制粉系統粉倉溫度高的原因分析

馮廣明

摘要：我公司自2003年12月2臺125MW機組投產以來，1、2號爐經常發生制粉系統爆炸、煤粉倉粉溫高等事故，多次造成重大設備損壞和嚴重經濟損失,通過分析研究，找出制粉系統爆炸、粉倉粉溫高的原因，提出制粉系統運行技術和設備改進的措施。

關鍵詞：燃煤電廠；制粉系統爆炸；粉倉溫度高；原因分析；探討

大唐雞西熱電有限責任公司2臺125MW機組，鍋爐均為哈爾濱鍋爐廠生產的HG-420/13.7-YM3型，高壓中間再熱自然循環燃煤汽包爐。每臺鍋爐配置2套倉儲式制粉系統，乏氣送粉，均采用MTZ350/600低速滾筒式球磨機；每臺鍋爐設有2個煤粉倉，每個粉倉的容積為216m3，煤粉倉上部設一臺型號為JX400的螺旋可逆式輸粉機(絞龍)，可保證兩臺爐的4套制粉系統相互輸送煤粉，在每個煤粉倉上裝有2根吸潮管。

自鍋爐投產以來，制粉系統多次發生爆炸和粉倉溫度高等情況，既造成設備嚴重損壞，又嚴重威脅人身及電廠生產的安全，還對生產環境造成嚴重污染。至今，因制粉系統爆炸構成的考核事故就有3次，障礙達幾十次之多。

1 煤粉倉溫度高的原因分析

煤粉倉結構存在問題

由于原粉倉內壁面角度和內錐體角度太小(粉倉橫向倉壁設計傾角為71.6℃，底部內錐體角度為65℃)，使倉壁及內錐體易積粉，造成粉倉溫度高。

粉倉頂部四周因安裝時留下一段高約600mm，深約540mm，約45℃的死角，當煤粉落入粉倉內，比較細的煤粉會到處飛揚，慢慢落在該處，長時間堆積，遇上倉內溫度高時，積粉便會自燃。

在粉倉頂部橫向裝有2個人孔門，其中北側人孔門封閉不嚴，空氣漏進粉倉引起煤粉自燃，高溫氣體聚積將粉倉頂棚烤裂。

用16 Mn鋼板焊接而成的煤粉倉下部內錐體，將粉倉分成2部分，每1部分又分割成6個小的倉格，每1倉格同樣采用厚度為10mm的鋼板焊接成內錐體。由于粉倉下部所有內錐體的表面積達100m2以上，而錐體外表面又沒有采取保溫措施，再加上給粉間封閉不嚴，冬季環境溫度低，造成粉倉內錐體內表面結露積粉。

人為因素影響

吸潮閥不按規定操作。在煤粉倉上部裝有吸潮管，按規程要求，制粉系統運行時煤粉倉吸潮閥必須開啟，制粉系統停運時吸潮閥應關閉。但在實行運行中，制粉系統到粉倉的吸潮閥，應開啟而沒有開啟，備用制粉系統到粉倉(絞龍)的吸潮閥應關閉而未關閉，按規定在絞龍停止運行時吸潮閥應關閉，但在實際運行中，也經常在開啟位置。該開的吸潮閥不開，不但潮氣不能吸出，粉倉內的負壓也很難建立和保證。該關的吸潮閥不關，增加了粉倉的漏風，為粉倉內可燃氣體和煤粉混合物爆燃提供了必要條件。特別是當制粉系統頻繁啟停時，各吸潮閥不能按規定及時開啟和關閉，就會加劇粉溫的升高。規程同時規定，在排粉機由制粉乏氣倒向近路風后，應及時關閉制粉系統各吸潮閥，但在運行中也常常沒有按要求進行操作。

鎖氣器失去作用。細粉分離器下部有兩道鎖氣器，它的作用一是防止漏風，二是在制粉系統爆炸后防止火源進入粉倉。由于有的爐只剩一道鎖氣器起作用，因而易引起粉倉起火，如在2005年小修中將一號爐細粉分離器下部第兩道鎖氣器去掉，改裝在木屑分離器下部，因煤粉經常從木屑分離器向外溢，故第兩道鎖氣器重錘被人為地用鐵絲拉起，使其處于開啟位置。由于只剩第一道鎖氣器，封閉不嚴，加上換向檔板不關，在粉倉溫度高時，高溫氣體被吸上去，引燃木屑分離器小篩子上的木屑等雜物及鎖氣器內的積粉，以上火源又落入粉倉內引燃煤粉，形成惡性循環。

絞龍下粉插板未關閉。在絞龍的下方設有4個下粉口，分別與4套制粉系統聯接。在每個下粉口安裝一只手動插板，只有在絞龍進行送粉時，需要授粉的下粉口插板才打開。但在實際運行中，各爐絞龍的下粉插板經常處于開啟或半開啟狀態，特別是絞龍兩端的下粉插板經常在全開位置。因此也就使粉倉形不成負壓，絞龍內應封閉也無法封閉。

換向檔板問題。在每臺制粉系統的木屑分離器下方，設有一只手動換向檔板。其作用是把細粉分離器下來的煤粉分別切換到粉倉或絞龍。當制粉系統停止運行時應使檔板關閉粉倉一側，以防止空氣進入粉倉。但在實際運行中，當制粉系統停運時，此換向檔板很少切向粉倉側進行封閉。

2 煤粉倉溫度高的防范措施

2.1 改進煤粉倉結構和保溫

因為1、2號爐粉倉采用鋼板結構，外部保溫效果差，造成粉倉內壁結露積粉，粉倉溫度經常升高，雖于2005年把粉倉外部的保溫全部進行了更換，但因粉倉內壁為鋼板結構，結露問題仍沒有徹底解決，后來就在粉倉內壁澆灌一層砼。由于頂棚燒裂漏風，在2004年4月份大修中將2號爐乙粉倉4架梁及頂棚全部進行了更換，在2005年小修中又將1號爐甲粉倉梁及頂棚全部更換。為了防止在高溫下石子鈣化后體積膨脹，將外部砼脹掉。采用耐火水泥配比，并將骨料由石子改為焦寶石。

由于原粉倉內壁面角度和內錐體角度太小。2005年利用1號爐小修時間，對甲、乙煤粉倉進行了改造，在粉倉內壁打出麻坑，澆上一層耐火砼，使兩壁角度由原71.6°變為77°，又在原內錐體上加焊一層鋼板，使底部內錐體角度由原65°改為70°，以消除積粉。

粉倉頂部四周安裝時留下的死角，已用砼澆灌，使其與壁面平齊，根除了此積粉點。

原細粉分離器至粉倉下粉管之間設計為換向式檔板，不嚴密，易漏風、粉，已將2臺爐的下粉換向檔板全部更換成插板式閘板門，解決了漏風問題。

因原絞龍改為鏈式輸粉機后一直無法使用，為了減少粉倉漏風，現已將絞龍所有下粉口用砼澆灌封堵，原入孔門蓋子為平板式，容易變形漏風，已將入孔門蓋板改為翻蓋式，采用不銹鋼板外加硅酸鋁氈保溫，改變入孔門位置，由橫向軸線布置改為縱向，在防爆門軸線兩側的粉倉內壁布置。

2.2 改進吸潮管通路及防爆門

原煤粉倉吸潮管出口與粗粉分離器入口的煤粉管道相接，因系統負壓小，易被沉積的煤粉堵塞。為了提高其負壓，現已將吸潮管出口從粗粉分離器入口管道改接到排粉機入口管道上，出口負壓由3.0kPa提高到7.0kPa。但是煤粉倉內負壓過大，漏風反而會增加，從1號爐改后的情況看，因負壓大，第2道鎖氣器、木屑分離器等處的漏風明顯增加，最好加裝1只負壓表，調整煤粉倉負壓，維持在300Pa左右，不得大于500Pa。

原膜片式防爆門，在多次粉倉爆炸時均未打開，加之防爆門鐵皮經常腐蝕漏風，難以起到防爆門的作用，現已全部用重力(翻版)式入孔門代替，采用鋁板結構和黃砂密封，效果良好。

2.3 加強運行管理

控制好磨煤機出口溫度，防止含水分過大的煤粉進入粉倉。定期降粉位，防止煤粉長時間在倉內存留。避免輸粉機內積粉，特別是臨時停爐，一定要燒空或密封粉倉，防止自燃。

參考文獻

[1]鍋爐原理.范從振.北京：水力電力電力出版社，1986年.

[2]電廠鍋爐.金維強、涂仲光.北京：中國電力出版社，1995年.

[3]發電機組大修標準項目和驗收質量標準確. 山東電力集團發布，1998年.

[4]#1、#2鍋爐輔機檢修規程.俊海.大唐雞西熱電有限責任公司發布，2005年.