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制粉系統(tǒng)爆燃的原因分析及處理

文檔作者：孫彬文檔來(lái)源：新疆石河子天富熱電廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2022年08月30日
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新疆電力技術(shù) 2009年第4期總第103期
制粉系統(tǒng)爆燃的原因分析及處理
孫彬
新疆石河子天富熱電廠(石河子832000)
摘要：針對(duì)天富熱電廠舟7鍋爐制粉系統(tǒng)旁路多次發(fā)生爆
炸的原因、處理進(jìn)行分析，采取簡(jiǎn)單而可靠的應(yīng)對(duì)方法，
在保證鍋爐安全運(yùn)行上取礙了一定的成效。
關(guān)冀詞：制粉系統(tǒng)；旁蓐；爆燃
石河子天富熱電廠四期工程為三爐兩機(jī)(嫣、7、8爐，
#6、7機(jī)．母管制)配置，鍋爐型號(hào)為DG220／9．8一l8自然循
環(huán)煤粉爐，配兩臺(tái)CC50／8．83／0．98／0．198抽凝供熱機(jī)組，
全部采用DCS+DEH控制。制粉系統(tǒng)為鋼珠磨中儲(chǔ)式乏氣送粉
系統(tǒng)(甲乙雙套)， 磨煤機(jī)型號(hào)為MTZ_ 2935，設(shè)計(jì)出力
17．62t／h，校核出力18．1t／h，設(shè)有電動(dòng)檢修慢傳裝置及高
壓頂軸油泵助力啟動(dòng)磨煤機(jī)裝置，在磨煤機(jī)進(jìn)、出口和排
粉機(jī)進(jìn)口裝有自動(dòng)翻板式防爆門。采用了I{1】『一GxB—I型高
效細(xì)粉分離器，分離效率≥9O％。燃煤采用新疆本地?zé)?
煤，揮發(fā)份約38~39％。自鍋爐投運(yùn)以來(lái)，多次出現(xiàn)制粉系
施。另外還要加強(qiáng)安裝階段的檢查工作， 多級(jí)驗(yàn)收多方
檢查，保證安裝質(zhì)量。
3．2做好技術(shù)措施
油系統(tǒng)正式投運(yùn)前必須要有完善的切實(shí)可行的技術(shù)措
施進(jìn)行油系統(tǒng)的循環(huán)沖洗和過(guò)濾， 以期使油質(zhì)達(dá)到規(guī)程標(biāo)
準(zhǔn)，符合設(shè)備運(yùn)行要求。通常在油循環(huán)沖洗過(guò)程中采取以
下措施：
(1)系統(tǒng)分段循環(huán)沖洗。如：首先沖洗油箱及冷油器裝
置，將外置濾油機(jī)和油箱、冷油器組成一。個(gè)獨(dú)立系統(tǒng)進(jìn)行
油循環(huán)冷熱沖洗，待油質(zhì)合格后，再將油箱及冷油器并入
系統(tǒng)；而后進(jìn)行潤(rùn)滑油系統(tǒng)的循環(huán)沖洗，將軸承進(jìn)出口油
管短接(軸承不參與循環(huán)回路)進(jìn)行油循環(huán)沖洗，待油質(zhì)合
格后，再并入調(diào)速系統(tǒng)進(jìn)行循環(huán)沖洗，前箱及電液轉(zhuǎn)換器
箱內(nèi)的可動(dòng)滑閥全部抽出，并封閉上堵板。各油動(dòng)機(jī)的滑
閥同時(shí)抽出，并封閉好油口， 以防跑油，油質(zhì)最后恢復(fù)正
常連接再進(jìn)行油循環(huán)沖洗。
(2)油系統(tǒng)中加裝臨時(shí)濾網(wǎng)或磁棒，清除油中的顆粒物
和鐵磁性物質(zhì)。一般在每一個(gè)軸承的進(jìn)油管上分別加裝臨
時(shí)小目濾網(wǎng)，防止油中的顆粒物進(jìn)入軸承， 要經(jīng)常檢查、
清理或更換濾網(wǎng)，防止濾網(wǎng)堵塞或損壞：油箱q1加入磁性
鐵棒，用以吸附油中的鐵屑、銹皮等雜質(zhì)并階段性的予以
清理。
(3)采取升降油溫等措施，提高油沖洗效果。用油箱電
加熱器將油溫升至6O 7O℃左右，再自然冷卻到環(huán)境溫度，
如此反復(fù)多次，利用溫度交變，使粘 油箱、管道和設(shè)
統(tǒng)爆燃的現(xiàn)象，尤其是#7爐最為明顯，這里對(duì)此現(xiàn)象的原
因進(jìn)行探討。
1現(xiàn)象及存在的問(wèn)題
#7鍋爐從2003年l】月投產(chǎn)后，多次出現(xiàn)制粉系統(tǒng)爆燃
的現(xiàn)象，一般多出現(xiàn)在鋼球磨煤機(jī)啟動(dòng)(或停止)時(shí)的冷
熱風(fēng)門調(diào)整過(guò)程中或停磨煤機(jī)后進(jìn)行倒風(fēng)操作過(guò)程中。當(dāng)
時(shí)運(yùn)行人員在停磨煤機(jī)前， 斷煤后對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行通風(fēng)抽粉
5～ lOmin后才停止磨煤機(jī)運(yùn)行， 控制磨煤機(jī)進(jìn)口溫度在
75～80℃，磨煤機(jī)出口溫度在65~70℃，排粉機(jī)進(jìn)口溫度
在約65℃，排粉機(jī)出口風(fēng)壓2200Pa，爐膛負(fù)壓-40Pa。停磨
約2～3h后，啟動(dòng)磨煤機(jī)進(jìn)行冷熱風(fēng)門調(diào)整過(guò)程中，有時(shí)會(huì)
出現(xiàn)排粉機(jī)出口風(fēng)壓異常升高至4200~5200Pa，爐膛負(fù)壓
上升至+150～+200 Pa，排粉機(jī)進(jìn)口溫度異常升高至25O～
備內(nèi)壁上雜質(zhì)松動(dòng)、脫落， 同時(shí)擊打管道加快雜質(zhì)剝離、
流動(dòng)， 以提高沖洗效果。
(4)大流量沖洗方法是一種改善機(jī)組油質(zhì)的行之有效的
方法， 所以油循環(huán)沖洗過(guò)程中要有足夠的油流量，保證系
統(tǒng)得到充分沖洗并帶走雜質(zhì)，油循環(huán)期間要經(jīng)常采樣化驗(yàn)
分析， 只有待油質(zhì)完全符合標(biāo)準(zhǔn)要求后才可將油倒入正常
的系統(tǒng)中運(yùn)行。管道彎頭、接口和設(shè)備內(nèi)拐角是雜質(zhì)的集
中處， 因此對(duì)系統(tǒng)中的彎頭和死角等處更要認(rèn)真檢查，徹
底清理系統(tǒng)內(nèi)殘留的雜質(zhì)； 還要防止外來(lái)因素的影響，
如：周圍環(huán)境的灰、水以及雨、雪等雜質(zhì)進(jìn)入油系統(tǒng)中污
染油質(zhì)，所以油系統(tǒng)沖洗合格后要徹底封閉系統(tǒng)。
值得注意的是在油循環(huán)沖洗的過(guò)程中要注意油溫的交
叉變換，沖洗過(guò)程中用電加熱器來(lái)升溫，降溫時(shí)可以投冷
油器來(lái)降溫。另外要保證大流量沖洗，必要時(shí)要投入大流
量沖洗裝置，所以要備有足夠的新透平油， 用于沖洗時(shí)及
時(shí)向主油箱補(bǔ)油。油質(zhì)合格后，系統(tǒng)恢復(fù)前必須把所有的
滑閥清掃干凈，對(duì)號(hào)裝回， 油箱濾網(wǎng)回裝之前必須徹底清
掃，清掃方法是用高溫軟化水沖洗，并用壓縮空氣吹凈。
4結(jié)語(yǔ)
總之，汽輪機(jī)組油系統(tǒng)故障所造成的損失是很大的，
教訓(xùn)也是深刻的，為減少和避免事故的發(fā)生，就要抓好質(zhì)
量管理：r作，從每一個(gè)環(huán)節(jié)細(xì)致深入地抓起， 以免疏忽而
造成不必要的損失。
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新疆電力技術(shù) 2009年第4期總第103期
750℃，約l～3s后排粉機(jī)出口風(fēng)壓恢復(fù)~2200Pa，爐膛負(fù)壓
也隨之恢復(fù)正常，約3～8min后排粉機(jī)進(jìn)口溫度恢復(fù)到約
65℃ ，而此時(shí)磨煤機(jī)進(jìn)、出口溫度基本不變，制粉系統(tǒng)內(nèi)各
負(fù)壓指示有一定變化 有時(shí)恰好有鍋爐巡檢員或檢修人員在
磨煤機(jī)附近，看到排粉機(jī)進(jìn)口的自動(dòng)翻扳式防爆門動(dòng)作，有
煙火向外碰出，泄壓后在自身重力的作用下防爆門上的翻板
自動(dòng)關(guān)閉。2004年1O月l5日i0：15分，在停甲側(cè)磨煤機(jī)并
對(duì)甲側(cè)制粉系統(tǒng)進(jìn)行倒風(fēng)操作過(guò)程中，甲側(cè)磨煤機(jī)進(jìn)口的爆
燃，將排粉機(jī)入口防爆門上的翻板炸成兩塊，其中一塊飛出
將甲側(cè)磨煤機(jī)高壓項(xiàng)軸油泵的油管路砸壞，造成磨煤機(jī)無(wú)法
啟動(dòng)： 同時(shí)因甲側(cè)排粉機(jī)進(jìn)口防爆門的破損，使得甲側(cè)排粉
機(jī)出口風(fēng)壓上升至5500Pa，爐膛負(fù)壓上升至+180Pa，經(jīng)多方
調(diào)整穩(wěn)定了的鍋爐的運(yùn)行，雖然此次事故未造成鍋爐滅火，
但使鍋爐異常運(yùn)行達(dá)2h，甲側(cè)磨煤機(jī)停運(yùn)7h。
2爆燃原因分析
2．1爆燃地點(diǎn)及爆燃原因的確定
首先通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)及各種參數(shù)的分析，確定了爆炸
地點(diǎn)為排粉機(jī)入口旁路管。依照煤燃燒理論， 煤粉爆炸的
原因主要有以下幾點(diǎn)：當(dāng)?shù)責(zé)熋旱膿]發(fā)份含量為38～39％
屬于易燃煤種；從細(xì)粉分離器出來(lái)的乏氣中的煤粉顆粒細(xì)
度一般在10u m以下，爆炸危險(xiǎn)濃度在1．2～2．Okg／m ，但
此處煤粉濃度相對(duì)較低：氣粉混合物的氧氣濃度，當(dāng)氣粉
混合物中的氧氣濃度含量達(dá)到l7．3％極易引起爆炸；流速過(guò)
低容易造成煤粉沉積，流速過(guò)高容易引起靜電火花(一般流
速應(yīng)控制在16~30m／s)：當(dāng)氣粉混合物的溫度較高時(shí)容易
引起爆炸， 當(dāng)排粉機(jī)入口溫度只有65℃： 過(guò)于干燥的煤粉
爆炸的危險(xiǎn)性較大；煤粉沉積和外來(lái)火源，煤粉沉積容易
導(dǎo)致煤粉自燃，外來(lái)火源和爆炸物則會(huì)直接導(dǎo)致煤粉爆
炸。經(jīng)過(guò)分析，煤粉沉積是引起爆炸的關(guān)鍵所在。因?yàn)橐?
往爆炸都是在運(yùn)行一段時(shí)間后出現(xiàn)， 當(dāng)該處的煤粉經(jīng)過(guò)沉
積并發(fā)生自燃后，當(dāng)爆炸條件成立時(shí)，便可造成該處制粉
系統(tǒng)爆炸的發(fā)生。
2．2煤粉沉積原因的分析
—
圖1 排粉機(jī)旁路系統(tǒng)示意圖
分析認(rèn)為，當(dāng)從細(xì)粉分離器出來(lái)的帶有10％投細(xì)煤粉的
氣粉混合物從排粉機(jī)入口電動(dòng)門通過(guò)，經(jīng)過(guò)旁路管連接管
交匯處因容積擴(kuò)大，流速減小，煤粉在重力的作用下容易
沉積在旁路管道：此段管道外壁曲線發(fā)生變化，產(chǎn)生氣旋
渦流，極容易使氣粉混合物中的煤粉分離拋出，造成旁路
水平管道里沉淀積粉。雖然排粉機(jī)進(jìn)口溫度顯示只有65℃ ，
但由于該溫度測(cè)點(diǎn)距排粉機(jī)旁路管有一定的距離，并不能
顯示旁路管煤粉沉積處的真實(shí)溫度，而煤粉沉積處距熱風(fēng)
總管并不遠(yuǎn)，加上整個(gè)管道系統(tǒng)做了保溫處理，煤粉一旦
沉積則很容易引起自燃：平時(shí)排粉機(jī)旁路進(jìn)口熱風(fēng)調(diào)節(jié)電
動(dòng)門處于關(guān)的位置，為了便于處理突發(fā)事故，旁路手動(dòng)門
處在常開(kāi)狀態(tài)。旁路熱風(fēng)調(diào)節(jié)電動(dòng)門稍微不嚴(yán)，極易漏入
320℃的熱風(fēng)，也會(huì)造成沉積的煤粉自燃。運(yùn)行人員在啟、
停磨煤機(jī)時(shí)進(jìn)行冷、熱風(fēng)門調(diào)整或停磨煤進(jìn)行倒風(fēng)操作過(guò)
程中，冷風(fēng)和熱風(fēng)的攪動(dòng)，使得沉積自燃的煤粉飛揚(yáng)，一
旦達(dá)到爆炸條件，就形成劇烈的爆燃，造成防爆門動(dòng)作，
同時(shí)使制粉系統(tǒng)及爐膛壓力發(fā)生變化，多次爆燃使的防爆
門結(jié)構(gòu)受到損壞，最終導(dǎo)致防爆門破損造成事故。
3防范措施及依據(jù)
3．1防范措施
由于旁路管的設(shè)計(jì)安裝為水平管道，出現(xiàn)煤粉沉積可
能性較大，而對(duì)旁路管重新設(shè)計(jì)修改短期內(nèi)也不可能實(shí)
現(xiàn)，通過(guò)消除煤粉沉積，就可防止煤粉自燃及爆炸，通過(guò)
觀察及系統(tǒng)分析，提出在運(yùn)行時(shí)將旁路冷風(fēng)門開(kāi)啟3～8％，
使排粉機(jī)出口風(fēng)壓有輕微提高30~80Pa，這樣就可防止乏
氣中的細(xì)小煤粉顆粒在旁路管中沉積，也就避免了煤粉沉
積所引起的自燃，也就不會(huì)出現(xiàn)煤粉爆燃的現(xiàn)象。這樣做
可能會(huì)對(duì)制粉系統(tǒng)出力有一定的影響，但從電廠利益出
發(fā)，經(jīng)濟(jì)性必須服從安全性這一原則，在不對(duì)制粉系統(tǒng)做
任何改動(dòng)的情況下，采用這種處理方式確保安全生產(chǎn)。
3．2采取措施的理論依據(jù)
造成煤粉爆炸的原因有很多， 但發(fā)生爆炸時(shí)往往是多
個(gè)原因同時(shí)具有，而只開(kāi)啟制粉系統(tǒng)的旁路，就能做到爆
炸不發(fā)生。防爆機(jī)理是當(dāng)開(kāi)啟旁路冷風(fēng)門后，防止煤粉在
該處的沉積(也就防止了煤粉的自燃)，其次降低該處煤粉
氣流的溫度，同時(shí)改變?cè)撎帤夥刍旌衔餄舛取夥刍旌衔?
中的氧氣濃度及煤粉水分，所以就防止爆炸現(xiàn)象的發(fā)生
在這里面，防止煤粉沉積是最主要的原因，在經(jīng)過(guò)一段時(shí)
間的運(yùn)行，當(dāng)該處的煤粉經(jīng)過(guò)沉積并發(fā)生自燃，當(dāng)爆炸條
件成立時(shí)，便可造成該處制粉系統(tǒng)爆炸發(fā)生(由于該處溫度
約60℃ ，又進(jìn)行保溫處理，煤粉沉積后容易引起自燃)。
4結(jié)論
通過(guò)從開(kāi)啟旁路冷風(fēng)門后制粉系統(tǒng)運(yùn)行狀況來(lái)看，開(kāi)
啟前和開(kāi)啟后， 甲乙磨煤機(jī)停運(yùn)次數(shù)和停運(yùn)時(shí)間變化不是
很大，制粉系統(tǒng)出力也未受明顯影響，制粉系統(tǒng)再也沒(méi)有
出現(xiàn)爆燃現(xiàn)象，保證了鍋爐機(jī)組的安全運(yùn)行，同時(shí)將此經(jīng)
驗(yàn)存其他鍋爐制粉系統(tǒng)上實(shí)驗(yàn)均獲成功。經(jīng)過(guò)～段時(shí)間的
運(yùn)行驗(yàn)證，該措施有效可行。
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