制粉系统粉仓温度高的原因分析

冯广明

摘要：我公司自2003年12月2台125MW机组投产以来，1、2号炉经常发生制粉系统爆炸、煤粉仓粉温高等事故，多次造成重大设备损坏和严重经济损失,通过分析研究，找出制粉系统爆炸、粉仓粉温高的原因，提出制粉系统运行技术和设备改进的措施。

关键词：燃煤电厂；制粉系统爆炸；粉仓温度高；原因分析；探讨

大唐鸡西热电有限责任公司2台125MW机组，锅炉均为哈尔滨锅炉厂生产的HG-420/13.7-YM3型，高压中间再热自然循环燃煤汽包炉。每台锅炉配置2套仓储式制粉系统，乏气送粉，均采用MTZ350/600低速滚筒式球磨机；每台锅炉设有2个煤粉仓，每个粉仓的容积为216m3，煤粉仓上部设一台型号为JX400的螺旋可逆式输粉机(绞龙)，可保证两台炉的4套制粉系统相互输送煤粉，在每个煤粉仓上装有2根吸潮管。

自锅炉投产以来，制粉系统多次发生爆炸和粉仓温度高等情况，既造成设备严重损坏，又严重威胁人身及电厂生产的安全，还对生产环境造成严重污染。至今，因制粉系统爆炸构成的考核事故就有3次，障碍达几十次之多。

1 煤粉仓温度高的原因分析

煤粉仓结构存在问题

由于原粉仓内壁面角度和内锥体角度太小(粉仓横向仓壁设计倾角为71.6℃，底部内锥体角度为65℃)，使仓壁及内锥体易积粉，造成粉仓温度高。

粉仓顶部四周因安装时留下一段高约600mm，深约540mm，约45℃的死角，当煤粉落入粉仓内，比较细的煤粉会到处飞扬，慢慢落在该处，长时间堆积，遇上仓内温度高时，积粉便会自燃。

在粉仓顶部横向装有2个人孔门，其中北侧人孔门封闭不严，空气漏进粉仓引起煤粉自燃，高温气体聚积将粉仓顶棚烤裂。

用16 Mn钢板焊接而成的煤粉仓下部内锥体，将粉仓分成2部分，每1部分又分割成6个小的仓格，每1仓格同样采用厚度为10mm的钢板焊接成内锥体。由于粉仓下部所有内锥体的表面积达100m2以上，而锥体外表面又没有采取保温措施，再加上给粉间封闭不严，冬季环境温度低，造成粉仓内锥体内表面结露积粉。

人为因素影响

吸潮阀不按规定操作。在煤粉仓上部装有吸潮管，按规程要求，制粉系统运行时煤粉仓吸潮阀必须开启，制粉系统停运时吸潮阀应关闭。但在实行运行中，制粉系统到粉仓的吸潮阀，应开启而没有开启，备用制粉系统到粉仓(绞龙)的吸潮阀应关闭而未关闭，按规定在绞龙停止运行时吸潮阀应关闭，但在实际运行中，也经常在开启位置。该开的吸潮阀不开，不但潮气不能吸出，粉仓内的负压也很难建立和保证。该关的吸潮阀不关，增加了粉仓的漏风，为粉仓内可燃气体和煤粉混合物爆燃提供了必要条件。特别是当制粉系统频繁启停时，各吸潮阀不能按规定及时开启和关闭，就会加剧粉温的升高。规程同时规定，在排粉机由制粉乏气倒向近路风后，应及时关闭制粉系统各吸潮阀，但在运行中也常常没有按要求进行操作。

锁气器失去作用。细粉分离器下部有两道锁气器，它的作用一是防止漏风，二是在制粉系统爆炸后防止火源进入粉仓。由于有的炉只剩一道锁气器起作用，因而易引起粉仓起火，如在2005年小修中将一号炉细粉分离器下部第两道锁气器去掉，改装在木屑分离器下部，因煤粉经常从木屑分离器向外溢，故第两道锁气器重锤被人为地用铁丝拉起，使其处于开启位置。由于只剩第一道锁气器，封闭不严，加上换向档板不关，在粉仓温度高时，高温气体被吸上去，引燃木屑分离器小筛子上的木屑等杂物及锁气器内的积粉，以上火源又落入粉仓内引燃煤粉，形成恶性循环。

绞龙下粉插板未关闭。在绞龙的下方设有4个下粉口，分别与4套制粉系统联接。在每个下粉口安装一只手动插板，只有在绞龙进行送粉时，需要授粉的下粉口插板才打开。但在实际运行中，各炉绞龙的下粉插板经常处于开启或半开启状态，特别是绞龙两端的下粉插板经常在全开位置。因此也就使粉仓形不成负压，绞龙内应封闭也无法封闭。

换向档板问题。在每台制粉系统的木屑分离器下方，设有一只手动换向档板。其作用是把细粉分离器下来的煤粉分别切换到粉仓或绞龙。当制粉系统停止运行时应使档板关闭粉仓一侧，以防止空气进入粉仓。但在实际运行中，当制粉系统停运时，此换向档板很少切向粉仓侧进行封闭。

2 煤粉仓温度高的防范措施

2.1 改进煤粉仓结构和保温

因为1、2号炉粉仓采用钢板结构，外部保温效果差，造成粉仓内壁结露积粉，粉仓温度经常升高，虽于2005年把粉仓外部的保温全部进行了更换，但因粉仓内壁为钢板结构，结露问题仍没有彻底解决，后来就在粉仓内壁浇灌一层砼。由于顶棚烧裂漏风，在2004年4月份大修中将2号炉乙粉仓4架梁及顶棚全部进行了更换，在2005年小修中又将1号炉甲粉仓梁及顶棚全部更换。为了防止在高温下石子钙化后体积膨胀，将外部砼胀掉。采用耐火水泥配比，并将骨料由石子改为焦宝石。

由于原粉仓内壁面角度和内锥体角度太小。2005年利用1号炉小修时间，对甲、乙煤粉仓进行了改造，在粉仓内壁打出麻坑，浇上一层耐火砼，使两壁角度由原71.6°变为77°，又在原内锥体上加焊一层钢板，使底部内锥体角度由原65°改为70°，以消除积粉。

粉仓顶部四周安装时留下的死角，已用砼浇灌，使其与壁面平齐，根除了此积粉点。

原细粉分离器至粉仓下粉管之间设计为换向式档板，不严密，易漏风、粉，已将2台炉的下粉换向档板全部更换成插板式闸板门，解决了漏风问题。

因原绞龙改为链式输粉机后一直无法使用，为了减少粉仓漏风，现已将绞龙所有下粉口用砼浇灌封堵，原入孔门盖子为平板式，容易变形漏风，已将入孔门盖板改为翻盖式，采用不锈钢板外加硅酸铝毡保温，改变入孔门位置，由横向轴线布置改为纵向，在防爆门轴线两侧的粉仓内壁布置。

2.2 改进吸潮管通路及防爆门

原煤粉仓吸潮管出口与粗粉分离器入口的煤粉管道相接，因系统负压小，易被沉积的煤粉堵塞。为了提高其负压，现已将吸潮管出口从粗粉分离器入口管道改接到排粉机入口管道上，出口负压由3.0kPa提高到7.0kPa。但是煤粉仓内负压过大，漏风反而会增加，从1号炉改后的情况看，因负压大，第2道锁气器、木屑分离器等处的漏风明显增加，最好加装1只负压表，调整煤粉仓负压，维持在300Pa左右，不得大于500Pa。

原膜片式防爆门，在多次粉仓爆炸时均未打开，加之防爆门铁皮经常腐蚀漏风，难以起到防爆门的作用，现已全部用重力(翻版)式入孔门代替，采用铝板结构和黄砂密封，效果良好。

2.3 加强运行管理

控制好磨煤机出口温度，防止含水分过大的煤粉进入粉仓。定期降粉位，防止煤粉长时间在仓内存留。避免输粉机内积粉，特别是临时停炉，一定要烧空或密封粉仓，防止自燃。

参考文献

[1]锅炉原理.范从振.北京：水力电力电力出版社，1986年.

[2]电厂锅炉.金维强、涂仲光.北京：中国电力出版社，1995年.

[3]发电机组大修标准项目和验收质量标准确. 山东电力集团发布，1998年.

[4]#1、#2锅炉辅机检修规程.俊海.大唐鸡西热电有限责任公司发布，2005年.