制粉系统爆炸原理
制粉系统爆炸事故原因分析及预防措施

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

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。
锅炉制粉系统发生爆炸的原因分析和预防

Ke y wo r d s :p u l v e r i z e d c o a l i f in r g b o i l e r ;c o a l p u l v e r i z i n g s y s t e m ;c o mb u s t i o n; d e l f a g r a t i o n ;c o n t r o l ;p r e v e n t i o n
0 引 言
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
1 对 煤 粉 的燃 烧 、爆 燃 的理 论探 讨
1 . 1 燃烧 过程 的 3个 阶段
中2 0 0 2年 1 1月 6日,6 炉在 运 行 制粉 过 程 中 突然 发 生爆 炸 ,造 成 主厂 房 门 窗有 上百 块 玻璃 损 坏 ,主厂 房
煤 粉 的正 常 燃烧 过 程 和煤 粉 的爆 燃 从 形式 上 是不 同 的 ,煤 粉爆 燃 是煤 粉 燃烧 的一 种特 殊 形 式 ,但 它们 的过程 有 着 必然 的联 系 ,都 是 在 一定 温 度 条件 下 、有 氧气 、有 火 源存 在 、挥 发份 引燃 引起 煤 粉 燃烧 ,都是 燃 烧后 能量 的释 放 ,而 且 这个 过 程 一种 是 燃烧 时 间 充 分 、氧 量 充 足 速 度 缓 慢 ;另 一 种 是 瞬 间 爆 燃 时 间 极
火电厂制粉系统爆炸的原因分析及防范措施

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。
煤粉爆炸的原因及措施

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

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

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。
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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。