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1、1/22,报告单位: 技术部 技术一课 报 告 人: 陈锦辉 制程工程师 报告日期: 2012.7.18,燃用高挥发分烟煤时磨煤机内部爆燃分析及防範,1.粉煤爆燃简介 1.1制粉系统爆炸之定义 1.2粉煤爆燃主要经历 1.3粉煤爆燃危害及特点 2.粉煤爆燃之难易评定指标 2.1爆炸指数 2.2挥发分比 3.粉煤爆燃五角形分析 3.1燃料(煤) 3.2热量 3.3氧量 3.4煤粉的悬浮 3.5限制空间,4.如何防范磨煤机内部粉煤爆燃 4.1充惰系统的应用 4.2降低磨煤机出口温度 4.3适当加大吹扫风量 4.4减少积粉 4.5煤质检查 5. 结论,2/22,大 纲,1.粉煤爆燃简介,1.2粉煤爆
2、燃主要经历:,1.1制粉系统爆炸之定义: 制粉系统爆炸就是煤粉的爆炸, 是一种压力急剧上升的燃烧过程, 此时压力上升速度比正常燃烧要快得多。煤粉以一定的浓度分散在空气中,一旦遇到适当的点燃能, 就会发生燃烧并迅速传播, 导致连续不可控制的燃烧, 这就是煤粉的爆炸。,4/28,1.3. 粉煤爆燃危害及特点: 连续爆炸,持续时间长。 由于爆炸冲击波作用,使散落、沉积的煤粉形成新的气相混合物系可再次发生爆炸。 产生有毒气体。 爆燃时,有可能缺氧而生成一氧化碳;高挥发份烟煤析出挥发份有毒气体。 避免使用喷射形式的灭火。 由于煤粉颗粒的流动性和沉积性,着火后应避免采用喷射形式的灭火措施,以免飞散的悬浮颗
3、粒形成新的燃爆混合物。,1.粉煤爆燃简介,2.粉煤爆燃之难易评定指标,2.1爆炸指数: BC=100(Var+Sar.v)/(Car.f+Aar+Mar) Var: 收到基挥发分 Sar.v: 收到基挥发分中硫含量 Car.f: 收到基剩余焦碳 Aar: 收到基灰分 Mar: 收到基全水分 BC 2030, 难爆燃 3045, 中等易爆燃 4570, 易爆燃,2.2挥发分比: 定义:V=挥发分/挥发分+固定碳 V 0.12, 有爆燃的危险 V 0.12, 无爆燃的危险 适用范围:灰分 15%、 水分:5%8%,3.粉煤爆燃五角形分析,爆燃的五个因素:燃料、热量、氧量、煤粉悬浮、空间限制。 只有
4、同时具备了此五个因素,爆燃才会发生, 这五个因素构成了爆燃五角形的边,去除其中任何一个因素,就可避免爆燃的发生。,3.1燃料(煤) 挥发分:Vdaf 20%,有爆炸的危险 水分和灰分:水分和灰分能有效的抑制爆燃。 细度:烟煤能爆燃的最大颗粒是0.841mm。制粉系统粒度小于0.074mm。 积粉厚度:积粉层厚度越厚,着火温度越低。 煤粉浓度:烟煤和空气混合物的质量浓度在3504000g/m3有爆炸危险,制粉系统 煤粉爆炸的浓度范围。因此制粉系统防爆设计很少考虑煤粉浓度对爆炸性的影响问题。,3.粉煤爆燃五角形分析,3.2点燃能: 进入磨煤机的空气温度较高,通常都在200以上;磨煤机通过控制合适充
5、足的通风量可以降低点火能量的聚集。 3.3氧量: 当烟煤和空气混合物中的氧含量降至14%时,一般没有爆燃的危险。氧量与干燥剂的种类有关,向系统的干燥剂中掺入惰性气体(如烟气、N2、CO2、水蒸汽等)降低氧含量,爆炸危险性就会减少。且应充分排查粉仓漏风,防止进入粉仓的氧气引起煤粉自燃。 3.4煤粉悬浮: 悬浮状况主要取决于风量、比表面积等。悬浮中的煤粉遇到足够的热源容易发生爆炸。磨煤机内部气粉混合物在持续流动,煤粉的悬浮在磨煤机内部是能够满足的。 3.5限制空间: 磨煤机内部本身就是一个容器。,3.粉煤爆燃五角形分析,4. 磨煤机内部粉煤爆炸的主要原因,根据磨煤机系统设置和自身结构,其煤粉爆炸主
6、要有如下原因: 粉磨的煤种挥发份较高; 粉磨煤粉细度要求很细; 磨煤机出口气粉混合物温度过高; 粉磨高爆炸危险性煤种时无法实现惰性气氛; 起动、运行及停机时防爆控制措施不当; 上述原因综合作用的结果。,9/28,4.如何防范磨煤机内部粉煤爆燃,磨煤机爆燃多发生在启、停运行工况,特别是粉煤浓 度变化较大的停运期间的吹扫过程。故可采取以下措 施防范爆燃发生。 4.1消除系统内的积煤与积粉 积粉自燃是制粉系统爆炸的主要原因。磨盘转角 和折向挡板转角和输粉管是磨煤机内部容易积粉 的地方,应保证磨煤机内的煤粉充分抽尽,应定 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。 4.2控制
7、磨煤机出口温度 按规程严格控制磨煤机出口温度,烟煤挥发份大 于20%-25%,球磨机出口温度控制不超75度;挥 发份大于25%-30%,球磨机出口温度控制不超70 度;挥发份低于20%,球磨机出口温度控制不超 80度。并且避免磨煤机断煤,而导致出口温度超 温。,4.3合理控制吹扫风量 通风量的控制对于防范制粉系统的爆炸起到关键作用,控制合理充足的通风量,可以降低粉煤点火能的聚集。 停运操作时先逐步减小给煤量,然后开启磨煤机冷风门、关小磨热风门,最后直至停运给煤机。按照:“少量,多次的原则”进行调整。,11/28,4. 磨煤机内部粉煤爆燃防范措施,4.4充惰系统的应用 惰性介质包括蒸汽、CO2、N2等。目前磨煤机普遍采用辅助蒸汽充惰方式。向磨煤机内充蒸汽有利于加大煤粉湿度,降低温度,降低氧含量。在磨煤机起、停运行期间,使用充惰系统对于防范制粉系统爆炸和处理制粉系统异常十分有效。 4.5煤质检查 此外应经常检查来煤煤质,当燃用高挥发 份煤种时,要注意球磨机出口温度以及煤 粉细度的及时调整。,制粉系统在冶镍过程中扮演重要角色,然而磨煤机会随煤质的改变或人为操控因素易发生爆炸事故,给生产运行带来了极大的安全隐患。为杜绝此状况,充分分析磨煤机爆炸原理与影响因素。采取相应措施避免爆炸事故发生,对正常有序生产有积极作用。,12/22,5. 总结,敬請指教,13,
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