制粉系统优化试验措施

制粉系统优化试验措施（共8篇）

1.制粉系统优化试验措施 篇一

2012年锅炉制粉系统检修三项措施考试

单位职务姓名分数

1.锅炉检修将对制粉系统全面超标部件。检修时间短、工作量

大、交叉作业多、检修质量高，为保障制粉系统检修工作安全、优质、高效按时的完成，需编制三项措施。

2.建立统一的协调指挥系统，以为总指挥的工期控制体系，加强现场

组织协调，保证各项工作有序进行。全面掌握施工动态，做好施工过程中调度工作，定期召开，及时解决施工过程中出现的各种问题。及时编

制好，严格控制对工程进度进行动态管理，科学合理地安

排工序，保证工程。

3.明确工程进度控制的各分项负责人，规定其职责。对各分项目的施工进度进

行按时检查，对各分项目的施工进度负责。各小组长对本小组的施工进度负责。

将责任具体落实到及做到。

4.认真贯彻安全工作规程，检查、落实各项安全措施，确保5.严格执行设备检修工艺质量标准，对重大项目制定专项施工方案和技术措施，做到、、，保证检修质量。

6.严格按项目进行检修，做到

7.做好前期技术准备工作组织技术力量，编

制、、、、，以及其他的技术、质量管理制度。

8.检修组织负责人职责：加强现场组织协调，保证各项工作有序进行。全面掌握

施工动态，做好施工过程中、、和调度工作，定期

召开施工协调会，及时解决施工过程中出现的各种问题，及时向上级反映施工中

发现的重大缺陷、需协调解决的问题，并对安全措施布置检查监督,组织文明施

工，保证工程按期、安全、优质完成。

9.检修技术负责职责：进行施工技术交底，巡视检

查。根据设备的运行情况及检修项目制定安

全技术措施，组织检修用品、配件及材料，组织起重工具和专用工具,制定详细

施工计划表并资质实施，制定检修技术记录卡及场地布置方案，制定检修安全措

施和技术措施并进行交底。检修文件的记录、整理，并存档。

10.检修专职安全监察职责 ：方有关指示以及检修项目安全措施的执行情况，对现场的安全文明生产全面监督管理。负责组织项目部安全例会的召开。做好各种不安全因素的专题分析及综合分析，研究其发生的规律，开展反事故活动。对发生的人身及设备事故按“”的原则及时查明原因，制订防范措施。

11、起重、《电力建设安全规程》相关规定。

12、发生交叉作业，施工队伍之间必须清楚，确保万无一失

13、工作人员。

14、照明充分，对照明不够的局部作业区域加。

15、工器具准备充分，正确使用。

16、杜绝火源、施工中采取措施，完善措施。

17、正确办理工作票，措施，现场落实安全措施相符，危险点分析、预控到位。

18、严格执行《检修文件包》、严格、严格。

19、施工中及时清理现场、清除垃圾，现场的材料物品摆放，做到“”。

20.开工前必须办理

21.进入检修现场必须在高处作业必须使用防止落物伤人，采取可靠的安全措施。在高空改变作业位置时，安全带不能解除可采用双绳安全，或采取其他可靠的安全措施。工作人员的工作服必须符合安规要求。特种作业人员，如起重工、焊工、架子工、电工等必须。

22、从事、、、放射性物质等作业的人员必须是、、体检合格者方可上岗作业。

23、进入容器、箱内、坑井、管道内等工作，工作地点必须保持良好，严格办理开工手续，特别是在可能发生有害气体的情况下，工作人员不得少于3人，其中人在能看到或能听到工作人员的地方监护，监护人担任其他工作。

24.使用电动磨光机、切割机时，工作人员必须

25.使用工具前应进行检查，26 不准抡大锤，并注意周围情况。不熟悉电气工具和用具使用方法的工作人员使用。

28.使用电气工具和电动工具时应

29.在金属容器内应使用措施。

30.使用行灯时，必须符合31.用火焊时，要检查焊带，火焊用后要关好。在可能引起火灾的场所附近进行焊接工作时，必须备有必要的在焊接中将带有油迹的衣服、手套或其他沾有油脂的工具、物 品与氧气瓶软管及接头相接触。

32.起吊工具必须的安全荷重应大被起吊的实物重量。在起吊过程中，如发现绳扣不良或重物有倾倒的危险应。在起吊过程中只允许起重人员指挥。

33.拆除脚手架时，要按斜倒塌。应由有经验者担任监护。将工具及材料上下投掷，要用绳系牢后往下或往上吊送，以免 打伤下方工作人员或击毁脚手架。

33.闪点在℃以下的桶装易燃液体不得露天存放,必须少量存放时,在炎热季节应预防并采取措施。

34、备品、配件、材料验收合格方可使用，严禁使用备品、配件、材料。

35、严格执行《国投曲靖发电有限公司检修质量验收制度》，严格、严格。

36、.每天检查检修施工进度的执行情况，做好进度分析原因，采取纠正措施。

37.根据掌握的设备，材料供应状况，合理安排施工项目及施工工序，防止不合理的交叉造成的及。

38.重点抓好设备的检查、修理、更换安装的39.检修设备停运前应对设备进行，收集检修前的技术文件资料，掌握设备运行状况。

40.检修中发现设备重大缺陷，必须及时汇报并填写原因，提出处理意见和方案报领导确定施工方案。

41.提供齐全、准确的行工程验收。

42、技术人员深入现场，作好现场施工和工作，并及时解决施工中的问题。一般问题不过夜，重要问题要提出处理意见。

43、料斗与空心轴的间隙：推力端轴向小于mm，径向mm，中心偏差小于mm。料斗内部磨损严重或漏粉，进行挖补后内部应平整。

44、衬板磨损超过原厚度的%时须更换，出现裂纹时应更换。钢球磨损后直径为mm的不超过%，直径mm以下的必须更换。钢球直径按配比。紧固螺栓无裂纹、损扣等缺陷。

45、大小齿轮和裂纹现象。大小齿轮啮合面沿齿长及高度方向接触均不应小于%。大齿轮节圆上齿弦厚度磨损达mm时应翻身使用，已翻身使用的再磨损mm时应补焊或，小齿轮节圆上的齿弦厚度磨损达mm时应翻身使用，已翻身的再磨损3 mm时则。大小齿轮啮合的齿顶间隙为mm，两端测出的齿顶间隙差值不应大于0.15 mm。

46、齿轮啮合的齿顶间隙一般为mm，由两端测量之差一般不大于0.15 mm，新齿轮的齿侧间隙一般为mm，由两端测量之差不大于0.15 mm。

47、排粉机叶轮与风室无裂纹、、和严重磨损，磨损超过原厚度的时应更换。

48、排粉机主轴无裂纹、、腐蚀和磨损。主轴弯曲不大于mm/M,全长不大于0.1 mm。主轴轴颈圆度差不大于mm。

49、排粉机试运时间为小时。试运行中轴承垂直振动在mm以内,最大不超过mm。轴承水平振动一般为mm，最大不超过mm。轴承温度低于℃。风机运行正常，无异常噪声。各处密封严密，无漏油、漏风、漏水。

50、排粉机减速器箱体结合面用0.03 mm塞尺检查，塞进不超过总宽度的。各处不得漏油、漏水，油质合格，油位计显示准确。检查箱体，不得。

2.制粉系统优化试验措施 篇二

制粉系统是锅炉机组燃烧系统中的重要组成部分, 其性能直接关系到整个锅炉机组的运行性能。磨煤机的通风量对煤粉细度、磨煤机电耗、石子煤量、最大磨煤出力、系统各部件的磨损和粗粉分离器的循环倍率都有影响[1,2]。制粉系统通风量优化试验是制粉系统优化调整试验的主要内容之一, 其目的是通过对制粉系统通风量的优化来提高制粉系统的性能, 达到降低能耗、提高锅炉效率的试验目的, 提高机组的安全性与经济性。

1 设备概况和存在的主要问题

恒运电厂2×300 MW扩建工程#8、#9锅炉是东方锅炉 (集团) 股份有限公司生产的DG1025/18.2-Ⅱ4型亚临界参数、四角切圆燃烧、自然循环汽包炉。设计煤种为烟煤。锅炉采用冷一次风正压直吹式制粉系统, 每炉配5套ZGM-95N型中速辊式磨煤机 (4运1备) , 先后于2007年5月、2008年3月投运。

两台锅炉自投运以来, 一直存在一次风机电耗较大 (约占厂用电20%) 、磨煤机静环吹损较严重、煤粉细度偏小 (R90=11.9%) 等问题。电厂通过多次系统分析, 造成上述问题的原因主要有以下几方面:

(1) 由于设备制造、安装等原因, 一次风系统管道多处对接焊缝漏焊或未烧全焊, 致使一次风系统漏风较严重。

(2) 运行一次风压较高, 磨煤机冷热一次风调节门节流损失较严重。

(3) 运行一次风速较高, 平均处于35～39 m/s, 加快了静环磨损。

(4) 磨煤机出口分离器挡板开度偏小, 既造成了磨煤机通风阻力较大, 也使得煤粉细度偏小, 增加了磨煤机电耗。

(5) 密封风量偏大, 增加了制粉系统冷风掺入量。

2 系统通风量优化试验

针对一次风系统存在的漏风问题, 电厂利用大、小修的机会, 通过修前全面查漏, 对所有漏点均按照规范或图纸要求进行了补焊, 漏风问题得到了较彻底的解决。

对于直吹式制粉系统, 磨煤机入口风量、磨煤机出口压力、通风阻力等热控测点由于标定、堵塞、磨损等原因, 在机组正常运行中, 无法准确测量, 故上述测点对通风量优化试验指导意义较小。为寻求对通风量优化试验较有指导意义的测点, 经过长时间的现场测量数据与制粉系统干燥计算数据的比对, 最终选定了较为准确的一次风速和磨煤机入口风压作为试验控制关键点。

为保证试验期间机组运行安全, 通风量优化试验分成三个阶段进行, 两台炉共历时13天 (以下试验数据及分析以#8炉为例) 。

2.1 制粉系统密封风量优化试验

(1) 修改完善密封风机联锁方案:采用密封风机的压头 (风机出口母管与风机进口风管的差压) 测点来代替密封风母管风压作为密封风机运行中的报警或联锁保护。

(2) 修改完善磨煤机密封风差压低跳磨保护方案;修改完善各给煤机、磨煤机密封风分门随设备停运联锁关闭保护方案。

(3) 通过调节密封风机进口挡板开度降低密封风机压头;通过调节各密封风风门开度降低磨煤机密封风差压, 并观察效果。

密封风量调整试验后, A磨热风调整门关小7%, B磨热风调整门关小20%, C磨热风调整门关小13%, D磨热风调整门关小15%。从表1可以看出, 密封风风门开度调整后, 密封风机电流及密封风差压明显降低, 达到了减少制粉系统冷风掺入量, 降低密封风机电耗的试验目的。

3.2 单磨不同出力下的通风量优化试验

(1) 维持该磨煤机的出力分别为25

t/h、30 t/h、33 t/h不变, 分离器档板开度固定, 加载力固定, 降低磨煤机的通风量, 控制该磨出口一次风速在22～26 m/s左右, 磨煤机的其它运行参数按正常运行要求控制, 稳定运行1 h后在该工况下测量该磨的煤粉细度。各出力下的通风量参数统计见表2～表4。

(2) 维持该磨煤机出口一次风速在22～26

m/s不变, 加载力固定, 开大分离器档板开度, 磨煤机的其它运行参数按正常运行要求控制, 稳定运行1 h后在该工况下测量该磨的煤粉细度, 使煤粉细度增大至R90=20%。

煤粉管道内的一次风速过低, 不足以维持煤粉的悬浮, 导致煤粉在管内沉积, 堵塞管道。严重时会引起自燃着火。最低允许值一般为18 m/s[3,4]。流速过高则不经济, 且磨损管道、降低煤粉浓度影响着火稳定, 一般不宜超过27 m/s[5]。从表2～表4中的试验数据可以看出, 各一次风管一次风速基本在22 ～26 m/s。在一次风速的临界值以内, 所以不会出现上述问题, 解决了磨煤机静环吹损较严重、煤粉细度偏小的问题。

2.3 四台磨整体验证性试验

根据机组负荷和制粉系统出力情况, 通过调整一次风母管风压, 尽量开大运行磨煤机热风挡板, 关小运行磨煤机冷风挡板, 达到相应的风速值和磨煤机入口一次风压值, 对锅炉燃烧进行整体验证性试验。

从表5中的数据可以看出, 经过优化调整后, 炉一次风母管压头下降约2 kPa, 风机电流减少45 A左右, 各一次风管一次风速基本在22 ～26 m/s, 各运行磨煤机热风挡板尽量开大, 热风母管压头与磨煤机入口压头的节流压降至1.3 kPa左右。试运行10天, 未发生堵磨、堵管、石子煤增多等现象。由于制粉系统冷风掺入量减少, 流经空预器有组织的热风量相对增加, 锅炉排烟温度下降5℃, 飞灰可燃物有轻微增加。

3 优化后效果

(1) 运行一次风机电流减少45 A左右, 运行磨煤机电流增加1.5 A左右, 换算成电功率约减少384.3 kW, 按年运行6 000 h计算, 则节能2 305 800 kW·h。

(2) 运行密封风机电流减少26 A左右, 换算成电功率约减少14.5 kW, 按年运行6 000 h计算, 则节能87 000 kW·h。运行密封风机进口调节挡板开度关小至20%左右 (见表1) , 节流损失较大, 条件合适时可考虑节能改造。

(3) 锅炉排烟温度下降5℃, 飞灰可燃物轻微增加, 锅炉效率增加0.2%。

(4) 流速是影响设备磨损速度的重要因素。各一次风管一次风速从35～39 m/s降至22～26 m/s左右, 必将减小磨煤机静环磨损速度。

4 结论及建议

(1) 直吹式制粉系统通风量优化试验通过一次风速和磨煤机入口风压作为试验控制的关键点, 可以较直接准确的完成试验任务。

(2) 直吹式制粉系统通风量优化试验可以较好解决一次风机电耗较大、磨煤机静环吹损较严重、煤粉细度偏小等问题, 降低能耗, 提高锅炉效率, 经济效益显著。

参考文献

[1]孟繁兵, 齐贵田, 孙文选.中速磨煤机制粉系统的优化[J].黑龙江电力, 2009.

[2]郑占国, 安荣芝, 刘永刚.中储式制粉系统优化分析[J].河北电力技术, 2002.

[3]黄新元.电站锅炉运行与燃烧调整[M].北京:中国电力出版社, 2007.

[4]容銮恩, 袁镇福, 刘志敏, 田子平, 等.电站锅炉原理[M].北京:中国电力出版社, 2002.

3.制粉系统优化试验措施 篇三

【关键词】300MW亚临界机组；制粉机；风量；经济性

一、制粉系统的主要设备

在锅炉负荷变化中，经济性较好的是中高速的磨煤机，其转速一般在60r/min至300r/min之间。优点主要是占地少、质量轻、投资小、噪声小、电耗低、制粉系统简单等。因此广泛的应用在很多大容量地机组中，一般采用直吹式的制粉系统。

（一）电子重力皮带式给煤机。当原煤通过落煤管和煤闸门送入煤机时，煤闸门开启给煤机提供煤的时候，主动轮转速是由电池滑块位置决定的。若是实际给煤量不符合燃烧系统的给煤量的时候，电池滑块就会产生移动，改变皮带的转速，使实际给煤量和系统的给煤量相同。主动轮和称重模块质量分别发出转速信号和出煤量信号，将转速信号和出煤量信号相乘，就会得出给煤信号。进而就可以确定转速。

（二）磨煤机。电动机带动磨盘旋转，磨棍也在磨盘上围绕着绕固定轴滚动，正是因为磨盘与磨棍之间的相互运动，把煤进行挤压和研磨，进而被粉碎。在磨盘的上方空间内进行煤的干燥作用，因为这个磨盘对原煤的水分变化非常敏感，只有先让煤进行干燥作用，才能保证磨盘的研磨质量不会改变。并且，如果在研磨原煤的过程中，没有对原煤进行筛选，就会有较大的煤容易卡在磨煤机的闸板门。给磨煤机的安全造成隐患。

二、直吹式制粉系统的调整

（一）煤粉量的调整。锅炉蒸发量直接影响了直吹式制粉系统的出力大小，所以，若是锅炉的蒸发量有较大的波动的时候，就需要停止或者启动一套制粉系统。而在启动或者停止制粉系统的过程中，也必须考虑到燃烧工况是否合理。而如果锅炉的蒸发量并没有较大的变化时，就可以直接的调节制粉系统的出力大小情况来进行调节。即，锅炉的蒸发量有所增加的时候，就可以大开风门，或者提高风压，增加研磨机的通风量。进行对磨煤机的缓冲调节。并且再通过增加磨煤机的给煤量，在进行第二次的通风量调节。当然，若是锅炉的蒸发量有所减少的时候，就需要通过降低通风量的方式对磨煤机进行缓冲调节，使其达到正常的指标。

（二）燃烧的运行调整。建立良好的炉内动力工况，以及风与粉能够均匀的混合，还有燃烧正常，都是需要让磨煤机保持适当的风率与风速。如果一次风的出口速度过高，会导致推迟着火，空预器漏风等情况的产生，反之，若是风的出口速度太低，就会烧坏喷风口。并且形成煤粉沉积和堆砌。而二次风量如果没有在合适的范围之内，也会降低火焰的稳定性，以及破坏锅炉的正常动力工况。并且两次给风的风率差异不宜过大，否者对燃料的充分燃烧十分不利。必须保证火焰的扩散能够稳定而快速。就需要稳定风压。判断运行中的风速和风量是否标准的方法：1、燃烧的稳定性，锅炉温度的合理性，以及过热气温的影响；2、对经济指标进行比较，即查看机械未充分燃烧造成的损失和排烟损失的量的大小。另外，负荷调整有一定的滞后性。对负荷进行增加的时候，会降低气压，燃烧增强，就需要注意受热面的温度是否超量，而减负荷的时候则与此完全相反，可以事先通过对减温水和燃烧器进行调整和控制。启动制粉系统的时候，给煤量增加，负荷会突然间提升，所以必须在运行时降低气压；而在关闭制粉系统的时候，其他还在运行的磨煤机的负荷也会因此而增大，并且气压会下降。因此，也需要预先对需要关闭的制粉系统进行一点点的减少其负荷量的关闭方式，而不是突然關闭。才能以此提高气压，弥补负荷下跌。

（三）燃烧器的运行方式。不仅是配风工况可以影响燃烧工况，燃烧器的负荷也是影响燃烧工况的重要因素之一。只有对燃烧器的负荷尽量的分配对称、分配均匀。意思就是使燃烧器的风量和给粉量相同。这样就可以避免火焰偏斜，使火焰一直保持在中心的位置。但在实际的操作中，并不能做到对燃烧器的负荷分配对称和均匀。在加上制造、结构、安装以及布置方式都不尽相同，燃烧器的性能也不能做到完全相同，对负荷的适应性也不一样，就会造成火焰分布、气温、结渣甚至适应性等结果都不一样。当锅炉在高负荷运行的时候，锅炉的热量太高，燃烧就会比较稳定，但也会产生气温高以及容易结渣等问题。所以高负荷的时候就应该注意保持气温的稳定，并且避免结渣的情况发生，而当锅炉在低负荷运行的时候没有锅炉的温度不够，就容易发生火焰的熄灭的情况，然后再考虑经济指标。可以减小锅炉的负压值以避免灭火情况的发生，另外，需要注意燃烧两和风量的调整必须均匀，切忌出现较大的落差和波动。在进行调整的时候，除了燃烧的稳定性和锅炉的温度分布情况，以及燃烧的经济型之外，还应该注意燃烧物的均衡，以及锅炉两侧的温度差和含盐度的均衡。

（四）隔层运行。在实际操作中一定要防止和避免隔层运行，但在此值得注意的是，断煤、保护动作以及检修等诸多因素均可能导致制粉系统发生隔层运行。所以针对于停运检修而言应当尽量确保在高负荷情况下进行，其原因是由于炉内温度较高，煤粉着火的几率相对较大，隔层燃烧的影响相对较小。由于导致制粉系统隔层运行的因素较多，所以在对低负荷燃烧进行调整时需要根据以下原则进行：（1）如果燃烧较为良好，可立即进行备用制粉系统。（2）将辅助风挡板关小，降低隔层燃烧器的冷风量。若是磨煤机风门关闭后漏风情况依然相对严重，则需要将隔绝门同时关闭。（3）尽可能提升煤粉浓度，便于着火，同时加大单层运行制粉系统。（4）当处于低负荷运行时，降低和避免燃烧有扰动的操作。

三、结语

在直吹式的制粉系统中，磨煤机的出力情况和锅炉运行负荷都有直接的关系。在实际的生产过程中，由于要考虑到经济因素，但目前制粉机的运行与消耗明显较大，并不具有经济性，从而降低了其生产经济效益。本文从制粉机制粉系统风量调节角度考虑，通过一、二次风量调整，使煤炉在运行过程中的负荷产生变化，进而导致煤粉浓度变化，根据以上因素，能够对制粉机的经济运行效能进行改进，从而实现经济效益的提高。

参考文献

[1]胡珺.300MW亚临界机组制粉系统在运行中的燃烧调整[J].电力设备，2004，10：72-74.

[2]孙式国.超超临界1000MW机组运行调试关键技术研究[D].山东大学，2009.

[3]武志飞.超（超）临界锅炉燃烧系统设计选型与运行优化[D].河北联合大学，2012.

[4]刘钊.云南复杂煤质对火电厂生产运行的影响研究[D].昆明理工大学，2014.

4.制粉系统优化试验措施 篇四

为防止制粉系统爆炸和煤尘爆炸事故的发生，应严格执行《火电厂煤粉锅炉燃烧室防爆规程》(DL-435-91)、《电业安全工作规定》（等有关要求以及其它有关规定，并重点要求如下： 1 日常管理，1.1制定防止制粉系统爆炸和煤尘爆炸事故的措施，并认真组织实施。1.1 加强运行管理，严格执行《运行操作规程》，作好事故预想。1.2 加强燃用煤种的煤质分析和配煤管理。

1.3 严格按照《电力设备典型消防规程》（DL5027-1993）的要求，消防设备配备齐全，定期试验合格，值班人员懂得灭火常识。

1.4加强缺陷管理，及时消除制粉系统漏点，并将漏粉清理。

1.5严格按照我厂《文明生产管理办法》定期清理制粉系统、输煤系统及有积煤粉部位的积粉，不留死角。

1.6加强考核管理，杜绝各级、各类人员职责不到位。2 运行管理方面 2.1防止制粉系统爆炸

2.1.1输煤运行严把原煤质量，防止混入油类、木材、爆炸物等。

2.1.2运行中的制粉系统磨煤机出口温度应保持在100-120℃，发现不正常升高时应分析原因及时进行调整，调整降不下来，且保护未动，应手动紧急停止磨煤机运行，发现低于70℃以下，应及时调整，防止煤粉管堵塞。2.1.3制定防止给煤机断煤的措施。

2.1.4运行操作中，特别是在磨煤机启动暖磨和停止过程中，吹扫抽粉应严格按规程的规定来进行。

2.1.5加强对锁气器的巡检工作。

2.1.6输煤系统要加强三块的管理，保证三块不进入磨煤机。加钢球时应在磨煤机稳定运行时进行。

2.1.7启动制粉系统前，要保护、传动、连锁试验正常，且正常投入。2.1.8定期对煤粉细度进行测量，保证合理细度。

2.1.9制粉系统发生停运后，应关闭热风门，开大冷风门，经充分吹扫后再关闭。

热力和机械部分）2.1.10重新启磨前应进行冷风吹扫；启磨前和停磨后都应按运行规程要求开启。蒸汽消防门通汽消防，防止磨内积粉自燃。

2.1.11磨煤机、煤闸板要按规定定期进行切换运行，防止因长期停运导致原煤仓积煤自燃。

2.1.12完善磨煤机蒸汽消防系统，确保可靠备用。2.2防止粉尘爆炸

2.2.1加强制粉系统及输煤系统巡回检查，发现泄漏点及时通知设备人员处理。3 设备管理方面 3.1从设计上消除事故隐患

3.1.1设计或改造制粉系统时，要尽量减少制粉系统的水平管段和死弯地方，内壁光滑无积粉死角，并且有一定的抗爆能力。

3.1.2制粉系统附近应配有消防设施，并有专用的灭火器材，随时保持消防水源充足，水压符合要求。消防灭火设施保持完好，按期进行试验。

3.1.3制粉系统的热风门必须设计成可以确保严密关闭的阀门或挡板，直吹式制粉系统应在磨煤机出口配有快速关断阀。

3.1.4热风道与制粉系统连接部位及制粉系统入口风箱的连接，应达到防爆规程规定的抗爆强度。3.2设备维护工作

3.2.1每次大小修应对灭火装置进行检修。

3.2.2要加强检查热风道与制粉系统连接部位及伸缩节的强度问题，发现问题及时处理。

3.2.3定期对制粉系统中可能存在积粉的设备及管道进行检查，并及时处理及改进，防止积粉的产生。

3.2.4制粉设备及管道磨损后检修中，应采用挖补钢板全焊接工艺措施；严禁采用贴补方法，以防止夹层积粉自燃。

3.2.5制定及时清除煤中雷管等外来火源的措施，并认真贯彻执行。

3.2.6消除制粉系统的粉尘泄漏点，降低环境粉尘浓度，大量放粉和清理煤粉时要杜绝明火，防止煤尘爆炸。

5.煤粉锅炉制粉系统爆炸分析和措施 篇五

1 事故经过

2014 年02 月10 日, 2# 炉运行过程中炉膛温度过高, 汽温较高, 减温水全部开足仍不能满足负荷需求, 怀疑炉膛内结焦。12:00开始减负荷运行, 期间粉仓温度最高85℃。当天入炉煤为发热量5436 大卡, 挥发份31.73%的中煤煤质。其它运行锅炉的减温水量也有明显的上升, 分场要求输煤中班开始入炉煤与库存的淮矿的低挥发份煤种1:1 搭配入炉。同时通知锅炉运行中班在供热允许情况下继续减负荷运行, 以降低炉膛温度, 同时停运制粉系统降粉。18:45, 副司炉开始停运制粉系统的操作, 停给煤机, 关闭磨煤机入口热风门, 开启磨煤机入口冷风门, 同时关小乏气风门由75%至50%, 保持磨煤机出口温度在60℃左右用冷风抽粉, 当天磨煤机再循环风门处于关闭状态但该风门一直有泄漏, 未进行操作。在开启给煤机盖板副司炉时发现落煤管内有零星火星吸入磨煤机内。即报告司炉及班长, 班长检查后决定制粉系统停运后冲水处理。18:50 左右, 制粉系统发生爆炸, 磨煤机、排粉机跳闸报警, 即复位磨煤机、排粉机开关, 调整炉膛负压, 保持燃烧稳定, 汇报值长及分场、公司领导后, 停运该炉。

经仔细检查, 此次事故造成较大范围的设备损坏: (1) 制粉系统所有防爆门损坏; (2) 乏气风管7 米层处伸缩节变形损坏; (3) 乏气风门、磨煤机再循环风门碎裂; (4) 排粉机进口∮720 管道S弯从伸缩节至进口短管法兰处断裂; (5) 排粉机机壳、集流器碎裂损坏; (6) 排粉机主轴、叶轮变形; (7) 排粉机轴承箱电机侧端盖损坏, 轴承箱无法使用; (8) 排粉机出口风箱变形, 无法使用; (9) 排粉机电机损坏; (10) 磨油泵控制箱损坏; (11) 锅炉房零米层窗户玻璃大面积损坏; (12) 事故现场周围管道保温较大范围损坏。

2 处理过程

在抢修过程中再次检查系统内部相关情况, 查找事故原因。检查磨煤机出口温度热电偶, 无磨损, 校验出口温度正确。更换粗、细粉分离器所有防爆门, 打开粗、细粉分离器人孔门进去检查, 内部非常干净, 无过火痕迹, 粗粉分离器折向挡板上有平时运行时附着粘上的塑料纸, 无着过火的痕迹。粉仓防爆门完好, 细粉下粉锁气器、粗粉23 米层回粉管锁气器完好, 未翻帽。细粉分离器细筛子上还存有一定量的木屑, 无过火痕迹。割开排粉机出口风箱, 发现三次风管水平段内有过火煤粉残留, 11 日, 内部还有零星火星, 在至炉膛垂直弯头处割孔, 用压缩空气反吹, 把内部清理干净。在重新制作风箱时在风箱上朝西南增加防爆门一只, 原来未设置。排粉机进口∮720管道S弯从伸缩节至进口短管法兰处断裂, 检查该伸缩节上半部完好, 但下半部因损坏严重, 不能判断运行过程中是否完好。在恢复过程中, 取消了该伸缩节, 用直管代替, 因为该伸缩节位于斜管处, 极易磨损积粉自燃, 而且此管道在7 米、13 米、23 米层垂直段均设置有伸缩节, 完全有膨胀余量。磨煤机进口热风管道割孔检查, 磨煤机热风门处无积粉及过火痕迹, 磨煤机混合风门后有少量煤块及钢球, 有过火痕迹。因为此处为一死角, 在运行时给煤机落煤及添加钢球过程中会有少量煤块及钢球溅到此处, 而热风压力无法带出。磨煤机进出口打开检查, 无积粉及过火痕迹, 因此次事故磨煤机非正常停运, 磨煤机内部存有一定量的煤粉未能抽净, 进入磨煤机内部检查, 无煤气味道, 无过火痕迹, 为防止钢球下面的煤粉死灰复燃, 用大量的水对磨煤机内部进行冲洗。

3 事故结论

根据事故现场现象以及处理过程中的各项检查, 可以判断确定此次事故的爆炸点在排粉机进口。因为在此处爆炸所产生的创伤面是最大的。在23 米层以上段及磨煤机进出口处, 根据检查现象, 所产生的气流冲击波相对较小。确定排粉机进口伸缩节磨损, 导流套内积粉自燃, 在停运制粉系统过程中, 给煤机停运盖板开启, 此时大量的氧气及高浓度的煤粉进入整个制粉系统, 到达排粉机进口碰到火星, 达到爆炸条件, 引起爆炸。在停运制粉系统过程中运行人员发现的磨煤机进口的零星火星为排粉机再循环管带出的。现其它锅炉, 1# 炉此处无伸缩节, 5# 炉在垂直段, 3#、4# 炉在同样位置设有伸缩节, 锅炉分场将择机把3#、4# 炉的该伸缩节取消。此次事故燃煤发热量、挥发份过高也是一定的原因, 锅炉分场在以后的生产过程中将更加严格的根据煤质化验报告单进行入炉煤的搭配, 确保安全。此次事故为严重的设备损坏事故, 造成大范围的设备损坏以及五天的低压力供热, 造成了较为严重的经济损失。

4 整改措施

4.1 取消排粉机进口∮720 管道S弯处伸缩节, 用直管代替。因为该伸缩节位于斜管处, 极易磨损积粉自燃, 而且此管道在7 米、13米、23 米层垂直段均设置有伸缩节, 完全有膨胀余量。现其它锅炉, 1# 炉此处无伸缩节, 5# 炉在垂直段, 3#、4# 炉在同样位置设有伸缩节, 锅炉分场将择机把3#、4# 炉的该伸缩节取消;

4.2 排粉机出口风箱增设防爆门一只, 原来未设置;

4.3 在以后的生产过程中将更加严格的根据煤质化验报告单进行入炉煤的搭配, 确保安全。如遇到高发热量、高挥发份煤种提前通知锅炉运行班, 及时做好运行调整, 分场并根据煤质情况及时调整煤粉细度;

4.4 锅炉运行在制粉系统运行过程中磨煤机进口发现火星时, 保持给煤机运行, 打开给煤机盖板, 用工业水冲洗。火星熄灭后, 缓慢减少给煤量, 制粉系统积粉抽净后, 汇报分场, 打开检查;

4.5 锅炉运行每次停运制粉系统必须将系统积粉抽净, 抽粉时保持磨煤机出口温度不得超过75℃.同时启动制粉系统前对整个系统检查, 主要为磨煤机进口、木块分离器检查门打开、木屑分离器筛子打开, 检查是否有煤气味道, 确认无煤粉自燃现象;

4.6 平时制粉系统运行时, 根据煤质情况及制粉出力合理调整磨煤机再循环门开度, 但不得低于5%, 保持系统合理负压及磨煤机出口温度不得超过75℃;

4.7 锅炉停运一周, 打开粗、细分离器人孔门, 检查内部积粉情况, 进行清理;

4.8 加强巡回检查, 发现制粉系统漏风、防爆门缺陷等及时消除;

4.9 执行定期降粉制度, 如遇粉仓温度高增加降粉频率;

4.10 定期校验磨煤机出口温度、粉仓温度, 确保其准确性。

摘要：本文具体介绍了无锡能达热电有限公司2号锅炉制粉系统爆炸原因分析, 并针对此次事故提出整改措施。

关键词：锅炉,制粉,爆炸排风机,伸缩节

参考文献

[1]《锅炉运行规程》无锡能达热电有限公司, 2008.

6.制粉系统优化试验措施 篇六

关键词：正交试验设计；燃烧系统；CFD

中图分类号：U461.8 文献标志码：A 文章编号：1005-2550（2011）03-0026-04

The Application of Orthogonal Experiment Design in Simulation and

Optimization for Diesel Engine Combustion System Parameters

YU Hong-feng

（Dongfeng Commercial Vehicle Technical Center of DFL，Wuhan 430056，China）

Abstract：This paper attempted to use orthogonal experimental design in FIRE of CFD simulation.We chose bowl aperture ratio，re-entrant ratio，bowl rim radius，injector spray cone angle and swirl ratio to stand for key parameters of fuel，air and chamber of diesel engine combustion system，and made three level orthogonal experiment for simulation.The simulation result is analyzed by Analysis of Variance.The influencing regularity of the combustion system parameters has been achieved about engine power and emission，and the relative optimal combination of combustion system parameter combination was found out.

Key words：orthogonal experimental design；combustion system；CFD

柴油机功率大、性能优、经济性好，并越来越广泛地应用于道路车辆中。但随着世界范围内的能源短缺和环境污染，排放法规不断加严，各种解决排放问题的技术措施尤其是后处理技术不断应用于柴油机，如果能从排放物产生的源头即燃烧过程解决污染物的生成，将会减轻后处理系统的负担以及其他技术综合应用的复杂性。

柴油机燃烧系统的优化匹配过程是相当复杂且费时费力的过程。随着CFD技术越来越成熟地应用于发动机开发过程中，采用多维模型来模拟发动机燃烧过程得到广泛重视。通过模拟计算来减少发动机开发过程中试制、试验的费用和周期，是解决柴油机燃烧系统开发的一个途径。

柴油机燃烧过程的优劣由组成燃烧系统的油、气、室三个方面相互配合的好坏程度决定。因此，提取油、气、室三者的关键参数，分析其对柴油机性能的影响程度，为燃烧系统优化提供指导依据。

本文的研究目的是探索利用仿真软件工具，采用正交试验设计方法，在原机燃烧系统的基础上寻找影响发动机性能的关键参数，以期进一步优化燃烧系统，在保持原机动力性水平的基础上降低颗粒水平。

1 原机CFD仿真模型及校验

本文采用AVL Fire软件建立燃烧系统的仿真模型，通过实测示功图完成对模型标定后，固化喷雾、燃烧模型参数，仅对燃烧系统的几何和非几何参数进行调整，寻找影响发动机性能的关键参数。

AVL Fire软件的ESE－Diesel模块，可以方便快捷地建立不带气道的部分模型，仅用一个扇区对喷雾和燃烧进行模拟计算。燃烧室基本型线的网格如图1所示。网格在TDC和BDC时分别包含86 000和275 000个单元。扇区大小的选择是根据一个喷油孔定位于该区域确定的。

ESE模型计算区间为进气门关闭时刻（IVC）至排气门开启时刻（EVO）。模拟计算选择发动机额定功率点进行，发动机基本参数如表１所示。计算边界条件设置采用AVL推荐数值，初始条件采用发动机示功图数据，喷油参数采用喷油规律实测值。

燃烧模型选用涡破碎模型（EBU），喷雾模型选用WAVE模型，NOx排放模型采用理论较为成熟的Zeldovich原理计算NOx的浓度，Soot模型采用Kennedy_Hiroyasu_Magnussen模型。对于模型参数的调整，当前的主要手段是将计算缸压曲线与经过滤波处理后的实测示功图数据相比较，使其落入实测示功图±５％范围内。经过模型参数的联调，将相对较优的参数组合计算结果与试验数据对比，如图２所示。

2 试验设计

本文的研究背景是国III 发动机排放升级，在SCR技术路线过程中需要尽可能降低机内颗粒排放。因此，除了燃油喷射参数重新予以标定外，燃烧室若能相应得到改善，将进一步提高机内降颗粒的潜力。除燃烧室型线参数、喷油器流量/喷射夹角等一些参数能够改动外，发动机整机结构，如气道形状及爆压限值都保持现阶段水平。

2．１ 参数选择

根据对燃烧室型线参数以及相关参数对于燃烧室内气体流动和燃烧过程的理解，选择Aa（口径比D/B）、Bb（缩口比d/D）、Cc（缩口半径r）、Dd（喷射锥角θ）、Ee（涡流比Ω）等五个关键参数做为考查对象。如图3所示。

口径比（D/B）：燃烧室凹坑直径与缸径之比。因发动机压缩比保持不动，燃烧室深度h不可以任意变动，即径深比被限制在一定范围内，所以口径比决定了燃烧室的基本形状。

缩口比（d/D）：缩口直径与燃烧室凹坑直径之比。从欧II开始，为了加强燃烧室内的空气运动，燃烧室形状基本上都带有一定的缩口度，以保证上止点后燃烧室内也能保持一定的空气旋流，促进油气的充分混合。随着燃油喷射压力的提升，对燃烧室内旋流运动的要求有所弱化，但保持一定的旋流运动对于降低颗粒物排放还是有帮助的。

缩口半径（r）:缩口处的圆角半径不仅影响缩口处挤流和逆挤流的气流运动方向，半径太小会导致燃烧室边缘龟裂。

喷射锥角（θ）：除喷射夹角和喷孔直径，燃油喷射系统影响燃烧过程的大多数参数（如轨压、定时、预后喷控制策略等）可以通过标定加以优化。而喷孔直径直接决定着喷油器的流量范围，因而间接影响着喷油持续期以及喷油定时的控制。为了避免由此带来的一系列的影响因素，在燃烧系统关键参数初选的过程中，仅选择喷射夹角，它影响着燃烧室内的油气分布状况。

涡流比（Ω）：尽管当前发动机缸盖气道不做改动，但为了解气道涡流水平对性能的影响程度仍然将其列入考查对象，以期指导将来的气道改进设计工作。

2．2 正交方案选择

为了尽量减少试验设计进行仿真运算的次数，同时保证评价不同参数影响的精确度，选择正交试验设计方法。其试验范围内具有“均匀分散、整齐可比”的特性，适合水平数不太多（一般≤５）的多因素试验。

原机燃烧室在开发过程中已经做了大量细致的优化工作，将原机的上述五参数值定义为中间水平，根据经验在其基础上做上下浮动的微调，每个参数确定三个水平，因此选择L18（37）正交设计表设计本次试验方案（即计算方案）。

根据正交设计表完成的燃烧室型线设计如图4所示。

2．３ 试验方案计算

根据正交表设计的燃烧室型线，用ESE-Diesel分别建立18个燃烧室型线的计算网格，网格划分策略保持与原机计算网格划分策略相同，避免因网格划分上的差异影响计算结果的对比。

计算工况采用发动机额定功率点。求解器直接采用原机功率点的求解器文件，仅将初始条件中的涡流强度设置和喷雾模型参数设置中的喷射夹角按照每种燃烧室对应的计算方案修改即可。

３ 结果分析

３．1 数据整理

从仿真结果中提取代表发动机动力性水平的平均指示压力（IMEP）、代表NO排放水平的平均NO质量分数、代表Soot排放水平的平均Soot质量分数等三个指标进行分析。为了与原机仿真结果对比方便，将试验方案计算结果的相应指标与原机计算结果的比值做为无量纲量，数据整理结果见表2。

３．2 试验结果分析

根据正交表及数据结果，将各因素所在列中相同水平所对应的指标值求和，得到I 、II、III值，并计算该因素极差，以确定因素的主次顺序。仿真结果分析见表3。

根据对IMEP指标望大性，NO、Soot指标望小性的要求，从表3可以分别得到五个参数的重要度排列及水平配比的关系（参数排列按照对该指标影响大小的顺序排，下标是该参数应选择的水平值）：

IMEP：Aa3Bb2Dd2Ee2Cc2

NO:Aa1Bb1Ee1Dd1Cc1

Soot: Aa3Dd2Ee3Bb2Cc1

从上述组合中可以看出，口径比是影响性能的一个非常重要的参数，对于当前发动机高压喷射的特性，对于IMEP和Soot两个指标，都有加大燃烧室直径的要求，尽量避免燃油碰壁。缩口处的圆角半径的大小对发动机性能影响程度最小。因此，型线设计时仅需要考虑其对活塞边缘热应力的影响。

由于NOx－PM的trade-off关系，可以看出许多参数对二者影响的方向不同。对于机内降颗粒的要求，有增加缸内涡流比，促进油气混合的要求，而对于NO来说，涡流比的增加，势必造成燃烧温度的升高。因此，出现翘翘板关系的两个指标在考虑参数选择时，应该设置优先级或权重系数，综合考虑参数对二者的影响。

根据项目背景主要针对燃烧室型线做进一步优化设计，以期降低缸内颗粒物排放。从Aa、Bb、Cc影响程度和水平取值分析，当前燃烧室除口径比有增大的要求外，缩口比和缩口处的圆角半径均可以保持不变。因此，燃烧室会变的扁平一些。选配喷油器时，喷射夹角也需要相应增大。

３．３ 显著性检验

数据的直观分析不能找出哪些参数对指标有显著影响，利用方差分析可解决这一问题，计算结果见表4。

找最佳组合时，对于显著因子应该选择其最好的水平，因为其水平变化会造成对指标的显著影响。

方差分析表明，参数Aa（口径比）和Bb（缩口比）对三个指标都有显著的影响。因此，在不改变气道涡流比的情况下，对于燃烧室优化要求与3.2结论相同。

４ 结论

本文尝试采用正交试验设计方法在柴油机燃烧系统参数优化仿真计算中的应用。在CFD仿真计算中采用正交试验设计方法减少了计算次数，得到了燃烧室改进方向，为燃烧室的优化设计提供了指导依据。

分析结果表明，为降低研究对象发动机机内颗粒物排放，需要增大燃烧室凹坑直径。

参考文献：

［1］ 茆诗松，周纪芗，陈颖.试验设计［M］.北京：中国统计出版社，2004

7.制粉系统优化试验措施 篇七

关键词：膜下滴灌；系统运行；措施

中图分类号：S275.6 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2014）-02-62-1

1 山西省膜下滴灌系统的主要特点

1.1 系统组成

山西省2013年的大田作物膜下滴灌系统主要结构模式为：机井-首部枢纽-主干管-分干管-支管（-辅管）-单翼迷宫式毛管。首部枢纽由潜水电泵、离心+筛网（120目）过滤器、100～150升施肥罐组成。干管采用PVC-U管材，主要的管径规格为DN110或DN125，支管为DN63-90的纳米PE管，辅管为32PE管，毛管采用DN16单翼迷宫式滴灌带，流量为1.38～2.1升/小时。管网采用“鱼骨式”布设，干管、支管、毛管依次相互垂直。为方便田间管理与运行操作和调节各滴灌带进口压力，达到滴头滴水均匀，大多数地块，在每条支管上增设了与之平行的数条辅管。毛管按一管两行铺设于两行窄行作物中间，间距为1～1.2米，单侧铺设长度60米左右。

1.2 系统特点

山西省2013年的大田作物膜下滴灌系统，属低压滴灌系统，是目前农区推广的主要模式。水源通过水泵加压进入滴灌系统首部，过滤后输送到地表的支管、辅管、毛管，由毛管上部的出水孔流出，均匀灌溉作物根部土壤，供作物吸收。可通过首部施肥罐，将肥料随水滴入。滴灌系统需要电力条件，项目区一次性亩投入1000元左右，投入较高。但首部、干管等使用期长，均摊价格低。滴灌系统适应范围广，灌溉质量高，灌溉均匀，管理方便，故障率低，容易控制，其对整地质量要求不高，节水增产效果明显。

2 滴灌系统运行管理主要措施

2.1首部设备

春季播种完成时，及时做好灌溉的准备工作。首先，将系统首部设备和材料重新组装连接，仔细检查水泵、过滤器、施肥罐等设备及配套的连接件安装是否正确。其次，对已安装好的首部设备进行冲洗。秋季作物收获后，彻底清洗首部设备。将所有阀门打开，把水排放干净。对于压力表、排气阀等易损易拆卸的配件，分拆下来妥善包装保存，以备下一年生产季节使用。

2.1.1 水泵 水泵运行时，不要频繁进行开启、关闭的操作，否则会缩短水泵的工作年限。所以，运行中应考虑各轮灌组流量基本均衡，使水泵达到一个较好的工作状况。水泵开启后，应使其运转3～5分钟，检查系统压力是否正常，当压力表针不再上下摆动，无噪音时，可视为正常，过滤器可进入工作状态。

2.1.2 过滤器 过滤器的使用和运行中，必须定期检查离心过滤器的集砂罐，经常打开罐体下部的冷门进行排砂，避免罐体中沉积的砂粒过多，这样不但影响离心过滤器，不能正常工作，而且容易造成沉积的泥沙再次被带入管道中，进而流入滴灌带中，造成滴头的堵塞，影响滴水均匀性。

注意观察过滤器上的压力表，当网式过滤器前后压力差超过原压差0.02兆帕时，立即进行过滤器的清洗。

过滤器的清洗方法：首先将网芯从过滤器中抽出，用软毛刷刷净，再用清水冲洗，注意网芯两端保护密封圈的清洗。当过滤器的网芯内外都冲洗清净后，再将过滤器罐体内的杂物用清水冲净，由排砂口排出。最后按原样安装好，重新装入过滤器。特别要注意，过滤器的不锈钢网一般很薄，在冲洗和拆装的过程中不得损坏，一旦发现破损，就应立即更换，严禁网芯破损使用。

2.1.3 施肥装置 选择可溶性肥料（农药）。首先打开施肥罐上部盖，将所需滴施的肥料（农药）缓慢倒入施肥罐中，肥料注入量不得超过罐容积的2/3；然后打开进水阀门进水，至罐容量的1/2后关闭进水阀门，拧紧施肥罐上盖。待罐中肥料（农药）溶解后，先开启施肥罐出水阀门，再打开进水阀门，然后缓慢关闭进出水阀门间的闸阀，使前后压力表差保持在0.05兆帕左右，罐中肥料（农药）将在压力差的作用下带入滴灌系统管网中，随水滴入作物根部。在每个轮灌小区滴水1/3时间后方可滴肥，滴肥时间约20～40分钟左右，在轮灌组滴水结束前1小时停止施肥。

一个轮灌小区滴完水，打开下一个轮灌区，先关毕进水阀门，后关毕出水阀门，将施肥罐罐底球阀打开，将水排至罐容量的1/2后停止，再进行下一轮灌组施肥（农药）。

2.2 管网的运行管理

系统的管网使用中，要经常对地面管网进行巡查，检查管网的运行情况，如果有漏水或滴灌带脱离的现象要立即处理。注意要遵循先开后关原则，即先开启漏水处邻近处的球阀，再关闭漏水处的球阀进行处理，以免系统压力突然增加，产生爆管或脱离。

滴灌系统运行时，必须按照设计要求严格控制压力表读数，以确保系统安全高效的运行。每当某个轮灌小区滴水结束后，必须先开启下一个轮灌组，再开闭当前的轮灌小区，严禁先关后开。

秋季作物收获后，要打开管道末端排水球阀，避免冬季管道存水冷冻，导致管道冻裂。及时将地面部分的管材和管件收回，进行清洗、晾干，存入库房妥善保管，以备下一个作物生产正常使用。注意各类球阀、阀门保管时，都应处于开启状态，以免低温冻裂。

参考文献

[1] 邓伟强，杨红英.大同膜下滴灌试验取得重大成功.大同政府信息网，2013，（12）.

[2] 严以绥.膜下滴灌系统规划设计与应用.中国农业出版社，2002.

8.制粉系统优化试验措施 篇八

现在大中型锅炉均采用煤粉燃烧, 原煤经过制粉系统磨制成煤粉后再送入炉膛内燃烧。制粉系统分为直吹式和中间储仓式, 直吹式是将磨煤机磨成的合格煤粉直接送入炉膛内燃烧, 而中间储仓式是将磨煤机磨制合格的煤粉先存储在煤粉仓内, 然后再根据锅炉负荷的需要, 从煤粉仓经过给粉机送入炉膛内燃烧。由于煤粉存在自燃性和爆炸性, 而制粉系统中存在大量悬浮状态的煤粉, 如果局部存在点火源, 煤尘就会发生着火爆炸, 进而引起整个制粉系统的着火爆炸事故, 因此必须认真分析制粉系统发生着火爆炸的原因, 从而正确地提出预防制粉系统着火爆炸的管理途径、设计要求以及针对性的改进措施。

1 煤粉发生着火爆炸的基本条件

煤粉具有自燃性和爆炸性, 因为煤粉中吸附了大量的空气, 受空气的氧化作用会缓慢地发热而使煤粉温度升高, 当达到着火点时会发生自燃。煤粉、空气的混合物在一定的条件下会发生爆炸, 引起设备损坏和人员伤害。煤粉发生爆炸具备的3个基本条件是: (1) 煤粉的存在; (2) 合适的氧浓度, 即煤粉量和空气量的比例要位于爆炸极限内; (3) 要有足够的点火能量。

2 制粉系统发生着火爆炸的原因分析

从煤粉发生着火爆炸的基本条件看, 首先制粉系统中始终都会存在大量的煤粉, 而且当煤粉挥发份Vdaf<10%时, 一般没有自燃和爆炸的危险;当燃料挥发份Vdaf>20%时, 由于属于反应能力强的煤, 此时燃料挥发份析出和着火温度均较低, 容易发生自燃和爆炸事故;煤粉越细, 着火爆炸的可能性越大, 对于烟煤, 当其粒径大于100μm时, 几乎不会发生爆炸, 但在实际使用中煤粉的粒度均小于100μm, 因此对于燃用挥发份大于10%的锅炉制粉系统, 爆炸的可能性始终是存在的。烟煤气粉混合物浓度只有在0.32~4 kg/m3范围内才会发生爆炸, 而浓度在1.2~2 kg/m3范围时爆炸危险性最大。当气粉混合物中氧含量<15%时, 一般没有爆炸危险。若采用具有自燃爆炸特性的煤种, 则在爆炸范围内的气粉混合物, 如遇足够的点火能源就能引起爆炸事故。在正常运行中, 制粉系统中的煤粉浓度在较大的范围内波动, 其具备爆炸浓度的条件几乎不可避免。煤粉需要足够的点火能量才会着火爆炸, 给煤粉提供足够的点火能量除了煤粉本身的自然而形成点火源外, 也可能是有外来火源, 但是不论是外来火源还是内在火源, 均可以通过采取措施进行控制。

从以上分析看, 控制点火源是控制制粉系统发生着火爆炸较容易采取的方法, 由于存在点火源而使制粉系统发生着火爆炸的原因如图1所示。

2.1 积粉

制粉系统中磨煤机出入口、分离器内、煤粉仓内以及输粉管道内由于各种原因存在沉积的煤粉, 长时间的积存受空气的氧化作用会缓慢地发热而使煤粉温度升高而自燃, 进而成为制粉系统爆炸的发源地。造成制粉系统积粉的原因主要有以下方面: (1) 制粉系统设备系统设计、安装中有造成煤粉积存的死角; (2) 由于粉仓温度低或粉仓内钢壁腐蚀形成腐蚀坑, 造成粉仓内积粉; (3) 制粉系统启停时, 通风吹扫不彻底, 造成磨煤机内积粉; (4) 制粉系统保温不良、设备进水或煤粉水分大, 造成煤粉因结露产生结块、沉积; (5) 锅炉长时间的停用时, 没有排空粉仓、磨煤机内的存粉和存煤, 造成积粉; (6) 中间储仓式制粉系统运行期间没有进行定期降粉, 造成粉仓存在积粉。

2.2 磨煤机出口温度控制不当

磨煤机出口气粉混合物温度是制粉系统设计和运行的一个重要参数, 磨煤机出口气粉混合物温度的选定是按照煤的类别, 并综合考虑实际煤质变化、运行工况波动等不利因素来进行选定的, 各类煤种制粉系统干燥剂的最大限额温度如表1所示。

单位:℃

磨煤机出口气粉混合物温度选定后, 在制粉系统正常运行时, 制粉系统磨煤机出口温度高, 会使制粉系统中的煤粉自燃爆炸;制粉系统磨煤机出口温度低, 会导致制粉系统内煤粉结块、沉积, 最终也会使积粉自燃爆炸。

2.3 原煤内含有易燃易爆物

由于原煤从煤矿运到到煤场, 不可避免地存在一些易燃易爆物品, 虽然经过输煤系统的筛选, 但还会有一些易燃易爆物品进入制粉系统内, 如:油、雷管、木块等, 运行中油、雷管会因为制粉系统中热空气的加热而发生自燃爆炸, 木块被木块分离器分离, 不认真清理木块分离器, 木块也会发生自燃, 成为制粉系统中的点火源。

2.4 制粉系统漏风、漏粉

制粉系统漏风, 特别是中间储仓式制粉系统中的煤粉仓漏风, 会造成粉仓内氧量增加, 导致粉仓内煤粉发生自燃, 产生挥发份气体, 当粉仓处于低粉位时, 挥发性气体与粉层自燃面大面积接触, 受到如新粉溅落等扰动后自燃火焰与挥发份气体迅速混合导致爆炸。制粉系统漏粉, 会在制粉系统外造成积粉, 长期的积粉会导致积粉自燃, 由于制粉系统是负压的, 如被吸入, 即成为制粉系统中的点火源, 造成制粉系统爆炸;另外, 自燃的积粉会引燃制粉系统外的可燃物, 造成制粉系统外发生着火。

2.5 制粉系统违章动火

制粉系统中煤粉处于较高速度运动, 制粉系统的磨损较大, 会出现泄漏, 为了制粉系统的正常运行就要进行销漏, 需要进行动火作业, 动火中出现不清理现场积粉等违章现象, 即会造成着火爆炸的问题。

3 防止制粉系统着火爆炸的对策

(1) 消除制粉系统内积粉。消除制粉系统的积粉, 就可以防止制粉系统积粉氧化发热而使煤粉温度升高而自燃, 从而减少制粉系统自燃爆炸。要消除制粉系统的积粉, 应该从设备管理和制粉系统运行管理上采取措施:1) 设备管理方面的措施。对于新安装的锅炉, 设计、安装时应避免制粉系统内有造成煤粉积存的死角;在役锅炉, 应定期检查制粉系统, 及时发现制粉系统设备内容易积粉的部位, 在检修中对容易积粉的部位进行改造, 从而减少制粉系统的积粉。对于中间储仓式制粉系统应定期检查仓壁内衬钢板, 严防衬板磨漏、夹层积粉。每次大修煤粉仓应清仓, 并检查粉仓的严密性及有无死角, 特别要注意仓顶板一大梁搁置部位有无积粉死角。做好设备保温工作, 减少煤粉因结露产生的结块、沉积现象。2) 运行管理方面的措施。坚持执行中间储仓式制粉系统定期降粉制度和停炉前煤粉仓空仓制度。制粉系统启停时, 严格按照规程对制粉系统进行彻底的通风吹扫。严格控制煤粉水分, 防止煤粉因结露产生结块、沉积。 (2) 严格控制磨煤机出口温度。严格控制磨煤机出口温度, 特别是制粉系统启停时, 会使煤粉浓度和氧气浓度处在爆炸范围内, 因此磨煤机出口温度在启停时更应严格控制。 (3) 加强原煤管理, 清理原煤中的易燃易爆物。加强原煤管理, 按规定检查煤质, 并及时通报有关部门, 清除煤中自燃物, 严防外来火源;对于爆炸性强的煤种, 应加强监督, 如有可能, 可采取配煤措施。 (4) 消除制粉系统漏风、漏粉。消除制粉系统的粉尘泄漏点以及粉仓的漏风, 经常保持制粉系统及设备周围环境的清洁, 不得有积粉存在。 (5) 加强制粉系统动火管理工作, 杜绝违章动火。在制粉系统的消缺检修工作中, 应严格执行动火作业规定, 必须严格进行粉尘浓度的测量, 合格后方可进行动火。为了保证粉尘浓度的合格, 制粉系统的动火应要求在制粉系统停运15 min后进行, 这样制粉系统中粉尘已经完全沉降, 制粉系统中粉尘浓度基本上也合格了。

4 结语

锅炉制粉系统发生着火爆炸是大型电站的恶性事故, 往往会造成重大的人员及设备的损坏, 通过以上分析制粉系统发生着火爆炸的原因, 正确地提出了预防制粉系统着火爆炸的管理途径、设计要求以及针对性的改进措施, 及时把锅炉制粉系统发生着火爆炸事故消除在萌芽状态。

摘要：通过对锅炉制粉系统发生着火爆炸的原因进行分析, 提出预防制粉系统着火爆炸的管理途径、设计要求以及针对性的改进措施。

关键词：锅炉,制粉系统,着火,爆炸,预防,管理

参考文献

[1]国家电力公司发输电运营部.《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》辅导教材.中国电力出版社, 2001