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BBD双进双出磨煤机防爆措施[摘要]BBD双进双出磨煤机粉磨易爆炸煤种时的系统防爆问题是一种带有普遍性的重大问题。
本文分析总结了煤粉爆炸产生的原因和特点，结合国外有关制粉系统防爆的有关规范，总结了有关的防爆措施。
可供专业技术人员在进行制粉系统防爆设计时参考。
BBD双进双出磨煤机是目前世界各国普遍、大量采用的磨煤机之一。
我国自八十年代末开始使用双进双出磨煤机以来，主要应用在粉磨无烟煤的制粉系统中。
但由于我国幅员辽阔，煤种繁多，煤成分构成复杂。
特别是一些挥发份很高，磨蚀性又很强的煤种，采用系统防爆安全性很高的中速磨煤机难以满足其耐磨件运行寿命的要求，而转向采用耐磨件寿命较长的双进双出磨煤机。
如山东莱城电厂4×300MW发电机组和山西河曲电厂2×600MW发电机组均采用了BBD双进双出磨煤机。
上述两电厂燃用的煤种均为高挥发份和较高挥发份煤种，其易燃易爆性很强。
但同时该煤种又具有较强烈的磨蚀性（具体煤质情况见表1），因而采用了BBD双进双出磨煤机。
煤质资料（表1）因此，如何防止在采用BBD双进双出磨煤机的制粉系统中发生煤粉爆炸，已成为燃用高挥发份煤种或采用高细度煤粉制粉系统能否安全运行的重要问题。
本文介绍的制粉系统防爆措施一般适用磨粉高挥发份煤种（Vdaf接近40%）。
一、制粉系统煤粉爆炸的主要因素及特点造成制粉系统煤粉爆炸的原因很多，主要有如下因素：——煤的挥发份。
煤的挥发份主要是由碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气体组成，也有少量氧、二氧化碳、氮等不可燃物。
煤的挥发份燃点较低,遇明火极易燃烧，当煤的挥发份较高时，是导致煤粉爆炸的重要原因之一。
通常条件下，煤的可燃基挥发份<8%时可认为无爆炸危险。
煤的可燃基挥发份>40%的煤粉具有强爆炸危险性。
——煤的水份和灰份。
在其它条件相同的情况下，原煤中水份和灰份增加可减少爆炸危险的可能性。
德国Ciba-Geigy公司经试验确定，当气粉混合物相对湿度>50%时，无爆炸危险性。
目录1、编制依据 (2)2、工程概述 (2)3、主要工程量 (2)4、作业条件 (2)5、作业方案 (4)6.施工工序卡 (4)6.1、施工准备工序卡 (4)6.2、磨煤机安装工序卡 (5)6.3、油站安装工序卡 (12)7、创优质量保证措施 (13)8、QA检查单 (13)9、安全文明施工措施： (14)9.1安全措施 (14)9.2文明施工措施 (16)9.3施工安全风险控制计划 (16)10、绿色施工控制措施 (19)11、强制性条文施工执行表 (20)12、反馈单 (22)13、变更单 (23)1、编制依据1.1施工图纸及安装说明书1.2《电力建设施工技术规范》（第2部分锅炉机组）（DL5190.2-2012）1.3《电力建设施工质量验收及评价规程》（锅炉机组篇）（DL/T5210.2-2009）1.4《电力建设安全工作规程》（第1部分：火力发电厂）DL 5009.1-2014；1.5《环境管理体系程序文件》；1.6《火力发电工程建设标准强制性条文实施指南》（2013版）；1.7《绿色施工管理规程》DB11/513-2008；2、工程概述本工程采用XX锅炉厂制造的XX型锅炉，每台锅炉配备X台XX磨煤机，该磨煤机XX公司生产。
电动机由XX公司生产。
磨煤机布置在XX，排列方式为XX布置。
磨煤机制粉系统为XX式，XX制粉系统。
为防止磨煤机漏粉，磨煤机配置XX台密封风机，为磨煤机和给煤机提供密封风。
为防止大齿轮润滑油泄漏，大齿轮设置密封风系统，密封风机位于隔音罩顶部。
每台磨配备一台高低压润滑油站,一台大齿轮喷射润滑装置。
3、主要工程量4、作业条件5、作业方案5.1方案设计5.2 施工工序流程流程图6.施工工序卡6.1、施工准备工序卡编号：0016.2、磨煤机安装工序卡编号：0026.3、油站安装工序卡编号：0037、创优质量保证措施7.1质量目标：确保单位工程合格率达100％；分部、分项工程、检验批合格率达100％；施工过程中杜绝重大事故；7.2质量保证措施：7.2.1设备到达现场后，及时联系开箱、全面检查并做好验收记录，若发现有损坏或者质量缺陷，及时通知有关单位共同检查，确认质量问题，联系制造厂研究处理；7.2.2对安装人员进行培训，熟悉设计院图纸、作业指导书及相关规范、规程，并有专职技术员指导；7.2.3设备吊装过程中施工人员、操作工及起重工如需临时更换需进行重新交底，否则不得进入施工现场；起重指挥、机械操作人员等特种作业必须持证上岗。
双进双出磨煤机结构及技术特点双进双出磨煤机结构及技术特点概述：双进双出钢球磨煤机是火力发电厂直吹式磨煤制粉系统的主体设备，该设备具有连续作业率高、维修方便、粉磨出力和细度稳定、储存能力大、响应迅速、运行灵活性大、较低的风煤比、适用煤种范围广、不受异物影响、无需备用磨煤机等优点、能研磨各种硬度和磨蚀性强的煤种，是火力发电厂锅炉制粉系统设备中除中速直吹式磨煤机，高速风扇式磨煤机之外的又一种性能优越的直吹式低速磨煤机。
一、SVEDALA技术磨煤机洛阳矿山机器厂（现中信公司）是引进SVEDALA公司的技术生产双进双出磨煤机，并与SVEDALA公司结成长期的合作伙伴关系。
1、磨煤机的结构和运行SVEDALA制粉系统的核心是滚筒式磨煤机。
中空轴大瓦支撑着磨煤机本体、衬板、钢球以及煤的全部重量并建有一层润滑油膜以避免轴瓦与轴面的刚性接触。
磨煤机的铬钼钢衬呈双波纹状。
借助于这种衬板在磨筒慢慢转动时将锻钢球翻升又翻落从尔把煤加以粉。
整个磨煤机系统工作在正压状态下，通过密封风来防止煤粉泄漏到煤仓间。
磨煤机装有隔音罩以降低噪音并保护操作工人的安全。
SVEDALA独特的中空轴、大轴瓦、入料口设计不再需要蛟龙送煤机。
入料口借助重力，一次风压有效地将已部分干燥了的煤通过中空轴送入磨煤机筒体内。
中空轴的大轴瓦的承重是按磨煤机的全部重量设计的（考虑了足够的安全系数），同时还要保持大轴瓦的摆动以随时调整轴偏差。
独立地装在底板上的润滑站包括两个低压油泵、一个高压油泵、油箱、双联滤油器、水冷换热器、仪器仪表、控制盘等。
磨煤机采用普通鼠笼式感应电机，驱动部分与一个空气离合器联接。
磨煤机可以小电流启动，大大降低对大齿轮齿牙的冲击，这在一般无离合器启动时是难以避免的。
当然SVEDALA 设计的磨煤机足够坚固可以承受无离合器启动、用户愿意也可以采用高启动力矩电机。
筒体内原煤在钢球翻落滚动的作用下被破碎研磨成煤粉并被一次风夹带出钢球进入双锥形粒度可调式分离器。
*号炉*A、*C、*E、*F制粉系统加装防爆门施工方案一、设备（或系统）概况**公司3号炉配置6套BBD4060双进双出钢球磨煤机冷一次风正压直吹式制粉系统，每台磨煤机分离器共引出4根送粉管道，两侧各2根，总共24根，对应锅炉24个煤粉燃烧器。
二、*号炉*A、*C、*E、*F制粉系统加装防爆门的范围和目的1、施工范围*号炉*A、*C、*E、*F制粉系统。
2、施工目的吉林省泰禾电力技术有限公司负责对*号炉*A、*C、*E、*F制粉系统加装防爆门，提高制粉系统安全性，防止制粉系统爆炸。
3、机组运行方式要求*号机组运行期间逐台检修，必须停止制粉系统运行。
三、安全风险辨识及控制措施四、技术风险辨识及控制措施五、环保风险辨识及控制措施六、组织措施七、施工方案1、施工前的准备1)检修人员准备：检修单位工作负责人1人，工作班成员3人，其中含焊工1人；所有施工人员按要求进行安全教育、技术培训。
2)检修机具准备：根据现场施工需求，编制工器具清单，工器具必须检验合格。
3)检修场地准备：在3号炉0米A、C、E、F磨煤机区域设置工作场地，用围栏进行现场物理隔离，对平台瓷片、附属设备和地面用胶皮铺垫。
4)施工前办理工作票，施工脚手架搭设牢固,经过安全验收后才能使用。
5)施工工期必须遵照《施工网络计划》执行。
6)现场施工必须遵守现场管理制度，保证文明施工。
7)施工方在人员、设备及技术力量等方面具有承担本项目施工的能力，施工人员熟悉火力发电厂工作程序，熟练掌握《电业安全工作规程》，并能遵照规程进行施工；必须进行入厂安全教育，考试合格后方可进入现场施工，且只能在限定的施工区域内工作，施工人员必须配备手套，防尘口罩等劳动保护用品。
8)施工人员及工器具配备齐全，工器具检验合格，并出具相关检验标准及合格证。
9)施工人员身体健康，无高空作业职业病及其他不适合现场作业的疾病。
10)施工期间拆除障碍物，必须经过相关管理人员同意后方可进行，施工完毕后及时恢复并通知验收。
美国Svedela公司双进双出钢球磨煤机无备用，具有工作可靠、性能稳定、出力可调范围宽、响应迅速的特点，适应研磨高硬度和细度要求高、低挥发分的煤种。
在双进双出钢球磨煤机低负荷运行时，煤粉细度增加，一次风煤粉浓度不下降，甚至浓度有所提高，使锅炉最低稳燃负荷下降，满足机组低负荷调峰的要求，可以节约大量燃油。
本文对合肥第二发电厂双进双出钢球磨煤机的试运情况及存在问题进行分析，为我国双进双出钢球磨煤机的技术引进及发展提供参考依据。
1 双进双出钢球磨煤机的研磨机理双进双出钢球磨煤机包括两个完全对称的回路，通过自动控制的皮带给煤机把原煤从煤斗内卸下，使煤从给煤机的出口落入落煤管，经过旁路风干燥后，靠螺旋输送装置的旋转运动使煤穿过中空轴送进磨煤机内。
热的一次风通过中空轴内的中心管进入磨煤机，在磨煤机内将煤干燥后，一次风按进入磨煤机的原煤的相反方向，通过中心管与中空轴的环形通道把煤粉带出球磨机，进入粗粉分离器。
煤粉经分离后，粗颗粒煤粉回落至中空轴入口重新进入磨煤机内研磨。
合格的煤粉与总一次风一起由分离器出口经一次风管送至燃烧器。
2 双进双出钢球磨煤机的一次风量研究与其它研磨方式不同，双进双出钢球磨煤机的负荷不是靠调整给煤机的给煤量来控制的，而是靠调整通过磨煤机的一次风量进行控制。
在双进双出磨煤机中，不管磨煤机的负荷如何，风煤比始终保持稳定。
在给定负荷的情况下，如欲增加磨煤机出口的煤粉量，只需加大一次风门的开度，风量和带出的煤粉量就会同时增加(见图1)。
这是双进双出磨煤机的独有特点，因而该磨煤机负荷的响应时间非常短，可使锅炉的负荷变化与燃油锅炉的负荷变化一样快。
该磨煤机具有稳定的风煤比，在低负荷的情况下，只能低风速，而为了保证一次风管中的煤粉输送通畅，防止堵管，不管磨煤机的负荷如何变化，附加的旁路风必须始终保持一次风最佳速度，保证一次风管道的风速达到设计的24~26 m/s。
在磨煤机启动之前和正常停运后，启动旁路风系统对煤粉管道进行吹扫，防止沉积和煤粉堵管。
双进双出钢球磨煤机工作原理1. 引言嘿，大家好！今天我们聊聊一个在工业界颇为重要的玩意儿——双进双出钢球磨煤机。
可能你会想，“这是什么鬼？”其实，它就是那种把煤磨得细细的设备，让我们能轻松把煤变成能量的英雄。
听起来是不是有点儿科幻？别急，我来给你慢慢捋清楚。
2. 工作原理2.1 进煤先说说这个磨煤机的“进煤”部分。
就像一个大胃王，煤从一边进来，经过一番“消化”后，就会被磨成粉末。
煤块经过一个喧闹的入口，直接进入到磨煤机的“食堂”。
这时候，大家伙儿可能会想，哎，这煤得先变得小小的，才能被接下来的环节处理。
于是，钢球们便开始它们的舞动，咚咚咚，像小朋友在过家家，跳得可欢呢！它们一碰上煤块，煤块就被压成了细粉，真是个好帮手。
2.2 磨煤接下来就是关键的磨煤环节了。
双进双出的设计就像是两条腿，让磨煤机跑得更稳。
当煤块在里面被钢球撞来撞去的时候，产生的摩擦力和冲击力真是让人叹为观止。
想象一下，一群钢球在里面开派对，煤块就成了它们的舞伴。
轻松一舞，煤块就变得粉粉的，毫不费力。
这种设计不仅提高了磨煤效率，还能让机器的能耗大大降低，简直是环保小达人。
3. 出煤3.1 输送磨好的煤粉通过出料口顺利地“毕业”了，像小鸟一样飞出了巢。
这个过程就像是毕业典礼，磨煤机把煤粉送往下一个环节，大家欢送声此起彼伏。
通常，磨好的煤粉会被输送到锅炉里，继续发挥它的作用。
想想看，能把一堆黑乎乎的煤块变成一份美味的煤粉，真是神奇！3.2 效率与环保最后，我们再来聊聊效率和环保。
现代工业对效率的追求就像我们追求美食一样，越快越好。
双进双出钢球磨煤机的出现，恰好迎合了这一需求。
通过双进双出的设计，不仅提升了磨煤的速度，还减少了能耗。
想想看，这就像是用双手做活，干得快又省力，真是一举两得。
再加上如今大家对环保越来越重视，磨煤机的低能耗和高效率简直是时代的宠儿，成了许多工厂争相追逐的“香饽饽”。
4. 结语总之，双进双出钢球磨煤机就像是工业界的超人，默默无闻地在背后做着贡献。
双进双出钢球磨煤机防爆
徐德强
南京化学工业园热电有限公司
【摘要】:依据双进双出磨煤机特点,对掺烧褐煤时可能爆炸的原理及其影响因素作出了分析,提出了防止制粉系统爆炸的具体运行措施,有效降低爆炸发生的机率。
【关键词】:锅炉双进双出钢球磨煤机褐煤爆燃防爆
1引言
根据煤炭市场的变化,为了提升经济效率,越来越多的电厂进行了燃煤掺烧工作。
双进双出钢球磨煤机直吹式系统对煤种的适应能力强,因此用双进双出钢球磨煤机来磨制褐煤算是一种创新,其关键点就在于防止制粉系统的爆炸
2对象概况
南京化工园热电有限公司330 MW亚临界机组锅炉采用BBD4060双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统,设计燃用山西黄陵煤和山西混煤(彬长铜川。
为降低生产成本,自2012年开始公司大量购买印尼煤进行掺烧,制粉系统发生了两次爆炸事故,造成设备不同程度损坏。
经过对两次爆炸事故的分析,制定了防止制粉系统爆炸的具体措施,有效提高制粉系统运行安全可靠性,2013年燃用印尼煤未反生任何爆炸事故。
损坏的风门
风道脱开
3 煤粉爆燃的影响因素
根据有关资料,煤粉爆燃的发生应该同时具备足够的能量、合适的氧量、具有云密度的煤粉,如果爆燃时空间受到限制,将引起系统的爆炸。
这其中任何1个因素的缺少都可避免爆炸的发生。
而磨运行中,空间限制和具有云密度的煤粉这两个因素都无法避免,可控的爆燃因素主要集中在煤、能量和氧量3个方面。
下面就此展开分析。
煤的挥发份:煤的挥发份主要是由碳氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气体组成,也有少量氧、二氧化碳、氟等不可燃物。
煤的挥发份燃点较低,遇明火极易燃烧,当煤的挥发份较高时,是导致煤粉爆炸的主要原因之一。
通常条件下,煤的可燃基挥发份<8%时可认为无爆炸危险。
煤的可燃基挥发份>40%的煤粉具有强爆炸危险性。
褐煤的挥发份一般在40~50%之间,电力用煤规定不能超过40%,燃用褐煤时极易发生制粉系统和炉膛爆炸。
煤的水份和灰份:在其它条件相同的情况下,原煤中水份和灰份增加可减少爆炸危险的可能性。
当气粉混合物相对湿度>50%时,无爆炸危险性。
煤的灰份多少并不能说明其爆炸性大小,主要还要看其它影响爆炸性的成分多少。
一般含水量在
32~42%之间,作为工业动力用煤,褐煤入炉后其高含水将使炉其本身原有的温度降低,直接影响用户的经济效益,但是由于褐煤的水份较大,正常运行中也有效降低了制粉系统爆炸的可能性。
磨煤机出口煤粉混合物的温度:该气粉混合物的温度对煤粉爆炸影响很大。
当其温度过高时,将增加煤粉爆炸的可能性。
因此,磨制爆炸危险性大的煤种时应尽量降低磨煤机出口温度。
但如果温度过低,煤粉中水份易在管道中结露,造成煤在磨煤机内部和管道某些部位积存,造成自燃而成为爆炸发生的引火源。
输粉气体的氧含量:煤粉发生爆炸的主要条件是气体中含有足够量的氧。
如氧含量过低,则可有效地防止爆炸。
对烟煤来说,氧气的体积含量<14%可以认为无爆炸危险。
对褐煤氧体积含量<12%可认为无爆炸危险。
煤粉细度:煤粉越细,可爆性则越大。
对于烟煤煤粉,当其粒径大于100微米时,几乎不会发生爆炸。
对任意煤种,极限粒径大于400微米一般不会爆炸。
但粗粉中所
含可爆性细粉数量超过爆炸下限时,还是有爆炸危险的。
在制粉系统中,尽量较少燃料不完全燃烧损失的条件下降低煤粉细度,可使爆炸危险性大为下降。
由于褐煤密度低:易风化,容易自燃,所以掺烧褐煤时的配煤方式、煤粉细度均有要求。
气粉混合物中煤浓度:制粉系统从启动运行或从运行至停止,一般很难避开引起煤粉爆炸的浓度范围。
4 工况分析和防范措施
从我厂两次双进双出钢球磨煤机爆炸事件分析,由于印尼煤水份较大,正常运行时,磨煤机出口温度低,磨煤机内水份、煤粉浓度较高,不具备爆炸条件。
爆炸主要发生在启/停阶段。
停运磨煤机时,磨内煤粉浓度经过由高到低的过程,必然经过最易爆炸浓度区间。
且伴随磨内料位的变化,磨内氧浓度也会出现高于爆燃极限氧浓度的情况。
再加上磨内部的蓄热及煤粉与磨煤机衬板的摩擦生热,将提供给煤粉着火所需的能量,所以停运过程中易发生爆炸。
磨煤机停运后,由于双进双出磨煤机的特点使得磨煤机内的存粉在停运时很难抽空,如果磨煤机热风门漏风,磨煤机内的存粉发生自燃、挥发份析出,当磨煤机需要启动通风时,粉尘扬起,同时氧浓度达到爆炸条件,制粉系统就发生了爆炸。
我厂两次爆炸均因磨煤机停运后,热风门不严,磨煤机内部温度高,在准备启动磨煤机时,通风瞬间发生爆炸。
5 防范措施
5.1 改良煤质特性
进行燃煤掺烧时,掺混煤指标可控制在全水分7%--15%,灰分20%--30%,挥发分25%--30%,发热量19--23MJ/Kg,含硫量<1%。
我厂印尼煤的参数:水份38—40%,挥发份38%,发热量3700大卡,采用在煤场掺配方式,掺烧后的燃煤参数:水份10---17%,挥发份27---30%,发热量4700---5000大卡,硫份0.8%。
(如果采用单煤仓掺配方式,当掺烧褐煤侧的给煤机出现故障时,装有褐煤的煤仓容易发生自燃。
5.2 控制煤粉细度
根据煤的燃烧原理,褐煤粉颗粒适当调粗。
在兼顾安全性和经济性的前提下,煤粉细度的选取按照R90=4+0.5nVdaf(式中:Vdaf 为煤的干燥无灰基挥发分,%;n为煤粉的均匀性系数。
选取。
根据表1中的数据,褐煤的煤粉细度R90 >24.1。
正常运行中一般维持在25%~30%左右,我厂细度控制在28%左右。
5.3 运行控制
磨煤机运行时应杜绝满煤现象,满煤时磨煤机耳轴处的煤粉无法流通,长时间受到高温一次风加热自然,这时候进行磨煤机抽粉,当磨煤机煤粉浓度下降,自燃的煤粉进入磨煤机内,极易发生爆炸。
当发生磨煤机满煤时,降低磨煤机入口温度<130℃,进行抽粉,同时观察大瓦密封风处是否有燃烧的煤粉喷出,对风箱进行测温。
如果发生自然,通入磨煤机消防蒸汽后,再进行抽粉。
磨煤机正常运行时,要求维持在650 Pa ~850 Pa的较高料位。
这不但能有效防止给煤机断煤后磨内煤粉浓度迅速降到最易爆炸浓度区,也有利于磨出口温度和煤粉细度的控制。
磨煤机出口温度控制在55℃---75℃之间。
磨出口温度过高易导致风粉混合物爆炸;出口温度过
低,煤粉可能因结露产生结块、沉积现象,造成在粉管内堵塞,可能导致煤粉在粉管内局部燃烧,烧坏粉管甚至引起制粉系统爆炸。
停磨过程中,如果褐煤分仓掺烧,可以提前20分钟先停运褐煤侧的给煤机,降低磨煤机内存煤挥发份。
在给煤机停运前,控制磨煤机入口温度<130 ℃,出口温
度>55℃<60℃(保证出粉正常,能防止内部积蓄过多的热量,有效减少褐煤挥发分的析出。
给煤机停运后,采用全冷风大风量进行吹扫磨煤机,彻底降低磨煤机内温度,
5.4 消防蒸汽使用
双进双出钢球磨煤机在筒体和分离器均设计了消防蒸汽,在运行中合理的利用消防蒸汽,惰化蒸汽的引入,不仅能降低磨煤机内部氧含量,还能提高磨内水分浓度,能够有效的降低爆炸机率
对于双进双出钢球磨煤机,其惰化蒸汽一般取自辅汽联箱,采用凝结水作为其减温水,参数控制在0.3 MPa ~0.4 MPa,温度180 ℃~200 ℃(温度过高会对磨内煤粉起到反向加热的作用。
我厂磨煤机通入消防蒸汽时间控制:停运磨煤机时可以在第二台给煤机停运5分钟后投入消防蒸汽5分钟;启动前通入消防蒸汽5分钟,再通风启动磨煤机。
磨煤机出现故障跳闸及其它异常工况时,无法立即启动,投入磨煤机惰化蒸汽。
(建议通入消防蒸汽时间不宜过长,过长后容易使回粉管道堵塞、磨煤机内积水,反而给下次启动带来隐患
5.5 技术改造
为防止磨煤机停运后漏入热风,我厂在热风管道上加装了热风关断门,磨煤机停运后,关闭热风关断门,隔离热风,同时监视磨煤机入口、出口温度变化,发现异常,通入消防蒸汽。
双进双出磨煤机分离器设计时采用径向分离,容易挂上杂物,影响磨煤机出力,需要定期清理,我厂未改造前运行7天需清理一次,大大增加了启停次数,增加制粉系统爆炸的几率。
2013年我厂将磨煤机径向分离器改为轴向分离器,清理周期变为1月1次,减小磨煤机启
停次数。
为了降低制粉系统爆炸时设备损坏程度,在左右侧容量风门后各安装了防爆门。
6结语
本文从运行的角度,深入总结、提炼生产经验,较为系统的提出了双进双出磨煤机掺
烧褐煤时防止爆燃的措施并在实际生产中得到了良好的验证,提高制粉系统运行的安全性。
【作者简介】徐德强,南京化学工业园热电有限公司发电部锅炉工程师,邮箱dqxu@,办公电话:025-********,手机:+86139********。
