220T锅炉制粉系统爆炸分析

　　一：制粉系统及爆炸的原因分析

　　煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。

　　一般情况下,制粉系统爆炸必须满足以下几个必要条件,即氧浓度、煤粉浓度、煤粉细度、燃料挥发分含量、煤粉所含水分、风粉混合物温度及明火源。

　　从氧浓度和煤粉浓度(即风粉混合物浓度)方面来讲,当煤粉浓度达到爆炸标准而氧浓度未能达到爆炸标准或者氧浓度能达到爆炸标准而煤粉浓度未达到爆炸标准时, 制粉系统没有发生爆炸的危险.对于烟煤,当燃料挥发分<10%时,无自燃和爆炸的危险. 当燃料烟煤的挥发分达到20%以上时,由于此时的煤属于反应能力较强的煤, 燃料挥发分的析出和着火温度都较低,很容易发生煤粉自燃和爆炸事故。

　　从锅炉燃烧理论分析，电厂中所用的煤种一般都近似于劣质烟煤，挥发分在10﹪到25﹪之间，掺配的电厂用动力煤的挥发分一般要求控制在15﹪到20﹪之间。一般说来挥发分含量VR<10％(无烟煤)，是没有爆炸危险的。而VR>25％的煤粉（如烟煤等），很容易自燃，爆炸的可能性也很大。同时煤粉越细越容易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性较小。例如烟煤粒度大于0.1毫米几乎不会爆炸。因此，挥发分大的煤不能磨得过细。经过制粉系统加工后的煤粉是由不规则形状的颗粒组成的。它的尺寸一般为0－50微米，其中20－50微米的颗粒占多数。干的煤粉能吸附大量的空气，它的流动性很好，就像流体一样很容易在管道内输送。由于干的煤粉流动性很好，它可以流过很小的空隙。当风粉混合物浓度在0.32～4Kg/m3 范围内时则会发生爆炸,在1.2～2.0Kg/M3 范围内时, 则最容易发生爆炸.若风粉混合物浓度恰好在此范围内时,遇到足够的点火源就会发生爆炸事故。因此，制粉系统的严密性要好，不能在制粉系统的管路中出现漏风的情况。煤的挥发分过小会引起煤粉着火时间延迟，造成煤粉炉的断火，使得煤粉在从风道进入炉膛后，没有及时的燃烧，后续的煤粉因为没有加热燃烧热源而出现灭火事故，同时也会引起锅炉内的煤粉浓度达到爆炸极限，而此时的炉膛含氧浓度达到爆炸的浓度时，就会引起锅炉爆炸。挥发分过大则会引起煤粉在没有进入炉膛以前，因为热风的加热作用，在煤粉管道中就会很容易的发生煤粉燃烧情况，提前燃烧，在制粉系统中就出现爆炸的危险。我公司燃用的煤含矸石量较大的劣质煤和其他一些矿区的劣质煤或烟煤进行掺混后的燃烧动力煤。曾经因为煤质的变化,发生很多次的锅炉灭火的异常事故。经常性的出现煤质变化较大,燃料挥发分在10%～25%之间变化,

　　许多的电厂的爆炸事故分析看，引爆点主要在容易长期积煤或积粉的位置，制粉系统处于封闭状态，引爆的火源主要是磨煤机入口积煤，细粉分离器水平段入口管积粉，粗粉分离器积粉自燃。

　　1）磨煤机入口积煤自燃：

　　磨煤机处积煤发生在入口上部管道上，热风管道接口处以及空心轴颈斜管上，有的进入入口防爆门处，在此处开有三个孔分别与回粉管，再循环管和防爆门连接。从一侧过来的热风与对应的风粉形成涡流，从给煤机落下来的湿煤就被冲击并被粘在开孔上方管道的内壁上，防爆门处或粘在空心轴斜管上，有时也会落入热风接口管内。运行中人工无法清除此处的积煤，同时从预热器来的一次风温高达250℃以上，在制粉系统停止运行后，由于磨煤机入口风门不严，漏过的热风使磨煤机入口处温度达100℃以上，很容易将入口处的积煤引燃，燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。另外有的磨煤机入口不光滑，有的存在夹层，也容易积煤着火。

　　2）细粉分离器处积粉自燃

　　细粉分离器中积粉主要发生在入口方形管道下部的水平段，因为水平段正上方有两个防爆门，因而使该处的通流面积增大，风粉气流的流速下降，增大了积粉的可能性。从历来发生的制粉系统爆炸事故中可以看出，半数以上都是由水平段积粉引起的。

　　二： 本次锅炉制粉系统爆炸的现象分析：

　　10月19日中班，3－2磨煤机出现轻微的堵煤情况。

　　10月19日小夜班开始3－2磨煤机出现进出口压差增大，磨煤机电流略有下降，经检查发现，原煤来煤较湿，磨煤机入口段堵塞，联系检修人员打开入口短接，运行人员清理入口堵煤，从20：20到22：50  ＃3－2共出现三次堵煤的情况，22：55，第三次清理完毕，恢复运行。在22：10开始出现＃3－1磨煤机堵煤的情况，22：45  ＃3－1磨煤机清理完毕恢复运行，22：56  制粉系统发生爆炸。制粉系统爆炸检修处理完成后，要求运行人员降低磨煤机出口温度，维持在72℃左右运行。以下是制粉系统爆炸前的煤质化验单

 

　　10月20日中班两次检查发现磨煤机入口在事故冷风门处有明火现象，运行、检修、保卫三个部门人员共同参与，消除了明火，用水枪冲洗磨煤机。

　　小夜班期间，由于磨煤机入口堵煤严重，停止磨煤机运行，维持出口温度在50℃抽粉运行15分钟左右，启动磨煤机运行，此时炉膛发生灭火事故，灭火时运行人员发现炉膛负压达到-1000多PA，从火焰监视器看不见火焰，立即就地观察，发现没有火焰，手动拉掉给粉机。