煤粉特性及自燃爆炸的條件.doc

1煤粉特性及自燃爆炸的條件煤粉發(fā)生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所處的環(huán)境條件所決定的。1.1 煤粉的流動性它的尺寸一般為050微米，其中2050微米的顆粒占多數(shù)。干的煤粉能吸附大量的空氣，它的流動性很好，就像流體一樣很輕易在管道內(nèi)輸送。由于干的煤粉流動性很好，它可以流過很小的空隙。因此，制粉系統(tǒng)的嚴密性要好。1.2 煤粉的自燃與爆炸積存的煤粉與空氣中的氧長期接觸氧化時，會發(fā)熱使溫度升高，而溫度的升高又會加劇煤粉的進一步氧化，若散熱不良時會使氧化過程不斷加劇，最后使溫度達到煤的燃點而引起煤粉的自燃。在制粉系統(tǒng)中，煤粉是由輸送煤粉的氣體和煤粉混合成的云霧狀的混合物，它一旦碰到火花就會使火源擴大而產(chǎn)生較大的壓力（23倍大氣壓），從而造成煤粉的爆炸。 1 e0 T5 H6 d. D- D影響煤粉爆炸的因素很多，如揮發(fā)分含量，煤粉細度，氣粉混合物的濃度，溫度濕度和輸送煤粉的氣體中氧的成分比例等。 一般說來揮發(fā)分含量VR25的煤粉（如煙煤等），很輕易自燃，爆炸的可能性也很大。 0 |3 u6 d& g! N1 R( W煤粉越細越輕易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性較小。例如煙煤粒度大于0.1毫米幾乎不會爆炸。因此，揮發(fā)分大的煤不能磨得過細。 ( h7 Z: F, j h& A! u0 I煤粉濃度是影響煤粉爆炸的重要因素。實踐證實，最危險得濃度在1.22.0kg/m3,大于或小于該濃度時爆炸的可能性都會減小。在實際運行中一般是很難避免危險濃度的。制粉設備中沉積煤粉的自燃性往往是引爆的火源。氣粉混合物溫度越高，危險性就越大。煤粉爆炸的實質(zhì)是一個強烈的燃燒過程，是在0.010.15s的瞬間大量煤粉忽然燃燒產(chǎn)生大量高溫煙氣因急速膨脹而形成的壓力波以及高速向外傳播而產(chǎn)生的很大的沖擊力和聲音。 潮濕煤粉的爆炸性較小，對于褐煤和煙煤，當煤粉水分稍大于固有水分時一般沒有爆炸危險。2 制粉系統(tǒng)爆炸原因分析引爆點主要在輕易長期積煤或積粉的位置，制粉系統(tǒng)處于封閉狀態(tài)，引爆的火源主要是磨煤機入口積煤，細粉分離器水平段入口管積粉，粗粉分離器積粉自燃，根據(jù)制粉系統(tǒng)的運行工況和爆炸情況分析，主要原因如下。3 ( e! ?( G: F9 c& T T2.1煤粉細度，風粉濃度及燃煤成分煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定濃度的風粉氣流吹向自燃點時。不僅加劇了自燃，而且會引起燃燒，而接觸到明火的風粉氣流隨時都會產(chǎn)生爆炸。造成流動煤粉爆炸的主要原因是風粉氣流中的含氧量，煤粉細度，風粉混合物的濃度和溫度。 ) m+ f/ D& K# _. 3 R電力聯(lián)盟|熱電|火電|核電|水電|標準|能源|節(jié)能煤粉越細，爆炸的危險性就越大。粗煤粉爆炸的可能性就小些，當煤粉粒度大于0.1mm時幾乎不會爆炸。當煤粉濃度大于34kg/m3（空氣）或小于0.320.47kg/m3時不輕易引起爆炸。因為煤粉濃度太高，氧濃度太??；而煤粉濃度太低，缺少可燃物。只有煤粉濃度為1.22.0kg/m3時最輕易發(fā)生爆炸。而佳木斯發(fā)電廠制粉濃度在0.30.6kg/m3范圍內(nèi)變動，因此發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸的可能性較大。 一般揮發(fā)份VR25，發(fā)熱量高的煤粉爆炸的可能性就大，而佳木斯發(fā)電廠的煤源中，有相當一部分為長焰煤，設計煤種的揮發(fā)份為42.6，所以輕易發(fā)生爆炸。2.2磨煤機入口積煤自燃 3 - c8 , 0 U磨煤機處積煤發(fā)生在入口上部管道上，熱風管道接口處以及空心軸頸斜管上，有的進入入口防爆門處，在此處開有三個孔分別與回粉管，再循環(huán)管和防爆門連接。從一側(cè)過來的熱風與對應的風粉形成渦流，從給煤機落下來的濕煤就被沖擊并被粘在開孔上方管道的內(nèi)壁上，防爆門處或粘在空心軸斜管上，有時也會落入熱風接口管內(nèi)。運行中人工無法清除此處的積煤，同時從預熱器來的一次風溫高達300以上，在制粉系統(tǒng)停止運行后，由于磨煤機入口風門不嚴，漏過的熱風使磨煤機入口處溫度達100以上，很輕易將入口處的積煤引燃，燃燒的煤進入磨煤機就會引起爆炸。另外有的磨煤機入口不光滑，有的存在夾層，也輕易積煤著火。2.3細粉分離器處積粉自燃 . o9 T u* H$ 8 b) Y, n! q電力聯(lián)盟 締造電力行業(yè)最具權(quán)威的技術(shù)交流平臺細粉分離器中積粉主要發(fā)生在入口方形管道下部的水平段，因為水平段正上方有兩個防爆門，因而使該處的通流面積增大，風粉氣流的流速下降，增大了積粉的可能性。從歷來發(fā)生的制粉系統(tǒng)爆炸事故中可以看出，半數(shù)以上都是由水平段積粉引起的。! mt* l6 C; |* Z# H8 6 V2.4熱風門內(nèi)漏 1 n* L& W. o: y& d由于近年來四臺爐啟停調(diào)峰過于頻繁，制粉系統(tǒng)啟停也過于頻繁，故熱風門磨損較為嚴重。有時熱風門只能關(guān)至3040，以致大量熱風內(nèi)漏造成磨煤機內(nèi)存煤自燃，再次啟動時引起制粉系統(tǒng)爆炸。2.5再循環(huán)風門處積粉自燃乏氣中較細的煤粉，輕易積存在排粉機出口的再循環(huán)風門處。由于此系統(tǒng)不經(jīng)常使用，在制粉系統(tǒng)停運時，從磨煤機熱風門漏過的熱風經(jīng)再循環(huán)門流向排粉機會引起該處積粉自燃。燃燒的焦塊掉入排粉機或磨煤機內(nèi)，就會引起爆炸。2.6粉倉漏風和系統(tǒng)漏風) k/ T7 j4 _* Pl2 Y # o6 Q電力聯(lián)盟 締造電力行業(yè)最具權(quán)威的技術(shù)交流平臺煤粉倉時鋼板焊接的倒方錐體結(jié)構(gòu)。因季節(jié)和制粉系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)溫度變化的影響，粉倉鋼板伸縮性大，與廠房混凝土框架的結(jié)合面存在漏風問題，致使粉倉經(jīng)常出現(xiàn)溫度高現(xiàn)象（200300）。/ A: S - H& U5 n- |締造電力行業(yè)最具權(quán)威的技術(shù)交流平臺|熱電|火電|核電|水電|標準|能源|節(jié)能2.7粗粉分離器內(nèi)堆積煤粉自燃粗粉分離器的細粉內(nèi)錐體下部和固定帽錐之間的環(huán)形縫隙有時被雜物堵塞而造成大量的積粉，此類原因引起的制粉系統(tǒng)爆炸也有多次。2.8 防爆門設計不合理由于老式防爆門面積小，結(jié)構(gòu)設計不合理，當制粉系統(tǒng)爆炸后，不利于爆炸氣流的導出，有的開口方向朝向近距離電纜，有時易導致事故擴大或造成設備的嚴重損壞和人身傷亡。* l8 : h# U電力聯(lián)盟 締造電力行業(yè)最具權(quán)威的技術(shù)交流平臺2.9運行人員操作不當 ) z n% m; l( E, : R! K) M1 EZ0 N+ f- s電力聯(lián)盟|熱電|火電|核電|水電|標準|能源|節(jié)能制粉系統(tǒng)運行過程中運行人員控制磨煤機出口風粉混合物的溫度不嚴，頻繁超溫。磨煤機的運行過程屬于變工況運行，此時若出口溫度控制不當，很輕易使溫度超過極限而導致煤粉爆炸。 8 u* j8 a& c! L4 w中國電力聯(lián)盟-電力論壇制粉系統(tǒng)運行時殘存的煤粉假如沒有抽凈就會