600 MW机组制粉系统爆炸的原因及其应对措施＊

董先平，毛国群

（华能国际电力股份有限公司长兴电厂，浙江 湖州 313100）

0 引言

在现今600 MW机组中，制粉系统基本都采用直吹式中速磨煤机.制粉系统的稳定运行直接关系到机组的安全.喜莱雅电厂中速磨煤机采用的是上海重型机械厂制造的HP1103碗式中速磨煤机，自2012年3月正式投入使用以来，仅在2012年7月份就发生了数次磨煤机内部爆炸着火和煤粉管爆炸事故.

1 原因调查及分析

1.1 原煤品质较差所致

由于原煤价格高企，国内电力企业都采用混煤燃烧，将热值较高的煤种和低热值煤种掺烧.喜莱雅电厂也是采用混煤掺烧，其中褐煤占很大的比例.褐煤的挥发份高达40%，且水份达30%以上.既要保证干燥出力，又要防止磨煤机出口温度过高，这两者的调整达不到平衡，就极易发生爆炸.

1.2 运行中一次风量突变

在正常运行中，磨煤机进口风量一般在110 T／H.在减负荷过程中，一次风量减少幅度过大，磨煤机内部和煤粉管道中一次风速不足以维持煤粉的悬浮，煤粉会在磨煤机内和管内沉积，造成磨煤机和煤粉管道堵塞，并引起自燃爆炸.如今年8月26日下午13时，1＃机组减负荷过程中，A磨煤机给煤量从60 T／H减少到45 T／H，进口风量突然减少到70 T／H，磨煤机煤粉气流流速低，积粉量加大或者浓度刚好在煤粉浓度的爆燃区域内.当时磨煤机出口温度并不是很高，但进口的积粉引起爆炸，将磨煤机进口伸缩节炸开1个口子.

1.3 磨煤机出口温度过低

由于担心磨煤机出口温度高引起爆炸，磨煤机出口温度经常低于规定值工况下，工作时间过长.磨煤机出口温度过低，煤粉得不到足够的干燥，附着在磨煤机与煤粉管道上，造成煤粉管的堵塞和自燃甚至爆炸.

1.4 原煤仓没有振打装置

给煤机经常发生不下煤的现象.原煤仓没有安装振打装置，且没有合理安排磨煤机的启停，导致原煤仓长时间积粉自燃.自燃的原煤落入磨煤机就会发生爆炸.

1.5 各风门自动不能正常投入

由于设备安装工艺较差，热风门经常机械卡涩，导致风门经常要手动操作，每当发生堵磨断煤时，如运行人员调整不及时，就会引起煤粉温度高和浓度高而发生制粉系统爆炸.

1.6 煤粉细度低且煤中杂物多

在燃用高挥发份的褐煤时，煤粉细度在23%左右，细度过小也是导致易引起煤粉爆炸和燃烧器喷口烧坏的原因之一.此外，原煤杂物较多，经常堵塞磨煤机内分离器，引起磨煤机内部积粉，制粉出力降低，达到一定温度和浓度，也是引起制粉系统爆炸的原因.

2 应对措施

2.1 解决磨煤机热风门卡涩问题

磨煤机的风门调节一定要投入自动.当班运行人员要有意识地检查磨煤机冷热风总门，以及各调节风门能否开启自如.

2.2 严密监视调整运行中的一次风量

磨煤机电流及磨碗压差的变化要密切关注，根据锅炉负荷变化的信号首先是调整给煤机的给煤量，并相应调节一次风的流量和风速.在40%～100%磨煤机运行负荷范围内，磨煤机通风量与磨煤机负荷率间呈线性关系，但对制粉系统最小通风量的要求，决定了通风量必须维持在额定值的70%，另外，一次风量不要大幅度调整，保持一次风母管压力稳定，维持磨煤机正常通风量.

磨煤机给煤量

2.3 控制高挥发份的煤粉粗细度

对高挥发份（如挥发份高于30%以上的煤种），煤粉可磨得粗些，把煤粉细度控制在35%～40%左右为宜.

2.4 合理调配各原煤仓配煤情况

及时了解加仓煤质参数，以便准确计算给煤量，对影响备用制粉系统的各个因数加以关注，A、B仓尽量配低挥发份高热值的煤种，保持下层燃烧的稳定.尽量避免原煤在仓内长时间停留，防止原煤自燃.监视原煤仓的温度变化，发现有温度升高的趋势，及时采取压煤或加快该煤仓的用煤量.对原煤仓不定期进行清理，在磨煤机停运后，对磨煤机的内部进行清理，防止内部积粉和杂物堵塞.加强对仓位的监视，防止突然断煤引起磨煤机出口温度升高.

2.5 保持运行磨煤机高负荷运行

低负荷时要保持磨煤机的给煤量不低于满负荷时的50%，所以尽量在低负荷时停运上面几层粉管所对应的磨煤机，保持运行磨煤机的高负荷运行.

2.6 充分启停过程中的暖管和暖磨

原煤中的水分遇到温度较低的冷管道会产生结露，粉粘贴在管道内壁增加流动阻力，严重时可能引起旋风分离器的堵塞，所以在磨制高挥发份的煤种时，磨煤机出口温度不得高于75℃，也不得低于60℃.磨煤机停运时必须抽净余粉，停运磨煤机时如不将余粉抽净，重新启动时自燃的煤粉悬浮起来，会造成制粉系统爆炸.停运磨煤机时抽净余粉，不仅是防止自燃和爆炸的一项措施，而且也为磨煤机的重新启动创造了条件.重新启动时，可以减小对炉膛燃烧的扰动，保持燃烧的相对稳定，因此制粉系统停运时必须待到空载电流后再吹扫10 min以上.

2.7 加大巡查力度及安全防护工作

巡检人员加大对制粉系统的巡查力度，检查制粉系统的漏风漏粉现象，对粉管的弯头处，伸缩节等处进行定期测温检查，发现异常立即汇报.在巡查过程中做好安全防护工作，防止制粉系统突然爆炸，危害人身安全.

2.8 正确处理制粉系统爆炸

在制粉系统发生爆炸或燃烧后，要立即停运该磨煤机，发生着火要立即用蒸汽进行灭火.对该磨煤机内部和粉管进行彻底的清理后方可再次启动.

根据以上措施，我们还制定了运行优化卡（表1），在各个负荷阶段制定磨煤机运行调整措施，供运行人员参考.

表1 运行优化表

3 结语

虽然印度的气候环境和中国有所不同，但是，设备和煤质与我们国内还是差别不大.在采取了上述措施后，1＃和＃2机组的12台磨煤机发生爆炸的事故大幅减少.偶尔一次爆炸，还是由于热风门卡涩的原因引起的.

制粉系统的安全运行影响着机组运行的稳定及炉内燃烧工况的稳定.对于燃用高挥发份和高水份的煤种，还是要不断总结经验，避免爆炸起火事件的频繁发生.

［1］张磊，李广华.超超临界机组锅炉设备与运行［M］.北京：中国电力出版社，2008.