倉儲式制粉系統(tǒng)粉倉溫度高和爆炸的預(yù)防

【摘 要】鶴崗熱電廠近一段時(shí)間多次發(fā)生倉儲式制粉系統(tǒng)溫度高和爆炸事故，并且還發(fā)生一次球磨機(jī)入口爆炸事故。制粉系統(tǒng)的粉倉溫度高和系統(tǒng)爆炸直接可以威脅到人身、設(shè)備的安全，直接影響到電廠機(jī)組的運(yùn)行發(fā)電。

【關(guān)鍵詞】制粉系統(tǒng) 粉倉 爆炸 分析 危害 預(yù)防措施

一、前言

鶴崗熱電廠鍋爐為哈爾濱生產(chǎn)的HG-220/9.8-YM10型鍋爐，每臺鍋爐配置2套倉儲式制粉系統(tǒng)，乏氣送粉，均采用DTM-290/410低速滾筒式球磨機(jī)。每臺鍋爐設(shè)有2個(gè)煤粉倉，每個(gè)粉倉的容積為90m3。

制粉系統(tǒng)發(fā)生溫度高和爆炸等情況，既造成設(shè)備損壞，又威脅人身和電廠的安全生產(chǎn)，還對生產(chǎn)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。

二、制粉系統(tǒng)爆炸的危害

制粉系統(tǒng)爆炸會(huì)引起設(shè)備損壞、少發(fā)電、降低經(jīng)濟(jì)效益，甚至造成人身傷亡事故。該廠曾多次發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸事故，特別是在90年代，3#爐制粉系統(tǒng)發(fā)生爆炸，所屬防爆門全部損壞，造成生產(chǎn)中斷，損失巨大。

三、制粉系統(tǒng)爆炸的原因分析

煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定濃度的風(fēng)粉氣流吹向自燃點(diǎn)時(shí)，不僅加劇自燃，還會(huì)引起燃燒，而接觸到明火的風(fēng)粉氣流隨時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆炸。造成流動(dòng)煤粉爆炸的主要因素是風(fēng)粉氣流中的含氧量、煤粉細(xì)度、風(fēng)粉混合物的濃度和溫度。

（一）煤粉愈細(xì)，爆炸的危險(xiǎn)性就愈大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，當(dāng)煤粉粒度大于0.1 mm時(shí)幾乎不會(huì)爆炸。

（二）當(dāng)煤粉濃度大于3～4kg（煤粉）/m3（空氣）或小于0.32～0.47 kg（煤粉）/m3（空氣）時(shí)不易引起爆炸。因?yàn)槊悍蹪舛忍?，氧濃度?。幻悍蹪舛忍?，缺少可燃物。只有煤粉濃度?.2～2kg/m3時(shí)最易產(chǎn)生爆炸。

（三）一般揮發(fā)份大于25%，發(fā)熱量高的煤，爆炸的可能性就大，這也是容易產(chǎn)生爆炸的原因之一。

（四）磨煤機(jī)處積煤主要發(fā)生在入口上部的管道上。在此處開有幾個(gè)孔洞，分別與回粉管、再循環(huán)管和防爆門連接，從一側(cè)過來的熱風(fēng)與對應(yīng)過來的風(fēng)粉形成渦流，從給煤機(jī)落下來的濕煤就被沖擊粘在開孔上方管道的內(nèi)壁上。在運(yùn)行中人工無法清除此處的積煤，同時(shí)從預(yù)熱器來的一次風(fēng)溫達(dá)300℃以上。在制粉系統(tǒng)停運(yùn)后，由于磨煤機(jī)入口風(fēng)門不嚴(yán)，漏過的熱風(fēng)使磨煤機(jī)入口處溫度達(dá)100℃以上，容易將入口處積煤引燃，燃燒的煤進(jìn)入磨煤機(jī)就會(huì)引起爆炸。

（五）細(xì)粉分離器處積粉自燃主要發(fā)生在細(xì)粉分離器入口方形管道下部的較平緩段上。因?yàn)榇怂蕉握戏介_有一個(gè)方形防爆門，因而使該處的通流面積增大，風(fēng)粉氣流的流速下降，增加了積粉的可能性。

（六）再循環(huán)風(fēng)門處積粉自燃。較細(xì)的煤粉容易積存在排粉機(jī)出口的再循環(huán)風(fēng)門處。在制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，從磨煤機(jī)熱風(fēng)門漏過的熱風(fēng)，在系統(tǒng)負(fù)壓下經(jīng)再循環(huán)流向排粉機(jī)，會(huì)引起該處積粉自燃。

四、制粉系統(tǒng)爆破的防范措施

（一）防止磨煤機(jī)入口積煤。磨煤機(jī)入口6.5m處積煤，主要是濕煤在氣流沖擊下粘上去的。不論制粉系統(tǒng)在運(yùn)行中還是在停運(yùn)時(shí)，都有可能將積煤引燃。如果將回粉管向上移到落煤管入口，將粉與煤的預(yù)混階段提前，就減少了積煤的可能性。

（二）對細(xì)粉分離器入口切向處積粉，可通過在風(fēng)道內(nèi)加裝導(dǎo)流板，增加局部擾動(dòng)，提高該處的流速，增強(qiáng)氣流對下部積粉的沖刷，予以解決。同時(shí)，在加裝導(dǎo)流板后，因風(fēng)粉氣流均勻，還可提高分離效率。

（三）加強(qiáng)運(yùn)行管理。鍋爐正常運(yùn)行中，應(yīng)對制粉系統(tǒng)的近路風(fēng)風(fēng)門，特別是容易積粉的磨煤機(jī)再循環(huán)風(fēng)門等，應(yīng)堅(jiān)持定期檢查。

五、煤粉倉溫度高的原因及防范措施

（一）煤粉倉結(jié)構(gòu)存在問題。首先，由于原粉倉內(nèi)壁面角度和內(nèi)錐體角度太小，使倉壁及內(nèi)錐體易積粉，造成粉倉溫度高。其次，粉倉頂部四周因安裝時(shí)留下的死角，當(dāng)煤粉落入粉倉內(nèi)，比較細(xì)的煤粉會(huì)到處飛揚(yáng)，慢慢落在該處，長時(shí)間堆積。遇上倉內(nèi)溫度高時(shí)，積粉便會(huì)自燃。

（二）人為因素影響吸潮閥不按規(guī)定操作。

1.在煤粉倉上部裝有吸潮管。按規(guī)程要求，制粉系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)煤粉倉吸潮閥必須開啟，制粉系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)吸潮閥應(yīng)關(guān)閉。但在實(shí)行運(yùn)行中，制粉系統(tǒng)到粉倉的吸潮閥，應(yīng)開啟而沒有開啟，備用制粉系統(tǒng)到粉倉（螺旋輸粉機(jī)）的吸潮閥應(yīng)關(guān)閉而未關(guān)閉，按規(guī)定在螺旋輸粉機(jī)停止運(yùn)行時(shí)吸潮閥應(yīng)關(guān)閉，但在實(shí)際運(yùn)行中，也經(jīng)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(nèi)的負(fù)壓也很難建立和保證。該關(guān)的吸潮閥不關(guān)，增加了粉倉的漏風(fēng)，為粉倉內(nèi)可燃?xì)怏w和煤粉混合物爆燃提供了必要條件。特別是當(dāng)制粉系統(tǒng)頻繁啟停時(shí)，各吸潮閥不能按規(guī)定及時(shí)開啟和關(guān)閉，就會(huì)加劇粉溫的升高。

2.鎖氣器失去作用。細(xì)粉分離器下部有2道鎖氣器，它的作用一是防止漏風(fēng)，二是在制粉系統(tǒng)爆炸后防止火源進(jìn)入粉倉。由于使用時(shí)間較長未檢查、更換，有的已經(jīng)起不到作用，因而易引起粉倉著火。

3.螺旋輸粉機(jī)下粉插板未關(guān)閉。在螺旋輸粉機(jī)的下方設(shè)有4個(gè)下粉口，分別與4個(gè)制粉系統(tǒng)聯(lián)接。在每個(gè)下粉口安裝一只手動(dòng)插板，只有在螺旋輸粉機(jī)進(jìn)行送粉時(shí)，需要授粉的下粉口插板才打開。但在實(shí)際運(yùn)行中，各爐螺旋輸粉機(jī)的下粉插板經(jīng)常未處于關(guān)閉狀態(tài)。因此也就使粉倉形不成負(fù)壓，螺旋輸粉機(jī)內(nèi)應(yīng)封閉也無法封閉。

（三）煤粉倉溫度高的防范措施

1.改進(jìn)煤粉倉結(jié)構(gòu)和保溫。首先，因?yàn)榉蹅}采用鋼板結(jié)構(gòu)，外部保溫效果差，造成粉倉內(nèi)壁結(jié)露積粉，粉倉溫度經(jīng)常升高。英把粉倉外部的保溫全部進(jìn)行更換。其次，由于原粉倉內(nèi)壁面角度和內(nèi)錐體角度太小。利用爐大修時(shí)間，對甲、乙煤粉倉進(jìn)行改造，以消除積粉。此項(xiàng)工作每次大修期間均對二期粉倉進(jìn)行檢查、處理。

2.防爆門風(fēng)吹雨淋，時(shí)間久了，造成腐蝕漏風(fēng)，難以起到防爆門的作用。應(yīng)定期檢查更換，做到密封良好。

3.加強(qiáng)運(yùn)行管理?？刂坪媚ッ簷C(jī)出口溫度，防止含水分過大的煤粉進(jìn)入粉倉。定期降粉位，防止煤粉長時(shí)間在倉內(nèi)存留。避免輸粉機(jī)內(nèi)積粉，特別是臨時(shí)停爐，一定要密封粉倉，防止自燃。

六、結(jié)束語

電廠制粉系統(tǒng)防爆是一個(gè)較為突出的問題，一旦發(fā)生爆炸，危害極大；粉倉溫度高不僅對鍋爐安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來不利因素，嚴(yán)重的還會(huì)造成燃燒不穩(wěn)甚至被迫停爐，嚴(yán)重影響電廠的生產(chǎn)。為保證電廠鍋爐的運(yùn)行，只有把各種不安全因素全部排除，才能保證安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。

作者簡介：

馬超（1977- ），男，1999年畢業(yè)于原哈爾濱電力學(xué)校熱能動(dòng)力專業(yè)，大學(xué)學(xué)歷，工程師，現(xiàn)任龍煤股份鶴崗分公司熱電廠鍋爐車間技術(shù)主任。