1、设备防爆改造
提高喷煤机出口温度后,磨煤机爆燃的风险增大。针对某发电厂HP1003型中速磨存在的问题,对磨煤机进行适当改造,消除磨煤机内部积煤、积粉,从根本上避免爆燃的发生:
(1)消除磨煤机入口一次风道积煤。一次风道进磨煤机入口段水平布置,石子煤或原煤在离心力的作用下被甩向一次风进风口,在高温环境下,长期堆积的石子煤或原煤自燃,产生明火。在刮板的圆周方向外延增加高度150mm的挡煤环,可减少石子煤返回一次风道。但是,由于离心力的作用,不能彻底杜绝石子煤进入一次风道。若要彻底解决该隐患,应将入口一次风道水平段改造为与水平面夹角不小于30°的倾斜段,大于燃用煤种的较小安息角,避免原煤在入口风道堆积。但是,该发电厂磨煤机一次风道布置空间狭小,无法实施改造。
(2)封堵磨煤机顶部文丘里套与下落煤筒之间的腔室。文丘里套下部与落煤筒之间的空隙并不是全焊的,靠6块钢块焊接固定在落煤管上,下部与落煤管有20mm左右的间隙,形成一个下部开口的环形密闭空间,细小的煤粉沉积在文丘里套的斜面上堆积自燃。通过将20mm左右的缝隙整圈焊住,封闭该空间,可避免煤粉堆积自燃。
(3)加装磨煤机内部CO在线监视装置。磨煤机内部积粉(煤)自燃,必然生产大量可燃 气体,通过在线监测装置,能及时发现异常,采取有效措施抑制爆炸事故发生。
2、运行防爆措施
提高锅炉专用煤粉燃烧器出口温度运行期间,需要规范运行操作,加强磨煤机运行参数监视及就地巡检。针对制粉系统运行的启停阶段及特殊工况,需采取必要措施,降低爆燃风险。
(1)规范运行人员启停磨操作。启磨前,至少吹扫5min,暖磨过程中,控制磨煤机出口温度不超过70℃;停磨时,先降低磨煤机出口温度至60℃以下,再停止给煤机运行,并对磨煤机进行充分吹扫,待磨煤机电流降至空载电流后,停止磨煤机运行。
(2)加强运行磨煤机的参数调整及巡检。磨煤机在较低载荷运行时,煤量及风量较小,煤粉气流的着火热较低,爆燃风险很大。在此工况下长期运行,要控制磨煤机出口温度不超过85℃,降低爆燃风险。加强对磨煤机的巡检,尤其是检查磨煤机的石子煤仓,如果发现喷火、冒烟等着火现象,即果断降低磨煤机出口温度至70℃以内,必要时停运磨煤机,检查、清理侧机体内及一次风道积煤。
结论
(1)提高磨煤机出口温度后,不会发生磨煤机润滑油劣化明显加速的情况,也未出现燃烧器喷口烧损现象,能保证设备系统安全运行。
(2)提高磨煤机出口温度,不会直接导致磨煤机爆燃,但却大幅降低了煤粉气流的着火热,增大了煤粉气流爆燃的风险。磨煤机爆燃的根本原因是磨煤机内部积煤(粉)自燃,达到了煤粉气流的点火能量,较终点燃煤粉造成爆燃。
(3)磨煤机出口温度提高后的防爆措施,关键是对设备全面治理,消除磨煤机内部积煤(粉)死角。
(4)制粉系统运行时,燃用煤种、煤量经常变化,一次的风风量、风速随工况变化,启停磨操作频繁,磨煤机各部件的磨损及故障经常发生,均会导致磨煤机内部及粉管积煤(粉)自燃。因此,运行控制是防爆的主要措施之一,必须严格执行运行防爆措施,防止爆燃。
(5)锅炉用喷粉机提高出口温度运行,锅炉排烟温度大幅降低,经济效益显著,但是爆燃风险却大幅增加。提高磨煤机出口温度要慎重,必须经过长期试验,找出设备安全隐患,并彻底治理。同时,要制定完善的防止磨煤机爆燃的运行措施,通过运行的合理控制降低爆燃风险。设备治理及运行控制同步开展,才能保证锅炉安全、经济、稳定运行。
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