磨煤機抽粉爆燃的原因分析及對策

盧紅書

華電國際萊城發(fā)電廠 山東 萊蕪 27110

0 引言

某廠4臺600MW鍋爐各配置六臺BBD4060（4062）型雙進雙出磨煤機，該類型磨煤機在磨制揮發(fā)分較高的煤種時防爆問題是一種普遍性的問題，尤其是在啟動與停止抽粉階段。自2014年3月2日#1爐C磨爆燃至今，9月5日4B磨、12月9日3B磨、2015年1月9日2A磨，磨煤機已共4次發(fā)生爆燃。本文針對近期在抽粉過程中出現(xiàn)的幾次內(nèi)爆做了詳細的分析，并制定了防范措施，供同類型制粉系統(tǒng)運行參考。

1 爆燃現(xiàn)象

1）2014 年 3 月 2 日 10∶11，1C 磨煤機爆燃：在抽粉之前的近1小時的時間C磨煤機的兩側(cè)容量風擋板開度較小，在10%左右，C1旁路風擋板在32%開度。09∶50停止C1給煤機，開大C1/C2側(cè)容量風擋板至16%、22%， 磨煤機開始抽粉，10∶11，C磨發(fā)生爆燃。

2）2014 年 9 月 5 日 6∶46，4B 磨煤機爆燃：06∶30，B磨倒A磨，停運B1給煤機，B磨開始抽粉，B1、B2容量風擋板開度9%、16%；B1旁路風擋板 20%，6∶44∶28 逐漸將 B1 側(cè)旁路風擋板關(guān)小，至06∶45∶20 全關(guān)。6∶46∶20 ，B 磨煤機發(fā)生爆燃，進入磨煤機內(nèi)混合一次風溫為136℃、83℃。管道損壞情況見圖1所示。

圖1 爆燃損壞的管道圖

3）2014 年 12 月 9 日 9∶02，3B 磨煤機發(fā)生爆燃：08∶35，跑空停運B2給煤機，開始抽粉，B1側(cè)B1-4BSOD在投入，5根粉管抽粉。抽粉過程中B1、B2側(cè)容量風擋板開度15%、16%；旁路風擋板開度11%、18%；08：55，運行人員將兩側(cè)的旁路風擋板關(guān)閉（磨煤機內(nèi)壓降至2kPa）。

4）2015 年 1 月 9 日 1∶17，2A 磨煤機發(fā)生爆燃：＃2機組調(diào)停備用，停運2B磨后，開始停運2A磨。00：55，停止A2給煤機，A磨煤機開始抽粉。A1/A2側(cè)容量風擋板為19%/9%；A2側(cè)旁路風擋板24%；磨煤機熱風擋板時擋板關(guān)至20%后操作不動。01∶12運行人員將熱風擋板關(guān)至10%。01∶17磨煤機入口溫度83/107℃，抽粉至約22分鐘時，突然發(fā)生爆燃。損壞情況見圖2所示。

圖2 爆燃損壞的時粉管連接緊箍圈斷開圖

2 原因分析

1）在A磨煤機抽粉過程中，熱風擋板卡澀未全關(guān)，未及時采取措施進行處理便停止給煤機抽粉，磨煤機入口風溫太高，造成抽粉過程磨煤機罐體溫度未能有效下降。抽粉過程中磨煤機擋板開度分別為19%、9%，但從磨煤機入口一次風溫度來看A2側(cè)的實際開度較小，且A2旁路風擋板一直保留較大開度，磨煤機穿堂風量不足。表1所示為四次爆燃主要參數(shù)情況。

2）磨煤機爆燃均發(fā)生在抽粉進行至16～27分鐘左右的時間，分析在這個時間段內(nèi)，煤粉與一次風混合濃度極易達到爆炸濃度。（通過上網(wǎng)查閱，對于揮發(fā)分＞25%的燃煤，其煤粉濃度在1.2～2.0kg/m3內(nèi)易發(fā)生爆炸，高于或低于不易發(fā)生）。煤質(zhì)情況見表2。

表2 煤質(zhì)情況表

3）磨煤機抽粉過程中通風量不足是主要原因。四次爆燃，雖然容量風擋板開度不小，仔細分析通風量還是不足。如12月9日3B磨，抽粉時兩側(cè)容量風門開度差不多，5根粉管抽粉，實際風壓平衡，存在穿堂風不足。

4）進入磨煤機內(nèi)風溫過高，也是引起爆燃的主要原因。9月5日4B磨、1月9日2A磨均是磨煤機入口風溫過高引起，爆燃前磨入口風溫均超過100℃。停運給煤機之前磨煤機冷熱風擋板切換較晚。

表1 四次爆燃主要參數(shù)表

5）抽粉過程中運行側(cè)的旁路風擋板沒有及時關(guān)閉。在抽粉過程中運行側(cè)的旁路風擋板開度過大無實際意義，旁路風隨落煤管進入，直接從分離器進入爐膛，若旁路風開度過大，在分離器入口形成阻力，不利于穿膛風的形成。

6）抽粉至一定時間，若磨煤機內(nèi)通風量突增，氧氣量增加，會引起磨煤機內(nèi)積粉、煤粉爆燃。

3 防范措施

1）磨煤機停運時，給煤機停運前10分鐘左右將冷熱風擋板到位冷風全開，同時將熱風擋板全關(guān)，且在磨煤機入口一次風溫降至130℃以下，或分離器出口溫度不高于60℃時，再停止給煤機進行抽粉。

2）確保磨煤機通風量。磨煤機應(yīng)維持最小安全通風量，確保不會有局部超溫。在保證擋板開度的基礎(chǔ)上（停運側(cè)不低于20%，另一側(cè)不低于10%；即：兩側(cè)之和不低于30%）。

3）嚴格控制磨煤機入口一次風溫。抽粉中嚴密監(jiān)視磨入口一次風溫、分離器出口溫度及變化情況。磨煤機入口一次風溫應(yīng)逐漸下降，投入側(cè)分離器出口溫度會緩慢上升。

4）磨煤機抽粉中禁止大幅調(diào)整擋板開度，特別是抽粉15分鐘之后，不得進行開關(guān)粉管及擋板的大開大關(guān)操作，防止通風量突變氧量的突然增加引起磨煤機爆燃。

5）給煤機停運后，隨著抽粉的進行盡早將磨煤機旁路風逐漸關(guān)閉，以確保磨煤機的穿膛風通過。

6）磨煤機正常停磨抽粉一般不超過20分鐘，檢修停磨抽粉不超過25分鐘。

4 結(jié)束語

總結(jié)歷次爆燃的情況，分析煤質(zhì)和操作方面的原因。切實執(zhí)行了防爆措施，磨煤機停止過程中爆燃的情況未再發(fā)生，消除了機組潛在隱患，保證了機組安全運行。

［1］高奎，常磊，陳志剛，等.MPS型中速磨煤機運行故障分析及其控制功能改進［J］.熱力發(fā)電，2011，（08）：73-77.

［2］楊湘森，劉平.雙進雙出磨煤機BBD4060bis煤粉細度的試驗研究［J］.黑龍江電力，2010，（4）：274.

［3］徐揚，張純潔，王國清.600 MW鍋爐低NOx燃燒系統(tǒng)及磨煤機旋轉(zhuǎn)分離器改造技術(shù)分析［J］.黑龍江電力，2013，（5）：442-445.

［4］夏國慶，石俊峰，王鋒，等.磨煤機減速機推力瓦溫度高的原因分析及改進［J］.內(nèi)蒙古電力技術(shù)，2010，（6）：50.

［5］陳義，鄒祥杰.600MW機組鍋爐制粉系統(tǒng)故障原因分析及處理對策［J］.華電技術(shù)，2014，36（7）：21-23.

［6］馬治安，趙光勛，王海柱等.蒲城發(fā)電公司雙進雙出鋼球磨煤機性能優(yōu)化［J］.華電技術(shù)，2014，36（8）：1-2.