 自 燃现象的发生。风 量 过 大,会 使 磨 煤 机 出 口 温 度 升 高 ,影 响 磨 煤 机 的 安 全 运 行 。 3.1.2 在起停磨 煤 机 的 时 候,投 入 消 防 蒸 汽,控 制 磨煤机内部温度。 3.1.3 在 磨 煤 机 停 备 期 间,将 所 有 热 风 门 关 闭。 (如有漏风,应用冷 风 调 节 门 来 调 节 温 度,控 制 漏 风 的 温 度 ,达 不 到 煤 粉 的 着 火 点 。) 3.1.4 严格控制磨煤机的入口温度。
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发生爆炸危 险 的 情 况,不 是 在 正 常 运 转 时,而 是 在 磨机启动或停磨时,在 运 转 中 如 果 不 能 保 持 煤 粉 的 安全浓度和氧气含 量 低 于 可 燃 的 极 限,则 必 须 防 止 任何火源。 4.4 扩大 CO 监视系统,设置灭火装置
制粉系统 运 行 时,严 禁 开 启 近 路 风,严 格 控 制 磨煤机出口温度在60~70 ℃范围内,必须保证磨煤 机入口热一次风调 节 门 开 度 在 最 大 通 风 位 置,热 一 次风总风门调 节 风 压,保 持 一 次 风 总 风 压 3000PA 以上。无论 何 种 状 态 必 须 保 证 磨 煤 机 出 口 温 度 不 超过 70℃,一 次 风 压 不 低 于 2800Pa。 风 在 吹 扫 磨
加强磨 煤 机 通 风,此 时 可 以 不 考 虑 氧 气 的 浓 度,通过磨 煤 机 的 清 扫 空 气 量,要 能 够 使 整 个 设 备 换气三次,新鲜空气 可 由 供 热 风 炉 和 混 合 空 气 的 风 机供给。另外在磨 煤 机 操 作 上,要 便 于 在 短 时 间 停 磨时,尽 可 能 消 灭 任 何 火 源。 经 验 说 明,真 正 易 于
3.1.5 根据燃煤 挥 发 分 与 磨 煤 机 出 口 温 度 关 系 曲 线严格控制磨煤机的出口 温 度,保 证 温 度 在 70℃ 以 下。主要是在磨煤 机 起 停 的 时 候,磨 煤 机 内 部 温 度 变化较大,容易出 现 自 燃 现 象,引 起 磨 煤 机 的 爆 炸, 所以要在磨煤机入口处装设消防蒸汽。 3.2 检修方面 3.2.1 检 查 修 理 磨 煤 机 入 口 前 的 每 个 热 风 门,并 效 验 门 的 开 度 与 关 度 ,保 证 关 闭 是 严 密 不 漏 。 3.2.2 检修消防蒸汽系统,保证随时可用。 3.2.3 检查磨煤机的磨损情况,必要时予以更换。 3.2.4 检查煤粉的堆积情况,并进行清理。 3.2.5 检查 磨 煤 机 的 液 压 加 载 系 统,保 证 磨 煤 机 在 启 动 时 能 都 快 速 启 动 ,投 入 运 行 。 4 制粉系统预防措施 4.1 合理控制磨煤机进、出口气体温度 4.1.1 入磨热风温度的控制
关 键 词 :制 粉 系 统 ;防 磨 防 爆 ;机 理 分 析 ;预 防 措 施 中图分类号:TK233.25 文献标识码:B 文章编号:1006-7981(2020)11-0040-03
1 制粉系统工作原理 制粉系统主要 是 由 磨 煤 机、给 煤 机 和 送 风 系 统
组成。原煤经过输 煤 皮 带 进 入 锅 炉 的 原 煤 斗,通 过 皮带称重式给煤机 进 行 计 量,将 一 定 量 的 原 煤 通 过 磨煤机的落煤管进 入 到 磨 盘 上,旋 转 磨 环 借 助 于 离 心力将原 煤 甩 到 碾 磨 滚 到 上,通 过 磨 辊 进 行 碾 磨, 碾磨力则由液压加 载 系 统 产 生,通 过 拉 杆 加 载 装 置 加载到磨辊 上,原 煤 的 碾 磨 和 干 燥 同 时 进 行,热 一 次风(是一次风机 吸 入 大 气 经 过 空 气 预 热 器 加 热 而 来),通过冷风门进 行 温 度 调 节,调 节 后 的 热 风 通 过 喷嘴环均匀进入磨 环 周 围,将 经 过 碾 磨 过 的 煤 和 粉 混合物 烘 干 并 输 送 至 分 离 器,在 分 离 器 中 进 行 分 离,粗粉被 分 离 出 来 返 回 磨 煤 机 的 磨 盘 上 重 磨,合 格的煤粉被一次风 带 出 分 离 器,经 过 煤 粉 管 道 送 入 锅炉燃烧 器。 送 风 机 吸 入 大 气,经 过 空 预 器 加 热, 直接进入炉 膛,起 到 输 送 氧 气 的 作 用,来 支 持 炉 膛 的正常燃烧工作。 2 煤粉爆炸的原因 2.1 煤粉爆炸的内部因素 Nhomakorabea41
越剧烈。 2.3.2 煤粉粒度
根据试验,粒 度 <1mm 的 煤 粒 都 能 参 加 爆 炸, 其上限一般 为 0.5~0.8mm,爆 炸 的 主 体 是 60~ 100μm 的煤粉,而 且 粒 径 越 小,爆 炸 性 越 强。 风 扫 煤磨生产的 煤 粉 细 度 一 般 控 制 在 0.08mm 方 孔 筛 余5~15%,粒度 大 多 在 50~70μm,在 爆 炸 粒 度 范 围内。 2.3.3 煤粉灰分与水分
热敏元素只能 监 测 焖 火 发 热 区 的 存 在,在 分 离 器出口、风 机 出 口 和 收 尘 器 等 处,装 设 红 外 线 分 析 仪,则可同时监 测 系 统 中 CO 含 量 状 况。 在 容 易 发 生燃烧事 故 的 地 方,设 置 CO2 泡 沫 及 粉 末 灭 火 装 置 ,以 防 万 一 。 4.5 加强操作
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制粉系统防磨防爆机理分析及预防措施
宋 杰1,范景扬1,张俊伟1,王建军2
(1.内蒙古京能康巴什热电有限公司,内蒙古 鄂尔多斯 017010; 2.内蒙古自治区锅炉压力容器检验研究院,内蒙古 呼和浩特 010020)
摘要:制粉系统在锅炉系统中是重要的辅机系 统之 一。在 日 常 生 产 当 中 磨 损 是 最 为 严 重 的 设 备。根据现企业燃用煤质的不同,各厂的磨损情况 也都 有 所 不 同,经 常 会 出 现 磨 损 严 重 泄 露,导 致 煤粉的堆积,发生自燃现象,导 致 制 粉 系 统 的 爆 炸。 从 而 引 起 设 备 损 坏,减 少 发 电 量,降 低 机 组 的 经 济 性 ,严 重 时 甚 至 会 造 成 人 身 伤 亡 事 故 。 为 了 避 免 事 故 的 发 生 ,对 其 进 行 分 析 及 阐 述 预 防 措 施 。
煤粉受 热 后 产 生 的 可 燃 气 体 先 于 焦 炭 燃 烧。 因此,煤的 挥 发 分 对 煤 粉 爆 炸 的 发 生、发 展 有 着 重 要的作用。 在 相 同 条 件 下,挥 发 分 越 高,煤 粉 爆 炸
收 稿 日 期 :2020-09-01
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宋 杰等 制粉系统防磨防爆机理分析及预防措施
效率就会出 现 自 燃 现 象。 二 是 爆 炸。 当 煤 粉 细 度 很细时,在悬浮状 态 下,直 接 与 空 气 接 触,一 旦 引 燃 就能迅速 发 生 氧 化 反 应 而 爆 炸。 每 种 煤 都 有 不 同 的 着 火 温 度 ,褐 煤 250∽400℃ ,烟 煤 400∽450℃ ,贫 煤 450∽500℃ ,无 烟 煤 650∽700℃ 。 磨 煤 机 内 煤 在 研磨体的作 用 下,比 表 面 积 不 断 增 大,当 煤 特 别 干 燥时,由于研磨体 的 摩 擦、撞 击,可 能 发 生 持 续 的 火 花放电,此时如果磨 内 可 燃 气 体 含 量 或 煤 粉 浓 度 达 到一定限 度,煤 粉 便 会 自 身 引 爆。 煤 粉 爆 炸 时,爆 源的温度可达 2300℃ ~2500℃,爆 炸 后 的 压 力 比 爆炸前增加5~10 倍,如 果 爆 炸 波 在 传 递 过 程 中 遇 到障 碍,压 力 可 增 至 10 倍,冲 击 波 速 度 可 达 到 2340m/s;如 管 道 系 统 有 积 煤,在 高 温 气 流 的 作 用 下,可产生连续 爆 炸。 同 时 煤 粉 爆 炸 后 还 会 产 生 反 向冲击,产生大 量 CO,其 浓 度 可 达 10% 以 上,在 磨 内引起二次爆炸。 2.2 煤粉的爆炸条件 2.2.1 要有强 烈 的 热 源。 如 电 火 花、明 火、达 到 燃 点的高温气体等。 2.2.2 有足够浓度的煤粉。 2.2.3 有充足的氧气。 2.3 影响煤灰爆炸的因素 2.3.1 煤粉挥发分
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