制粉系統(tǒng)粉倉溫度高的原因分析

馮廣明

摘要：我公司自2003年12月2臺125MW機(jī)組投產(chǎn)以來，1、2號爐經(jīng)常發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸、煤粉倉粉溫高等事故，多次造成重大設(shè)備損壞和嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失,通過分析研究，找出制粉系統(tǒng)爆炸、粉倉粉溫高的原因，提出制粉系統(tǒng)運行技術(shù)和設(shè)備改進(jìn)的措施。

關(guān)鍵詞：燃煤電廠；制粉系統(tǒng)爆炸；粉倉溫度高；原因分析；探討

大唐雞西熱電有限責(zé)任公司2臺125MW機(jī)組，鍋爐均為哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-420/13.7-YM3型，高壓中間再熱自然循環(huán)燃煤汽包爐。每臺鍋爐配置2套倉儲式制粉系統(tǒng)，乏氣送粉，均采用MTZ350/600低速滾筒式球磨機(jī)；每臺鍋爐設(shè)有2個煤粉倉，每個粉倉的容積為216m3，煤粉倉上部設(shè)一臺型號為JX400的螺旋可逆式輸粉機(jī)(絞龍)，可保證兩臺爐的4套制粉系統(tǒng)相互輸送煤粉，在每個煤粉倉上裝有2根吸潮管。

自鍋爐投產(chǎn)以來，制粉系統(tǒng)多次發(fā)生爆炸和粉倉溫度高等情況，既造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，又嚴(yán)重威脅人身及電廠生產(chǎn)的安全，還對生產(chǎn)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。至今，因制粉系統(tǒng)爆炸構(gòu)成的考核事故就有3次，障礙達(dá)幾十次之多。

1 煤粉倉溫度高的原因分析

煤粉倉結(jié)構(gòu)存在問題

由于原粉倉內(nèi)壁面角度和內(nèi)錐體角度太小(粉倉橫向倉壁設(shè)計傾角為71.6℃，底部內(nèi)錐體角度為65℃)，使倉壁及內(nèi)錐體易積粉，造成粉倉溫度高。

粉倉頂部四周因安裝時留下一段高約600mm，深約540mm，約45℃的死角，當(dāng)煤粉落入粉倉內(nèi)，比較細(xì)的煤粉會到處飛揚(yáng)，慢慢落在該處，長時間堆積，遇上倉內(nèi)溫度高時，積粉便會自燃。

在粉倉頂部橫向裝有2個人孔門，其中北側(cè)人孔門封閉不嚴(yán)，空氣漏進(jìn)粉倉引起煤粉自燃，高溫氣體聚積將粉倉頂棚烤裂。

用16 Mn鋼板焊接而成的煤粉倉下部內(nèi)錐體，將粉倉分成2部分，每1部分又分割成6個小的倉格，每1倉格同樣采用厚度為10mm的鋼板焊接成內(nèi)錐體。由于粉倉下部所有內(nèi)錐體的表面積達(dá)100m2以上，而錐體外表面又沒有采取保溫措施，再加上給粉間封閉不嚴(yán)，冬季環(huán)境溫度低，造成粉倉內(nèi)錐體內(nèi)表面結(jié)露積粉。

人為因素影響

吸潮閥不按規(guī)定操作。在煤粉倉上部裝有吸潮管，按規(guī)程要求，制粉系統(tǒng)運行時煤粉倉吸潮閥必須開啟，制粉系統(tǒng)停運時吸潮閥應(yīng)關(guān)閉。但在實行運行中，制粉系統(tǒng)到粉倉的吸潮閥，應(yīng)開啟而沒有開啟，備用制粉系統(tǒng)到粉倉(絞龍)的吸潮閥應(yīng)關(guān)閉而未關(guān)閉，按規(guī)定在絞龍停止運行時吸潮閥應(yīng)關(guān)閉，但在實際運行中，也經(jīng)常在開啟位置。該開的吸潮閥不開，不但潮氣不能吸出，粉倉內(nèi)的負(fù)壓也很難建立和保證。該關(guān)的吸潮閥不關(guān)，增加了粉倉的漏風(fēng)，為粉倉內(nèi)可燃?xì)怏w和煤粉混合物爆燃提供了必要條件。特別是當(dāng)制粉系統(tǒng)頻繁啟停時，各吸潮閥不能按規(guī)定及時開啟和關(guān)閉，就會加劇粉溫的升高。規(guī)程同時規(guī)定，在排粉機(jī)由制粉乏氣倒向近路風(fēng)后，應(yīng)及時關(guān)閉制粉系統(tǒng)各吸潮閥，但在運行中也常常沒有按要求進(jìn)行操作。

鎖氣器失去作用。細(xì)粉分離器下部有兩道鎖氣器，它的作用一是防止漏風(fēng)，二是在制粉系統(tǒng)爆炸后防止火源進(jìn)入粉倉。由于有的爐只剩一道鎖氣器起作用，因而易引起粉倉起火，如在2005年小修中將一號爐細(xì)粉分離器下部第兩道鎖氣器去掉，改裝在木屑分離器下部，因煤粉經(jīng)常從木屑分離器向外溢，故第兩道鎖氣器重錘被人為地用鐵絲拉起，使其處于開啟位置。由于只剩第一道鎖氣器，封閉不嚴(yán)，加上換向檔板不關(guān)，在粉倉溫度高時，高溫氣體被吸上去，引燃木屑分離器小篩子上的木屑等雜物及鎖氣器內(nèi)的積粉，以上火源又落入粉倉內(nèi)引燃煤粉，形成惡性循環(huán)。

絞龍下粉插板未關(guān)閉。在絞龍的下方設(shè)有4個下粉口，分別與4套制粉系統(tǒng)聯(lián)接。在每個下粉口安裝一只手動插板，只有在絞龍進(jìn)行送粉時，需要授粉的下粉口插板才打開。但在實際運行中，各爐絞龍的下粉插板經(jīng)常處于開啟或半開啟狀態(tài)，特別是絞龍兩端的下粉插板經(jīng)常在全開位置。因此也就使粉倉形不成負(fù)壓，絞龍內(nèi)應(yīng)封閉也無法封閉。

換向檔板問題。在每臺制粉系統(tǒng)的木屑分離器下方，設(shè)有一只手動換向檔板。其作用是把細(xì)粉分離器下來的煤粉分別切換到粉倉或絞龍。當(dāng)制粉系統(tǒng)停止運行時應(yīng)使檔板關(guān)閉粉倉一側(cè)，以防止空氣進(jìn)入粉倉。但在實際運行中，當(dāng)制粉系統(tǒng)停運時，此換向檔板很少切向粉倉側(cè)進(jìn)行封閉。

2 煤粉倉溫度高的防范措施

2.1 改進(jìn)煤粉倉結(jié)構(gòu)和保溫

因為1、2號爐粉倉采用鋼板結(jié)構(gòu)，外部保溫效果差，造成粉倉內(nèi)壁結(jié)露積粉，粉倉溫度經(jīng)常升高，雖于2005年把粉倉外部的保溫全部進(jìn)行了更換，但因粉倉內(nèi)壁為鋼板結(jié)構(gòu)，結(jié)露問題仍沒有徹底解決，后來就在粉倉內(nèi)壁澆灌一層砼。由于頂棚燒裂漏風(fēng)，在2004年4月份大修中將2號爐乙粉倉4架梁及頂棚全部進(jìn)行了更換，在2005年小修中又將1號爐甲粉倉梁及頂棚全部更換。為了防止在高溫下石子鈣化后體積膨脹，將外部砼脹掉。采用耐火水泥配比，并將骨料由石子改為焦寶石。

由于原粉倉內(nèi)壁面角度和內(nèi)錐體角度太小。2005年利用1號爐小修時間，對甲、乙煤粉倉進(jìn)行了改造，在粉倉內(nèi)壁打出麻坑，澆上一層耐火砼，使兩壁角度由原71.6°變?yōu)?7°，又在原內(nèi)錐體上加焊一層鋼板，使底部內(nèi)錐體角度由原65°改為70°，以消除積粉。

粉倉頂部四周安裝時留下的死角，已用砼澆灌，使其與壁面平齊，根除了此積粉點。

原細(xì)粉分離器至粉倉下粉管之間設(shè)計為換向式檔板，不嚴(yán)密，易漏風(fēng)、粉，已將2臺爐的下粉換向檔板全部更換成插板式閘板門，解決了漏風(fēng)問題。

因原絞龍改為鏈?zhǔn)捷敺蹤C(jī)后一直無法使用，為了減少粉倉漏風(fēng)，現(xiàn)已將絞龍所有下粉口用砼澆灌封堵，原入孔門蓋子為平板式，容易變形漏風(fēng)，已將入孔門蓋板改為翻蓋式，采用不銹鋼板外加硅酸鋁氈保溫，改變?nèi)肟组T位置，由橫向軸線布置改為縱向，在防爆門軸線兩側(cè)的粉倉內(nèi)壁布置。

2.2 改進(jìn)吸潮管通路及防爆門

原煤粉倉吸潮管出口與粗粉分離器入口的煤粉管道相接，因系統(tǒng)負(fù)壓小，易被沉積的煤粉堵塞。為了提高其負(fù)壓，現(xiàn)已將吸潮管出口從粗粉分離器入口管道改接到排粉機(jī)入口管道上，出口負(fù)壓由3.0kPa提高到7.0kPa。但是煤粉倉內(nèi)負(fù)壓過大，漏風(fēng)反而會增加，從1號爐改后的情況看，因負(fù)壓大，第2道鎖氣器、木屑分離器等處的漏風(fēng)明顯增加，最好加裝1只負(fù)壓表，調(diào)整煤粉倉負(fù)壓，維持在300Pa左右，不得大于500Pa。

原膜片式防爆門，在多次粉倉爆炸時均未打開，加之防爆門鐵皮經(jīng)常腐蝕漏風(fēng)，難以起到防爆門的作用，現(xiàn)已全部用重力(翻版)式入孔門代替，采用鋁板結(jié)構(gòu)和黃砂密封，效果良好。

2.3 加強(qiáng)運行管理

控制好磨煤機(jī)出口溫度，防止含水分過大的煤粉進(jìn)入粉倉。定期降粉位，防止煤粉長時間在倉內(nèi)存留。避免輸粉機(jī)內(nèi)積粉，特別是臨時停爐，一定要燒空或密封粉倉，防止自燃。

參考文獻(xiàn)

[1]鍋爐原理.范從振.北京：水力電力電力出版社，1986年.

[2]電廠鍋爐.金維強(qiáng)、涂仲光.北京：中國電力出版社，1995年.

[3]發(fā)電機(jī)組大修標(biāo)準(zhǔn)項目和驗收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)確. 山東電力集團(tuán)發(fā)布，1998年.

[4]#1、#2鍋爐輔機(jī)檢修規(guī)程.俊海.大唐雞西熱電有限責(zé)任公司發(fā)布，2005年.