电力百科第73期：制粉系统

1制粉系统爆炸的界说

制粉系统爆炸便是煤粉的爆炸,是一种压力赶紧高涨的焚烧流程,此时压力高涨速度比平常

焚烧要快许多。煤粉以确定的浓度散开在空气中,一旦碰到恰当的点燃能,就会产生焚烧并疾速传布,致使赓续弗成操纵的焚烧,这便是煤粉的爆炸。

2制粉系统爆炸的道理

当煤粉在空气中的浓度很低或很高时,正常不会产生爆炸。同时爆炸又是焚烧的一个惯例,因此爆炸流程中氧是弗成缺乏的。此外产生爆炸还需求有充沛的点燃能,因此惟有当可燃物浓度、氧浓度和点燃能这三个前提同时具有时,才有也许产生爆炸。况且这三个前提又是相互关连的。

2.1制粉系统爆炸的三因素

(1）可燃物浓度(煤粉的浓度):煤粉的爆炸浓度有一个领域,即存在上限浓度和下限浓度。煤粉爆炸的浓度领域与许多成分干系,如煤种、初温、初压等。对于烟煤而言,气粉混杂物浓度惟有在0.32一4kg/m3领域内才会产生爆炸,而浓度在1.2一2kg/m3领域时爆炸危险性最大。

在现有电站汽锅制粉系统的运转流程中此前提是很轻易抵达的,格外是制粉系统启动或中止的流程中,煤粉浓度改变较大,存在爆炸危险性最大情景。

(2)点燃能(点燃动力):点燃能是爆炸的一个重要前提。点燃能的巨细不只对产生爆炸起重要的效用,况且决计了爆炸时构成的压力等第和爆炸的强度。

煤粉混杂物的最小、最低可爆的点燃能与许多成分干系。但重要决计煤粉爆炸反映自身活化能的巨细。煤粉中掺入少许的可燃气体,会下降它的最小、最低点燃能。能量较小的火花正常不能点燃可爆性煤粉与空气的混杂物,但却也许引发掺入少许可燃气体的煤粉与空气混杂物的爆炸。

初柔和初压对点燃能的影响较显然,初温、初压越高,产生爆炸所需的点燃能就越小。在现有电站汽锅制粉系统运转中,假使某些道理致使部分存在积粉,前提适宜必然会激发自燃,由于制粉系统平常运转工况的风量和煤量较大,积粉自燃的能量被带领释放,不够以构成制粉系统爆炸的点燃能,但假使工况产生改变,特为是风量削减,会构成积粉自燃能量的堆积,构成制粉系统爆炸的点燃能。此外,假使制粉系统内部投入外来的火源,也会构成制粉系统爆炸的点燃能。

告捷发电厂储煤场

(3)氧气的浓度:制粉系统中氧气来自多方面,做干枯剂的炎风、凉风、烟气以及漏风、

运送煤粉的气体都含有确定量的氧气。假使煤粉混杂物中氧的含量不够,假使有很强的点源,况且可燃混杂物的浓度在最好爆炸浓度领域,也不会产生爆炸。

但对于大部份电厂而言,除了焚烧褐煤的汽锅由于采取炉烟干枯,其余采取空气干枯的汽锅制粉系统的氧量都能抵达爆炸的前提。

2.2影响自燃和爆炸的重要成分

按照煤粉爆炸的三因素,可剖析出电站汽锅制粉系统中影响制粉系统爆炸的成分重要有下列几个方面。

称重式给煤机

(1）蒸发分:当燃料的干枯无灰基蒸发分Vdaf(10%时,正常没有自燃和爆炸的危险。当Vdaff20%时,属于反映才力强的煤,其蒸发剖析出温度和着火温度较低,易自燃。是以,燃用烟煤和褐煤的汽锅制粉系统产生爆炸也许性较大,对此应格外给予注重。

(2)灰分:燃猜中的灰分越小,制粉系统爆炸的也许性越大。

(3)气粉混杂物浓度:气粉混杂物浓度惟有在确定的领域内才有爆炸的危险。如烟煤,气粉混杂物浓度惟有在0.32~4kg/m3领域内才会产生爆炸,而在1.2一2kg/m3时,产生爆炸的危险性最大。

(4)干枯剂的品种:向系统的干枯剂中掺入惰性气体(如烟气、CO2、N2、水蒸汽等),爆炸危险性就会削减。按照不同国度准则引荐的制粉系统防爆的数据,焚烧烟煤时,氧量低于14%是必定不会产生爆炸的。原苏联年版《防爆规程》中章程,烟煤的爆炸氧量最低值为16%。美国NFPA69中章程,烟煤的爆炸氧量最低值为15.8%。

磨煤机

(5)煤粉细度:细度愈细愈易产生爆炸。假使是易于爆炸的煤种,当粉的粒径较大正常不易产生爆炸。如:烟煤,铛铛量直径大于μm时正常没有爆炸危险。

(6)煤粉中水份:实验表明,煤粉中的水份也是产生煤粉自燃和爆炸的重要成分。磨制煤粉的终究水份确实定是一个较量繁杂的题目。水份会影响制粉系统平安、着力、焚烧、输粉等,水份高不易自燃爆炸。

(7)透风量:透风前提精良时,制粉系统爆炸的危险等第会下降,当透风不良时,爆炸的危险水准会增大。

细粉离开器

(8)制粉系统末了的气粉混杂物温度:气粉混杂物温度惟有抵达着火温度时才力焚烧,而制粉系统内混杂物温度远低于着火温度,是以,着火危险惟有碰到火源激发才力产生。固然棍合物温度高,易致使堆积煤粉自燃,从这一角度看是易产生自燃燃爆。在火电厂煤粉汽锅焚烧室防爆规程《DL一91》中章程了磨煤机出口理睬的最高温度限额(见表1)。

3怎么防范制粉系统爆炸

经过对制粉系统爆炸界说及爆炸三因素的剖析,假使要警备制粉系统爆炸就应从爆炸三因素动手,保证爆炸三因素不同时构成就可以有用警备制粉系统爆炸的产生。详细防范爆炸的方法也许从办理、运转、维持、按期轨制等多方面动手，底下就方方面面离别解说。

3.1办理方面

详尽到位的办理是防范制粉系统爆炸事情产生的最有用权谋,每当制粉系统产生爆炸时,事情的剖析时时是从运转和设立的角度最先,而实验上办理是万分重要的一环,起关键效用。

平日办理的到位,制订正当的轨制,取舍切确的计划才力从底子上杜绝事情的产生。办理当怎么动手?对设立及运转的技能题目应实时按期机关人员实行商量,必定正当的规定轨制,完整职掌的正当性,防范人为事情,应充沛实行事情料想,设立维持人员应职业到位。办理是丝绝不能松散的,要防范事情的产生确定加倍办理。

3.2运转操纵

运转办理部门应按照制粉系统的实验运转情景,归纳阅历训诲,制订完整的运转规程。制粉系统的启停应严刻遵从干系运转规程实行。并按照实验涌现的题目实时改革改正运转规程。

制粉系统的联锁及守护应使制粉系统的启动与中止的运转职掌按章程的程序实行,防范误职掌产生。详细职掌时应格外注重的事件:磨煤机出口温度的操纵和透风量的操纵,还包罗适时的充惰。

磨煤机出口温度是万分重要的参数,详细操纵的温度应按照煤种按《火电厂煤粉汽锅焚烧室防爆规程DIJ一91)章程及汽锅与磨煤机厂家请求施行。

磨煤机启动时,在保证抵达启磨请求的温度下,操纵磨煤机的出口温度在相对较低的水准;运转中,操纵磨煤机的出口温度在正当的领域内;平常中止磨煤机时,应操纵磨煤机的出口温度降至较低水准,正常情景下应低于理睬启磨温度。

磨煤机透风量的操纵对于提防制粉系统爆炸起关键性效用,正当地操纵风量,也许有用下降爆炸三因素中点燃能的构成,适宜充沛的风量也许下降点燃能量的堆积。

制粉系统启动时,应首先用凉风实行吹扫,尔后恰当开启炎风门调理磨煤机出口温度,操纵升温速度,直至抵达启磨请求的温度,并保持适宜的风量,保证正当的风速,启磨理睬前提中应对磨煤机的透风量有确定请求,可按照磨煤机的型式必定最低的透风量定值;

磨煤机平常运转中,风量操纵应按照汽锅与磨煤机厂家请求遵从风煤比弧线施行;停磨时,中止给煤机后应全关炎风门,保持确定的凉风量实行吹扫,风量的操纵应高于启磨理睬的风量定值,当磨煤机温度降至适宜温度后停磨。

充惰系统的正当应用,对于提防制粉系统爆炸和处置制粉系统反常十一分有用。制粉系统启动与中止时的实时充惰,也许有用地防范爆炸构成;平常运转中磨煤机涌现反常,有爆炸隐患时,实时充惰也许防范市故的扩充和产生。事情处置计划,当制粉系统运转涌现反常或事情时,如安在最短的时光内取舍正当有用的职掌万分重要。

也许从两个方面来看这一题目,首先是操纵系统逻辑与守护的正当配置,假使逻辑与守护取舍配置正当,也许在最短时光最有用地防范事情的扩充,守护人身与设立平安,其次是靠运转人员的职掌,这要设立在学识与阅历基本之上,而怎么让悉数的运转人员具有这类才力,需求有用地开展研习、商议及事情料想。

当制粉系统产生爆炸事情后,要找到制粉系统爆炸的道理,取舍方法完整系统,防范近似情景的再次产生;对由于积粉自燃的爆炸,应取舍针对性方法消除积粉,并按照情景对系统做出恰当更正。

运转中假使觉察制粉系统内存在着火点,应在不下降透风量的前提下,取舍正当的方法,消除着火点,杜绝危急停磨或下降透风量等职掌,防范着火处能量累积构成制粉系统爆炸。

3.3按期轨制

设立正当的按期反省办事轨制,有助于赶早觉察题目。详细的轨制制订应归纳琢磨,按照设立的情景取舍正当的按期轨制。

正常来说,应按期对煤粉细度实行丈量,保证正当的煤粉细度,防范煤粉详尽;对于中央储仓式制粉系统,要对立施行按期降粉轨制和停炉前煤粉仓空仓轨制,要按期反省粉仓仓壁内衬钢板,谨防衬板磨漏、夹层积粉自燃;

对于直吹式制粉系统中有石子煤箱的中速磨系统,应加倍对石子煤箱的反省,并按期程控或手动算帐,防范石子煤着火。此外,煤质的按期化验,对来煤的煤质看管也应有完整的轨制。

消防灭火设备应保持无缺,准时实行实验。应按期对制粉系统中也许存在积粉的设立及管道实行反省,并实时处置及改革,防范积粉的构成。制粉系统的悉数风压、风量及温度测点应按期反省校验,请求表盘指导明确,保证供给的确牢靠的运转监控数据。

3.4检验维持

设立的检验维持妥当,也许使设立保持精良的状况,下降书故的产生率。要注重的是当对制粉系统实行检验办事时,应防范系统断绝不善、方法不到位,致使检验时外来火源投入制粉系统。

不准在磨煤机运转时进做为火办事,在磨煤机停运时若进做为火办事,应做好牢靠的平安方法。制粉系统风门挡板的职掌矫健性和牢靠性也是检验维持办事所确定保证的重要方面,请求风门挡板行为矫健,开度指导明确,格外是磨煤机的炎风门,闭塞时应不漏风。

3.5设立方面

新建电厂的设立选型万分关键。制粉系统的策画要与煤种的特点相适应,策画时应充沛琢磨制粉系统防爆的题目,确定取舍有益于防范爆炸的制粉系统型式,并取舍防爆的方法。

暂时所采取的制粉系统有两种,一种是中央储仓式,另一种是直吹式。应按照实验情景取舍适宜的制粉系统方法,应尽也许采取直吹式制粉系统。制粉系统确定有防爆和灭火方法。

对煤粉仓、磨煤机及制粉系统,应设有通惰化介质和灭火介质的设备。煤粉仓、制粉系统和输煤系统临近应有消防设备,并备有专用的灭武器械,消防系统水源应充沛、水压适宜请求。

直吹式制粉系统应在磨煤机出口配有疾速断绝阀。制粉系统的制作请求其组织强度能餍足防爆规程章程的抗爆强度请求。防爆门的策画和选型、组合应充沛琢磨防爆请求。

制粉系统的风道与粉管的安置,应只管防范煤粉在管道内堆积,不能存在死角,含粉气流风速的策画应高于18m/s(对于直吹式制粉系统)。制粉系统的炎风门确定策画为也许保证缜密闭塞的阀门或挡板。

操纵逻辑的策画,即BMS(焚烧办理系统)中干系磨煤机启动、中止的琢磨应通盘,确定琢磨磨煤机的平安题目。制粉系统的逻辑和操纵方法确定牢靠,平安性应是最重要的成分。

磨煤机的启停前提中除自身的油系统、轴承温度等前提外,干系磨煤机出口温度、磨煤机透风量及风门挡板状况的前提应在充沛保证平安的前提下餍足汽锅的运转请求。正当充沛的逻辑配置,也许杜绝误职掌致使的事情产生。应注重疏堵联合的题目。对一旦产生市故时的处置,也应引发充沛的注重。

制粉系统爆炸事情产生时,假使防爆门二类防爆安装的配置正当也许有用释放爆炸构成的能量,由此守护人身及设立平安。然而,防爆门的策画确定琢磨到其行为后,所喷出的火焰和高温气体应排向平安地域,防范因防爆门行为而致使的人身捣毁和此外设立被毁坏。

补充看管设立也是一种权谋。此刻部份电厂的制粉系统装配有制粉系统的防爆报警系统,主若是对制粉系统内一氧化碳实行监测,来防范事情的产生。制粉系统内一氧化碳的含量基本也许代表爆炸的也许性,由此经过对CO含量的时刻监测,也许提前取舍处置方法,防范制粉系统爆炸或下降其伤害。

参考文件：王刚.怎么警备制粉系统爆炸事情[J].华北电力技能,(9):3-5.

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