300MW發電機組制粉系統防爆分析

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多次出現的制粉系統著火、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，為鍋爐及制粉系統的安全、穩定運行提供保障，實施后未發生任何安全事故。

關鍵詞：煙煤；制粉系統；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的分離器擋板返回磨煤機內繼續研磨，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，煤粉的揮發份與發熱量變高，揮發份達到25%以上，收到基低位發熱量達到20MJ/kg以上，此類煤種增加了爆燃的可能性，這是制粉系統著火、爆燃的主要原因。

2.2 風粉管道積粉自燃

從多次發生的制粉系統著火、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 制粉系統防爆預控措施分析

3.1 制粉系統正常時的措施

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定，當入爐煤質將發生較大變化時，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風粉管道進行巡視檢查，發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控，正常運行時不應超過80℃。

3.2 制粉系統啟動/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定值。

3.3 制粉系統異常運行控制措施

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，運行人員應嚴密監視該一次風管溫度，確保不超過80℃。

3.3.2 當磨煤機發生故障跳閘時，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，聯系檢修開給煤機人孔，加強對制粉系統各風溫測點的監視，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、監視；給煤機停運時間超過6小時，短期仍無法恢復時，應聯系檢修打開給煤機端蓋，清空給煤機內積煤。

3.3.4 發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，應加強對制粉系統各溫度測點監視，防止制粉系統內積聚的煤粉著火。聯系檢修開給煤機人孔，發現制粉系統有著火現象時，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，應加強對制粉系統的巡查、監視。聯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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[2] 蔡中樞.山東萊城電廠制粉系統方案分析[D].大連理工大學，2003.

[3] 湯楚雄.煙煤粉制備系統防火防爆問題探討[A].1997中國鋼鐵年會論文集（上）[C].1997.

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

（責任編輯：文 森）