電廠(chǎng)制粉系統安全常識
轉摘。
1、制粉系統爆燃
正壓直吹式中速磨制系統包含有一次風(fēng)系統,中速磨煤機、原煤倉、給煤機、煤粉管、燃燒器等結構,在這個(gè)制粉過(guò)程中、由于用熱風(fēng)來(lái)干燥,且煤粉為易燃物、所以在這個(gè)過(guò)程中,由于內外可能存在的點(diǎn)火源,極易發(fā)生著(zhù)火,以至于爆燃,造成設備損害,危害人身安全。故理解制系統爆燃發(fā)生原因,針對原因作出相應措施,保證制粉系統的經(jīng)濟安全運行。
爆燃的條件包括三個(gè)或五個(gè),分別描述如下
1)氧氣量、煤粉濃度、點(diǎn)火能量
2)熱量、氧量、燃料、煤粉的懸浮、一定的空間
爆燃的過(guò)程就是風(fēng)粉混合物的劇烈燃燒的過(guò)程。
制粉系統的引燃源有機械引起的火花 ,有來(lái)自爐膛的回火 ,或由磨煤機或制粉管道積粉自燃。著(zhù)火位置在磨煤機內的進(jìn)風(fēng)室、磨盤(pán)邊緣死角、導風(fēng)罩上部、分離器出口、煤粉管道的水平彎頭下部及石子煤箱磨煤機試轉,差點(diǎn)丟了命!!!
在爆炸的過(guò)程中 ,磨煤機的容積和煤粉管道起著(zhù)關(guān)鍵作用。爆炸發(fā)生于磨煤機、分離器等容器內煤粉著(zhù)火的時(shí)候 ,當煤粉開(kāi)始燃燒時(shí) ,從著(zhù)火點(diǎn)火焰前沿向外擴散和移動(dòng) ,同時(shí)氣體壓力開(kāi)始升高 ,形成壓力波,壓力波先于火焰前沿離開(kāi)“容器”進(jìn)入煤粉管 ,壓力波導致煤粉管道內煤粉氣流發(fā)生渦流 ,擾動(dòng)增強 ,從而導致燃燒率增強 ,火焰前沿前進(jìn)的速度加快 ,加快速度趕上力波 ,火焰前沿速度從1 m /s加速至接近音速 ,一般認為 ,其加速度 a= TD2 · L。其中 T為經(jīng)驗系數 , D為煤粉管道直徑 ,L 為管道長(cháng)度,這一過(guò)程稱(chēng)為“急燃”?;鹧媲把嘏c壓力波聚合在一起產(chǎn)生燃燒激波 ,從而轉為爆燃。其爆燃傳播速度約為 1120 m /s。爆燃能產(chǎn)生的最大動(dòng)壓力理論值為 1. 4MPa,
2、制粉系統爆燃的現象
爆燃是一個(gè)劇烈的物理化學(xué)變化,爆燃的發(fā)生導致燃料熱量的放出,同時(shí)爆炸也會(huì )產(chǎn)生壓力波,必然導致與之相聯(lián)系的系統間的溫度和壓力的變化,一定情況下會(huì )造成設備的損壞,外觀(guān)上的破損。浙江某1000MW電廠(chǎng)磨煤機爆燃事故案例
在這里列幾個(gè)具體的參數:磨煤機出口溫度、輸粉管溫度、爐膛壓力、一次風(fēng)量、動(dòng)態(tài)分離器電流、磨進(jìn)出口壓力、一次風(fēng)量、磨碗差壓的變化(可以判斷爆燃的點(diǎn))可怕!某電廠(chǎng)鍋爐磨煤機噴火!!!
磨煤機內爆部位的提出
一次風(fēng)室內、磨煤機內、輸粉管
3、制粉系統爆燃的原因
根據磨煤機運行工況的不同,分為運行工況和啟停工況。
運行工況
運行工況時(shí),煤粉濃度和一定氧氣的條件滿(mǎn)足,在有點(diǎn)火源滿(mǎn)足的情況下,極有可能發(fā)生爆燃
點(diǎn)火能量的來(lái)源,積粉自燃、鍋爐回火、熱一次風(fēng)、原煤帶火
積粉自燃:過(guò)度摩擦的熱量、自身氧化的熱量
運行中最有可能發(fā)生的時(shí)1、回火:爐膛冒正壓、一次風(fēng)量的減少導致燃燒超過(guò)風(fēng)速
2、石子煤內部積粉,一次風(fēng)變化時(shí),揚起火星
3、出口溫度高,風(fēng)量低,導致煤粉在磨煤機內太久,溫度和時(shí)間,導致?lián)]發(fā)分更多,易燃易爆1死2傷!!6月18日吉林某熱電廠(chǎng)磨煤機檢修發(fā)生爆炸事故簡(jiǎn)報
啟停工況
啟停工況包含了90%的磨煤機爆燃事故。啟停工況都是低煤量運行,冷熱風(fēng)的操作會(huì )導致磨流場(chǎng),溫度,壓力的大幅變化。無(wú)論回火、一次風(fēng)溫、自燃的點(diǎn)火源都以發(fā)生變化,故以導致爆燃。
4、制粉系統爆燃的后果
制粉系統爆燃會(huì )造成設備的損害,危害人身安全,影響負荷滿(mǎn)足,嚴重情況導致停機。
1負荷限制,爆燃發(fā)生必然會(huì )導致給煤機的停運,該制粉系統停運會(huì )影響機組負荷。另外在高煤量斷煤時(shí),注意主蒸汽溫壓的控制、壁溫控制。
2爆燃導致設備尤其是一次風(fēng)和磨煤機的交接處、煤粉管和磨煤機的交接處等抗壓能力較差的地方爆裂,曾有事故造成一次風(fēng)管,風(fēng)門(mén)的破壞和變形,也有在磨煤機出口爆炸導致出口連接的地方爆開(kāi)(海門(mén)2B磨2018.11.28爆燃事故)
3人身安全,當制粉系統爆炸時(shí),若沿途一次風(fēng)附近、磨出口、濃縮孔、分配器等地方有人,則可能造成人身燒傷、 爆炸沖擊器、爆破物的傷害。
4MFT,曾經(jīng)有電廠(chǎng),磨一次風(fēng)室的爆炸,導致一次風(fēng)的失去,“火檢失去”導致鍋爐跳閘
5、制粉系統爆燃的措施
制粉系統爆燃安全措施主要從兩個(gè)方面入手,一是在各種相應的工況,比如正常運行、啟停工況合理的減少甚至杜絕爆燃的條件和因素;二是在爆燃發(fā)生后采取迅速有效的措施,防止事故擴大,同時(shí)保證設備和人身安全。下面從這兩個(gè)方面入手談?wù)劇?a style="margin: 0px; padding: 0px; outline: 0px; color: rgb(87, 107, 149); text-decoration-line: none; -webkit-tap-highlight-color: rgba(0, 0, 0, 0); cursor: pointer; max-width: 100%; box-sizing: border-box !important; overflow-wrap: break-word !important;">磨煤機發(fā)出的振動(dòng)求救信號!
1)減少或杜絕爆燃條件
【1】磨出口溫度的控制和監視
磨出口溫度反應了風(fēng)粉混合物的溫度,溫度過(guò)高則揮發(fā)分的析出更多,煤粉氧氣加快,溫度和氧化互相促進(jìn)導致更容易爆炸,此外溫度低,煤粉的干燥不夠,磨煤機粉管等一列角落容易積粉及煤,導致煤粉自燃產(chǎn)生了點(diǎn)火源。綜上,根據煤質(zhì)分析,做好出口溫度的調整。
【2】煤粉細度及動(dòng)態(tài)分離器轉速控制
煤粉細度越細,煤粉接觸空氣部分增多,揮發(fā)分析出更容易了,爆炸更容易,損害更大
【3】通風(fēng)量
通風(fēng)量從3個(gè)方面影響爆燃,一是通風(fēng)量影響煤粉濃度,二是通風(fēng)量決定了磨內粉管風(fēng)速,直接影響一次風(fēng)攜帶能力,關(guān)乎制粉系統積粉積煤情況,三是一次風(fēng)量的突變和爐膛負壓的變化時(shí),易導致鍋爐回火,燃燒逆向超過(guò)風(fēng)速。通風(fēng)良好則爆燃不易發(fā)生。
【4】冷熱風(fēng)調整
冷熱風(fēng)的調整在啟停工況最容易導致爆燃,啟停工況制粉系統處在一個(gè)內部流場(chǎng),溫度場(chǎng)不穩定,出口溫度控制不穩定,這個(gè)時(shí)候爆燃容易發(fā)生。其次在石子煤著(zhù)火的情況冷熱風(fēng)門(mén)的大幅操作,將石子煤的火星帶入磨煤機內部引發(fā)爆炸。
【5】點(diǎn)火源的杜絕
磨煤機的點(diǎn)火源有內外兩種,關(guān)于內部火源,控制積粉,清除積粉,石子煤,是關(guān)鍵。外部火源,一次風(fēng)入口風(fēng)溫的控制,原煤倉的測溫的控制,還有回火的控制。
2)制粉系統爆燃處理
制粉系統爆燃的處理原則:切斷燃料供應,防止燃燒持續更長(cháng)時(shí)間;盡量用大風(fēng)量(冷風(fēng)和惰性蒸汽)把燃燒轉移至爐膛;當磨煤機出口溫度上漲時(shí)停磨,此時(shí)應采取封磨,隔絕供風(fēng),滅火蒸汽滅火。
磨煤機內爆處理:當磨煤機磨出口壓力突升( > 6.5Kpa) 、進(jìn)口一次風(fēng)量突降、分離器電流突降三個(gè)參數同時(shí)出現時(shí),為磨煤機內爆特征, 應立即打閘給煤機,全開(kāi)冷風(fēng),關(guān)閉熱風(fēng),開(kāi)啟滅火蒸汽減溫水,蒸汽減溫后投入滅火蒸汽。磨煤機出口溫度有升高, 應立即停止磨煤機,隔絕冷風(fēng)和熱風(fēng)(熱風(fēng)隔離門(mén)內漏必須關(guān)閉檢修隔離門(mén))。慘痛教訓!!電廠(chǎng)一外委人員頭部卡在磨煤機擋板上部,經(jīng)搶救無(wú)效死亡…
注意:拖延停給煤機的時(shí)間是爆燃后擴大煤粉管燒損的直接原因,嚴密隔絕供風(fēng)是滅火最有效的方法