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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粉煤爆燃主要经历：,1.1制粉系统爆炸之定义：
2、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
3、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。,
4、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
5、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
6、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2
7、0%，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,
