直吹式制粉系统预防爆炸\着火技术措施

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摘要：本文简要分析了影响煤粉爆炸的因素及运行中影响制粉系统爆炸的因素。并针对某电厂的制粉系统，提出了预防制粉系统爆炸、着火技术措施。

关键词：制粉系统；爆炸；着火；预防措施

Abstract: This paper analyzes the influence factor of coal pulverizing system explosion factors and operation of coal dust explosion. In a power plant and coal pulverizing system, puts forward the prevention of coal pulverizing system explosion, fire technology measures.

Keywords: pulverizing system; explosion; fire; preventive measures

1概述

制粉系统是燃煤锅炉机组的重要辅助系统，其作用是将原煤磨制成可供锅炉燃用的合格煤粉，以满足锅炉运行需要。制粉系统分为储仓式和直吹式两大类。

直吹式制粉系统的特点是：系统简单，管道短，设备少，投资少；煤粉没有中间停留，气粉温度不太高，爆炸的可能性小；制粉系统的磨煤电耗低；磨煤机的出力随锅炉负荷的变化而变化，因而磨煤机不能经常处于最佳经济出力的状态下运行；磨煤机的故障将直接影响锅炉的运行；负荷变化时，给粉量的调节是靠给煤机的调节实现的，所以其调节时间较长。

制粉系统爆炸事故是指制粉系统着火、爆炸造成制粉系统无法运行即不能供应机组运行所需燃料的事故。

通常电厂煤粉炉燃用的煤粉一般形状很不规则，由尺寸小于500微米的煤粉和灰粒组成，大部分为20～60微米。煤粉具有良好的流动性。煤粉流速一般在16～30m/s之间，过高过低都不利于防爆。

在制粉系统中，煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的雾状的混合物，它一旦遇到火花就会使火源扩大而产生较大的压力（2～３倍大气压），从而造成煤粉的爆炸。制粉设备中沉积煤粉的自燃往往是引爆的火源。

2影响煤粉爆炸的因素

因煤粉中吸附了大量的空气，极易缓慢氧化，使煤粉温度升高，当达到了着火温度时，便引起自燃。煤粉和空气的混合物在适当的浓度和温度下会发生爆炸。影响煤粉爆炸的因素有：煤的挥发分含量、煤粉细度、煤粉浓度、水分和温度等。

2.1煤粉和空气混合物，燃料挥发分含量Vdaf20％的煤粉（如烟煤等），挥发分析出和着火温度均较低，容易发生自燃，存在较大爆炸可能性。

2.2煤粉越细越容易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性较小（如烟煤粒度大于0.1毫米几乎不会爆炸）。

2.3煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。烟煤气粉混合物最危险浓度在1.2～2.0kg/m3。考虑到气力输送煤粉的方便，在实际运行中一般是很难避免该危险浓度的。

2.4气粉混合物温度越高，危险性就越大。当烟煤浓度为0.25～3kg/kg（空气），温度为70～130℃时，一旦有点火源，就会发生煤粉爆炸。

2.5煤粉中的水分对煤粉流动性与爆炸性有较大影响。水分太高，流动性差，输送困难，且易引起粉仓搭桥。同时也影响着火和燃烧。水分太低易引起自燃或爆炸，同时干燥耗能增加。

2.6 运行中影响制粉系统爆炸主要因素

2.6.1制粉系统某一部位泄漏，造成煤粉沉积自燃。

积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时，会发热使温度升高，而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化，若散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定浓度的风粉气流吹向自燃点时。不仅加剧了自燃，而且会引起燃烧，而接触到明火的风粉气流随时都会产生爆炸。

2.6.2煤粉分离器设计不合理，导致积粉自燃。

2.6.3磨煤机热风门磨损较为严重，导致大量热风内漏造成磨煤机内存煤自燃。

2.6.4防爆门设计不合理，不利于爆炸气流的导出，易导致事故扩大或造成设备的严重损坏和人身伤亡。

2.6.5制粉系统运行时残存的煤粉未按规定抽净，运行人员控制风粉混合物的温度不严，导致积粉自燃或频繁超温造成煤粉爆炸。

3预防措施

在制粉系统中，有煤粉沉积的地方，就可能成为气粉混合物自燃和爆炸的源头。当发生煤粉沉积时，煤粉就开始缓慢氧化，放出热量促使温度升高，又加快氧化、放热、升温。经一定时间后温度就能达到自燃温度并发生自燃，就有可能出现爆炸事故。因此，制粉系统沉积煤粉自燃是制粉系统爆炸的主要原因之一。

3.1根据制粉系统的结构特点，保持制粉系统稳定运行，严格控制磨煤机出口温度。消除制粉系统及粉仓漏风，保持其严密性。

根据原煤仓的结构特点，应设置足够的原煤仓温度测点和温度报警装置，并定期进行校验。当发现原煤仓内温度异常升高或确认原煤仓内有自燃现象时，应及时投入灭火系统，防止因自燃引起的原煤仓爆炸。设计制粉系统时，要尽量减少制粉系统的水平管段，原煤仓要做到严密、内壁光滑、无积粉死角，抗爆能力应符合规程要求。

定期检查原煤仓壁内衬材料，严防衬板磨漏、夹层积粉自燃。每次大修原煤仓应清仓，并检查原煤仓的严密性及有无死角，特别要注意仓顶板与大梁搁置部位有无积粉死角。

根据煤种控制磨煤机的出口温度，制粉系统停止运行后，对输粉管道要进行通风吹扫；有条件的，停用时可以对原煤仓进行充氮或二氧化碳保护。坚持执行定期测量煤粉浓度制度和停炉前原煤仓空仓制度。

3.2保持制粉系统消防系统处于随时可投运状态。当发现出口温度急剧上升，内部已经着火，应立即投入消防蒸汽，确认风门全部关闭。投消防蒸汽时应保证一定的过热度，蒸汽压力0.1～0.3MPa,控制好降温速率，严防过水冲击，使磨辊破裂。待确认磨内火源已熄灭，出口温度在60℃以下，才能打开密封风进行通风。

3.3制粉系统停运时要注意抽粉与吹扫，停运后，联系综合班将石子煤排空。输煤系统加强三块（铁块，木块及石块）分离的管理，确保三块不进入磨煤机。当发生堵磨时，应立即将给煤量降到最小或停给煤机，加大冷风量进行吹扫，同时加强石子煤排放。注意控制好出口温度和加载力防止超温和振动异常，注意负荷的调整。

对于紧急停运的磨煤机，必须确认所有风门挡板联锁关闭动作正确，并及时投入消防蒸汽10分钟。注意磨煤机自然冷却到60℃前或启磨前，应禁止打开密封风等一切空气来源。当确认短时间不能投运时应执行磨走空程序。若无法外排，只能启磨甩空时，应降低机组负荷，控制较小风量启磨甩煤。

3.4加强对防爆门的检查与管理，保持防爆门完整、严密，防爆门上不得有异物妨碍其动作。防爆门动作方向应避免危及人身和电缆安全。防爆门的开口方向应避免附近的电缆和重要设备以及可能危及人身安全的位置，否则应采取必要的保护措施，如加装挡板和使用新型防爆门等。同时运行中应加大检查力度，保证防爆门的严密性。另外，热风道与制粉系统连接部位，应达到防爆规程规定的抗爆强度。

3.5制粉系统停运检修前，必须检查清除内部、外部积粉，方允许检修工作。对于长期停运的磨煤机应执行抽空及清理存煤工作，防止积粉自燃。

3.6发生制粉系统煤粉爆炸事故后，要找到积粉着火点，清除积粉，确认无火源后，方允许检修工作。

3.7经常保持制粉系统及设备周围环境的清洁，消除制粉系统和输煤系统的粉尘泄漏点，降低煤粉浓度。大量放粉或清理煤粉时，应杜绝明火，防止煤尘爆炸。煤场喷洒设施、输煤系统水力清扫设施和各式除尘设施运行正常，不得存在积粉。

3.8磨组启动前，必须先进行通风，禁止未开煤阀、风门就直接启动磨组；禁止任意强制磨组启动条件进行启动。

3.9参数监视

运行中加强对给煤机，磨煤机运行参数的监控，发现给煤量异常，给煤机电流增大，磨煤机差压增大，电流上升，风量下降和风温下降等异常情况时应降低给煤量或停止给煤机，严防堵磨。

3.10 监控危险点

危险点主要有：煤场来煤、原煤仓、给煤机、磨煤机、运行操作。

还有，要加强入厂煤的管理，及时清除煤中的易自燃物，杜绝外来火源。强化锅炉燃煤的煤质分析和混（配）煤管理，煤种变化较大时应及早通知运行人员，以便加强运行监视和巡查，发现异常及时处理。

运行人员必须严格遵守劳动纪律，经常分析各运行参数的变化，准确判断，及时调整。及时、有效而迅速地处理制粉系统爆炸事故，避免或降低因制粉系统事故所造成的重大经济损失和政治影响，避免或减轻因制粉系统爆炸事故可能造成的重大设备损坏事故。

4结论

通过上述调整措施的制定、实施，在近两年的现场生产运行过程中，该厂从未发生过因为制粉系统爆炸、着火事故而影响机组的正常运行。为电厂的安全生产、经济运行提供了有力的支持和保障。

参考文献

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