制粉系统爆炸原理
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1 煤粉爆炸旳机理在炉膛或烟道积存了大量旳未燃尽可燃物,在与空气按一定比例混合时,形成了新旳可燃性混合物。
当该混合可燃物获得一定旳能量并达到燃烧条件时,在极短旳时间内迅速点燃。
在这个化学反映中将会发生一种链状旳燃烧反映,火焰激波迅速传播,因而在极短旳时间内不久将积存燃料燃尽。
爆燃旳成果是在极短旳时间内释放出巨大能量。
在制粉系统中,煤粉是由气体来输送,气体和煤粉混合成云雾状混合物,煤粉旳自燃引起周边气粉混合物爆炸,产生较大旳压力而形成煤粉爆炸。
根据对事故旳分析以及爆燃旳物理化学起因,得出发生可燃物爆燃事件旳因素重要有如下几方面。
由于某种因素积存了大量旳可燃物,涉及可燃气体和可燃固体燃料颗粒,如氢气、一氧化碳、煤粉挥发分中碳氢化合物等气体都也许是导致爆炸旳可燃气体;积存旳可燃物与足够旳氧气或空气相混合,形成了爆炸性混合物,并且混合物达到了爆炸极限(表1列出了3种煤粉与空气混合时旳爆炸极限);积存旳燃料发生了“自热现象”或遇到了明火使得燃料引燃。
这3个条件是导致可燃物爆炸旳必要因素。
表1 燃煤与空气混合时旳爆炸极限a.挥发分含量。
一般说来,含挥发分较高旳煤粉易爆炸,含挥发分低旳煤粉不易爆炸。
这是由于煤粉着火燃烧旳开始重要是靠燃烧析出挥发分,挥发分含量高旳煤粉容易析出挥发分,并且比较多,可觉得煤粉旳迅速着火提供足够旳能力。
根据有关资料简介,当挥发分小于10%时则无爆炸危险。
挥发分大于20%旳煤粉,很容易自燃,爆炸旳也许性很大。
b.煤粉旳粗细。
在炉窑中,煤粉旳输送是靠气力输送,因此煤粉越细,在细煤粉旳周边所吸附汇集旳一次风空气或氧气越多,这样就给自燃提供了更优越旳条件,从而越容易自燃和爆炸。
烟煤旳粒度大于0.1min时几乎不会爆炸。
综合考虑挥发分和煤粉细度对煤粉着火旳影响,对于挥发分高旳煤不容许磨得过细。
c.输送煤粉旳气体含氧量。
含氧旳比例越大,爆炸旳也许性越大,充足旳氧气为混合物旳爆炸提供了条件,而在氧浓度低于一定限度时难以发生爆炸。
中间储仓式制粉系统爆炸成因分析及预防措施一:制粉系统爆炸原因分析及应采取相应措施1、引起制粉系统爆炸原因分析一般情况下, 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. 当燃料挥发分>20%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; 我公司燃用的是烟煤, 煤质变化较大, 燃料挥发分在18%~30%之间变化, 大多数属于易自燃和爆炸的煤种; 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. 所以在制粉系统运行时, 要控制排粉机入口含氧量不大16%;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。
煤粉细度::即使容易发生爆炸的种, 如果煤粉颗粒直径较大不会发生爆炸, 即R90越大, 发生爆炸的可能性越小. R90越小,发生爆炸的危险性越大。
(d当量>100um 时, 无爆炸的可能煤粉所含水分:煤粉中的水分也是煤粉发生自燃和爆炸的重要因素之一, 磨制煤粉的最终水分Mmad 的确定. 既要考虑到制粉系统的安全可*性, 又要照顾制粉系统的经济性,Mmad 高, 可避免煤粉发生爆炸的危险性, 但过高又使磨煤机的出了降低, 输粉和燃烧困难, 并可能使煤粉在粉仓壁板结成块或压实, 而且还可能造成下粉管堵塞, 引起给粉机来粉不均匀或断粉.Mmad 过低, 对于烟煤又容易引起煤粉的自燃和爆炸. 对于烟煤Mmad 的标准0.5Mad <Mmad <Mad ;点火源即明火:其来源大多数发生在煤粉最容易沉积的地方. 只要有煤粉沉积的地方, 就能够成为风粉混合物发生爆炸的发源地. 在制粉系统爆炸中, 一旦发生煤粉沉积, 随着时间推移, 煤粉开始氧化并且释放热量,释放的热量使得沉积煤粉温度升高, 则又加速了煤粉的氧化、放热、升温, 经过一定的时间之后, 温度就能够达到煤粉着火时的温度, 煤粉就开始自燃, 很有可能引起制粉系统爆炸。
SCIENCE &TECHNOLOGY VISION科技视界2012年03月第07期科技视界Science &Technology Vision0概况瑞明发电厂#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(V y )20-22%、水份(W y )8%、煤粉细度R 9022-25%,校对煤种挥发份(V y )25-30%、水份(W y )9%、煤粉细度R 9025-30%,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(V y )>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。
1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/m 3,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。
锅炉制粉系统爆炸的原因及措施针对我司近期的生产状况,对锅炉制粉系统的爆炸做了具体的分析,并做出了相关的措施,主要内容如下:一、制粉系统自燃及爆炸的原因1、制粉系统内积煤与积粉。
比如在制粉系统停止时,没有抽尽磨煤机中的煤粉或是磨煤机入口存在积煤等等,不论制粉系统是否运行,都有可能将积煤引燃。
2、磨煤机出口温度过高。
由于磨煤机出口温度高,可能引燃煤粉3、磨煤机断煤。
如磨煤机断煤,可能倒至出口温度超温。
4、煤粉过细,水分过低。
5、粉仓严重漏风。
粉仓漏风,进入粉仓的氧气可能引起煤粉自燃6、高挥发分的煤粉在煤粉仓内存积过久。
高挥发份的煤如果存积时间过长,可能蓄积的热量导致煤粉自燃7、煤中含有油质或有易爆品物等。
8、一次风管因磨损漏粉或法兰连接漏粉。
9、热风门内漏由于热风门内漏,导致大量热风进入磨煤机内,造成存煤自燃,再次启动时引起制粉系统爆炸。
10、粗粉分离器内堆积煤粉自燃粗粉分离器的细粉内锥体下部和固定帽锥之间的环形缝隙有时被杂物堵塞而造成大量的积粉,可能导致煤粉自燃11、磨煤机夹球或摩擦。
12、有外来火源。
二、自燃及爆炸的预防措施1、消除系统内的积煤与积粉。
2、锅炉停用时间较长时,将煤粉仓内煤粉用净。
3、按规程严格控制磨煤机出口温度。
4、经常检查来煤与煤质情况,清除煤中引燃物。
5、保持煤粉细度和水分在规定范围内。
6、消除粉仓漏风,定期进行降粉。
7、保持一次风压稳定,防止炉膛正压产生回火。
8、及时清理打焦孔内积粉及焦块,同时保持打焦孔门密闭,杜绝开门运行。
9、防止外来火源。
10、消除热风内漏三、自燃及爆炸和处理1、制粉系统煤粉自燃时的处理:(1)磨煤机入口发现火源时,加大给煤量,同时压住回粉管锁气器。
(2)减少或切断磨煤机的通风。
(3)必要时用灭火装臵灭火。
(4)停止磨煤机,停止给煤机;在启动前应打开人孔门和检查孔,全面检查系统内确无火源后,再行干燥启动。
(5)一次风管严重自燃时,应停止相应给粉机运行并关闭一次风挡板,待燃着的煤粉熄灭后再处理,或者采用干粉灭火器灭火。
例析火电厂制粉系统爆炸防范某电厂Ⅰ、Ⅱ期从2011年至2012年间,锅炉逐台由烧无烟煤改为纯烧烟煤,制粉系统的安全性做了相关改进,主要改进方面有:1)、增加制粉系统防爆门面积2),增设粉仓灭火管,3)、增加抽吸炉烟风设备,降低制粉系统含氧量;4)制粉系统严密性整治。
制粉系统改造后已两次发生爆炸和多次粉仓超温等情况,既造成设备损坏,又严重威胁人身的安全及正常发电。
1、制粉系统爆燃的危害影响人员安全和设备损坏,严重时可能造成人员伤亡事故;影响设备正常运行和正常发电。
2、制粉系统爆燃的原因分析1)煤的挥高发分特性无烟煤:含碳量很高,挥发分含量很小,一般<10%,故不易点燃,燃烧缓慢,燃烧时无烟且火焰很短,储存时不会自燃;烟煤:含碳量较无烟煤低,挥发分含量较多,一般20%-40%,易点燃且燃烧快,储存时容易自燃。
以前燃烧无烟煤,制粉系统无出现爆炸现象;改造后燃烧烟煤出现两次爆炸,相比较改造前后燃用两种不同特性的煤种而言,煤种的挥发分高是引起制粉系统爆炸的最根本原因。
2)系统内含氧浓度氧氣是一种助燃气体,在一定温度下一定浓度的氧与煤粉混合就会发现爆炸,氧浓度高是发现爆炸的重要原因。
制粉系统中的氧气来自多方面,作为干燥剂的热风、冷风、烟气和系统漏风均含有不同程度的氧气。
如果制粉系统内的煤粉混合物中含浓度不足也不会引爆炸,但对于烟煤来说由于其高挥发分的易燃性,因此对制粉系统含氧浓度要求需小于12% 。
3)煤粉的流动性积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时,会发热使温度升高,而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化,若散热不良时会使氧化过程不断加剧,最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。
煤粉爆炸的前期往往是局部自燃,一定浓度的风粉气流吹向自燃点时,不仅加剧自燃,还会引起燃烧,而接触到明火的风粉气流随时会产生爆炸。
因此,制粉系统内积粉的存在也是引起爆炸的原因之一。
在制粉系统中的粗粉分离器、细粉分离器、木块分离器、锁气、再循环风门等设备由于其设备结构原因较容易积粉。
锅炉制粉系统爆破事故分析研究作者:刘云会刘训财来源:《商品与质量·学术观察》2013年第11期摘要:中国某电建工程公司承建印度大型燃煤电站项目,磨煤机调试过程中一台磨煤机发生了爆破事故,事故发生后,公司质量部门组织相关单位和人员对事故进行了分析研究,对爆破的原因进行了系统分析,现场采取了保护措施,同时制定了预防控制措施,形成了分析报告。
关键词:制粉系统磨煤机爆破引言:该电站项目锅炉制粉系统设计为5运1备,制粉系统采用上海某机器厂HP1203磨煤机,每台磨煤机保证出力为79.2t/h,每台锅炉配6台磨煤机。
对于设计煤质,5台磨煤机满足锅炉100%BMCR耗煤量。
一、事故过程描述:1.爆破前机组运行状况:2011年10月26日,#7机组530MW稳定运行,机组协调控投入;A、B、C、E、F磨煤机投入运行,A、B、C、E、F 给煤机煤量分别为在59.4t/h、57.4t/h、58.2t/h、56.8t/h、56t/h。
2.F 制粉系统爆破经过:17时05分06秒F给煤机出口插板门关闭,联跳F给煤机;17时06分14秒热风调门开始由30%关至0%,用时20秒;17时06分39秒在集控室听到一声巨响,锅炉火焰电视显示炉膛内火焰猛的抖动一下后恢复正常,运行人员已经关闭热风调节门,全开冷风调节门;17时07分36秒F磨煤机出口温度高至95℃跳闸。
运行人员将机组协调控制切至手动,调整风煤比稳定机组负荷320MW,派人去现场检查,发现F磨煤机爆燃。
二、出现的问题:1.制粉系统爆破,热一次风入口膨胀节破裂,热风管道发生位移变形,热风调节门门板变形,冷一次风管道膨胀节损坏,风道防爆门爆开;2.检查锅炉本体F2、F3煤粉管道各一个弯头破裂,F2在锅炉2号角煤粉管水平段与垂直段转向弯头处爆破,F3在锅炉4号角煤粉管水平段转向弯头处爆破,两个弯头都落在17米平台上严重变形;3.F送粉管道四角燃烧器处补偿器变形,#2、#3送粉管道发生位移;4.F磨煤机入口热一次风关断门因气源管断裂,就地远方均无法操作,热一次风关断门无法关闭,漏出的热一次风吹到附近的电缆桥架上,威胁电缆安全,机组于20时04分解列停机。
制粉系统爆燃的原因分析及处理制粉系统爆燃是制粉工程中隐患风险之一,其原因多种多样,处理方法也因具体情况而异。
下面是对制粉系统爆燃的原因分析及处理方法的探讨。
一、爆燃原因分析1. 粉尘积累制粉过程中会产生大量粉尘,而长期积累的粉尘会产生很高的热能,若遇到一定的条件,如热点、火源等,粉尘会燃烧,引起爆燃事故。
2. 静电粉尘在输送和处理过程中,除了引发热能外,还常常存在静电的问题,静电也可能引发爆燃事故。
3. 机械设备故障制粉系统是由多个机械设备组成的,例如粉碎机、输送机、烘干机等。
设备发生故障会导致粉尘聚集、热能积累,从而引发爆燃。
4. 不当操作制粉系统是由多个环节组成的,如加料、粉碎、混合、包装等。
如果操作不当,如操作不规范、温度过高、设备适用范围超标等,也可能引发爆燃事故。
二、处理方法1. 加强安全措施制粉系统所在工厂应建立完善的安全管理制度和应急预案,进行常规检查和维护,加强安全教育和培训,提高员工的安全意识和知识水平。
2. 粉尘处理粉尘积累是导致制粉系统爆燃的主要原因之一,对于粉尘的处理可以采用湿式处理、吸尘器吸尘等方式,将粉尘及时清除,避免粉尘积累。
3. 静电消除静电是粉尘燃烧的重要因素之一,因此需要采取相应的防静电措施,如接地、消除静电等,避免静电的产生和聚集。
4. 设备维护制粉设备的维护和管理也很关键,应定期检查设备的运行状态,发现故障要及时维修和更换,防止设备的故障和维护不当导致粉尘积累和热能积累引发爆燃。
5. 微型爆炸防治系统对于粉尘积累、静电等难以彻底消除的因素,可以采用微型爆炸防治系统来改善制粉系统,这种防爆装置能够防止灾害扩大,减少人员伤亡和财产损失。
制粉系统爆燃的原因多种多样,处理方法也因具体情况而异,建立完善的安全制度和应急预案、加强粉尘处理和静电消除、保养和维护设备等,都是预防制粉系统爆燃事故的有效措施。
同时,鼓励使用微型爆炸防治系统和开展应急救援演练也是有效的防范措施。
一,锅炉制粉系统爆炸的机理。
1、煤粉爆炸的机理:在炉膛或烟道积存了大量的未燃尽可燃物,在与空气按一定比例混合时,形成了新的可燃性混合物。
当该混合可燃物获得一定的能量并达到燃烧条件时,在极短的时间内迅速点燃。
在这个化学反应中将会发生一个链状的燃烧反应,火焰激波迅速传播,因而在极短的时间内很快将积存燃料燃尽。
爆燃的结果是在极短的时间内释放出巨大能量。
在制粉系统中,煤粉是由气体来输送,气体和煤粉混合成云雾状混合物,煤粉的自燃引起周围气粉混合物爆炸,产生较大的压力而形成煤粉爆炸。
2、根据对事故的分析以及爆燃的物理化学起因,得出发生可燃物爆燃事件的因素主要有以下几方面。
由于某种原因积存了大量的可燃物,包括可燃气体和可燃固体燃料颗粒,如氢气、一氧化碳、煤粉挥发分中碳氢化合物等气体都可能是导致爆炸的可燃气体;积存的可燃物与足够的氧气或空气相混合,形成了爆炸性混合物,并且混合物达到了爆炸极限(表1列出了3种煤粉与空气混合时的爆炸极限);积存的燃料发生了“自热现象”或遇到了明火使得燃料引燃。
这3个条件是造成可燃物爆炸的必要因素。
a.挥发分含量。
一般说来,含挥发分较高的煤粉易爆炸,含挥发分低的煤粉不易爆炸。
这是由于煤粉着火燃烧的开始主要是靠燃烧析出挥发分,挥发分含量高的煤粉容易析出挥发分,而且比较多,能够为煤粉的迅速着火提供足够的能力。
根据有关资料介绍,当挥发分小于10%时则无爆炸危险。
挥发分大于20%的煤粉,很容易自燃,爆炸的可能性很大。
b.煤粉的粗细。
在炉窑中,煤粉的输送是靠气力输送,因此煤粉越细,在细煤粉的周围所吸附聚集的一次风空气或氧气越多,这样就给自燃提供了更优越的条件,从而越容易自燃和爆炸。
烟煤的粒度大于0.1min时几乎不会爆炸。
综合考虑挥发分和煤粉细度对煤粉着火的影响,对于挥发分高的煤不允许磨得过细。
c.输送煤粉的气体含氧量。
含氧的比例越大,爆炸的可能性越大,充足的氧气为混合物的爆炸提供了条件,而在氧浓度低于一定程度时难以发生爆炸。
锅炉制粉系统爆炸的原因分析及预防单位省市:新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市单位邮编:830019摘要:制粉系统的爆炸在许多电站煤粉锅炉运行中都不同程度地发生过,而且在有些单位多次连续发生,并且没有得到有效控制,给企业带来严重后果,严重影响到人身安全、设备安全和正常的安全生产。
必须认真分析制粉系统发生着火爆炸的原因,从而正确地提出预防措施,保证生产安全。
关键词:锅炉制粉系统;爆炸原因分析;预防措施1.煤粉发生着火爆炸的基本条件煤粉具有自燃性和爆炸性,因为煤粉中吸附了大量的空气,受空气的氧化作用会缓慢地发热而使煤粉温度升高,当达到着火点时会发生自燃。
煤粉、空气的混合物在一定的条件下会发生爆炸,引起设备损坏和人员伤害。
煤粉发生爆炸具备的3个基本条件是:(1)煤粉的存在;(2)合适的氧浓度,即煤粉量和空气量的比例要位于爆炸极限内;(3)要有足够的点火能量。
2.锅炉制粉系统爆炸原因分析锅炉制粉系统爆炸事故的发生,极易造成巨大的损失,包括人员伤亡损失和经济损失等,因此需要做好爆炸预防工作。
从锅炉爆炸事故分析来看,引爆点主要为长期积煤或者积粉的部位,制粉系统为封闭状态;火源主要为磨煤机入口的积煤、细粉分离器水平段位置的积煤、粗粉分离器。
总体来说,锅炉制粉系统爆炸是各类因素综合作用引发的,现分述各因素引发爆炸的原因:2.1煤粉浓度煤粉浓度指的是风粉混合物浓度,其与煤炭成分、细度、颗粒度分布等,有着直接的关系。
若风粉混合物浓度达到一定程度,比如处于1.2—2.0kg/范围内,极易引发爆炸事故。
干煤粉可以吸附大量的空气,具有较好的可流动性,能够通过细小的孔隙。
当风粉混合度浓度达到一定值时,即0.32—4kg/,极易发生爆炸事故。
其中处于1.2—2.0kg/范围内时,爆炸的可能性最大。
当遇到点火源时,便会引发爆炸事故。
基于此,需要确保制粉系统的密封性,确保不存在漏风情况。
含氧量作为重要的诱导因素,其氧浓度要15%。
制粉系统氧气主要来源包括系统内漏入的风量、再循环的烟气等。
精心整理1煤粉特性及自燃爆炸的条件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。
1.1煤粉的流动性它的尺寸一般为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,就像流体一样很轻易在管道内输送。
由于干在0.01~0.15s的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。
潮湿煤粉的爆炸性较小,对于褐煤和烟煤,当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。
2制粉系统爆炸原因分析?引爆点主要在轻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,根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析,主要原因如下。
2.1煤粉细度,风粉浓度及燃煤成分煤粉爆炸的前期往往是自燃。
一定浓度的风粉气流吹向自燃点时。
不仅加剧了自燃,而且会引起燃烧,而接触到明火的风粉气流随时都会产生爆炸。
造成流动煤粉爆炸的主要原因是风粉气流中的含氧量,煤粉细度,风粉混合物的浓度和温度。
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,也轻易积煤着火。
2.3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。
2.4热风门内漏由于近年来四台炉启停调峰过于频繁,制粉系统启停也过于频繁,故热风门磨损较为严重。
有时热风门只能关至30~40%,以致大量热风内漏造成磨煤机内存煤自燃,再次启动时引起制粉系统爆炸。
2.5再循环风门处积粉自燃乏气中较细的煤粉,轻易积存在排粉机出口的再循环风门处。
由于此系统不经常使用,在制粉系统停运时,从磨煤机热风门漏过的热风经再循环门流向排粉使自燃的煤粉疏松和扬起,温度适当时便会引发爆炸。
影响制粉系统爆炸的因素及预防措施由于煤碳市场的变化,我厂用煤有日益好转的倾向。
锅炉实际燃煤挥发份、发热量高于设计煤种,导致制粉系统自然爆炸事故频繁发生,严重影响了制粉系统的安全经济运行。
为了防止这种现象发生很有必要对影响制粉系统爆炸的因素进行分析。
制粉系统爆炸就是煤粉的爆炸,是一种压力急剧上升的燃烧过程。
煤粉以一定浓度分散在空气中,一旦遇到适当的点火能,就会燃烧并迅速传播,导致连续不可控制的燃烧,这就是煤粉的爆炸。
一、煤粉爆炸的条件及影响因素。
1、爆炸的形成条件。
(1)、可燃物浓度(煤粉浓度)对于烟煤而言,气粉混合物只有在0.32---4kg/m3范围内才会发生爆炸,而浓度在1.2---2kg/ m3范围时爆炸危险性最大。
(2)、点火能。
点火能是煤粉爆炸的一个重要条件,而且决定了爆炸时产生的压力等级和爆炸强度。
煤粉混合物的最小、最低可爆的点火能与很多因素有关,但主要取决于煤粉爆炸反应本身活化能的大小。
(3)、氧气的浓度:燃烧烟煤时,气粉混合物中的氧含量<15%时,通常没有爆炸危险。
当以上三种条件同时具备时,煤粉才能发生爆炸。
2、影响因素。
根据煤粉爆炸的形成条件,可分析出影响制粉系统爆炸的主要因素,除以上三点外,还包括以下几点:(1)、挥发份。
当燃料的干燥无灰基挥发份Vdaf<10%时,一般没有爆炸危险,当Vdaf >20%时,其挥发份析出和着火温度较低,易自燃爆炸。
(2)、灰份:燃料中灰份越少,制粉系统爆炸的可能性越大。
(3)、煤粉细度:细度愈小愈易发生爆炸,对于烟煤、粉粒直径大于100μm时,一般没有爆炸危险。
(4)、煤粉中的水分。
水分高可避免爆炸,但过高使磨煤机出力下降,煤粉燃烧困难,使粉仓结块,给粉机下粉不匀或断粉,水分低,易自燃爆炸,一般要求烟煤磨制后的最终水分为0.5Mad<Mmad≤Mad。
(5)、通风量:通风条件好时,制粉系统爆炸的危险等级会降低,当通风不良时,爆炸的危险程度会增大。
制粉系统及煤粉仓爆炸原因及防范摘要:避免制粉系统及煤粉仓发生爆炸。
结合2002年华能新华电厂制粉系统爆破事故、1993年山东邹县电厂3号炉及1989年辽宁抚顺电厂煤粉仓爆炸事故,对煤粉仓爆炸产生的原因、判断煤粉仓爆炸的预防方法以及煤粉仓爆炸防范与处理的措施等方面做了较为详细的阐述。
避免煤粉仓发生爆炸的关键因素是运行操作人员、检修维护人员责任心及技术水平的加强,煤粉仓检修维护、运行操作等各种规章制度的完善与严格执行。
防止煤粉仓发生燃爆最关键的就是加强运行、检修人员的技术水平,制定出完善的规章制度并严格执行。
同时简单介绍了制粉系统爆炸原因分析及防范措施。
关键词:煤粉仓制粉系统爆炸原因防范引言火力发电厂中锅炉制粉系统承担的主要任务是为炉膛磨制及输送燃料,而煤粉具有一定的可爆性,因此爆炸可能性长期存在。
同时制粉系统爆炸会引起设备损坏、少发电、降低经济效益,甚至造成人身伤亡事故。
属于中储式制粉系统的火力发电厂中,煤粉仓是锅炉的重要辅助设备之一,其主要作用是储存锅炉燃烧燃料---煤粉。
煤粉仓中存有煤粉和空气混合物,煤粉具有一定的可爆性,当煤粉挥发份Vdaf<10%时,一般没有自燃和爆炸的危险,挥发份在10%以上的煤,该值越大,煤粉越容易发生爆炸,也就是说,爆炸可能在较低的温度下发生,挥发份Vdaf>20%时,由于属于反应能力强的煤,此时挥发份析出和着火温度均较低,容易发生自燃和爆炸事故。
烟、煤、气、粉混合物浓度只有在0.32~ 4kg/m2范围内才会发生爆炸, 而浓度在1.2~ 2kg/m2范围时爆炸危险性最大。
最大爆炸压力可达0.31Mpa。
若采用具有自燃爆炸危险的煤种,则在爆炸范围内的气粉混合物,如果遇有足够的点火能源就能引起爆炸事故。
从多次爆炸的现场经验看,制粉系统中,凡发生煤粉长期积沉的地方,就能成为气粉混合物自燃和爆炸的发源地,而煤粉仓中容易存在积粉处,一旦发生煤粉沉积,煤粉变会逐渐氧化、放出热量促使温度升高,温度越高,这个过程发展的就越快,就有可能出现爆炸事故。
制粉系统爆炸的现象、原因、处理制粉系统是将原料进行粉碎和加工的重要设备之一。
但是在使用的过程中,偶尔会出现制粉系统爆炸的情况,不仅给设备带来了严重的损坏,还可能造成人身伤亡。
因此,深入探讨制粉系统爆炸的现象、原因及处理方法对于提高设备安全性和稳定性具有重要意义。
爆炸现象制粉系统爆炸一般表现为巨大的火花或火球、爆炸声、大量的烟尘和碎片等。
爆炸发生后,设备和环境都会遭到不同程度的损坏,甚至还会造成工作人员伤亡。
爆炸原因制粉系统爆炸的原因可以分为外部因素和内部因素两大类。
外部因素•误操作:人为操作不当可能导致设备过载或损坏部件;•泄漏:制粉系统中存储的非常规物质泄漏可能导致设备内部火灾或爆炸;•火源:火源可能来自外部或设备本身,例如设备短路或电气线路故障等。
内部因素•气体积聚:制粉系统中气体积聚可能导致燃气爆炸,如粉尘堆积及悬浮粉尘爆炸。
•设备故障:制粉系统设备内部损坏或老化可能导致设备出现故障,如管道爆裂等。
•燃气等非正常物质混入:非常规燃气、粉尘等可能会燃烧或爆炸,导致制粉系统爆炸。
处理方法如果制粉系统发生爆炸,首先需要确保工作人员的人身安全,随后可以根据爆炸原因和程度进行处理。
下面介绍一些可能的应对方法:•加强安全管理:尽可能多地消除危险源和保证制粉系统的安全性;•加强维护管理:提高设备维护保养的质量和效率,以及确保设备良好的工作状态;•加强设备监控:设置可视化系统并设立警报机制,及时发现问题并防止其进一步扩大;•应对方案的制定:在制粉系统出现问题时,工作人员需要及时进行处理,并且制定完善的应对方案。
结论制粉系统爆炸是不可忽视的设备安全隐患。
本文从制粉系统爆炸的现象、原因和处理方法三个方面进行了深入分析。
在设备制造商、使用单位和维护人员的共同努力下,不断加强设备安全管理和维护,降低制粉系统爆炸的风险,使得设备工作更加安全、稳定。
制粉系统爆燃的原因分析及处理近年来,制粉系统的爆燃事故频繁发生,对人身财产造成了严重损失。
制粉系统爆燃往往伴随着大量的火焰、烟雾和高温等有害气体释放,给工人和周边居民带来极大的安全威胁。
本文从制粉系统爆燃的原因、危害和处理等角度进行分析和探讨,为相关单位提供参考和帮助。
制粉系统爆燃的原因制粉系统爆燃的原因通常涉及到可燃物、氧气和点火源等三个条件。
其中,制粉系统中的可燃物主要是指粉尘,在出现一定浓度范围内时,可以和氧气形成爆炸性混合物。
当点火源出现时,爆炸混合物被点燃,从而释放出大量的热量和高温有害气体,引起爆燃事故。
具体来看,制粉系统爆燃的原因主要有以下几个方面:1. 粉尘积聚制粉系统中生产出来的粉末很容易聚集在设备内部和管道中,形成粉尘堆积,这些粉尘积聚成为一定深度后,就会形成爆炸性混合物。
此时,稍有不慎便可能引起爆燃事故。
2. 点火源点火源通常是指火花、明火、静电、热源等,它们足以引发粉尘爆炸。
制粉系统中点火源可能来自设备的操作和维护、物料输送等方面。
3. 通风不良制粉系统中的通风不良是造成粉尘堆积的关键因素之一。
通风不良可能会导致空气中的粉尘浓度超标,从而使粉尘堆积加剧,增加了爆燃事故的风险。
4. 设备老化设备老化是导致爆燃事故的另一个重要原因。
设备的磨损和老化可能导致粉尘堆积和操作不稳定,产生各种安全隐患,为事故埋下隐患。
制粉系统爆燃的危害制粉系统爆燃对人和设备带来的危害都非常大。
在事故发生的瞬间,爆燃将会释放出大量的热能和高温气体,引发爆炸冲击波和气浪,使周围环境受到破坏。
同时,在事故后,爆炸产生的粉尘和废气会对周围环境和人体健康产生严重危害。
具体来看,制粉系统爆燃的危害主要有以下几个方面:1. 人员伤亡制粉系统爆燃往往会伴随着火花、烟雾和高温气体的释放,严重威胁周边工人和居民的生命安全。
这些有害气体和粉尘对人体可造成吸入性肺损伤、中毒等,严重时甚至会致命。
2. 设备损坏制粉系统爆燃也会对设备本身造成严重的损坏,甚至导致设备无法使用,给企业和个人带来巨大的经济损失。
制粉系统爆炸原理
当煤粉在空气中的浓度很低或很高时,一般不会发生爆炸。
同时爆炸又是燃烧的一个特例,所以爆炸过程中氧是不可缺少的。
另外发生爆炸还需要有足够的点燃能,所以只有当可燃物浓度、氧浓度和点燃能这三个条件同时具备时,才有可能发生爆炸。
而且这三个条件又是互相联系的。
制粉系统爆炸的三要素
(1)可燃物浓度(煤粉的浓度):煤粉的爆炸浓度有一个范围,即存在上限浓度和下限浓度。
煤粉爆炸的浓度范围与很多因素有关,如煤种、初温、初压等。
对于烟煤而言,气粉混合物浓度只有在0.32一4kg/m3范围内才会发生爆炸,而浓度在1.2一2kg/m3范围时爆炸危险性最大。
在现有电站锅炉制粉系统的运行过程中此条件是很容易达到的,特别是制粉系统启动或停止的过程中,煤粉浓度变化较大,存在爆炸危险性最大状况。
(2)点燃能(点火能源):点燃能是爆炸的一个重要条件。
点燃能的大小不仅对发生爆炸起重要的作用,而且决定了爆炸时产生的压力等级和爆炸的强度。
煤粉混合物的最小、最低可爆的点燃能与很多因素有关。
但主要决定煤粉爆炸反应本身活化能的大小。
煤粉中掺入少量的可燃气体,会降低它的最小、最低点燃能。
能量较小的火花通常不能点燃可爆性煤粉与空气的混合物,但却可以引起掺入少量可燃气体的煤粉与空气混合物的爆炸。
初温和初压对点燃能的影响较明显,初温、初压越高,发生爆炸所需的点燃能就越小。
在现有电站锅炉制粉系统运行中,如果某些原因导致局部存在积粉,条件合适势必会引发自燃,由于制粉系统正常运行工况的风量和煤量较大,积粉自燃的能量被携带释放,不足以形成制粉系统爆炸的点燃能,但如果工况发生变化,尤其是风量减少,会造成积粉自燃能量的聚集,形成制粉系统爆炸的点燃能。
另外,如果制粉系统内部进入外来的火源,也会形成制粉系统爆炸的点燃能。
(3)氧气的浓度:制粉系统中氧气来自多方面,作干燥剂的热风、冷风、烟气以及漏风、输送煤粉的气体都含有一定量的氧气。
如果煤粉混合物中氧的含量不足,即使有很强的点源,并且可燃混合物的浓度在最佳爆炸浓度范围,也不会发生爆炸。
但对于大部分电厂而言,除了燃烧褐煤的锅炉由于采用炉烟干燥,其他采用空气干燥的锅炉制粉系统的氧量都能达到爆炸的条件。
影响自燃和爆炸的主要因素
根据煤粉爆炸的三要素,可分析出电站锅炉制粉系统中影响制粉系统爆炸的因素
主要有以下几个方面。
(1)挥发分:当燃料的干燥无灰基挥发分Vdaf(<10%时,一般没有自燃和爆炸的危险。
当Vdaff>20%时,属于反应能力强的煤,其挥发分析出温度和着火温度较低,易自燃。
因此,燃用烟煤和褐煤的锅炉制粉系统发生爆炸可能性较大,对此应特别予以注意。
(2)灰分:燃料中的灰分越小,制粉系统爆炸的可能性越大。
(3)气粉混合物浓度:气粉混合物浓度只有在一定的范围内才有爆炸的危险。
如烟煤,气粉混合物浓度只有在0.32~4kg/m3范围内才会发生爆炸,而在1.2一2kg/m3时,发生爆炸的危险性最大。
(4)干燥剂的种类:向系统的干燥剂中掺入惰性气体(如烟气、CO2、N2、水蒸汽等),爆炸危险性就会减少。
根据不同国家标准推荐的制粉系统防爆的数据,燃烧烟煤时,氧量低于14%是肯定不会发生爆炸的。
原苏联1990年版《防爆规程》中规定,烟煤的爆炸氧量最低值为16%。
美国NFPA69中规定,烟煤的爆炸氧量最低值为15.8%。
(5)煤粉细度:细度愈细愈易发生爆炸。
即使是易于爆炸的煤种,当粉的粒径较大通常不易发生爆炸。
如:烟煤,当当量直径大于100μm时一般没有爆炸危险。
(6)煤粉中水分:实践证明,煤粉中的水分也是发生煤粉自燃和爆炸的重要因素。
磨制煤粉的最终水分的确定是一个比较复杂的问题。
水分会影响制粉系统安全、出力、燃烧、输粉等,水分高不易自燃爆炸。
(7)通风量:通风条件良好时,制粉系统爆炸的危险等级会降低,当通风不良时,爆炸的危险程度会增大。
(8)制粉系统末端的气粉混合物温度:气粉混合物温度只有达到着火温度时才能燃烧,而制粉系统内混合物温度远低于着火温度,因此,着火危险只有遇到火源引发才能发生。
当然棍合物温度高,易导致沉积煤粉自燃,从这一角度看是易发生自燃燃爆。
在火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程《DL435一91》中规定了磨煤机出口允许的最高温度限额。