某廠制粉系統爆炸案例分析
1.發生事故過程
??? 2005年12月5日17時50分,某發電廠6號爐C磨壓差有上升趨勢,從正常的3100Pa上升到3500Pa,并有堵磨象跡,運行人員將給煤機的給煤量調小,給煤機電流從9.3A調小至8A,以排除堵磨,此時磨出口溫度為73℃,(磨熱風門、冷風門在投自動狀態)。18時零分,C磨壓差繼續上升至5000Pa,運行人員再將給煤機的給煤量調小至2.5A,磨出口溫度升至80℃,此時冷風門已全開,運行人員把熱風門退出自動并關至55%,在磨抽空過程中磨出口溫度最高升至90℃,18時10分,C制粉系統爆炸,檢查爆炸發生部位在細粉分離器入口水平段,細粉分離器有11個防爆門和排粉機入口有1個防爆門破裂,其余防爆門均完好,檢查還發現細粉分離器入口水平管段底部有幾塊防磨襯板脫落,襯板附近有約5mm厚的積粉并發生燃燒,撥開積粉表面可看到白灰,用紅外線點溫計測量其溫度為420℃。
??? 2.原因分析
??? 當燃料揮發份Vdaf>20%時,屬于反應能力強的煤,該電廠燃煤揮發份Vdaf不低于25%,這種燃料揮發份析出和著火溫度均較低,容易發生自燃和爆炸事故。當氣粉混合物濃度只有在0.32~4kg/m3范圍內會發生爆炸,而濃度在1.2~2kg/m3范圍時爆炸危險性最大。在氣粉混合物中氧含量>15%時,如遇足夠的點火能源就能引起爆炸事故。
??? 制粉系統中,凡是發生煤粉沉積的地方,就能成為氣粉混合物自燃和爆炸的發源地。在細粉分離器入口方形管道下部的較平緩段上通流面積增大,風粉氣流的流速下降,容易造成積粉。一旦發生煤粉沉積,煤粉就開始氧化,放出熱量促使溫度升高,又加快氧化、放熱、升溫。經一定時間后溫度就能達到自燃溫度并發生自燃,當煤粉達到爆炸危險濃度時便引發自燃煤粉爆炸。
??? 6號爐C磨在處理堵磨過程中,由于堵磨(雖然不嚴重),磨的阻力較大,達5000Pa,磨的通風量被迫減少,細粉分離器入口從圓管過渡為方形管道,流通面積增大,風粉氣流的流速下降,不管該處的防磨襯板是否脫落,煤粉會在該處沉積,沉積的煤粉在常溫下,如果環境很干燥,就會發生氧化反應,放出熱量促使溫度升高,氧化、放熱、升溫會加劇,在通風量不大的情況下,放出的熱量未能及時散發,自燃在繼續,當磨被清通得差不多時,通風量增加,煤粉揚起,濃度增至危險范圍,就會發生爆炸。
??? 3.對策
??? (1)據了解,振動給煤機給煤量經常給煤不穩定,調節特性不穩定,制粉系統在運行中不時發生給煤過量而堵磨,所以要處理好給煤機的調節特性,盡量不發生堵磨,必要時派員到其他廠學習、交流振動給煤機的使用經驗。
??? (2)停磨時要有足夠的抽空時間,盡量抽空系統內的煤粉,防止積粉自燃。
??? (3)抽空煤粉時包括處理堵磨過程中,嚴格控制磨出口溫度不超過70℃,甚至低一些。