1000MW 二次再热燃煤锅炉制粉系统问题与改进分析

　　摘要：制粉系统的稳定性直接影响着整体结构的安全性和经济性。制粉系统具有庞大的体系和复杂的流程，工作环境较差，因此引发了许多问题。本文将着眼于燃煤锅炉制粉系统的常见事故，结合具体的设计经验，展开对于燃煤锅炉实际运行情况的分析，以找出系统爆炸事故的成因，在此基础上提出相应的解决措施，以促进燃煤锅炉的稳定性提升，有效避免安全事故。

　　经济的持续增长让煤炭产业在我国逐渐发挥更加重要的角色。在电力行业和大型工矿企业持续发展的背景下，我国的煤炭消耗量逐渐增长，部分企业为节约成本开始运用价格低廉的煤炭，然而，由于此类煤炭所含的挥发物质较多，经常出现自燃或爆炸的风险，甚至可能导致设备损坏或造成人员伤亡。必须对造成燃煤锅炉制粉系统事故的问题展开探讨，以降低事故风险，让设备得以安全运转，切实提升企业的经济效益。

　　我厂为1000MW 二次再热燃煤机组，炉膛采用双四角切圆方式。制粉系统的安全有效运行及炉内双燃烧区域的平衡性对机组有着至关重要的意义。

　　1.燃煤锅炉制粉系统的常见事故

　　在锅炉制粉系统引发的事故中，以爆炸事故最为常见，下面将针对爆炸事故的表现及成因展开探讨：

　　1.1 具体表现

　　爆炸事故也就是煤粉爆炸的过程，原煤在转变为煤粉后，由于煤粉自身特点的影响，在空气中积累到一定含量之后，如果环境中的温度较高，就会发生燃烧反应，同时不断蔓延，直到无法人为控制燃烧的程度，随着火源区域压力的持续增加，而引发爆炸事故。通常表现为：煤粉和管壁的温度持续增加，导致制粉系统和炉膛中压力的性质发生转变，由负压向正压变化，在燃煤锅炉门处可以发现火星，防爆门逐渐隆起或者遭到一定程度的损坏，系统的缝隙中出现浓浓的黑烟，在爆炸时造成巨大的声响。

　　由于在爆炸的一瞬间会发生强大的能量反应，导致制粉系统及锅炉被严重破坏，甚至可能危害周边工作人员的人身安全。基于此，需要深入探索制粉系统发生爆炸的原因，并做出有效的预防措施[1]。

　　1.2 爆炸的成因

　　造成燃煤锅炉制粉系统爆炸的主要原因如下：第一，可能存在因出口风温较高而对制粉系统的工作造成限制，阻碍了煤粉中可挥发物质的释放，让煤粉的燃烧能被降低，使煤粉的燃烧提前，引发爆炸事故的风险；第二，由于原煤中含有大量的水分，使得煤粉大量集聚在原煤仓和落煤管上，如果长时间没有进行清理，就会造成落煤管出现堵塞，导致落煤管出力不足，制粉系统无法获得足够的煤量，在不能及时进行疏通的情况下，如果没有增加风量，就会因出口风温过高而引发自燃和爆炸风险；第三，由于制粉系统中设计施工的质量没有得到合理控制，会因煤粉仓施工不符合标准而造成空间内部不平整和设计管道分布不均等诸如此类的问题，进而引发煤粉沉积；第四，因制粉系统工作期限过长而引发一系列问题，如冷空气进入、氧气大量进入、出现漏风点等，为爆炸反应提供了充足的环境条件；第五，如果在一段时间内反复地启动关闭磨煤机，就会导致热风门受到损耗，增大了热风门内漏的风险，易引起积煤自燃，如果在此时重新开启磨煤机，就会造成爆炸；第六，没能合理进行防爆门的设计，如果出现防爆门面积小，防爆门四周具有障碍等问题，都会引发一定的爆炸风险；第七，需要做好制粉系统的运行维护工作，如果没能科学调整制粉系统的各项设备，未能把控好磨煤机出口处的风温，就可能因温度过高而增大爆炸的风险，此外，如果给粉机在运行的过程中存在障碍，或者煤粉密度过高都会在一定程度上提高爆炸的风险；第八，部分企业不能得到及时的煤炭供应，煤炭的质量也得不到保障，甚至存在因市场变化而不断调整锅炉燃用煤种的现象。基于此，需要企业建立对于燃用煤煤质的深入了解，可以结合煤粉的特征，不断调整热风和乏气送粉的风温。如果计划燃用煤种为挥发性较低的煤种，由于生产实践中通常会加入挥发性较高的煤种，因此，需要将送粉温度进行释放调整，以免因煤粉被过早点燃而出现爆炸事故[2]。

　　2.避免煤粉锅炉制粉系统发生爆炸的有效途径

　　2.1 设计原则

　　需要以防治为主展开防爆处理，以保障有关工作人员的人身安全，避免设备出现损伤，让系统得以正常运转。

　　第一，需要利用合适的方法减少爆炸风险；第二，要尽量减少爆炸的范围，在最大程度上避免损失；第三，需要关注经济效益；第四，结合不同煤质的特征使用相应的防治手段；第五，保障从安装到维护全程的便利性。

　　2.2 辅助测量设备

　　2.2.1 CO 测量仪表

　　由于燃煤品质不同，制粉系统中气态可燃物含量不同。因此对特定可燃物含量的监测便有了一定的需求。如加装CO 测量装置，能有效监测气态可燃物中CO 的含量。当此含量达到一定值时做出报警，使运行人员又足够时间反应并对其进行处理。

　　2.2.2 磨出口风粉参数测量

　　目前市场中主流测量参数为温度、流量、压力。通过测量磨出口至燃烧器段流体各项参数，然后通过调整管道中节流部件达到平衡各根管道中风粉混合物流量的目的。其一提高炉膛中煤粉燃烧的效率；其二提高输送煤粉管道的安全性。

　　此外市场出现了更全面的测量设备。其装置能检测参数包括：煤粉浓度、煤粉细度、流速、温度、压力等参数。此种测量设备能更准确地反应制粉系统中煤粉的输送情况。其一能保障粉管的安全，提高煤粉的燃烧率；其二通过历史数据分析能发现制粉系统中的隐患。为设备长期安全稳定运行提供保障。

　　2.2 注意事项

　　首先，煤粉有自燃的风险，并且会因煤粉颗粒、水分、氧气含量及温度的变化而发生改变；第二，无烟煤的安全性能很高，通常不需要进行防护，但是针对其他种类的煤粉，必须采取合理的防护手段；第三，在沉积煤粉燃烧时，应避免将制粉系统设置为双向流动，以免发生自燃反应或因与着火点直接接触而导致爆炸事故；第四，为应对高爆炸的风险，需要将制粉系统的设备和零部件换成耐燃材料；第五，可以通过惰性气体将系统进行密封，以减少系统中的氧气含量，有效降低爆炸风险。

　　2.3 辅助措施

　　首先，可以采用清扫的方式进行处理，在系统停止运作后，清扫设备的管道和各个零部件，以减少系统积粉；第二，惰化系统。利用惰化气体进行送粉，以减少系统中的氧气含量，有效降低爆炸风险；第三，针对无烟煤以外的煤种，需要通过灭火措施进行处理；第四，冷却措施。通过可以进行冷却处理的磨煤机，将冷却设备进行合理配置；第五，密封措施。通过减少系统中的氧气浓度，有效减少自燃发生的概率，降低爆炸风险[3]。

　　结束语：综上所述，燃煤锅炉制粉系统的稳定性对于锅炉行业的健康发展具有重要的作用。而爆炸事故是燃煤锅炉制粉系统中最常发生的事故，需要提高对于爆炸事故的关注，本文对发生爆炸的原因展开了探讨，并提出具体的改进措施，以降低爆炸事故发生的风险，让燃煤锅炉制粉系统的稳定性得到切实提升，以保障设备的正常安全运转，让企业的经济效益得到稳定提升。

　　参考文献：

　　[1]何金龟.百万对冲燃煤机组热一次风母管压力控制逻辑分析及优化调整[J].神华科技,2019,17(09):45-47.

　　[2]李波,弭尚文,王赫妍,李忱.燃煤锅炉直吹式制粉系统风量精确测量研究[J].沈阳工程学院学报(自然科学版),2019,15(01):35-39.

　　[3]李泽伯,许利峰,赖积海,张勇,陈华刚,孙彬.330 MW 贫煤锅炉改烧神华烟煤技术改造及经济性分析[J].电力科技与环保,2017,33(04):58-60.

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