防止中间储仓式制粉系统爆炸的措施

防止中间储仓式制粉系统爆炸的措施[摘要]制粉系统的安全稳定对火力发电厂来说是至关重要的。

制粉系统爆炸威胁到人身、设备的安全，对生产环境造成严重的污染，直接影响到机组运行发电。

本文介绍了高井热电厂近年来对防止中间储仓式制粉系统爆炸的一些措施及经验。

[关键词]制粉系统；爆炸；危害；原因；防范措施1.高井热电厂制粉系统简介：高井热电厂共安装6台100mw机组，8台锅炉，除4号炉外每台锅炉配备2套制粉系统（4号炉为1套制粉系统）共15套中间储仓式制粉系统。

制粉系统包括原煤斗、钢球磨煤机、排粉机、给煤机、粗粉分离器、细粉分离器、齿索输粉机、粉仓及系统管道。

高井热电厂1990年至2000年发生多起制粉系统爆炸事故，不仅造成了经济损失，还造成了人身轻伤。

2.制粉系统爆炸的危害：制粉系统着火或爆炸危害包括以下几个方面：2.1造成生产环境的严重污染，不仅对人员的身心健康构成潜在危害，而且增加检修人员的检修工作量。

2.2制粉系统爆炸所产生的压力可达0.25～0.35mpa，爆炸形成的冲击波可能造成设备损坏、建筑设施损坏。

2.3引发火灾、造成人员伤亡。

2.4造成较大经济损失，影响机组正常发电。

高井热电厂发生的几起制粉系统爆炸事故：1996年1月14凌晨2点15分14号制粉系统在运行过程中发生爆炸，所有防爆皮全部破损。

检修人员连夜进行系统设备检查，更换防爆皮工作，还好除防爆皮外未造成其它设备损坏。

但因为是冬季夜间工作，粗细粉分离器防爆皮又在室外48米处，检修人员多人因天气寒冷而生病。

1999年6月21日夜间10点30分16号制粉系统爆炸，排粉机风箱严重变形，入口弯头蹦出将c列墙蹦出1米多大洞。

磨煤机出入口主轴瓦损坏，周围墙皮脱落，运行值班小屋玻璃全部破损，因运行值班人员外出巡查设备，没有造成人员伤亡。

抢修工期进行了一个多月时间，直接经济损失30万多元。

2000年10月中旬10号磨煤机在清甩钢球过程中因磨煤机大罐内煤粉没有抽净发生爆炸，造成两名检修人员轻伤。

以上几起事故都是高井热电厂近年来发生的制粉系统爆炸事故，通过以上几起事故充分显示制粉系统爆炸对火力发电厂的危害。

3.制粉系统爆炸的原因：制粉系统爆炸必须满足以下几个必要条件，即氧浓度、煤粉浓度、煤粉细度、燃料挥发分含量、煤粉所含水分、风粉混合物温度及明火源。

因此制粉系统爆炸产生的原因有：3.1氧浓度和煤粉浓度（即风粉混合物浓度）过大：当煤粉浓度达到爆炸标准而氧浓度未能达到爆炸标准或者氧浓度能达到爆炸标准而煤粉浓度未达到爆炸标准时，制粉系统没有发生爆炸的危险。

当风粉混合物浓度在0.32-4kg／m3范围内时则会发生爆炸，在1.2～2.0kg／m3范围内时，则最容易发生爆炸。

排粉机入口含氧量不能过大，如果氧浓度和煤粉浓度都达到爆炸标准时，制粉系统将会发生爆炸。

3.2燃料挥发分过高：当燃料挥发分20％时，由于此时的煤属于反应能力较强的煤，燃料挥发分的析出和着火温度都较低，很容易发生煤粉自燃和爆炸事故。

3.3煤粉水分过低：磨制煤粉的最终水分过低容易引起煤粉的自燃和爆炸。

磨制煤粉的最终水分高，可避免煤粉发生爆炸的危险性，但过高又使磨煤机的出力降低，输粉和燃烧困难，并可能使煤粉在粉仓内壁结成块或压实，而且还可能造成下粉管堵塞，引起给粉机来粉不均匀或断粉。

3.4风粉混合物温度较高：一方面使燃料挥发分较高的煤粉容易析出可燃性气体，使其浓度容易达到爆炸范围；另一方面又会使制粉系统内部堆积的煤粉自燃。

3.5产生火源：明火源其来源大多数发生在煤粉最容易沉积的地方，只要有煤粉沉积的地方，就能够成为风粉混合物发生爆炸的发源地，在制粉系统中一旦发生煤粉沉积，随着时间推移，煤粉开始氧化并且释放热量，释放的热量使得沉积煤粉温度升高，则又加速了煤粉的氧化、放热、升温过程，经过一定的时间之后，温度就能够达到煤粉着火时的温度，煤粉就开始自燃，很有可能引起制粉系统爆炸。

3.6煤粉细度：煤粉细度越小与氧气接触面积增大，氧化自然的速度加快，发生爆炸的危险性越大，反之煤粉细度越大发生爆炸的危险性越小。

但煤粉细度过大，使煤粉不能进行完全燃烧，不但不经济还使锅炉产生结焦。

3.7运行人员操作不当：如：没有在规定时间对排粉机再循环进行吹扫、磨煤机出口温度过高、没有检查粉仓温度等。

3.8检修原因：检修工艺没有按要求进行或责任心不强。

4.防止制粉系统爆炸措施：根据多年制粉系统爆炸事故的教训和分析，为防止制粉系统爆炸我厂技术人员进行了大量的总结，制定了防止制粉系统爆炸措施。

检修方面：检修人员应加强对制粉系统爆炸危险性的认识，严格执行25项反措，检修工作中严格按照检修工艺要求进行，提高检修质量。

4.1磨煤机入口干燥段检查：磨煤机入口干燥段水平方向接有热风管，同时四周又分别与回煤管、排粉机再循环管、加钢球管及防爆门相连接。

从空气预热器来的热风温度在200-300℃，作用是一方面对原煤进行干燥，另一方面是将合格的煤粉送出磨煤机。

在一定压力下热风冲击垂直向下的煤粉时，交叉混合的煤粉不仅容易贴壁，而且在此处也会形成漩涡。

从给煤机落下的湿煤很容易被冲击黏在四周上方相连接管道的内壁上。

再加上高温热风的长期烘烤，很容易使入口干燥段上积煤产生自然，燃烧的煤一进入磨煤机大罐内遇到煤粉浓度大时就会引起爆炸。

所以检修过程中要重点检查此部位，如发现有积煤现象检修人员要进行彻底清除。

如几次检修过程中都发现此处有积煤，可以将下煤管加长400-500mm，避开气流直接冲撞落下的湿煤，这样可以有效的减少或避免积煤的发生。

4.2排粉机再循环检查：再循环管道是从排粉机出口连接到磨煤机入口，作用是调节增加制粉系统的通风量。

再循环管道上设有再循环风门。

因中间储仓式制粉系统采用乏气送粉，此门关闭状态下会出现漏乏气情况，乏气中含有10％左右的煤粉，通过风门时有一定的速度，当风门关闭后，风门后面积增大使流速降低，使煤粉沉积在风门后部。

因排粉机出口温度较高达到140℃左右，有可能会引起煤粉自然，当燃烧煤粉进入排粉机或磨煤机后，就会发生爆炸。

运行过程中如发现温度过高检修人员要对再循环风门处进行开孔检查是否有积粉自然情况发生，避免火源进入磨煤机或排粉机。

另外，如果系统通风量合适的话不用通过再循环风门进行调节，可将再循环风门取消，也可以避免此处积粉，产生爆炸。

4.3细粉分离器入口检查：细粉分离器的作用是将风和煤粉进行分离。

分离后的煤粉进入粉仓，风通过管道进入排粉机进行循环。

细粉分离器入口管道下部有一段较平缓的管段，积粉主要发生在此处。

检修过程中应将此处人孔门打开，检修人员通过入空门检查是否有积粉情况，如果有应彻底清除。

4.4防爆门检查：防爆门安装在磨煤机出入口、排粉机出口及粗、细粉分离器上。

作用是当制粉系统发生爆炸后发生的冲击力冲破防爆皮，以便系统消除压力，减少或避免对其它设备的损害。

但因安装角度问题，会在防爆门与管道连接处产生一个死角，死角处也会发生积粉现象。

检修过程中应检查防爆门根部，如有积粉情况，应改变防爆门安装角度，去除死角发生。

4.5清甩钢球：磨煤机运行4500小时后要对磨煤机进行清甩钢球工作。

目的是为了清除磨煤机大罐内直径小于φ20mm的小钢球，加入适当的大直径钢球，以提高制粉系统出力，降低制粉单耗。

清甩钢球前应通知运行人员将磨煤机大罐内煤粉抽净，如煤粉没有抽净不应进行此工作。

钢球在大罐内互相撞击、摩擦产生热量及火星，磨煤机大罐内煤粉过多、浓度过大，会引起爆炸。

同时在清甩钢球过程中向大罐内喷些水，降低大罐内温度。

4.6制粉系统管道检查：检修人员及时消除制粉系统管道各部漏风、漏粉，保持制粉系统严密性，防止空气进入系统，使系统氧气浓度增大。

另外对磨损管道要进行挖补处理，挖补管道内壁要光滑平整，禁止采用管道外壁贴补处理，防止管道内壁不光滑造成积粉。

4.7吸潮管及阀门检查：在粉仓与齿索输粉机结合处设有吸潮管，他的作用是抽出粉仓内的潮气，并维持粉仓内的负压。

检修人员要及时对吸潮管及阀门进行修补和更换，保证吸潮管及阀门严密不漏风，防止粉仓内进入空气温度升高，发生煤粉自然。

4.8原煤斗清理：定期清理原煤斗内的积煤，最长不超过一年时间。

防止原煤斗内原煤自然。

运行方面：应加强运行人员对制粉系统爆炸危险性的认识，严格执行25项反措，提高运行人员操作水平。

（1）制粉系统的启停严格按照运行规程执行。

（2）严格控制磨煤机出口温度，保持煤粉水分在规定范围内，保持出口温度在65℃，最大不超过70℃。

（煤质较好时，温度可以保持稍低些，煤质较差时，可以保持较高些）（3）严格执行再循环风门及管道定期吹扫工作。

防止系统管道积粉自然。

（4）4、保持制粉系统的稳定运行，防止煤量忽大忽小或断煤，发现断煤时应及时采取相应措施处理。

（5）根据不同煤质测量煤粉细度，通过调整粗粉分离器将煤粉系统保持在合理范围内。

（我厂煤粉系统为r90=18％-22％）。

（6）磨煤机停运前将磨煤机大罐内煤粉抽净，一般为30分钟左右。

（7）制粉系统运行中，根据煤质变化情况，以控制排粉机入口含氧量在16％以内。

（8）当磨制挥发分较高的煤种时将煤粉系统调整到上限运行，这样可以防爆。

（9）定期巡回检查系统设备运行状况，发现制粉系统内部有火星飞溅或明火时，应立即采取措施，消除火源；且不宜立即停止给煤机运行，防止在停止给煤机过程中，引起制粉系统爆炸。

（10）系统运行中，应加强对制粉系统各参数的监视及运行工况的分析，判断制粉系统运行是否正常，分析异常现象，应查找原因，及时排除。

（11）严格执行定期粉仓降粉工作，防止煤粉长时间在粉仓内停留。

（12）粉仓温度有上升趋势时，应查找原因处理，当粉仓温度上升至72℃时，立即停止制粉系统运行，进行降粉，同时投入氮气：若粉仓温度继续上升（极限值为110℃）或粉仓项部冒烟及火星时，除立即停止制粉系统运行，关闭粉仓吸潮气管上的手动阀门，进行降粉，投入氮气外，应增加本炉热负荷，加快降粉，同时投入蒸汽消防系统。

（13）及时调整齿索输粉机上的导向挡板（其作用是把细粉分离器分离出来的煤粉送入粉仓或齿索输粉机供邻炉使用）制粉系统运行且输粉机不工作时，应将导向挡板切至齿索输粉机一侧，而制粉系统停止运行时，应将导向挡板切至粉仓一侧。

（14）齿索输粉机至粉仓的插板门及时关闭，保持粉仓的密闭。

（15）加强原煤管理工作，及时清除煤中爆炸物（如雷管等）及大块杂物，严防外来火源。

5.总结：只要大家对制粉系统爆炸认识的不断提高，运行人员对操作规范不断加强，检修人员对检修工艺水平不断创新，严格落实以上各项措施，相信制粉系统爆炸就会远离我们身边。

高井热电厂从2001至今未发生过一起制粉系统着火及爆炸事故。