对当前煤粉仓安全问题的看法

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1、专题讨论电力安全技术第3卷(2001年第3期)Zhuantitaolun对当前煤粉仓安全问题的看法钱祥鹏(华能国际电力股份有限公司北京100031)火力发电厂中间贮仓制制粉系统的煤粉仓一所以其破坏力极大)在密闭容器内只要参与燃烧般都存有供锅炉在最大蒸发量运行时燃用24h的的煤粉量足够多反应速度足够快煤粉燃烧可以煤粉其量以数百吨计虽然近年来由于广泛采用转变为煤粉爆炸从安全技术角度讲防止煤粉着中速磨和双进双出磨新建煤粉仓数量有所下降火与爆炸的措施紧密相联但就全国而言贮存在粉仓中的煤粉数量还是相当可现就上述燃烧化学爆炸三

2、要素分析粉仓煤粉观的众所周知煤粉是一种可燃粉尘其爆炸下着火爆炸导致事故的条件限值为3545g/m3最大爆炸压力可达0.31MPa1.1氧化剂与可燃物煤粉仓内煤粉着火或爆炸事故对人身及设备的安全热风干燥制粉系统中风粉混合物的浓度变化威胁包括三个方面煤粉着火仓温升高粉仓在013可见制粉系统及煤粉仓在大多数000g/m结构强度下降钢板煤粉仓因钢材在300400以情况下其浓度处在发生爆炸的下限以上但控制风上时强度急骤下降预应力钢筋混凝土煤粉仓其粉混合物浓度以防止爆炸与制粉工艺本身的需要耐火极限也只有50min可见经常性的煤

3、粉自燃必有一定矛盾然构成对煤粉仓安全的威胁煤粉自燃产生的1.2点火源COCO从粉仓或相通管道向外扩散使人窒息或确定最小点燃能量可为确定防护措施的规模提2致次生火灾煤粉爆炸形成的冲击波可能导致一供依据一般认为风粉混合物的最小点燃能量为点系列灾害除非粉仓结构能承受此种冲击或粉仓防燃可燃气的1001000倍经验证明制粉系统与爆门起到了防爆作用否则墙倒顶掀发生火灾煤粉仓着火与爆炸的主要点火源是积粉自燃动火等次生灾害几乎不可避免不当时产生或留下的火种静电引发火花有时也构早在1982年由于姚孟电厂及南京热电厂发生成点火源可见导

4、致煤粉着火的初始能量并不大粉仓爆炸顶板被掀的事故原水电部专门召开会议为此在设计施工运行方面制定了一系列措施以会后部生产司基建司联合发文明确了运行维消灭点火源护检修及设计施工方面的反事故措施(计27条)1.3结构强度但至今煤粉仓爆炸着火事故仍时有报道究其密闭容器(煤粉仓)内可燃物爆炸形成的压力大原因一是由于电力供需矛盾缓和火电厂调停现象于结构强度或者防爆装置(安全阀防爆门)的泄压经常发生但停炉空仓制度难以贯彻执行二是关能力不能控制其内压使煤粉仓结构超载损坏即于仓壁加钢板内衬的措施也产生了钢板磨漏后形成造成煤粉仓爆炸新

5、的积粉源的副作用三是限于当时条件有些措2对煤粉仓防爆措施的讨论施没能写入四是已规定的措施没有落实因此有必要进一步研究防止煤粉仓爆炸与着火的重点反措2.1原水电部生产基建两司联合发的(83)生安监现提出如下看法字112号文关于煤粉仓及制粉系统防爆措施已编入电力部颁发的关于防止电力生产重大事故的1引起煤粉仓内煤粉着火爆炸的条件重点要求其中关于火电厂煤粉仓的设计与施工方可燃物质氧或氧化剂点火源是发生燃烧的面要求做到严密内壁平整光滑无积粉死角壁三要素高速放热化学反应并产生大量气体是化面倾角不小于60壁面交线与水平线的交线不

6、小学爆炸的三要素煤粉燃烧与煤粉爆炸的区别在于于65壁面交角做成圆弧形以及粉仓保温防内反应速度(1kgTNT的发热量为1000kcal仅为原壁结露等都是避免粉仓积粉的措施均已写入火5煤发热量的1/41/5就因其反应时间仅1/10s力发电厂设计技术规程而定期降粉给粉机定期22第3卷(2001年第3期)电力安全技术专题讨论Zhuantitaolun切换制检修空仓大修清仓检查都是机组运行后起动时此时下落的煤粉溅起原存的煤粉成为可防止积粉自燃的有效措施此外增加粉仓温度测点爆粉雾若其中有自燃的煤粉下粉时可能的结果用以监视判别粉

7、仓存粉自燃状况也是重要的反措一是自燃的煤粉被压灭平安无事二是发生爆炸所有这些内容已列入电力设备典型消防规程粉仓的抗爆能力心中无数2000年9月发布的防止电力生产重大事故的笔者认为,为避免可能出现的煤粉仓爆炸事故二十五项重点要求再一次列出相关要求需要全当前必须加强粉仓惰性化措施的落实要控制系统面落实在异常情况下系统中氧及氧化剂的数量即控制2.2原联合发文所提反措中较难落实的问题是关前述三要素中的助燃起爆条件根据及要点是于提高粉仓的抗爆能力的问题包括粉仓抗爆能力3.1原苏联粉状燃料加工设备和燃烧设备的防爆应该有多大如何

8、确认不能满足者如何加固等问规程1.6条规定在制粉系统中惰性气体或水蒸题从一系列事故的分析可知由于存在以下情况汽的存在靠混合物中氧气容积比的下降将减少混使该项措施难以落实合物爆炸的危险性在各种工况(起动停止断煤2.2.1某些预制顶板的抗爆能力只及粉仓防爆门设和其它情况)下制粉系统中氧的容积份额小于16%计动作值的1/51/2以致造成防爆门未破顶板时不会发生煤粉