火电厂主要设备故障分析及识别

1、锅炉炉膛的爆炸事故分析与预防锅炉炉膛的爆炸事故分析与预防 锅炉发生炉膛爆炸是国家电力公司要求坚决杜绝的重大事故之一。然而，国内电站锅炉炉膛爆炸事故仍偶有发生。据不完全统计，近年来有20几个电厂发生近30起炉膛爆炸事故。炉膛爆炸事故的破坏力大，恢复时间长，所造成的经济损失较其他事故往往有过之而无不及。为了避免炉膛爆炸事故的发生，目前许多电厂都安装了锅炉燃烧管理系统或锅炉灭火保护装置，并起到了很大的作用。锅炉爆炸带来的危害是灾难性的，因而有必要对炉膛爆炸的原因进行分析并制定防止对策。1锅炉炉膛爆炸的原因锅炉炉膛爆炸的原因 炉膛爆炸，具备燃料、氧（空气）、点火源（温度）三个要素，而且三者缺一不可。当

2、炉膛内的可燃气体或可燃粉尘与空气混合物达到一定浓度时，遇到明火，就会爆炸。炉膛内的可燃物质没有达到爆炸浓度，不会发生爆炸。q 一氧化碳为例，当其与空气混合，体积含量达到12.574%时，遇明火都能引起爆炸； 当体积含量小于12.5%或大于74%时，遇明火则不会引起爆炸。q 积聚在锅炉炉膛内的可燃气体中，氢气的爆炸下限很低而上限又高，因而在空气中含量不多时，即可爆炸，危险性也很大。 q 正压性爆炸： 通常炉膛爆炸是指正压性爆炸，即炉膛或尾部烟道内积存的燃料和空气的混台物达到一定浓度并被引燃时所造成的急剧而不可控制的燃烧，导致烟气体积瞬间增大，因炉膛空间不能泄压，造成炉墙倒塌，水冷壁、包覆管、刚性

3、梁及炉顶等设备严重损坏。q 负压性爆炸： 另一种爆炸是负压性爆炸，即运行中的锅炉发生突然熄火，送风机又突然停转，炉膛热负荷急剧降低，而引风机又强力抽吸，使炉膛负压徒增而呈真空状态，造成内凹变形、裂缝或设备严重损坏。 对于负压性爆炸，一般可通过合理制定送、引风机的连锁动作及紧急停炉时送、引风机风量调节装置来防上发生。 正压性爆炸的原因为：正压性爆炸的原因为：q锅炉熄火，炉膛内积累大量可爆燃混合物，恢复运行时未充分通风吹扫，点火后引起爆燃；q锅炉停用时，由于燃料阀门不严或漏关，燃料漏人炉膛，在锅炉点火时被引燃爆炸；q有一个或多个燃烧器灭火或燃烧不良、或是启动某个燃烧器时着火不良，炉膛局部空间积聚相

4、当浓度的可燃混合物发生爆燃；q点火不顺利，又未及时进行吹扫，重复点火；致使炉膛和烟道内积存的可燃物被引燃爆炸；q燃烧不正常时仍大量增加燃料，引起爆炸；q低负荷运行时，燃烧器因助燃燃料或空气受到干扰而灭火，在炉膛内积聚的可燃物再次着火发生爆炸；q点火器能量过小或运行不正常，不足以维持正常着火时继续投油、投粉而引起爆炸；q炉已熄火，保护装置未动作，继续投人燃料，引起爆炸；q停用燃烧器或磨煤机，没有将存留的燃料吹扫干净，当发生自燃后未注意处理，又重新使用这些设备引起爆炸；q吹扫炉膛时所用的空气流速过高，激起灰斗中阴燃的可燃物而引起爆炸。 2防止炉膛爆炸的措施防止炉膛爆炸的措施q加强岗位责任制和技术培

5、训，提高人员的技术素质和应变能力，避免误操作或误判断。q加强对锅炉启动前的检查，如：检查油燃烧器进油阀关闭严密、高能点火器正常、磨煤机及供粉设备已有效隔断、炉膛下部无沉积的固体或液体燃料、无可燃气体或水蒸汽积聚等，及时发现情况，及时处理。q锅炉大小修后进行动态、静态联锁试验及事故按钮停机试验。q锅炉点火前应对炉膛进行通风吹扫，以排除炉膛和烟道内的可燃物。q加强点火过程的监视，发现熄火，立即切断燃料，全面检查燃烧系统。待熄火原因消除后，对炉膛进行吹扫，方可重新点火。q合理调整锅炉燃烧，防止风量过大或过小；燃烧不稳或负荷时应投油助燃；加强炉膛负压的监视和调整；防止因燃烧不良而导致锅炉熄火。q投入锅

6、炉燃烧自动控制，减少运行人员的劳动强度。q当炉膛已经灭火或已局部灭火，并濒临全部灭火时，严禁投助燃油枪。锅炉熄火后，迅速切断进入炉膛的燃料，严禁采取爆燃法来抢救火，并按规定对炉膛进行吹扫。q要充分发挥炉膛保护系统的作用。如炉膛火焰监视装置要正常，燃烧器的火焰检测器良好，锅炉的灭火保护联锁正常等。锅炉制粉爆炸事故分析与预防锅炉制粉爆炸事故分析与预防 制粉系统是火力发电厂燃煤锅炉的主要运行系统之一，其运行的安全可靠性和经济性直接影响到锅炉机组的安全可靠性和经济性。制粉系统发生爆炸，既造成设备严重损坏，增加了检修人员的劳动强度和维护费用，又严重威胁人身及电厂生产的安全，还对生产环境造成严重污染。 。

7、 一、制粉系统类型一、制粉系统类型 制粉系统一般指从原煤仓落下的原煤经磨制成煤粉后输运到锅炉燃烧器的全部工艺流程。其中以磨煤机为核心设备，还有给煤机，给粉机，粗粉分离器，细粉分离器，排粉风机等，与之组成系统还包括相关阀门，管件，管道，以及各转动机械的滑润冷却系统等。 电厂制粉系统至少具备以下四项功能：燃料的干燥、磨碎、分离和粉粒传输。 制粉系统总体来说有两种类型：中间储仓式和直吹式 (一) 直吹式制粉系统 图3-1示直吹式中速磨制粉系统，与中间储仓式系统的差别就是没有专门的煤粉储存容器（煤粉仓），磨煤机的制粉出力根据锅炉负荷实时需要提供。 相对来说直吹式制粉系统较简单，其主要设备较少。直吹式制

8、粉系统的磨煤机往往选用中速磨煤机。该制粉系统具有布置简单，调节灵活，维护方便，能够保证与锅炉燃烧负荷良好的匹配性，对煤种适应性较强，磨煤制粉电耗较低、运行寿命长等优点，随着机组容量等级不断增加，对单元大容量机组更多的选用直吹式制粉系统。 图3-1示直吹式中速磨制粉系统（a）负压系统 （b）正压系统l-原煤仓；2-自动磅秤；3-给煤机；4-给煤机；5-煤粉分离器，6-一次风风箱；7-煤粉管道；8-燃烧器；9-锅炉；10-一次风机；11-热一次风机；12-空气预热器；13-热风管道；14-冷风管道；15-排粉风机；16-二次风风箱；17-冷风门；18-密封风门；19-密封风机(二) 中间储仓式制粉

9、系统 燃料从原煤仓由给煤机送入磨煤机磨碎成煤粉颗粒，通入干燥剂（空气预热器来的热风）对煤和煤粉进行干燥，随后干燥剂（热风）携带煤粉离开磨煤机进入粗粉分离器，分离出合格的粗煤粉经回粉管重新返回磨煤机再磨制，合格的煤粉被干燥剂带入细粉分离器，大部分的煤粉在细粉分离器分离出来后通过切换挡板送入煤粉仓或利用螺旋输粉机输送到邻炉的煤粉仓。根据锅炉燃烧的需要由给粉机将粉仓中的煤粉送入一次风管。从细粉分离器出来的乏气带着未分离掉的少量煤粉（约占煤粉总量的10%）进入排粉机送入一次风管，一次风把给粉机（排粉机）送来的煤粉通过燃烧器喷入炉膛燃烧从排粉机出口至磨煤机进口设有再循环管，可让一部分干燥剂回到磨煤机，以

10、提高风速，增大送粉能力。当磨煤机停运时，排粉机还可直接利用热风送粉，以维持锅炉的正常燃烧。为防止气流短路流动，在系统的某些管道上装有锁气器，阻气回粉，在系统中多处设置了防燥门，以保护设备安全。 这类制粉系统能耗高，煤粉分离和储存系统着火爆炸的危险性大 图3-2示中间储仓式粉制粉系统（a）乏气送粉 （b）热风送粉l-原煤仓；2-煤闸门；3-自动磅秤；4-给煤机；5-落煤管；6-下行干燥管；7-球磨机；8-粗粉分离器；9-排粉机；10-一次风箱；11-锅炉；12-燃烧器；13-二次风箱；14-空气预热器；15-送风机；16-防爆门；17-细粉分离器；18-锁气器；19-换向阀；20-螺旋输粉机；2

11、1-煤粉仓；22-给粉机；23-混合器；24-三次风箱；25-三次风喷口；26-冷风门；27-大气门；28-一次风机；29-吸潮管；30-流量计；31-再循环管二、制粉系统爆炸的机理二、制粉系统爆炸的机理 (一) 着火爆炸的产生 煤粉以一定浓度分散在容器或系统中，一旦遇到点燃能就会着火燃烧，导致不可控制的连续快速燃烧反应，压力骤然升高，造成强大冲击力，即发生煤粉爆炸。 沉积不流动的煤粉，经一段时间后往往会自燃。煤或煤粉在缺氧情况下燃烧叫“阴燃”，由于制粉系统含氧浓度较低，煤粉自燃着火后即转为阴燃，阴燃的煤粉是煤粉发生爆炸的主要引火源。 当制粉系统内爆炸时，表现为系统内压力骤然升高，使系统遭到了

12、严重破坏，火焰喷射到外面，具体表现为：检查门处有火星；管壁温度异常升高；煤粉温度异常升高；制粉系统负压突然变为正压；爆炸时有响声；从系统不严密处向外冒黑烟；防爆门鼓起或损坏；炉膛内负压变正压，燃烧火焰发暗，严重时可能出现火焰跳动或灭火。 (二) 煤粉爆炸的三要素 煤粉必须同时具备可燃物浓度，氧浓度和点燃能三个条件才能发生爆炸 1. 煤粉的浓度 煤粉的爆炸浓度有一个范围，它在高限浓度和低限浓度之间。这个范围与煤种、初温、初压等多个因素有关。 2. 氧气的浓度 热风、冷风以及漏风中均含有一定量的氧气，氧气浓度达到一定数值时，才可能发生爆炸。排粉风机前的含氧浓度一般应控制在16%以下（高挥发分，高温

13、干燥剂情况应为1113%以下） （三）制粉系统爆炸原因分析 1. 1. 内因内因 煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定浓度的风粉气流吹向自燃点时，不仅加剧自燃，还会引起燃烧，而接触到明火的风粉气流随时会产生爆炸。造成流动煤粉爆炸的主要原因是风粉气流中的含氧量、煤粉细度、风粉混合物的浓度和温度。 3. 点燃能（引爆源） 煤粉混合物必须在有高于最小、最低可爆的点燃能时才能发生爆炸。最小、最低的点燃能与多个因素有关，但主要决定于煤粉爆炸反应本身活化能的大小。 煤粉中掺入少量可燃气体比纯空气的混合物更能降低煤粉爆炸的最小、最低点燃能。初温初压对点燃能有明显的影响，初温初压越高，发生爆炸所需点燃能就越小。 煤

14、粉自燃（阴燃），木屑，及其他易燃物的燃烧，机械摩擦产生的火花等系统外来的火源会形成爆炸的点燃能。 烟煤、褐煤着火温度低，不仅容易点燃，而且极易自燃（阴燃），因此褐煤和高挥发分烟煤是易爆煤种。 1.1 燃料的挥发分 当燃料的挥发分小于10%时，一般没有自燃和爆炸危险；而当挥发分大于20%时，此时煤的反应能力很强，挥发分析出的温度及着火温度低，易自燃，有爆炸危险。一般挥发分较高的烟煤和褐煤其爆炸性比较强，表1列出煤的挥发分与煤的爆炸性的关系。 表1煤的挥发分与煤的爆炸性 1.2 煤粉自燃 对于不同煤种而言，随着煤的挥发分的提高，煤粉细度减小，温度上升，煤粉与氧气的接触面积增大，煤中水分减少，煤粉自

15、燃的可能性都会增大。 由于设计、安装不当，煤粉出现沉积，在氧气存在的情况下，就会发生缓慢氧化形成自燃，最终造成爆炸。 煤粉愈细，爆炸的危险性就愈大；粗煤粉爆炸的可能性就小些，当煤粉粒度大于0.1mm 时，几乎不会爆炸。 1.3 煤粉中的水分 煤粉中的水分含量也是煤粉自燃和爆炸的重要因素。煤粉的最终水分既要考虑到制粉系统的安全可靠性，又要照顾制粉的经济性。 1.4 气粉混合物温度。 只有达到着火温度气粉混合物才能燃烧。只有遇到火源引发才能发生爆炸。 1.5 气粉混合物的浓度 气粉混合物只有在一定的浓度范围内才有爆炸的危险，当气粉混合物中含氧量小于15%时，通常无爆炸危险。在制粉系统中，当煤粉与空

16、气混合物浓度在一定范围内，氧气含量大于16%时，就有可能发生爆炸。表2列出了煤粉浓度与爆炸的关系。 表2 引起爆炸的煤粉空气混合物浓度及爆炸压力 2. 外因外因 爆炸的主要原因是由于在系统中有发生燃烧的火星。由于某些煤粉在系统中滞留的时间太长，并与热气流不断相接触，引起自燃。煤粉的滞积通常发生在水平管的直区段中或结构不正确的地点，在这里有可能使煤粉贮积下来。 2.1 磨煤机入口积煤自燃 在制粉系统停运后，由于磨煤机入口风门不严，漏过的热风使磨煤机入口处温度达100以上时，容易将入口处积煤引燃，燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。 2.2 细粉分离器处积粉自燃 主要发生在细粉分离器入口方形管道下部的

17、较平缓段上。此水平段正上方常开有一个方形防爆门，使该处的通流面积增大，风粉气流的流速下降，增加了积粉的可能性。 2.3 热风门内漏 热风门不严，导致大量的热风内漏，极易造成制粉系统爆炸。 2.4 旁路风管道连接处积粉自燃 在设有旁路风管道的制粉系统中，旁路风管道与一次风管道连接处煤粉易滞积，产生爆炸。 2.5 中间贮仓式制粉系统积粉爆炸 当水分过大的煤粉进入粉仓，粉位过高，煤粉易滞留产生爆炸。 3制粉系统爆炸的防范对策制粉系统爆炸的防范对策 3.1 一般防范措施 对于挥发分超过20%的煤粉，制粉系统均需设置防爆设施；采取措施，防止爆炸气氛形成，可将危险的部件置于惰性气氛中；对有危险的部件要设有

18、防止爆炸影响的措施；爆炸压力可通过防爆门泄放，放出气体必须安全排入大气。 3.2 加强煤的质量管理 加强燃用煤种的煤质分析和配煤管理。 3.3 结构上进行改造 3.3.1 防止磨煤机入口积煤 可将回粉管向上移到落煤管入口，将粉与煤的预混阶段提前，减少了积煤的可能性。还可以在磨煤机入口上方的管道内加一个混合器，使粉、煤、风得到良好的混合。 3.3.2 对细粉分离器进行改造 对细粉分离器入口切向处积粉，可通过在风道内加装导流板,增加局部扰动，提高该处的流速，增强气流对下部积粉的冲刷予以解决。同时，在加装导流板后，因风粉气流均匀，还可提高分离效率。 3.3.3 消除热风门内漏 3.3.4 合理设置粉

19、仓温度测点和报警装置 此外，还应加强运行管理，锅炉正常运行中，应对制粉系统的近路风风门，特别是容易积粉的磨煤机再循环风门等，坚持定期吹扫工作制度。制粉系统停止运行后，对输粉管道要充分进行抽粉；有条件的，停用时宜对煤粉仓实行充氮或二氧化碳保护。 3.4 操作管理 3.4.1 制粉系统的启动、停止 （1）启动时，应进行暖磨（特别是北方的冬季），以防止管道结露导致煤粉沉积。对暖磨的时间和磨出口温度要按有关规定进行控制。 （2）停止制粉系统时，应保证制粉系统内没有残余的煤粉。一般可以通过一次风管风压、磨煤机电流、压差进行判断。在停运后期活动锁气器，使回粉管内的积粉吹扫干净。 （3）停止制粉系统时，要防

20、止吹扫时间过长，造成停后系统内温度过高。 （4）对乏气送粉，启动和停止时，要保持一次风压稳定，使煤粉混合器内速度16m/s，以防积粉。 （5）在锅炉停运时，煤粉仓、原煤仓内不应存放煤粉和煤。 3.4.2 制粉系统运行 （1）加强磨煤机出口风温的控制，其要求如表3。 表3磨煤机出口最高允许温度 （2）加强木块、木屑分离器的清扫工作，以防杂物堆积，造成堵塞。（3）监视、记录粉仓温度。（4）进行粉仓定期降粉，煤粉沉积时间不得过长。（5）加强粉仓的堵漏风工作，防止大量的氧气进入粉仓，使煤粉自燃。（6）保持粉仓的吸潮管全开，以防煤粉结块。（7）对易积粉部位进行定期检查，这些部位有：排粉机、粗粉分离器、细

21、粉分离器、球磨机等。（8）加强制粉系统的用火管理，防止在检修中将火种留在系统内。 （四）中贮式制粉系统煤粉仓防爆措施 电厂锅炉中贮式制粉系统的煤粉仓，是制粉系统重要组成部分，它的性能将直接近响锅炉的安全运行。国内外一些电厂煤粉仓曾发生过多次煤粉爆炸事故。 1煤粉爆炸的主要条件 1.1 具有一定的煤粉浓度 悬浮在空气中的煤粉（无烟煤除外）可形成具有爆炸危险的混合物，在有点火源时，就可能在燃料输送系统和制粉系统中引起爆炸。对合颗粒尺寸小于0.2mm的煤粉最易爆炸，当煤粉浓度较低约0.05kg/m3时，可形成爆炸性混合物。有的煤粉（如泥煤）浓度高达2.2kg/m3时，也可能发生爆炸。易爆炸浓度：烟煤

22、1.22.0kg/m3，褐煤为1.72.0kg/m3。 1.2 含氧浓度 燃料燃烧必须有气气，混合物中含氧量超过3%时，可产生自燃。充足的O2为可燃混合物的爆炸提供条件，而O2浓度小于一定值时可燃物难以产生爆炸。制粉系统含制粉系统含O2量标准各国家规定不同：量标准各国家规定不同： 前苏联规定：采用炉烟干燥时，制粉系统末端煤粉烟风混合物中容积含O216%，该氧量应在系统所有运行工况（启动、停止、正常运行和听煤）下都予以保证。 美国NFPA69（美国消防协会）规定在空气和CO2混合物中，可燃粉尘悬浮物最大含O2量，对烟煤O217%，次烟煤O215%。 德国TRD413规定：若氧的浓度低至煤粉空气混

23、合物不能点燃时，即为“惰性气氛”。在大气压力条件下，O2的极限浓度对烟煤O214%；褐煤O212%。在煤粉仓内：烟煤O212%；褐煤O210%。在磨煤机内：烟煤O212%；褐煤O212%。 l.3 点火源 点火源是爆炸的必要条件，点火源的能量大小对爆炸的压力和压力上升速率有很大影响。点火源来自外部的如：电弧、火焰、机械撞击产生的火花等。而来自内部的点火源如：系统内部积粉自燃或者磨煤机内部摩擦产生火花波及到系统内。 2煤粉仓爆炸原因 影响煤粉爆炸的重要因素有：煤粉挥发份、灰份、水份的含量，气粉混合物的浓度及氧浓度等这些因素达到爆炸条件时，遇到明火就会发生爆炸。煤粉的挥发份和热值愈高，产生爆炸的可

24、能性愈大，爆炸的破坏力也就愈强。煤粉仓内积粉自然是爆炸的主要因素煤粉仓内积粉自然是爆炸的主要因素q德国BAM（材料检验局）试验表明：12.8升的烟煤煤粉自燃温度低于100，如呈堆积状态的10cm3烟煤煤粉，在环境温度160时，不到一小时即可自燃。煤粉的自燃温度和自燃所需时间随推积的煤粉体积增大和环境温度升高而明显降低和缩短。q根据前苏联试验：当煤挥发份Vdaf40%，挥发份逸出温度为130170，煤粉中含氧量达3%时，煤粉可自燃。贮存高挥发份烟煤的煤粉仓，积粉部位即为自燃点，为粉仓爆炸提供前提条件。 原煤在磨制过程中，经热空气干燥的高挥发份烟煤煤粉，其表面吸附较多的氧气，煤粉进入粉仓后，在低氧

25、浓度环境中解析，同时在煤粉堆积温度作用下，煤粉中的可燃气体开始大量逸出，这些可燃气体和下落的煤粉及混入的空气混合形成了具有爆炸性的混合物。由于可燃气体与空气的反应速度远比煤粉与空气的反应速度快。当有煤粉自燃点着时，混合物即会爆炸，而且爆炸力极大。 3煤粉仓惰化保护防爆措施 煤粉仓惰化保护是防爆的重要措施之一。对燃烧高挥发分贮式制粉系统煤粉仓采用惰化措施是防爆的重要手段。根据国内外经验，惰化介质可采用低温烟气，从除尘器后部抽取烟气，通过风机送人煤粉仓，使粉仓内处于惰化气氛中。此系统简单、投资少，可使粉仓安全运行。 粉仓惰化的原理：煤粉爆炸必须具备三个条件：即适度的粉尘浓度、足够点火源（介质温度、

26、积份自然升温）和充足的氧。煤粉仓的煤粉浓度、介质温度和积粉可以控制，将含氧量减少到容积含量小于16%，就无爆炸危险，保持煤粉仓内处于惰性气氛状态。 4煤粉仓的监测系统 距仓壁和盖板11.5m上部交角处设置温度测点，其数量不少于4个，引至控制室。装设粉位测量装置，粉位显示引至控制室，并有粉位高低报警信号。粉仓内O2、CO2、CO含量及着火自动监视系统引至控制室。 （五）中速磨煤机直吹式制粉系统防爆措施 随着机组容量的增大，300MW以上机组制粉系统大多采用直吹式制粉系统，其中对采用中速磨煤机，热风干燥系统并燃用高挥发份煤的锅炉必须重视防爆问题。 1中进磨煤机系统煤粉爆炸的机理 在正常运行时，原煤

27、在磨煤机内磨细，获得所要求的煤粉细度，因此，大部分煤粉颗粒可看作是粉尘状，氧气更易接触煤粉的整个表面。点燃悬浮煤粉颗粒，必须有适量的氧气和点火源，所需要的氧量和点火能量随煤种而定。煤的活化愈高，起始燃烧所需氧量和点火能就愈小，一般约为每1kg煤粉需8kg空气，而在正常运行期间，磨煤机内空气与煤粉比率均在1.5:12.5:1范围内。因此，正常运行工况下，即使有火源，亦不会发生爆炸。 中速磨煤机煤粉爆炸，一般发生在空气对煤粉比率持续增加的工况，例如：磨炼机跳闸；给煤机跳闸或原煤中断；热磨带粉再启动。 随着磨内氧量下降，爆炸强度下降。当锅炉非正常停炉或磨煤机紧急停止时，由于失去输煤的一次风，使大量煤

28、粉沉积在磨煤机内。q BABCOK公司试验：在高负荷时，磨煤机非正常停机可使约占出力的10%的煤粉沉积在摩煤机内，其中8%煤粉沉积在碾磨区域，2%煤粉从磨煤机出口的输粉管中落回到磨煤机内，并沉积在磨煤机进风区域。当磨煤机再次启动时，较高温度的一次风重新进人磨煤机，为进风区域沉积的煤粉提供足够氧气，并使积粉产生活流，煤粉将会发生爆炸。同样，沉积在碾磨区域、分离器和送粉管道处的煤粉也会发生燃烧或爆炸。-煤粉在磨煤机内的沉积是磨煤机内燃或爆炸主要原因煤粉在磨煤机内的沉积是磨煤机内燃或爆炸主要原因- 2防止中速磨煤机煤粉爆炸的措施 2.1 提高制粉系统和部件的设计强度 2.2 充惰性气体使磨煤系统为惰

29、性状态运行 德国锅炉技术标准TRD413“蒸汽锅炉的煤粉燃烧”中指出：有两种防爆措施，一是对可燃基挥发份含量Vdaf20%的煤，要求磨煤设备在充惰性气体条件下运行；二是要求部件按TRD413中规定0.51.0bar超压设计。根据国内外经验，为了减少磨煤机爆炸，将惰性介质注人磨煤机以降低氧量。常用的惰性介质有蒸汽、CO2和N2。 采用蒸汽作为惰性介质在美国和我国均有成功的经验，其优点是注入量大，可将挥发物不断地清除。另外是磨煤机或给煤机跳闸后，可将磨煤机内的可燃物很快地送入炉内，使磨煤机排空后，安全地再启动。 根据国外经验，当使用蒸汽作为用性介质时，惰化标准氧量为11%，NFPA和CE公司认为，

30、氧量体积浓度为7%，更安全。 2.3 磨煤机内燃探测系统类型有： （1） CO监测 （2） O2量监测 （3）温度监测：在磨煤机出口，通过监测介质温度来判断磨煤机是否着火或易爆危险状态。 2.3.1 氧量测量系统和红处测量系统 测量磨煤机排出氧气数量来判断着火燃烧状况。有着火情况时，CO2增加，氧量减少。 红外线探测系统是利用红处线传感器来探测煤着火发热产生预定波长的红外辐射线，此法对煤层内部阴燃的探测能力较差。2.3.2 CO监测系统 利用煤粉发生氧化情况（产生CO）与燃烧的关系，测定CO的浓度就可预报磨煤机着火。美国KVB公司的煤粉燃烧监测系统CFDS，又称中速磨CO监测系统已被国内外广泛

31、采用。 美国已有百余台机组的制粉系统装上CO检测装置。我国引进的600MW机组的中速磨制粉系统，多数也安装美国KVB公司的CFDS监测系统。 目前，国内绝大部分电厂只能通过磨煤机出口介质温度监测值，来判别磨煤机内是否着火或处于爆炸危险状态。用此法监测的弊病一是不能及早地发出警报，使运行人员提早采取措施。 一方面因为磨出口温度由磨入口热风和冷风门调节，当磨出口温度高时，即关小热风门，又开大冷风门后，磨出口温度仍不能恢复到正常值时，运行人员才意识到磨内已着火，此时将要发生爆炸已是不可避免。 另一方面，磨煤机出口温度并不能完全反映磨煤机内是否处于危险状态。因爆炸与多因素有关，而温度是影响爆炸的其中因

32、素之一，在其它爆炸条件都具备的情况下，特别是可燃气体浓度较高时，既使较低的温度，也会发生爆炸。 因此，完全依靠磨煤机出口温度报警是不及时的，也是不可靠的，这在实践中已证实。 国外资料表明：在环境温度为15时，煤粉和空气中的氧即可发生反应，温度愈高反应愈强烈，反应生成物首先是一氧化碳，如果这种反应继续下去，则产生二氧化碳，并放出热量，使其温度不断升高，达到燃点发生爆炸。可见产生CO是煤粉燃烧前的早期阶段。所以，通过检测磨煤机中CO浓度，可以在爆炸发生前11.5小时发出报警，从而使运行人员有充足时间采取措施，防止火灾和爆炸的发生。 （六）风扇磨煤机直吹式制粉系统防爆 风扇磨煤机直吹式制粉系统采用炉

33、烟干燥形式具有干燥能力强和防爆性能好等优点，已在燃用高挥发份和高水份褐煤电厂广泛采用。 由于褐煤的着火和爆炸性能强，当制粉系统设计不完善或运行中操作不当时易发生煤粉爆炸，尤其是启、停磨煤机、断煤和锅炉急停炉时，产生爆炸危险性更大，危及设备的安全运行和人身安全。 1风扇磨煤机直吹式制粉系统爆炸的原因 风扇磨煤机干燥方式采用高温炉烟和热风，抽炉烟口取自炉膛上部，炉烟温度8001000。运行实践表明：当锅炉负荷和煤质变化较大时，炉烟量也要发生很大变化。在运行时调风量超过规定时，必然造成制粉系统含氧量超限和二氧化碳含量低于允许限值，存在爆炸的危险。德国标准TRD413规定：对褐煤制粉系统含氧量体积不超

34、过12%；EVT公司设计要求制粉系统二氧化碳含量大于4%，作为防爆限值。 一些褐煤电厂锅炉制粉系统采用高温炉烟、热风和温风或冷风压力管组成的干燥系统。当原煤水份较低时，抽炉烟量很小，系统O2和CO2很难满足防爆要求。尤其在低负荷运行时，超标更为严重，易引起爆炸。 当风扇磨煤机紧急停机，叶轮仍有2030分钟左右的惰走时间。此时，磨煤机中剩余的煤粉温度急剧升高时，极易发生爆炸。 2防爆措施 根据风扇磨煤机制粉系统的爆炸原因，从设计和运行上采取措施，既满足于正常运行工况的防爆，也要满足启动、停止、断煤和紧急停机时的防爆要求，使系统始终处于惰性气氛状态。 风扇磨煤机磨制褐煤采用炉烟干燥直吹系统正常运行时，系统O212%，CO24%。当异常运行时，如断煤、停磨、紧急停炉时，运行人员为了维持磨煤机出口温度就开大冷风门减少抽炉烟量，必然使 O2和CO2超标，即O212%，CO24%，煤粉浓度正处在爆炸极限，当有火源时，即可发生爆炸。所以，风扇磨煤机在异常运行时也必须维持系统的O212%，CO24%。 根据国内外经验，当系统发生异常运行时，可采用水雾化和蒸汽，稀释可燃气体，降低系统O2量，并使煤粉表面温度迅速降低到着火点以下。当正常运行煤质发生