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6 3 煤粉制備 本節(jié)從三個方面考慮了防止火災發(fā)生的措施.控制煤粉制備系統(tǒng)內(nèi)部不發(fā)生煤粉著火和爆炸,防止煤粉泄漏到系統(tǒng)外廠房中、將萬一泄漏到廠房中的煤粉及時清除 6.3。1,向磨煤機內(nèi)連續(xù).可控制地供煤 是減少煤粉制備系統(tǒng)著火和爆炸的重要措施、碎煤倉結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理 將會使倉中不能形成整體流 發(fā)生起拱 堵煤，積粉而引起陰燃悶燒直至起火爆炸 本條參照現(xiàn)行國家標準、火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火標準。GB，50229,2019第6。2、1條并結(jié)合煤化工工程設(shè)計實際情況，對碎煤倉的設(shè)計提出了要求.與現(xiàn)行國家標準 火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火標準.GB.50229不同之處主要有、1.推薦采用圓筒形鋼倉。與現(xiàn)行行業(yè)標準。火力發(fā)電廠設(shè)計技術(shù)規(guī)程.DL T。5000 2000第6、4，4條一致、將壁面與水平面交角從60、提高到65 現(xiàn)有工程設(shè)計實際在70，以上,2,倉內(nèi)襯超高分子量聚乙烯板或不銹鋼板 襯板的主要功能是防粘堵 要求光滑。摩擦阻力小，同時要耐磨,阻燃，3.增加溫度監(jiān)測裝置和氮氣管道接口、當倉內(nèi)溫度或一氧化碳超過設(shè)定值時，根據(jù)要求手動或自動進入緊急充氮狀態(tài)、4 對于褐煤和揮發(fā)分高的易自燃煤種、在碎煤倉中儲存時間過長。如系統(tǒng)事故停車后碎煤倉中存有較多煤。容易陰燃悶燒，引發(fā)火災、本條增加了一氧化碳分析的要求。如果超過設(shè)定值 則自動緊急通入氮氣等惰性氣體進行保護.5，預干燥后的褐煤。水分降低到12.以下,極易自燃 危險性大.本條要求儲存經(jīng)過預干燥的褐煤的碎煤倉采取充氮保護 本標準中.充氮保護.是指連續(xù)通入氮氣等惰性氣體,使其氣氛基本為氮氣等惰性氣體.即無氧狀態(tài)或微氧狀態(tài).系統(tǒng)內(nèi)氧含量在1、以下,不致于發(fā)生氧化燃燒而引起爆炸.緊急充氮.是指在系統(tǒng)已監(jiān)測到發(fā)生煤氧化及自燃.如溫度或一氧化碳濃度超過設(shè)定值時、通入較大量的氮氣等惰性氣體。阻斷煤與氧氣的接觸，抑制煤粉的氧化及自燃，而不是連續(xù)通入氮氣等惰性氣體,因為煤化工工程一般設(shè)有空分裝置.具備提供氮氣條件 本節(jié)系統(tǒng)內(nèi) 指設(shè)備或者管道內(nèi),惰性氣體一般優(yōu)先選用氮氣.但不局限于氮氣、6.本條碎煤倉的設(shè)計規(guī)定包括油煤漿 水煤漿的碎煤倉 如果工程需要設(shè)計非圓筒形碎煤倉時，應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準 火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火標準 GB.50229、2006第6。2、1條的關(guān)于原煤倉的規(guī)定。高揮發(fā)分煤種 按國家煤炭分類。干燥無灰基揮發(fā)分大于37、的長煙煤屬高揮發(fā)分易自燃煤種 對于干燥無灰基揮發(fā)分為28.37 的煙煤,在實際使用中因其具有自燃性,本標準亦視作高揮發(fā)分易自燃煤種.6、3、2、本條提出了煤粉制備系統(tǒng)應(yīng)在惰性氣氛下運行的要求 惰性氣氛 亦稱.惰性化,就是加入一定量的惰性氣體，以控制其氧氣含量在某一設(shè)定值、使煤粉不致發(fā)生燃燒爆炸、煤化工的煤粉制備系統(tǒng)與電力鍋爐的制粉系統(tǒng)最大的不同是,對煤粉的細度和水分的要求不同 例如 不論煤種。煤化工的煤粉制備系統(tǒng)要求煤粉水分不大于2 褐煤為5、7。經(jīng)西安熱工院磨煤試驗檢測,要達到此要求、中速磨煤機出口的氣粉混合物溫度應(yīng)在75 110.之間、因煤種不同而不同。工程設(shè)計為適應(yīng)煤源變更嚴格的惰性化要求 現(xiàn)有的煤化工工程都是按此設(shè)計的.運行證明是安全的，惰性氣氛的最高允許氧含量與煤種。主要是揮發(fā)分高低.煤粉細度,煤粉水分 磨煤機出口溫度等因素有關(guān) 對惰性氣氛的最高允許氧含量的控制 德國標準,粉磨固體燃料的制粉系統(tǒng)的防爆規(guī)范,TRD,413 2000版,規(guī)定大氣環(huán)境條件下 硬煤為14，濕基。體積分數(shù)、褐煤為12。濕基,體積分數(shù)，見表4.國內(nèi)電力行業(yè)按上述要求設(shè)計，實踐證明是安全的 未曾出現(xiàn)過爆炸現(xiàn)象 在煤化工工程設(shè)計中、國外公司結(jié)合煤化工煤粉的特點。提出惰性氣氛的最高允許氧含量，濕基、體積分數(shù)。對于硬煤為8。對于褐煤為6,多項工程均按照此要求進行設(shè)計 實際運行是安全的，根據(jù)經(jīng)驗 著火爆炸多發(fā)生在系統(tǒng)開車，停車和事故停車后再啟動時.這些情況下危險性更大，因此在這些工況下其氧含量必須嚴格保證.煤粉制備系統(tǒng)設(shè)置必要的監(jiān)測儀表。如溫度 壓力、流量。料位及氧分析、一氧化碳分析等、及完整的控制聯(lián)鎖系統(tǒng)。是保證煤粉制備系統(tǒng)正常運行的關(guān)鍵因素,萬一發(fā)生設(shè)備及操作事故.報警聯(lián)鎖并按正確的程序停車。避免事故擴大而引發(fā)火災爆炸事故.由于煤粉制備系統(tǒng)各工程均有差異，在這里未一一列出在何處設(shè)何種監(jiān)測儀表及如何聯(lián)鎖。應(yīng)在工程設(shè)計時按工藝流程具體確定。6、3、3。本標準雖未對煤粉制備系統(tǒng)磨煤機出口的氣粉混合物的最高溫度做出限制。但其最高溫度不允許超過煤粉分離收集器的濾袋材料的允許使用溫度，煤粉制備系統(tǒng)是一個閉路循環(huán)系統(tǒng)。介質(zhì)的水蒸氣含量較高 其露點在70 左右.為防止溫度過低。水蒸氣凝結(jié)、使濾袋上的煤粉黏結(jié) 或使煤粉黏附在設(shè)備管道上,或結(jié)塊,影響煤粉輸送，必須使煤粉制備系統(tǒng)介質(zhì)末端溫度高于水蒸氣的露點,電力行業(yè)規(guī)定中間儲倉系統(tǒng)磨煤機出口溫度比水蒸氣的露點高15.本標準結(jié)合煤化工行業(yè)煤粉制備系統(tǒng)的特點 推薦磨煤機出口溫度比水蒸氣的露點高20 35。6 3。4、參照現(xiàn)行國家標準，高爐噴吹煙煤系統(tǒng)防爆安全規(guī)程.GB,16543、2008第5、1.2條編寫。煤化工煤粉制備系統(tǒng)是一個磨煤機入口為正壓。出口為負壓的閉路循環(huán)系統(tǒng)、如果密封性不好,正壓部分將會使煤粉泄漏、負壓部分將會漏入空氣,提高了系統(tǒng)氧含量.這些都不利于防火、故提出氣密性要求,國內(nèi)外的有關(guān)標準規(guī)定,按惰性氣氛設(shè)計的系統(tǒng),抗爆設(shè)計壓力可不按0、35MPa設(shè)計，考慮到目前國內(nèi)的中速磨及給煤機產(chǎn)品均已按0。35MPa設(shè)計.系統(tǒng)運行時.可能出現(xiàn)氧含量超過允許最高值的情況 故本條仍要求抗爆設(shè)計壓力為0、35MPa,已有的工程設(shè)計均是按此要求進行的.6.3.5、煤化工煤粉制備系統(tǒng)采用高濃度袋式過濾器一次分離收集.由于煤粉是屬于導電可燃爆炸性粉塵 因此應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準，粉塵爆炸危險場所用收塵器防爆導則.GB,T、17919的規(guī)定、同時結(jié)合煤化工煤粉制備系統(tǒng)特點，補充和強調(diào)了具體要求，1,箱體和灰斗一般為非圓筒形。參照電力行業(yè)對煤粉倉的要求，相鄰兩壁交角的內(nèi)側(cè),包括箱體 灰斗 應(yīng)制成圓弧半徑不小于200mm的圓弧形，以防止積粉 灰斗壁面與水平面的交角一般不小于65 對黏接性強的煤粉?；叶繁诿媾c水平面不小于70，2、煤粉陰燃悶燒將會進一步起火爆炸 損壞濾袋.為防止萬一收塵器內(nèi)堆積煤粉陰燃悶燒，如停車后清灰不徹底 要求其氣體出口設(shè)置一氧化碳檢測報警設(shè)施。同時當倉內(nèi)一氧化碳 溫度等超過設(shè)定值時.采取自動緊急通入氮氣保護，3、進入袋式過濾器的氣粉混合物中水蒸氣含量高,露點在70,左右.袋式過濾器散熱降溫如低于露點，將會產(chǎn)生粘袋。堵塞引發(fā)事故,故要求其外表面設(shè)伴熱保溫。控制溫度在80.高于露點.4 某工程曾發(fā)生過因清灰氮氣氣源壓力不穩(wěn)定，有時低于要求值、清灰強度不夠.使部分濾袋上煤粉過厚.使濾袋碳化,發(fā)生著火事故 故提出氣源壓力穩(wěn)定.清灰可靠的要求.6,灰斗積料堵塞漫至濾袋同樣會引發(fā)上述事故。灰斗溫度異常亦可反映灰斗料位情況,選擇可靠的料位計很關(guān)鍵、電容式料位計經(jīng)實驗證明可靠性差。射線料位計可靠性很高,但其使用受限,本標準未指明用什么型式的料位計.但要求可靠性高，6 3.6 煤化工用的煤粉的水分低 粒度細。易燃易爆 因此無論是送至煤氣化的加壓給料、還是送至煤液化的油煤漿制備,煤粉輸送必須是密閉輸送。輸送和處理煤粉的機械、如稱重給煤機.旋轉(zhuǎn)給料機、螺旋輸送機、埋刮板輸送機,纖維分離器等，都應(yīng)是氣密性良好的。保證煤粉不外漏?？諝庥致┎贿M去,因此要求其軸封處噴吹密封氮氣 使密封可靠。密封氣的選擇方法是 主要進入系統(tǒng)內(nèi)部的密封氣采用氮氣，主要逸至環(huán)境的密封氣 為保證人身安全.不被窒息而采用空氣。注意這類設(shè)備內(nèi)部應(yīng)沒有物料積聚的部位，并能排盡,經(jīng)過預干燥后的褐煤粒度小、易燃易爆，可參照本條執(zhí)行 6，3，7.參考電力行業(yè)煤粉倉的有關(guān)規(guī)定.并結(jié)合煤化工工程設(shè)計實際情況，提出了本條要求 實際煤化工項目中、煤粉倉及其鎖斗,給料倉等。壁面與水平面的交角按75、設(shè)計 本條規(guī)定不應(yīng)小于70，比電力行業(yè)規(guī)定大5 10。根據(jù)煤化工煤粉的特點 提出了連續(xù)充氮保護 外表面伴熱保溫及出口助流要求。煤化工所用煤粉粒度細,水分低.溫度高，其自燃爆炸危險性較高 只要煤粉倉中存有煤粉,不論系統(tǒng)是否處于運行狀態(tài),煤粉倉都要充氮保護，控制氧氣含量.為了實時監(jiān)控煤粉倉的運行狀態(tài).應(yīng)設(shè)置料位、溫度等檢測儀表。溫度過低、煤粉流動性變差、容易堵塞 溫度超高 表明煤粉陰燃或著火、均應(yīng)采取防范措施，6。3。8,本條是強制性條文。必須嚴格執(zhí)行、為了防止空氣等含氧氣體侵入煤粉倉，煤粉倉的進粉口和出粉口必須具有鎖氣功能.6。3、9,電力行業(yè)規(guī)定，當制粉系統(tǒng)設(shè)置有中間煤儲倉時.宜設(shè)置該系統(tǒng)停止運行后的放粉系統(tǒng)，煤化工煤粉制備系統(tǒng)設(shè)置有中間煤粉儲倉、正常運行時充氮保護、系統(tǒng)停止運行后。煤粉倉若存有煤,長期充氮保護是不經(jīng)濟的 故也應(yīng)設(shè)放粉系統(tǒng),放粉系統(tǒng)應(yīng)同 加壓 給料系統(tǒng)或給料系統(tǒng)一并考慮，6。3。10,煤種不同、煤粉產(chǎn)生自燃的情況也會不同。某工程采用Vdaf約為12.的次煙煤。發(fā)生嚴重的煤粉泄漏事件.未發(fā)生起火現(xiàn)象 而另一工程采用Vdaf為38 以上的長焰煤、煤粉噴出即著火.經(jīng)過預干燥的褐煤粉在大氣中幾個小時后即陰燃直至起火 及時將萬一泄漏出來的煤粉清走是重要的防火措施之一、適宜的清掃方法、國外推薦干法,負壓，真空清掃。國內(nèi)電力行業(yè)在運煤系統(tǒng)推薦用濕法 水力清掃、而對煤倉間，不宜水沖洗部位,則應(yīng)采用真空清掃設(shè)施,煤化工煤粉制備系統(tǒng)及其他系統(tǒng)正常操作不會有煤粉泄漏 萬一設(shè)備及管件,閥門發(fā)生故障,有可能會有煤粉泄漏.本條推薦采用負壓吸塵清掃設(shè)施，沒有強制一定采用真空清掃設(shè)施.是兼顧國內(nèi)工程的不同條件 某些已運行的工程未設(shè)負壓清掃的現(xiàn)狀 用壓縮空氣吹掃聚積的煤粉將會引起二次揚塵、爆炸起火很危險，因此嚴禁采用壓縮空氣吹掃 負壓吸塵清掃設(shè)施的管道都是固定式的 機械動力部分一般分為固定干式吸塵機組和移動式負壓吸塵車兩種類型 用戶在2個及以上的宜選用移動式負壓吸塵類型?？晒?jié)省投資,單獨用戶宜選用固定干式吸塵機,對于褐煤或易自燃高揮發(fā)分煤種,因其自燃容易起火 本條規(guī)定必須設(shè)負壓吸塵清掃設(shè)施。6。3，11、本條為管道結(jié)構(gòu)及配置上防止煤粉堆積和煤粉泄漏的要求 法蘭連接是泄漏事故點之一、煤粉制粉系統(tǒng)操作壓力低 連接法蘭必須有足夠的強度和剛性以保證不泄漏.可以不用法蘭連接的地方一律采用焊接,如煤粉收集袋式過濾器.氣粉混合物進口和氣體出口法蘭大且多為矩形、建議采用焊接 煤粉制備系統(tǒng)盡量減少水平管道布置和彎頭數(shù)量。減少煤粉在系統(tǒng)內(nèi)堆積的可能性 6。3。12,煤粉堆積時間過長容易引起自燃和二次揚塵、故要求煤粉制粉系統(tǒng)的設(shè)備和管道以及與制粉系統(tǒng)同廠房布置的設(shè)備和管道的保溫表面要光潔。方便及時清掃堆積的煤粉,6 3 13,本條對煤粉制備系統(tǒng)需要設(shè)置防爆門的部位和防爆門的設(shè)計做出了規(guī)定 1,本條要求煤粉制備系統(tǒng)中的煤粉收集袋式過濾器和可能超壓的煤粉倉,應(yīng)設(shè)置防爆門 1、按照電力行業(yè)規(guī)定、在惰性氣氛下運行的煤粉制備系統(tǒng)、可不設(shè)防爆門。煤化工行業(yè)雖在惰性氣氛下運行,但為了安全起見 防止氧含量超過允許值或煤粉堆積陰燃引發(fā)的事故、在煤粉收集袋式過濾器上設(shè)置防爆門,2、煤氣化裝置的常壓煤粉倉屬于非常情況下可能超壓的煤粉倉.煤氣化煤粉倉是在充氮下運行。不會發(fā)生爆炸,而在煤粉倉上設(shè)置爆破板的目的在于防止煤粉倉裝料袋式過濾器堵塞?；蛘呙悍蹅}至袋式過濾器的氣流量過大.流速過高 而引起管道阻力過大憋壓而引起煤粉倉超壓.煤氣化工程多起煤粉倉爆破板破裂的原因是因為煤粉倉至袋式過濾器的管徑過小。在煤粉循環(huán)或氣化爐開停車時氣體流量大,阻力過高、解決途徑是增大管徑。此爆破片一般不會破裂 3、現(xiàn)行行業(yè)標準、火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程。DL，T 5203,2005規(guī)定的防爆門設(shè)計,均是按可能滲入空氣引起爆炸的情況來考慮泄壓，泄爆。面積，煤化工工程均采用氮氣保護、不存在這種情況 故本標準未提及、2,防爆門的設(shè)計參照國家現(xiàn)行標準、火力發(fā)電廠與變電站設(shè)計防火標準，GB，50229.2006第6,2，6條及 火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程，DL.T、5203.2005編寫 1，在煤粉收集袋式過濾器的防爆門推薦膜板式,為了防止爆炸引起膜板破裂壓力泄出后空氣大量漏入過濾器內(nèi)氧氣突增而引發(fā)更大的爆炸事故。膜板外應(yīng)帶自動啟閉的門、泄壓時開啟 壓力泄完后立即關(guān)閉。阻止空氣漏入過濾器、2,為了防止在非正常條件下有可能超壓的煤粉倉防爆門不被破壞,其爆破膜的設(shè)計爆破壓力應(yīng)等同于煤粉倉的設(shè)計壓力,其泄壓面積應(yīng)按煤粉倉出口堵塞時能從爆破門.膜破后 將所有進入煤粉倉的氣體引起的超壓及時泄放出去考慮。3 在防爆門后加很長的帶彎頭引出管或在防爆門前加根部閥.或在防爆門后加擋板的做法、都是違反現(xiàn)行行業(yè)標準.火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程,DL.T。5203的規(guī)定的，因此本條提出了引出管的原則要求，具體要求需查現(xiàn)行行業(yè)標準,火力發(fā)電廠煤和制粉系統(tǒng)防爆設(shè)計技術(shù)規(guī)程。DL T，5203的有關(guān)規(guī)定、