【摘要】瑞明发电厂#1机组于2010年10月大修前一段时间内，曾发生多次的制粉系统爆炸事故，对设备及人身安全构成威胁，影响机组的安全、经济运行。运行人员汇同厂有关部门通过对瑞明发电厂#1炉制粉系统爆炸原因分析，在组织相应的技术措施后，基本杜绝了制粉系统爆炸的问题。
论文关键词：制粉系统,积粉,自燃,爆炸
瑞明发电厂#1炉的型号是SG—420/13.7—M418A。制粉系统是中间储仓式乏气送粉，配置两套制粉系统。磨煤机型号是MTZ3560—Ⅲ的钢球磨，粗粉分离器型号HW-CB-I，细粉分离器型号HW-XFB-I，分离器均属防爆型；每套制粉系统设计出力为30T/H。设计煤种挥发份（Vy）20～22％、水份（Wy）8％、煤粉细度R9022～25％，校对煤种挥发份（Vy）25～30％、水份（Wy）9％、煤粉细度R9025～30％，属烟煤。磨煤机出口温度≯80℃，磨煤机停止时排粉风机入口风温≯150℃。采用对于挥发份（Vy）＞20％煤粉（烟煤等），很容易发生煤粉自燃，爆炸的可能性十分大。瑞明发电厂#1炉制粉系统采用中间储仓式，供粉的可靠性较高，但增加了制粉系统的复杂性，煤粉爆炸的可能性亦比直吹式要大。结合燃烧煤种及制粉系统方式，瑞明发电厂#1炉两套制粉系统发生爆炸的可能性是较高。瑞明发电厂#1炉于2010年10月大修前一年时间内，曾发生几次制粉系统爆炸事故，对设备及人身安全构成严重威胁，影响机组的安全、经济运行，引起厂领导及有关部门的高度重视。
二、爆炸的基本条件和危害
煤粉爆炸的基本条件是合适的煤粉浓度，较高的温度或火源及有空气扰动。实践证明，危险浓度在1.2～2.0Kg/M3，在实际运行中一般是很难避免危险浓度的，制粉系统中积存的煤粉与空气的氧长时间接触引起氧化，会发热使温度升高，而温度的升高又会加剧煤粉氧化，若散热不良时会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤粉的燃点而引起煤粉的自燃。影响煤粉爆炸的因素主要有挥发分、煤粉细度、煤粉浓度、温度、湿度等。为此，制粉系统防爆是个十分重要问题。
制粉系统的爆炸会危及设备及人身安全。爆炸时可产生高达245KPa的气压，使制粉系统的防爆门破裂，制粉系统的设备损坏，逼使该爆炸制粉系统停运进行检修，投入渣油枪助燃使机组出力降低经济性差。另会造成制粉系统漏风严重，减少磨煤机的热风量，使磨煤机的出力降低；漏入制粉系统的冷风最终要进炉膛，结果炉膛内温度水平下降，辐射传热量减低，对流传热比例增大，在维持炉膛氧量不变时，经空预器的风量将减少造成排烟温度升高，降低锅炉的效率；如爆炸现场有人作业，可能导致人员伤亡事故。同时，制粉系统的防爆门破裂，外界大量空气漏入，排粉风机出口压力升高2～4倍，导致乏气送粉的一次风量增加和一次风速升高，使煤粉着火困难及着火点推迟，锅炉炉膛燃烧工况变差燃烧不稳定，投油及调整不及时可能造成锅炉灭火事故。
三、爆炸的原因分析
瑞明发电厂#1炉制粉系统发生爆炸后，我们即组织人员查看制粉系统爆炸前运行工况
的有关参数，但并无异常，特别是磨煤机进、出口温度及排粉风机入口温度都在规定值内。为此，我们查看了大量的有关书籍，对爆炸的原因作专题的分析，认为制粉系统运行中产生了足够的点火能量。
1． 制粉系统在启、停及运行过程的原因分析
磨煤机启动与停止：由于磨煤机出口温度不易控制易超温；运行过程中因断煤而处理又不及时，磨煤机出口温度过高；这时磨煤机内煤量较少，研磨部件金属直接发生撞击和摩擦，易产生火星引起煤粉爆炸。
制粉系统中存在积粉地方：木头隔筛、粗粉分离器、细粉分离器、停止的磨煤机、循环门前处等位置，积粉时间长了煤粉会自然产生火源，当磨煤机启动或停止时煤粉浓度要经过危险的爆炸浓度范围，由于气流的扰动，也可能引起煤粉的爆炸。对于制粉系统积粉的现象，加强系统检查，投产初期曾发现A制粉木头隔筛处煤粉自燃现象，连木头隔筛的门盖烧红，最后关闭木头隔筛清理室上、下挡板，进行缓慢的倒风操作，气流做到最少扰动，才将A磨煤机停止运行，进行清理木头隔筛。中间储仓式制粉系统部件多，检修人员检查发现粗、细分离器因结构复杂易积粉；另原煤中含有油质或雷管及外来火原也会引发制粉系统爆炸。
总之，煤粉浓度是产生爆炸的重要因素之一。磨煤机在起启、停过程中，风粉浓度会发生变化，当具备适合浓度又有产生火源的条件，发生煤粉爆炸的可能性增大。
2． 制粉系统不合理分析
排粉风机再循环门安装位置不合理：如图（一）所示，磨煤机运行时再循环的开度过小或全关，停磨煤机前如吹扫不干净，再循环门前易发生乏气中的煤粉沉积， 积粉易产生自燃而形成火源。当磨煤机运行中或启动磨煤机后开启再循环门时，再循环门前已自然的积粉吹进磨煤机内，会造成爆炸。
 排粉风机入口温度测点安装位置不合理：如图（二）所示，磨煤机停止时无法真实测得排粉风机入口温度。根据排粉风机入口温度厂家设计值≯150℃，为使煤粉着火易，一般排粉风机入口温度控制在（140～145）℃，此时，入口温度实际值比测量值可要大得多，再循
环门严密性较差，会有较高温度的热风进入已停运的磨煤机，磨煤机内煤粉更易产生自燃。
制粉系统的所有风门选型不合理：所有风门是挡板式，严密性差。磨煤机停运时，即使入口冷、热风及总风门关闭，仍有热风进入磨煤机，磨煤机出口温度维持在60～70℃范围不能降低，加剧磨煤机内煤粉的自燃
木头隔筛及粉筛：由于技术的因素暂无法改造，仍需人工进行清理，存在积粉问题，如积粉来不及清理,时间长了也会产生自燃。
排粉风机入口管水平安装不合理：如图二所示，排粉风机冷、热风总电动门与排粉风机垂直抽风管之间的管道为水平安装。磨煤机在正常制粉运行中，细粉分离器出来的乏气中煤粉约占10％，这部分煤粉的细度比设计煤粉还要细，更易自然。乏气进入排粉风机时，会有一部分的煤粉沉积在排粉风机入口的水平管中（无风区），如果磨煤机运行时间过长，没有定时开启排粉风机入口冷风进行吹扫，沉积在水平管的煤粉会自然而产生火源。当停止磨煤机进行倒风操作开启排粉风机入口冷、热风门会扰动水平管已发生自然的煤粉，而引起制粉系统的爆炸。
磨煤机入口管：当原煤水分大时，原煤会在入口管处结块，同时下煤时的摩擦以及入口风温高会引起原煤自燃发生爆炸。
四、防爆炸的技术措施
根据爆炸原因的分析，系统的不合理于2010年10月至11月份机组大修时进行了改造 ；并对瑞明发电厂#1炉制粉系统的有关参数作了修改，并采取有效的防爆炸技术措施，不断完善制粉系统的运行规程。
1、运行规程参数的修改
排粉风机入口温度：磨煤机停运时，入口温度≯100℃，以防较高的热风从循环门处漏入停运的磨煤机。磨煤机出口温度：规程规定磨煤机出口温度≯80℃，但还须结合实际煤粉的挥发份及水份作出调整。当原煤挥发分比设计值（Vy20～22％）较大，而原煤水分比设计值（Wy8％）较低时，应适当降低磨煤机出口温度并不超过75℃，并保持煤粉细度和水份在规定范围内。
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