1、本質安全型質量效益型科技創新型資源節約型和諧發展型鍋爐制粉系統防爆鍋爐制粉系統防爆經驗交流經驗交流信智恒久信智恒久 動力生活動力生活2009年4月8日主要介紹內容主要介紹內容第一部分第一部分 概述概述第二部分第二部分 神華煤特性及制粉系統防爆炸措施神華煤特性及制粉系統防爆炸措施第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目第一部分 概述徐州電廠為做好神華煤的燃燒工作，在試燒前對熱電等電廠進行了認真細致的調研，總結吸收了制粉系統防爆和控制受熱面結焦等方面的經驗。2009年2月13日3月24日，徐電斷續按摻燒20神華煤的比例，在#7爐共計試燒神華煤約5600噸。試燒

2、過程中邀請了熱電和盤山的專家進行了現場指導。通過試燒過程中的試驗和設備運行情況的表現，初步發現了一些由于神華煤與原運行使用煤種的差異，在防止制粉系統爆炸和鍋爐受熱面結焦等方面存在的問題。徐電結合兄弟電廠經驗和試燒工作中的實際情況，提出了摻燒神華煤鍋爐設備改造的可行性報告。下面技術中心結合三河、熱電、神木三廠發生的7次制粉系統爆炸，進一步分析總結了燃用神華煤制粉系統防爆的措施。希望對徐電燃燒神華煤工作有一定的幫助。同時就摻燒神華煤鍋爐設備改造可行性報告，提出幾點意見。不妥之處請商榷。第一部分 概述名稱名稱磨機入磨機入口口磨機出磨機出口口粗粉分粗粉分離器離器細粉分細粉分離器入離器入口口粉倉粉倉排粉

3、機排粉機三次風三次風分配箱分配箱總次數總次數數量/次581021805710191比例30.375.2410.9941.882.623.665.24100有人統計了燃燒高揮發分煤的電廠191次爆炸情況, 按爆炸部位進行了分類, 發現：有的部位多,有的部位少, 甚至有的部位從來也不爆。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施制粉系統防爆炸措施2.12.1 防治原則：防治原則：為了保證長期安全燃燒神華煤，杜絕不可控制的制粉系統爆炸事故的發生，防止制粉系統爆炸的工作必須常抓不懈防止制粉系統爆炸的工作必須常抓不懈。要把我們共同制定的各項措施認真落實到制度，責任落實落實到制度，責任落

4、實到人員，并在實踐中不斷摸索規律，完善措施到人員，并在實踐中不斷摸索規律，完善措施。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.22.2 爆炸三要素爆炸三要素可燃物濃度?？扇嘉餄舛取．斆悍蹪舛却笥?4kg(煤粉)/m3(空氣)或小于0.32 0.47 kg(煤粉)/m3(空氣)時不易引起爆炸；最危險濃度1.22.0kg/m3 。點燃能。點燃能。點燃能的大小不僅對發生爆炸起重要的作用，而且決定了爆炸時產生的壓力等級和爆炸的強度；氧氣的濃度。氧氣的濃度。制粉系統中氧氣來自多方面，作干燥劑的熱風、冷風、煙氣以及漏風、輸送煤粉的氣體都含有一定量的氧氣。

5、第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.3 神華煤的爆炸特性：神華煤的爆炸特性：神華煤是易爆炸煤種。神華煤是易爆炸煤種。神華煤干燥無灰基揮發份在3038%之間；灰份在513%之間（低質神華煤灰分也有高達27左右的），極易自燃，甚至發生爆炸。（煤粉的爆炸性指數 =6.67左右（根據DL / T 5203一2005的規定爆炸性指數3.0，則可判斷為易爆炸煤種）。 煤粉的爆炸性能不但與煤粉特性如水分、灰分、揮發分及元素組成等有關，還與運行工況如煤粉細度、煤粉在空氣的濃度、混合物的溫度以及混合物中氧濃度等因素密切相關。因此，對于神華煤不應選擇中間儲

6、藏式制粉系統，因此，對于神華煤不應選擇中間儲藏式制粉系統，采用中間儲藏式制粉系統燃燒高揮發份的神華煤采用中間儲藏式制粉系統燃燒高揮發份的神華煤是非常危險的。是非常危險的。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）三河曾在試驗室做了一次神華煤、準格爾煤的小型模擬試驗。三河曾在試驗室做了一次神華煤、準格爾煤的小型模擬試驗。試驗一:環境溫度下,將兩種煤粉放入爐內,開始加熱,約10min,爐內溫度到150,保持30min。在爐內溫度達到150時,神華煤樣冒煙,開始自燃;30min后,取出兩種煤樣均自燃。試驗二:爐內恒溫100時,同時放入兩種煤樣,持續時間

7、30min。兩種煤均無自燃。試驗三:恒溫箱100,放入神華煤樣,溫度升到140,8min后神華煤自燃。神華煤的結焦性較強神華煤的結焦性較強。采用不同的混燒比例、方式，可降低結渣性，保證鍋爐的正常運行。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.4 運行措施運行措施2.4.12.4.1嚴格控制磨煤機出口最高允許溫度，是防止制粉系統著火爆炸的首嚴格控制磨煤機出口最高允許溫度，是防止制粉系統著火爆炸的首要條件。要條件。 熱電公司采用神華煤與準格爾煤按7：3比例摻燒，正常運行時磨煤機出口溫度控制在6870。啟動時磨煤機出口溫度控制在50。 神木公司全燒

8、當地神木煤，啟動制粉系統時，當磨煤機出口溫度為40時啟動磨煤機, 60時啟動給煤機, 正常運行時磨煤機出口溫度控制在6070, 最高不超過75。建議最高不超過建議最高不超過7070。 三河公司采用神華煤與準格爾煤按7：3比例摻燒，正常運行時磨煤機出口溫度控制在70以內。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.4.2 對于中間儲藏式制粉系統必須保證有效的抽粉風量和抽粉時間對于中間儲藏式制粉系統必須保證有效的抽粉風量和抽粉時間 停止磨煤機前盡可能抽空系統內的存粉,是防止中間儲藏式制粉系統啟動時發生爆炸的最有效手段。對于鋼球磨煤機的內部結構，盡管

9、不可能把積粉完全抽凈，至少要確保一次風管道和粗、細粉分離器處不積粉。抽粉風量要保證水平管道內的風速不小于18m/s，出口溫度控制在50。抽粉風量的確定要有依據，可以通過在排粉機入口加裝測點，通過試驗結合實際磨煤機內部檢查進行確定。建議在抽粉后期的5分鐘內適當開啟再循環風門加大筒體的通風量。 2004年8月閔行發電廠10號爐乏氣送粉制粉系統，甲組制粉系統在進行起磨倒風時發生爆炸事件。原因為：磨煤機停運時煤粉未抽清，長時間停運使積粉氧化發熱，再次啟動倒風時，風粉充分混合引發了爆炸。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.4.3 2.4.3 規范

10、啟停操作，避免制粉系統發生爆炸，規范啟停操作，避免制粉系統發生爆炸，對于中間儲倉式制粉系統，制粉系統停止后要定期監視測量各處溫度，并確保啟動前各參數正常。2.2.4.4 混煤可以降低神華煤爆炸性指數，減少制粉系統爆炸的可能；2.2.4.5 綜合考慮燃燒，防磨、防爆等因素，合理確定最佳一次風速并保證一次風偏差在要求范圍內，同層或同組燃燒器之間的風量偏差（最大和最小偏差）不大于5%；中間儲倉式制粉系統煤粉量偏差不大于5%。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.2.4.6 在確定煤粉細度時，除考慮燃盡和結渣外，還要考慮細度對爆炸傾向的影響 目前

11、各發電公司的運行煤粉細度如下：三河發電公司R90=410%；北京熱電公司R90=30%；神木發電公司R90=3538%（神木公司神木公司在在20052005年年9 9月份根據熱工所的試驗把煤粉細度調整到月份根據熱工所的試驗把煤粉細度調整到26%26%左右，發生左右，發生12261226、12271227事件后煤粉細度又恢復到事件后煤粉細度又恢復到35-38%35-38%的狀態的狀態）。2.4.7 2.4.7 規范吸潮管的操作；規范吸潮管的操作；防止粉倉內的煤粉板結，煤粉倉設計有吸潮管。操作上是制粉系統運行時吸潮管有一定的開度，使粉倉負壓保持適當的數值。制粉系統停止時，吸潮管上的擋板要關閉。擋板

12、建議該電動。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.4.8 2.4.8 定期降粉和控制粉倉溫度是防止粉倉自燃爆炸的有效手段；定期降粉和控制粉倉溫度是防止粉倉自燃爆炸的有效手段；要確保輸粉絞龍運行可靠不漏風。粉倉溫度測點要定期校驗，確保準確可靠。凡是有煤粉倉溫度任一點超過70或粉倉溫度在短時間內上升較快，立即進行降粉。并進行充氮或CO2操作，因此要求氮氣和CO2系統要隨時處于備用狀態，惰性氣體應在煤粉倉的上部以平行于煤粉倉頂蓋的分散氣流方式引入，避免引起煤粉飛揚。例如：1989年6月撫順電廠，23號鍋爐粉倉粉位到零，在煤粉倉溫度83和火源沒有

13、消除的情況下，強行向煤粉倉送粉，并在送粉前開吸潮管通風，促成了爆炸條件的成立，導致煤粉倉發生爆炸事故。同時，在爆炸時防爆門未破，人孔門鼓開，煤粉火焰噴出并充滿44號段輸煤間，氣浪將南北隔墻沖倒、西墻移位，并將正在進行送粉操作的2人燒成重傷。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.2.4.9 發現一次風入口風道或者磨煤機出口溫度不正常升高，初步判斷著火時，不要輕易改變此時的運行風量和給煤量，因為任何的改變都容易使煤粉濃度和熱量發生變化，而進入煤粉爆炸區域而發生爆炸，首先應該采取的措施是投入消防蒸汽或惰性氣體滅火，然后再考慮關熱風門、減煤等措施

14、。2.2.4.10設備定期輪換運行 中儲式系統，磨煤機和系統內部可能存在一定量的積粉，設備停止時間過長積粉容易自燃，磨煤機再次啟動時，煤粉揚起而容易發生爆炸。因此設備停止周期隨煤種和系統狀況不同而不同。啟動周期短，啟動次數越多危險性越大。要摸索確定一個適合所燒煤種的輪換周期。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.2.5 防止制粉系統爆炸的設備維護工作防止制粉系統爆炸的設備維護工作2.5.12.5.1確保制粉系統防爆門正確動作，保護系統不受破壞。確保制粉系統防爆門正確動作，保護系統不受破壞。采用防爆皮的防爆門強度不易控制，不能很好的起到保護

15、設備的作用。采用新型磁力防爆門要避免防爆門動作傷及人員和電纜等。 例如，山東鄒縣發電廠3號爐試運過程中發生過2次煤粉倉爆炸事故，后1次將煤粉倉的頂蓋掀起;11號輸煤皮帶燒壞，一名現場施工人員燒傷致死;雙鴨山發電廠1號鍋爐煤粉倉也曾發生過爆炸，造成煤粉倉頂蓋掀起、煤倉間隔墻倒塌以及輸煤皮帶損壞和人員傷亡。在兩起煤粉倉爆炸事故中，煤粉倉上的防爆門均沒有動作。雖然爆炸的原因各不相同，但有必要引起對煤粉倉防爆設計的重視，尤其合理選擇煤粉倉的抗爆炸設計壓力及防爆門的型式、動作壓力更為重要。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.5.2保證制粉系統附近

16、電纜安全，防止事故擴大保證制粉系統附近電纜安全，防止事故擴大 制粉系統附近的外露電纜要涂刷防火涂料，防止、由于制粉系統著火或爆炸導致附近電纜著火而使事故進一步擴大這種情況在國內曾經發生過。如：1989年9月某廠7號鍋爐制粉系統在停爐前有5個防爆門同時破裂，其中位于球磨機出口管上的防爆門破裂后，氣粉混合物直接噴向電纜支架，引起電纜著火。由于撲救及時，并且電纜至鍋爐控制室的孔洞早已被堵死，火情得到控制，沒有進一步擴大。事故原因是由于大顆粒煤粉在旋風分離器進口管水平段沉積，產生自燃，引起風粉混合物的爆炸，使防爆門破裂泄壓，而防爆門動作方向正對電纜，從而引起電纜著火。第二部分第二部分 神華煤特性及神華

17、煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.5.32.5.3設備維修和運行檢查時要有防止人身傷害的措施設備維修和運行檢查時要有防止人身傷害的措施 對于運行中的制粉系統，凡在防爆門排放物可能危及人員安全的范圍內進行檢修作業時，應設置防護隔離措施。動火作業的地點應有消防設施和臨場監護。為檢查或檢修停運的制粉系統，在打開觀察孔和人孔之前，應證實無積粉自燃情況。開啟時不應正對著它們站立，以避免受到飛揚的煤粉或爆炸物的沖擊。進入內部檢查前要有足夠的通風時間，進入前要進行有害氣體測量。2.5.4熱風門應關閉嚴密熱風門應關閉嚴密 山東鄒縣電廠因丙排粉機近路熱風門不嚴，特別是丙排粉機熱風調門只

18、能關至70% ，以致大量的熱風內漏，造成該制粉系統半年內9 次爆炸。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.5.5必須有效控制系統的漏粉、漏風情況必須有效控制系統的漏粉、漏風情況 對于漏粉部位要及早發現、及時清除，防止積粉自燃和污染環境，清除漏粉不能簡單清掃，這樣容易造成煤粉二次飛揚，遇明火容易發生爆炸。應采用負壓吸塵系統或者負壓吸塵車。 如：1986年2月某電廠在卸下給粉機，粉倉放煤粉過程中。另一側焊接焊接原煤斗的總做未停。煤粉流出后，先落在粉機平臺上，引起煤粉大量向上飛揚。遇火焰，煤粉爆燃起火。第一次爆燃把沉落的煤粉擾動起來，引起再次爆

19、燃，如此爆燃多次，引起火災。事故中造成1人死亡、2人重傷、4人輕傷的嚴重后果。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.5.6通過系統改造減少或消除積粉通過系統改造減少或消除積粉 積粉時間過長必然會發生自燃為爆炸提供可能。消除系統的積粉是最積極有效的預防措施。檢修時要詳細檢查、消除系統內的積粉點，比如細粉分離器入口的方形直管段，要改成有坡度的內襯澆注防磨料。系統管道接口的相貫線的凸臺，毛刺都要打磨光滑，并定期進行檢查。 如：山東鄒縣電廠中儲制粉、乏氣送粉系統，因管道設計不合里造成積粉。第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措

20、施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.5.7安裝制粉系統啟停報警裝置安裝制粉系統啟停報警裝置2.5.8設計設計安裝安裝遠方操作鎖器的裝置遠方操作鎖器的裝置 2.6 制度建設是長期進行防磨防爆工作的組織保證制度建設是長期進行防磨防爆工作的組織保證2.6.1完善組織機構完善組織機構 要在發電公司內部建立完善的以總工程師為首的防磨防爆小組，領導各級生產部門人員定期開展工作，包括定期檢查，交流學習等等，要對員工加強防范意識教育，疏忽大意往往是制粉系統發生嚴重爆炸的根本原因。 第二部分第二部分 神華煤特性及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）2.6.2嚴格執行操作票制度嚴格執行操作

21、票制度 對于制粉系統啟停，要嚴格實行操作票制度，操作票的內容步驟要明確清晰，不同的操作員按照操作票操作都能達到相同的效果，這樣規范操作行為，防止誤操作，漏操作。 2.6.3定期進行系統檢查并落實責任制定期進行系統檢查并落實責任制 運行人員每2小時必須對運行和備用磨煤機、給煤機、原煤斗進行檢查，通過紅外線溫度測量儀，測量設備外殼溫度有無異常變化，給煤機箱體溫度最高不應超過70（應區分是否給煤機剛投入消防蒸汽和給煤機消防蒸汽門內漏造成），原煤斗外殼溫度不應超過60。設備各部無明顯的自燃點和外殼燒紅的現象，對于存在煤粉發熱、自燃的異?，F象，按照制粉系統防爆的相關規定執行。第二部分第二部分 神華煤特性

22、及神華煤特性及制粉系統防爆炸措施（續）制粉系統防爆炸措施（續）小結：小結： 實踐表明燃燒易爆炸煤種的防爆工作是一項長期的任務。因此必須把制粉系統的磨損和防止爆炸檢查納入制度化的工作，把發生事故發電公司的教訓作為自己的經驗。明確檢查周期和檢查項目，檢查責任人。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目徐州電廠根據初步試燒神華煤的情況，編寫了摻燒神華煤鍋爐設備改造可研報告，由于試燒神華煤工作的時間還比較短，摻燒比例也僅有20，設備存在的問題表現還不充分，特別是對于神華煤的最終摻燒比例的確定，以及燃燒神華煤低熱值煤的可行性，都對設備改造的設計、范圍有較大影響。因此

23、，在最終確定改造項目前這些問題應確定。因可研報告的深度不夠，尚有很多問題需在可研報中補充和論證，下面針對可研報告改造項目提出的初步意見僅供供參考。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）3.13.1 #7#7、#8#8爐粗、細粉分離器消除積粉死角，擋板改造，細粉分離器入爐粗、細粉分離器消除積粉死角，擋板改造，細粉分離器入口管改造；口管改造；(80(80萬元）萬元）改造原因：粗粉分離器內錐上部坡度小且有臺階，易積粉；細粉分離器入口方形直管段易積粉；上層折向擋板調節性能差，不能保證合適的煤粉細度及均勻度。改造內容：粗粉分離器內錐上錐體改為45，上層

24、折向擋板改為整體圓周滑環調節結構，拆除下層折向擋板；細粉分離器入口改為駝峰結構并貼防磨陶瓷，細粉分離器筒體入口迎風面貼防磨陶瓷。審核意見：粗粉分離器內錐上錐體、折向擋板的改造，應詳細說明現設備結構、特點，存現的問題，采取過哪些調整措施措施，其它單位有無成功改造的經驗。粗粉分離器改造前要對阻力、循環倍率、煤粉細度、介質流速、調節性能、容積強度等的影響要進行核算或評估。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）3.2 #73.2 #7、#8#8爐爐本體、預熱器加裝吹灰器（爐爐本體、預熱器加裝吹灰器（660660萬元）萬元）改造原因：神華煤灰熔點低、易

25、結焦，#7、#8爐本體、預熱器無吹灰器，無法大比例摻燒神華煤。改造內容： #7、#8爐爐膛燃燒器區域及燃燒器區域上部分別布置34只伸縮式蒸汽吹灰器,折焰角上部布置8只長伸縮式蒸汽吹灰器，預熱器安裝2只蒸汽吹灰器。審核意見：神華煤易結焦，大比例長期燃用鍋爐必須增加吹灰器，煤質不同結焦位置、積灰情況會有較大變化，方案中應對大比例摻燒神華煤后的結焦情況進行一下評估，原吹灰器孔位置，是否適應燃燒神華煤，是否針對神華煤增設吹灰器等。同時說明鍋爐開孔情況，增加吹灰器后還存在哪些死角。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）3.3 #73.3 #7、#8#8

26、爐燃燒器改造（爐燃燒器改造（10001000萬元）萬元）改造原因：神華煤揮發份高、易燃燒、易結焦。我廠鍋爐燃燒器摻燒神華煤易造成煤粉著火提前、噴嘴燒壞、結焦。改造內容： #7、#8爐燃燒器按照燃燒神華煤要求重新設計，整體更換。審核意見：燃燒器的整體更換改造應慎重，改造前應確認通過燃燒調整或小的改動仍不能解決。改造前還應進行全面、細致的設備評估，分析出改造前后可能存在的問題，進行安全、經濟、環保等方面的對比分析，最好邀請鍋爐廠進行核算。為防止燃燒器的燒損，建議燃燒發熱量4300kcal/kg，灰分27的神華低質煤，可改善燃燒器工作條件，減輕噴嘴燒損。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項

27、目（續）徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）3.4 #73.4 #7、#8#8爐制粉系統增裝壓力冷風管（爐制粉系統增裝壓力冷風管（6060萬元）萬元）改造原因：停運制粉系統后防止磨進出口超溫，并可適當提高一次風速。改造內容：#7、#8爐制粉系統從送風機出口至磨煤機進口隔絕門前安裝壓力冷風管，管徑4005，安裝電動門及手動隔絕門。審核意見：應有原設備系統的介紹，加裝冷風管管徑選取計算方法，采取該方案后對原設備系統的影響應進行評估說明。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）3.5 #73.5 #7、#8#8爐制粉系統鎖氣器安裝滑輪組遠方操縱裝置（

28、爐制粉系統鎖氣器安裝滑輪組遠方操縱裝置（2 2萬萬元）元）改造原因：避免在活動鎖氣器過程中制粉系統發生爆炸造成人身傷害。改造內容： #7、#8爐制粉系統細粉分離器下粉管及回粉管鎖氣器安裝滑輪組遠方操縱裝置，便于制粉系統停運中運行人員安全活動鎖氣器。審核意見：方案可行。第三部分第三部分 徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）徐州電廠摻燒神華煤鍋爐改造項目（續）3.6 #73.6 #7、#8#8爐制粉系統管道防磨處理（爐制粉系統管道防磨處理（120120萬元）萬元）改造原因：磨煤機出口管至粗粉分離器進口管貼防磨陶瓷，以消除系統內的積粉。改造內容： ： #7、#8爐磨煤機出口至木塊分離器進口管貼防磨襯板；木塊分離器天圓地方過渡處敷設耐磨膠泥；木塊分離器至粗粉進口管貼耐磨陶瓷。審核意見：應說明磨煤機出口至粗粉分離器進口這段管的布置和以前的積粉情況，采取過哪些措施防止積粉，說明全管貼陶瓷的必