煤粉锅炉制粉系统常见事故及预防措施

查强

摘要：煤粉锅炉在制粉的过程中经常会出现一些事故，因此一定要根据实际的设计经验和燃煤锅炉运行的具体情况出发，对于锅炉制粉系统出现的爆燃和爆炸原因进行分析，并且为大家列举了具体的解决措施，并且值得我们注意的是燃煤锅炉制粉系统的具体设计步骤，希望可以为大家提供宝贵意见。

关键词：煤粉锅炉;制粉系统;事故;预防措施

引言：

社会在不断进步，经济在不断发展，现阶段，煤炭已经成为我国重要的能源资源，直接关系到社会经济的发展情况，随着外国电力企业、矿产业的不断发展，煤炭资源的消耗量在逐年递增，很多企业会选择一些价格比较低的煤炭，这些煤炭的成分含量是比较高的，在燃烧时很容易出现自燃或爆炸的情况，严重的会直接导致人员伤亡和设备损坏，造成严重的经济损失，所以要对造成锅炉制粉系统出现事故的具体原因进行分析，并且要采取有效的措施避免出现安全事故，进而有效的提高设备的运行效率，增加经济效益。

1制粉系统概述

制粉系统就是将原料煤研磨成粉，送入炉膛内燃烧的管道和设备，是燃煤锅炉的重要组成部分。制粉系统就是将原煤进行碾磨和干燥处理，达到锅炉燃烧的。需求，制粉系统的安全性直接关系到燃煤锅炉的正常运行。现阶段，燃煤锅炉制粉系统包括中间储仓式和直吹式两种，储仓式会将磨好的煤粉储存在煤仓中，会根据锅炉的实际需求将煤粉送入炉膛内部，直吹式就是不经过煤仓，直接将原煤进行研磨处理，并干燥成粉，直接送入炉膛。二者进行比较，储仓式制粉系统的管道是比较多的，并且有很多折角，会经常出现煤粉沉积的情况，这就会带来安全隐患，因此煤粉锅炉对于直吹式制粉系统的应用比较广泛。

2 燃煤锅炉制粉系统爆炸事故分析

2.1 燃煤锅炉制粉系统爆炸的威胁

锅炉制粉系统经常会出现爆炸事故，重要就是煤粉导致的爆炸。当原煤转变为煤粉后，煤粉的性质及所处环境是很容易出现自燃和爆炸的。当空气中的煤粉到达一定的浓度后，接触到足够的热量，就会出现自燃的情况，并且会慢慢扩展燃烧，最终会无法控制，伴随着火源压力的不断增大，很容易造成爆炸事件的发生。主要表现为煤粉和管壁温度不断升高，制粉系统和炉膛内的负压转变为正压，检查门处出现火星，防爆门鼓起并且损坏，系统出现裂缝并伴有浓烟冒出，出现巨大的爆炸声响。爆炸的瞬间会出现巨大的能力，会直接造成制粉系统和锅炉的损坏，而且会对周围的人员造成人身伤害。

2.2 燃煤锅炉制粉系统爆炸的常见原因

①在制粉系统工作时，出口风温过高，导致煤粉中的挥发分子被释放降低煤粉的点燃能，导致煤粉的过早燃烧，并最终导致爆炸事件的出现;②原煤水分过高，导致煤粉黏附在原煤仓以及其落煤管上，若长时间未清理，可能导致落煤管堵塞或出力不足，引起的制粉系统断煤或煤量减少，若不及时疏通或增加风量，会导致出口风温不断升高，并最终引起自燃、爆炸;③制粉系统设计施工控制质量较低，如煤粉仓施工不合理导致的仓内凹凸不平、设计管道分布不合理等问题，这些问题都容易导致煤粉沉积问题的出现;④制粉系统工作时间过长，例如给煤机、吸潮门、锁气器等设备可能由于运行时间过长而出现故障，例如产生漏风点，造成冷空气进入，导致大量氧气进入，为爆炸提供了良好的条件;⑤磨煤机在短时间内频繁的开启关闭，增加热风门的损耗，引起热风门内漏，容易导致积煤出现自燃现象，若此时磨煤机再次启动可引发爆炸事件;⑥防爆门设计不合理，例如面积小、防爆门周围存在障碍物等，都可能导致爆炸损坏的进一步加重;⑦制粉系统运行维护中需要做好系统中各设备的调控，若没有严格控制磨煤机出口风温，可能导致温度过高而引起爆炸事故;同时给粉机若运行故障，煤粉密度过高也容易引起爆炸现象;

3 煤粉锅炉制粉系统预防爆炸的相关措施

3.1 预防制粉系统爆炸的设计原则

①采取有效措施降低爆炸的发生风险;②尽可能缩小爆炸影响的范围，降低损失;③采用成熟的技术，并注重经济效益;④根据煤质的特点采取不同的防治措施;⑤安装、运行以及维护便利。

3.2 防爆措施的注意事项

①煤粉具有自燃倾向，煤粉自燃风险会随着颗粒、水分的减小以及氧气含量和温度的增加而增加。②一般来说无烟煤具有较高的安全性，无须采取防保措施，但其他种类的制粉系统应当采取有效的防护措施。无烟煤的挥发份含量少，因此爆炸风险低;而其他煤种都有较高的爆炸风险，尤其是颗粒尺寸<0.02mm的煤粉以及挥发份过高的煤粉。③沉积煤粉若发生自燃或接触着火点是引起爆炸的主要原因，制粉系统应当设计为单向流动。④由于爆炸事件的发生率较高，因此制粉系统中的设备与部件需要用耐燃材料制作。⑤可考虑采用惰性气体密封来降低制粉系统中的氧含量，从而降低爆炸的风险。

3.3 防爆辅助措施

①清扫措施主要是指系統停止运行时需对管道和部件进行清扫，避免系统积粉;②惰化系统主要指系统在不同工作状态转换的情况下，采用惰化气体送粉来降低制粉系统的氧气含量，降低爆炸的风险;③一般来说，除无烟煤外，其他煤种都需要加入灭火措施;④冷却措施主要是采用可冷却的磨煤机，同时配置冷却设备;⑤密封措施主要是为了减少系统氧气浓度的增加，进一步降低自燃风险，阻止其达到爆炸浓度。

4 燃煤锅炉制粉系统设计

4.1 原煤仓

原煤仓设计需要确保原煤易于流出，确保输煤的连续性，避免搭拱现象的出现，如考虑设置双曲线煤斗，煤仓设置防堵设施等。另外需要预防原煤仓中聚集大量粉尘和可燃气体;在原煤仓上设置收尘设施和排气口，从而清除粉尘和可燃气体。严寒地区原煤仓建议设置防冻措施，避免仓内原煤冻结，降低煤仓出煤量。为了预防热风从原煤仓底部进入，需要设置好密封系统。

4.2 煤粉仓

煤粉仓设计需要让煤粉能够顺利流出，且密闭性能良好，进出粉时都需要具备锁气功能。煤粉仓内壁应当光滑，预防煤粉残留;严寒地区煤粉仓的外壁应使用非可燃材料来实现保温防冻措施。煤粉仓在设计时需要采取措施预防水气、空气、粉尘的聚集，同时加入吸潮管，确保煤粉仓内保持150～300Pa负压状态。吸潮管上应考虑加装电动控制装置，能够在操作室实现其开关控制。

4.3 磨煤机

水分含量高的原煤容易附着在磨煤机入口处，当制粉系统开启和关闭过程中容易出现自燃现象。目前部分电厂主要是通过加装隔板的方式，能够改善粉尘混合物的混合程度，并且能够减少磨煤机入口处的积煤，因此可以在磨煤机入口处加装隔离门。还可以在入口处加装温度记录仪，从而及时处理风温过高的问题，预防爆炸的出现。磨煤机入口落煤管使用耐磨材料，并将管口直径适当增加，同时适当增加给煤机的出力，以预防管道堵塞引起的给煤量减少，送风温度增加，引起的爆炸。

4.4 分离器

分离器内部里衬需要采用耐高温耐磨的陶瓷材料，确保煤粉的顺利通过，从而避免由于内壁不光滑引起的煤粉沉积。

4.5 阀门

尽可能减少制粉系统的中的阀门数量，热风管道中第一、二道电动调节门中可考虑安装冷风门来降低粉尘气流的温度，从而降低爆炸风险。

结束语：

燃煤锅炉制粉系统经常会出现爆炸事故，这会直接威胁到工作人员的人身安全和设备的损坏，造成严重的经济损失，影响正常的生产运行，所以一定要对于引起爆炸的原因进行具体的分析，并且要善于采取有效的措施进行改进和预防，尽可能避免出现爆炸事故，这样才能保证燃煤锅炉能够安全、稳定的运行，使得企业的经济效益得到提高，人们的人身安全得到保障。

参考文献：

[1]杨国光.锅炉制粉系统爆燃事故处理及预防办法[J].电站系统工程，2015，28（1）：45-46.

[2]罗卫军.锅炉制粉系统爆炸分析及预防措施[J].电力安全技术，2015，11（6）：14-15.

[3]张文彪.锅炉制粉系统爆炸原因分析及预防[J].中国科技纵横，2016，34（20）：120-121.