锅炉制粉系统爆破事故分析研究.doc

1、锅炉制粉系统爆破事故分析研究摘要：中国某电建工程公司承建印度大型燃煤电站项目，磨煤机调试过程中一台磨煤机发生了爆破事故，事故发生后，公司质量部门组织相关单位和人员对事故进行了分析研究，对爆破的原因进行了系统分析，现场采取了保护措施，同时制定了预防控制措施，形成了分析报告。 关键词：制粉系统 磨煤机 爆破 引言： 该电站项目锅炉制粉系统设计为 5 运 1 备，制粉系统采用上海某机器厂 HP1203 磨煤机，每台磨煤机保证出力为 79.2t/h，每台锅炉配 6 台磨煤机。对于设计煤质，5 台磨煤机满足锅炉 100%BMCR 耗煤量。 一、事故过程描述： 1.爆破前机组运行状况： 2011 年 10

2、 月 26 日，#7 机组 530MW 稳定运行，机组协调控投入；A、B、C、E、F 磨煤机投入运行，A、B、C、E、F 给煤机煤量分别为在59.4t/h、57.4t/h、58.2t/h、56.8t/h、56t/h。 2.F 制粉系统爆破经过： 17 时 05 分 06 秒 F 给煤机出口插板门关闭，联跳 F 给煤机； 17 时 06 分 14 秒热风调门开始由 30%关至 0%，用时 20 秒； 17 时 06 分 39 秒在集控室听到一声巨响，锅炉火焰电视显示炉膛内火焰猛的抖动一下后恢复正常，运行人员已经关闭热风调节门，全开冷风调节门； 17 时 07 分 36 秒 F 磨煤机出口温度高至

3、 95跳闸。运行人员将机组协调控制切至手动，调整风煤比稳定机组负荷 320MW，派人去现场检查，发现 F 磨煤机爆燃。 二、出现的问题： 1.制粉系统爆破，热一次风入口膨胀节破裂，热风管道发生位移变形，热风调节门门板变形，冷一次风管道膨胀节损坏，风道防爆门爆开；2.检查锅炉本体 F2、F3 煤粉管道各一个弯头破裂，F2 在锅炉 2 号角煤粉管水平段与垂直段转向弯头处爆破，F3 在锅炉 4 号角煤粉管水平段转向弯头处爆破， 两个弯头都落在 17 米平台上严重变形； 3.F 送粉管道四角燃烧器处补偿器变形，#2、#3 送粉管道发生位移；4.F 磨煤机入口热一次风关断门因气源管断裂，就地远方均无法操

4、作，热一次风关断门无法关闭，漏出的热一次风吹到附近的电缆桥架上，威胁电缆安全，机组于 20 时 04 分解列停机。 三、事故原因分析： 1.记录查取情况： 17 时 05 分 06 秒 F 给煤机出口插板门关闭； 17 时 05 分 15 秒 F 给煤机跳闸； 17 时 06 分 14 秒热风调门开始由 30%关门； 17 时 06 分 34 秒热风调门关至 0%； 17 时 06 分 39 秒制粉系统爆破； 17 时 07 分 36 秒磨煤机出口温度高至 95跳闸； （一） 爆燃机理分析： 制粉系统爆炸的三要素： 1.制粉系统内部有合适浓度的煤粉F 制粉系统断煤后，在短时间内煤粉浓度迅速上升

5、，达到爆炸浓度； 2.磨煤机跳闸后，制粉系统内部有充足的氧量制粉系统运行冷风门维持全开，有充足的氧量满足制粉系统爆破15%的氧量条件； 3.制粉系统内部有杂物燃烧产生明火或阴燃的煤粉（或容器内温度高达到煤析出挥发份燃点）消防蒸汽管道进入磨煤机盲管处存在积粉自燃，制粉系统内煤粉相互运动摩擦产生静电火花以及磨辊与进入磨煤机的金属杂物摩擦产生机械火花，制粉系统内死角积粉造成自燃，原煤仓由于长时间存煤造成自燃。 （二）原因分析： 1.F 给煤机出口挡板异常关闭引起整个系统扰动是本次事故的直接原因，F 给煤机出口电动门后经查看操作记录，没有 DCS 发的关闭指令，可能为就地操作关闭或继电器误动作。经查参

6、与调试各方人员没有就地操作该挡板，当天为印度节日，无印度员工工作，可排除有人就地操作； 2.F 制粉系统由于给煤机跳闸后磨煤机抽粉过程中煤粉浓度短时间内迅速升高，且煤粉析出挥发份达到其燃点，或者由于磨煤机内部有火源引起制粉系统爆燃，这是本次 F 制粉系统爆燃的主要原因； 3.参与调试各方对燃用此种高挥发份煤种的制粉系统的蒸汽消防系统的投入方式没有深入研究，在现有煤种情况下，给煤机跳闸以后没有及时投入消防蒸汽以降低磨煤机中氧量在爆燃浓度范围以下，也是未能遏制此次制粉系统爆燃的原因之一； 4.锅炉实际用煤偏离设计煤种大，入炉煤取样装置不具备投运条件，无法对入炉煤进行及时取样化验，没有有效的防事故预

7、案，并根据预案对锅炉异常工况处理； 5.根据运行汇报情况来分析，热风调节门关闭不严密，燃煤含水量比设计值低很多等因素，造成磨煤机出口温度不易控制。 四、现场已采取的措施： 1.事故发生后，项目部立即安排由调试组织安装、调试、运行三方在试运指挥部对事故进行分析，并安排安装、调试、运行收集有关运行数据，检查设备损失情况。 2.在 10 月 26 日、27 日，由调试组织专题会对事故原因进行分析，编写分析报告和预防措施。 3.10 月 27 日、28 日安装对 F 制粉系统进行隔离、修复。 4.#7 机组准备 10 月 28 日晚消缺结束后启动。 5.损坏设备清单，已经提交采购。 五、预防措施： 1

8、.运行单位负责定期对入炉煤取样化验，依据煤质化验结果来调整运行工况；在目前入炉煤取样不具备投用的情况下，人工取煤样化验，安装负责入炉煤取样系统及早投用，并协调业主及时化验； 2.运行单位负责制粉系统蒸汽消防要长期处于热备用状态，蒸汽消防系统疏水保持常开，确保蒸汽消防系统内无积水； 3.调试单位负责在 DCS 磨煤机系统总画面加上消防蒸汽投入快捷键，此工作已完成； 4.由安装、调试与业主交流一、二期制粉系统消防蒸汽投入情况及逻辑，结合运行经验优化三、四期制粉系统消防蒸汽投用模式； 5.运行、安装单位负责根据机组负荷情况对煤仓进行上煤，正常停炉时必须烧空煤仓的原煤，如果遇紧急停炉，煤仓内有存煤，应

9、严密监测煤仓温度，发现煤仓温度高、冒烟应及时投入二氧化碳或喷水灭火； 6.安装单位负责对煤场来煤进行监督，如果天气温度高且煤很干燥，联系业主向煤场喷水，以降低煤的温度、增加煤的湿度，减少扬尘； 7.根据燃煤煤种的变化，由运行单位及时制定完善的运行技术措施并严格执行； 8.运行单位负责定期排放石子煤，降低引发火源的可能性； 9.运行单位建立健全反事故预案，提高风险防范意识和事故处理能力； 10.安装单位加强设备维护和消缺，及时处理各种异常，不留安全隐患，确保热工测点的准确性，以便于运行人员监视和调整； 11.为保证 F 给煤机出口电动门工作可靠性，安装单位已经更换新的继电器，对更换下的继电器进行检测； 12.机组试运期间，各岗位运行人员配置齐全，能满足现场需要； 13.调试单位根据主蒸汽温度，灰、渣含碳量调整煤粉细度。 参考文献： 1 沈建勇.某电厂中间贮仓式制粉系统爆炸原因分析J.热力发电，2005（2）. 2 王刚.如何预防制粉系统爆炸事故J.华北电力技术，2002（9）. 3 靖长财.采用惰化介质防止锅炉制粉系统煤粉爆炸J.电站辅机，2004（3）. 4 夏雷.电站锅炉制粉系统的爆炸原因与防范对策J.锅炉制造，2002（2）.