摘要：中速磨直吹式制粉系统因其系统简单、投资省、电耗低、易维护等诸多优点被燃煤电站广泛采用，但此类制粉系统的稳定性直接关系到机组带负荷的能力。本文针对给煤机自燃原因，制定了相应的防范措施，杜绝了此类事故的再次发生。
关键词：制粉系统；给煤机；煤粉；自燃
在发电企业的安全管理中，对运行的重要辅机的安全防范十分重视，但是对已经退出备用进行检修的重要辅机安全事故的预防相对薄弱，故此类设备存在安全隐患。发电企业中的制粉系统属重要辅机设备，其可靠备用对整个锅炉系统甚至整个机组运行安全有着十分重要的意义。对于目前普遍采用的直吹式制粉系统的大容量调峰机组而言，制粉系统是否可靠备用将直接影响机组的调峰能力和安全经济运行。本文结合对某直吹式制粉系统检修中给煤机发生自燃的异常情况进行全面分析。
1给煤机自燃原因分析
给煤机自燃涉及的4B制粉系统于某年11月25日完成设备退役，27日采取安全技术措施并办理检修工作许可手续，12月1日检修过程中发生4B给煤机自燃异常。本次异常的直接原因是给煤机中的煤粉在相对密闭的给煤机内部堆积，煤粉内部温度升高，到达煤粉着火点后发生煤粉自燃。根据制粉系统各种介质的流程分析可知，煤粉进入给煤机堆积的方式只有3种：（1）原来就有煤粉，即停运前给煤机皮带未走空；（2）停运后磨内积存煤粉返至给煤机；（3）原煤仓积粉漏入给煤机。以下对这3种可能的原因进行逐一分析。
1.1给煤机皮带未走空
首先分析4B磨停运过程。DCS报警系统发出“皮带有煤信号消失”报警，然后2名巡检人员就地确认给煤机皮带及落煤筒已经走空。停磨前磨煤机电流大幅下降、一次风量大幅上升，表明给煤机已经无煤进入磨煤机。此外，给煤机发生自燃后进行现场检查，给煤机内煤粉已经完全将皮带、辊筒等设备掩埋，如果是停运前皮带未走空，只会在皮带上有积煤，不可能出现煤粉掩埋皮带的情况。同时，从皮带上清理出的全部是颗粒度十分小的煤粉，并没有给煤机正常运行时颗粒度较大的原煤。因此，可以排除给煤机停运前给煤机皮带未走空的可能。
1.2磨内积存煤粉返至给煤机
（1）磨内是否有煤粉积存分析。根据磨煤机的工作原理和介质工作流程可知，在给煤机已经断煤的情况下将磨煤机内的煤粉完全送入炉膛的方法有2种：a.在给煤机断煤后继续维持磨煤机运行，将磨内积存的煤粉送入炉膛；b.磨煤机停运后，对磨煤机进行大风量吹扫，尽可能将磨内存留的煤粉清出炉膛。对于中速碗式磨煤机而言，受到因磨内煤粉减少振动加大的影响，不允许空载运行，加之4B磨煤机磨辊磨损严重，磨损量已经大于80%，运行煤量较低时振动就急剧增大，因此不能采用方法1清除磨内残余煤粉。可以看出本次4B磨停运时，在给煤机断煤后磨煤机在大于68000m3/h（标准状态）的风量下运行5min后因振动过大停运。基于同样的原因，值班员认为停磨前已经进行了大风量吹扫，故在磨煤机停运后没有按照要求再次对磨煤机进行大风量吹扫，造成磨内积存的煤粉过多。
（2）给煤机出入挡板严密性分析。给煤机出口挡板属于电动闸板式挡板，给煤机出入口管管径为ф630mm，闸板门水平安装，由于管道管径较大，该电动挡板电动关闭到位后，实际位置距离全部关严位置缝隙较大，不易关严。本次异常发生后，远方操作画面确认该挡板门为全关状态，但是就地手动摇动电动执行机构继续关闭，发现仍有一定的行程，说明给煤机出入口挡板确实没有完全关严，电动执行机构的关闭触点和实际行程存在一定的差距。
（3）磨内煤粉逆向向上返至给煤机的动力分析。本次制粉系统检修的特殊之处在于，制粉系统于25日18：00退出备用，而检修开工日期为27日08：00，间歇时间长达38h。在此期间，磨煤机入口一次冷热风挡板和速关挡板关闭，密封风挡板打开，磨煤机出口挡板打开，给煤机出入挡板关闭，给煤机密封风手动门打开。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆磨煤机的密封风门打开后，磨内即存在压力高达12～18kPa的密封风，同时高压一次风又可从一次风系统挡板漏入磨煤机，但是正常情况下，由于炉膛处于负压状态，而给煤机也处于密封风打开的状态，磨煤机内的高压密封风不可能携带煤粉逆向向上进入给煤机，只会进入负压的炉膛。然而，这一分析成立的前提是原煤仓有煤，这样给煤机内才会因为密封风形成高压状态，阻止磨内高压风反串。本次磨煤机停运前，按照要求将原煤仓已经完全走空，在已经确定给煤机出入口挡板不严的前提下，出口标高在40m的原煤仓即对整个制粉系统形成巨大的漏斗抽吸效应，该自然抽吸作用可以克服给煤机密封风的作用，磨煤机内的积粉完全有可能在原煤斗的抽吸作用和磨内高压密封风的双重作用下逆向向上运动到给煤机中堆积。此过程由25日18：00磨煤机退出备用持续到27日检修开工后将给煤机出口管割开为止，长达40余小时，期间煤粉反窜会造成大量煤粉在给煤机内堆积。
1.3原煤仓积粉漏入给煤机
给煤机中的积粉来自上部原煤仓需要2个条件：原煤仓中有煤粉出现；给煤机入口挡板不严，煤粉可以漏入。对于入口挡板不严的问题上文已经分析，确实不严。以下对已经走空的原煤仓是否会有煤粉出现进行分析。
11号双路皮带为水平布置，皮带上共有11个犁煤器，犁煤器两侧为原煤仓入口。当某1个原煤仓煤位低需要上煤时，启动输煤皮带系统，放下对应的犁煤器使之贴住皮带上表面，11号皮带上的煤流将会因为犁煤器的阻挡和分流作用，顺着皮带两侧流入对应的原煤仓，当该原煤仓煤位达到要求时，抬起犁煤器使煤流沿皮带运行方向继续前进，完成原煤仓的配煤。顺次操作其他需要配煤的原煤仓对应的犁煤器，可以连续实现多个原煤仓配煤。如果某个制粉系统因为检修需要保持原煤仓0煤位，则需将对应的犁煤器切换为“检修位置”，使之保持在抬起位无法下落即可。
2防范措施
由以上分析可知，给煤机自燃原因有3个：（1）给煤机出入口挡板不严，造成煤粉进入给煤机；（2）4B磨煤机退役至检修开工间隔时间过长，前期高压密封风及原煤仓的抽吸作用将磨内积存煤粉反窜至给煤机并不断堆积，最终导致煤粉自燃；（3）4B原煤仓属于配煤皮带的尾仓，虽然采取了放下4D犁煤器的防范措施，但当其他任何1个原煤仓配煤时，都导致细煤粉漏入4B原煤仓，进而漏入给煤机造成煤粉堆积发生自燃。对此，该发电公司采取了以下防范措施，杜绝了此类事故的再次发生。
2.1任何1套制粉系统检修时，设备退役后8h内检修必须开工，打开磨煤机、给煤机的人孔门保持通风，消除制粉系统内部可能形成的气流流动动力，降低煤粉自燃需要的温度；
2.2磨煤机因检修退役时，采取尽量延长断煤后的运行时间和停磨后大风量吹扫的方法，尽量减少磨煤机内积存的煤粉；
2.3加强给煤机出入口挡板严密性治理，给煤机停运后务必采用手动方式将给煤机出入口挡板严密关闭；
2.4根据4B原煤仓的特殊性，在4B制粉系统检修标准工作票安全措施项中增加1项：“在4B原煤仓入口处加装临时盖板”，并定期清理盖板上的积煤，防止煤粉漏入4B原煤仓；
2.5加强设备检修期间的巡回检查，及时发现异常或隐患。
结束语
通过对直吹式制粉系统给煤机在运行过程中发生的自燃进行分析，总结出相应的防范措施，并在运行操作中加以贯彻执行，一定程度上提高了运行人员的操作技能，确保了制粉系统在后期运行中的安全性、稳定性。
参考文献：
［１］赵衡阳．气体和粉尘爆炸原理［Ｍ］．北京理工大学出版社，２００６．
［２］中华人民共和国国家发展和改革委员会．ＤＬ／Ｔ ４６６－２００４电站磨煤机及制粉系统选型导则［Ｓ］．
［３］毕玉森．煤粉细度的合理选择［Ｊ］．中国电力，２００４，（１）．
论文作者:徐鸿彬
论文发表刊物:《河南电力》2018年14期
论文发表时间:2018/12/29
标签：给煤机论文; 原煤论文; 制粉论文; 煤粉论文; 挡板论文; 皮带论文; 系统论文; 《河南电力》2018年14期论文;