煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)常見事故及預(yù)防措施

查強(qiáng)

摘要：煤粉鍋爐在制粉的過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些事故，因此一定要根據(jù)實(shí)際的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和燃煤鍋爐運(yùn)行的具體情況出發(fā)，對(duì)于鍋爐制粉系統(tǒng)出現(xiàn)的爆燃和爆炸原因進(jìn)行分析，并且為大家列舉了具體的解決措施，并且值得我們注意的是燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)步驟，希望可以為大家提供寶貴意見。

關(guān)鍵詞：煤粉鍋爐;制粉系統(tǒng);事故;預(yù)防措施

引言：

社會(huì)在不斷進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)在不斷發(fā)展，現(xiàn)階段，煤炭已經(jīng)成為我國(guó)重要的能源資源，直接關(guān)系到社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展情況，隨著外國(guó)電力企業(yè)、礦產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展，煤炭資源的消耗量在逐年遞增，很多企業(yè)會(huì)選擇一些價(jià)格比較低的煤炭，這些煤炭的成分含量是比較高的，在燃燒時(shí)很容易出現(xiàn)自燃或爆炸的情況，嚴(yán)重的會(huì)直接導(dǎo)致人員傷亡和設(shè)備損壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，所以要對(duì)造成鍋爐制粉系統(tǒng)出現(xiàn)事故的具體原因進(jìn)行分析，并且要采取有效的措施避免出現(xiàn)安全事故，進(jìn)而有效的提高設(shè)備的運(yùn)行效率，增加經(jīng)濟(jì)效益。

1制粉系統(tǒng)概述

制粉系統(tǒng)就是將原料煤研磨成粉，送入爐膛內(nèi)燃燒的管道和設(shè)備，是燃煤鍋爐的重要組成部分。制粉系統(tǒng)就是將原煤進(jìn)行碾磨和干燥處理，達(dá)到鍋爐燃燒的。需求，制粉系統(tǒng)的安全性直接關(guān)系到燃煤鍋爐的正常運(yùn)行?，F(xiàn)階段，燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)包括中間儲(chǔ)倉(cāng)式和直吹式兩種，儲(chǔ)倉(cāng)式會(huì)將磨好的煤粉儲(chǔ)存在煤倉(cāng)中，會(huì)根據(jù)鍋爐的實(shí)際需求將煤粉送入爐膛內(nèi)部，直吹式就是不經(jīng)過(guò)煤倉(cāng)，直接將原煤進(jìn)行研磨處理，并干燥成粉，直接送入爐膛。二者進(jìn)行比較，儲(chǔ)倉(cāng)式制粉系統(tǒng)的管道是比較多的，并且有很多折角，會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)煤粉沉積的情況，這就會(huì)帶來(lái)安全隱患，因此煤粉鍋爐對(duì)于直吹式制粉系統(tǒng)的應(yīng)用比較廣泛。

2 燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)爆炸事故分析

2.1 燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)爆炸的威脅

鍋爐制粉系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)爆炸事故，重要就是煤粉導(dǎo)致的爆炸。當(dāng)原煤轉(zhuǎn)變?yōu)槊悍酆?，煤粉的性質(zhì)及所處環(huán)境是很容易出現(xiàn)自燃和爆炸的。當(dāng)空氣中的煤粉到達(dá)一定的濃度后，接觸到足夠的熱量，就會(huì)出現(xiàn)自燃的情況，并且會(huì)慢慢擴(kuò)展燃燒，最終會(huì)無(wú)法控制，伴隨著火源壓力的不斷增大，很容易造成爆炸事件的發(fā)生。主要表現(xiàn)為煤粉和管壁溫度不斷升高，制粉系統(tǒng)和爐膛內(nèi)的負(fù)壓轉(zhuǎn)變?yōu)檎龎?，檢查門處出現(xiàn)火星，防爆門鼓起并且損壞，系統(tǒng)出現(xiàn)裂縫并伴有濃煙冒出，出現(xiàn)巨大的爆炸聲響。爆炸的瞬間會(huì)出現(xiàn)巨大的能力，會(huì)直接造成制粉系統(tǒng)和鍋爐的損壞，而且會(huì)對(duì)周圍的人員造成人身傷害。

2.2 燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)爆炸的常見原因

①在制粉系統(tǒng)工作時(shí)，出口風(fēng)溫過(guò)高，導(dǎo)致煤粉中的揮發(fā)分子被釋放降低煤粉的點(diǎn)燃能，導(dǎo)致煤粉的過(guò)早燃燒，并最終導(dǎo)致爆炸事件的出現(xiàn);②原煤水分過(guò)高，導(dǎo)致煤粉黏附在原煤倉(cāng)以及其落煤管上，若長(zhǎng)時(shí)間未清理，可能導(dǎo)致落煤管堵塞或出力不足，引起的制粉系統(tǒng)斷煤或煤量減少，若不及時(shí)疏通或增加風(fēng)量，會(huì)導(dǎo)致出口風(fēng)溫不斷升高，并最終引起自燃、爆炸;③制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工控制質(zhì)量較低，如煤粉倉(cāng)施工不合理導(dǎo)致的倉(cāng)內(nèi)凹凸不平、設(shè)計(jì)管道分布不合理等問(wèn)題，這些問(wèn)題都容易導(dǎo)致煤粉沉積問(wèn)題的出現(xiàn);④制粉系統(tǒng)工作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，例如給煤機(jī)、吸潮門、鎖氣器等設(shè)備可能由于運(yùn)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而出現(xiàn)故障，例如產(chǎn)生漏風(fēng)點(diǎn)，造成冷空氣進(jìn)入，導(dǎo)致大量氧氣進(jìn)入，為爆炸提供了良好的條件;⑤磨煤機(jī)在短時(shí)間內(nèi)頻繁的開啟關(guān)閉，增加熱風(fēng)門的損耗，引起熱風(fēng)門內(nèi)漏，容易導(dǎo)致積煤出現(xiàn)自燃現(xiàn)象，若此時(shí)磨煤機(jī)再次啟動(dòng)可引發(fā)爆炸事件;⑥防爆門設(shè)計(jì)不合理，例如面積小、防爆門周圍存在障礙物等，都可能導(dǎo)致爆炸損壞的進(jìn)一步加重;⑦制粉系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)中需要做好系統(tǒng)中各設(shè)備的調(diào)控，若沒有嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口風(fēng)溫，可能導(dǎo)致溫度過(guò)高而引起爆炸事故;同時(shí)給粉機(jī)若運(yùn)行故障，煤粉密度過(guò)高也容易引起爆炸現(xiàn)象;

3 煤粉鍋爐制粉系統(tǒng)預(yù)防爆炸的相關(guān)措施

3.1 預(yù)防制粉系統(tǒng)爆炸的設(shè)計(jì)原則

①采取有效措施降低爆炸的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn);②盡可能縮小爆炸影響的范圍，降低損失;③采用成熟的技術(shù)，并注重經(jīng)濟(jì)效益;④根據(jù)煤質(zhì)的特點(diǎn)采取不同的防治措施;⑤安裝、運(yùn)行以及維護(hù)便利。

3.2 防爆措施的注意事項(xiàng)

①煤粉具有自燃傾向，煤粉自燃風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨著顆粒、水分的減小以及氧氣含量和溫度的增加而增加。②一般來(lái)說(shuō)無(wú)煙煤具有較高的安全性，無(wú)須采取防保措施，但其他種類的制粉系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)采取有效的防護(hù)措施。無(wú)煙煤的揮發(fā)份含量少，因此爆炸風(fēng)險(xiǎn)低;而其他煤種都有較高的爆炸風(fēng)險(xiǎn)，尤其是顆粒尺寸<0.02mm的煤粉以及揮發(fā)份過(guò)高的煤粉。③沉積煤粉若發(fā)生自燃或接觸著火點(diǎn)是引起爆炸的主要原因，制粉系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為單向流動(dòng)。④由于爆炸事件的發(fā)生率較高，因此制粉系統(tǒng)中的設(shè)備與部件需要用耐燃材料制作。⑤可考慮采用惰性氣體密封來(lái)降低制粉系統(tǒng)中的氧含量，從而降低爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。

3.3 防爆輔助措施

①清掃措施主要是指系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)需對(duì)管道和部件進(jìn)行清掃，避免系統(tǒng)積粉;②惰化系統(tǒng)主要指系統(tǒng)在不同工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換的情況下，采用惰化氣體送粉來(lái)降低制粉系統(tǒng)的氧氣含量，降低爆炸的風(fēng)險(xiǎn);③一般來(lái)說(shuō)，除無(wú)煙煤外，其他煤種都需要加入滅火措施;④冷卻措施主要是采用可冷卻的磨煤機(jī)，同時(shí)配置冷卻設(shè)備;⑤密封措施主要是為了減少系統(tǒng)氧氣濃度的增加，進(jìn)一步降低自燃風(fēng)險(xiǎn)，阻止其達(dá)到爆炸濃度。

4 燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)設(shè)計(jì)

4.1 原煤倉(cāng)

原煤倉(cāng)設(shè)計(jì)需要確保原煤易于流出，確保輸煤的連續(xù)性，避免搭拱現(xiàn)象的出現(xiàn)，如考慮設(shè)置雙曲線煤斗，煤倉(cāng)設(shè)置防堵設(shè)施等。另外需要預(yù)防原煤倉(cāng)中聚集大量粉塵和可燃?xì)怏w;在原煤倉(cāng)上設(shè)置收塵設(shè)施和排氣口，從而清除粉塵和可燃?xì)怏w。嚴(yán)寒地區(qū)原煤倉(cāng)建議設(shè)置防凍措施，避免倉(cāng)內(nèi)原煤凍結(jié)，降低煤倉(cāng)出煤量。為了預(yù)防熱風(fēng)從原煤倉(cāng)底部進(jìn)入，需要設(shè)置好密封系統(tǒng)。

4.2 煤粉倉(cāng)

煤粉倉(cāng)設(shè)計(jì)需要讓煤粉能夠順利流出，且密閉性能良好，進(jìn)出粉時(shí)都需要具備鎖氣功能。煤粉倉(cāng)內(nèi)壁應(yīng)當(dāng)光滑，預(yù)防煤粉殘留;嚴(yán)寒地區(qū)煤粉倉(cāng)的外壁應(yīng)使用非可燃材料來(lái)實(shí)現(xiàn)保溫防凍措施。煤粉倉(cāng)在設(shè)計(jì)時(shí)需要采取措施預(yù)防水氣、空氣、粉塵的聚集，同時(shí)加入吸潮管，確保煤粉倉(cāng)內(nèi)保持150～300Pa負(fù)壓狀態(tài)。吸潮管上應(yīng)考慮加裝電動(dòng)控制裝置，能夠在操作室實(shí)現(xiàn)其開關(guān)控制。

4.3 磨煤機(jī)

水分含量高的原煤容易附著在磨煤機(jī)入口處，當(dāng)制粉系統(tǒng)開啟和關(guān)閉過(guò)程中容易出現(xiàn)自燃現(xiàn)象。目前部分電廠主要是通過(guò)加裝隔板的方式，能夠改善粉塵混合物的混合程度，并且能夠減少磨煤機(jī)入口處的積煤，因此可以在磨煤機(jī)入口處加裝隔離門。還可以在入口處加裝溫度記錄儀，從而及時(shí)處理風(fēng)溫過(guò)高的問(wèn)題，預(yù)防爆炸的出現(xiàn)。磨煤機(jī)入口落煤管使用耐磨材料，并將管口直徑適當(dāng)增加，同時(shí)適當(dāng)增加給煤機(jī)的出力，以預(yù)防管道堵塞引起的給煤量減少，送風(fēng)溫度增加，引起的爆炸。

4.4 分離器

分離器內(nèi)部里襯需要采用耐高溫耐磨的陶瓷材料，確保煤粉的順利通過(guò)，從而避免由于內(nèi)壁不光滑引起的煤粉沉積。

4.5 閥門

盡可能減少制粉系統(tǒng)的中的閥門數(shù)量，熱風(fēng)管道中第一、二道電動(dòng)調(diào)節(jié)門中可考慮安裝冷風(fēng)門來(lái)降低粉塵氣流的溫度，從而降低爆炸風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)束語(yǔ)：

燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)爆炸事故，這會(huì)直接威脅到工作人員的人身安全和設(shè)備的損壞，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，影響正常的生產(chǎn)運(yùn)行，所以一定要對(duì)于引起爆炸的原因進(jìn)行具體的分析，并且要善于采取有效的措施進(jìn)行改進(jìn)和預(yù)防，盡可能避免出現(xiàn)爆炸事故，這樣才能保證燃煤鍋爐能夠安全、穩(wěn)定的運(yùn)行，使得企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到提高，人們的人身安全得到保障。

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