落煤管堵煤造成磨煤机内部煤粉爆燃

【案例简述】
        2006年5月28日4时12分某厂13号磨机启动运行。5月31日0时19分30秒，13号磨煤机功率突然下降，一次风量略有上升约2000m3/h，同时13号磨煤机出口压力和磨煤机内压力缓慢下降，0时20分23秒，13号磨内压力瞬间升至23.2kPa，磨出口压力瞬间最高升至6.299kPa，磨煤机密封风与磨出口一次风压差最低降至10.82kPa，磨煤机密封风与磨入口一次风压差最低降至8.1kPa，磨煤机一次风出入口压差最低降至0kPa，炉膛负压最高升至436Pa，磨煤机出口温度逐渐上升，就地听到有爆破声音，根据以上参数的不正常变化，0时20分36秒，锅炉主值立即启动11号磨煤机。0时21分15秒停止13号给煤机运行，0时22分03秒停止13号磨煤机运行（停止前13号磨煤机功率降至68kW），联系锅炉零米值班员及检修人员就地检查处理。0时23分，锅炉零米值班员汇报，发现13号磨煤机一次风管路有漏点，后经现场检查确认为13号磨煤机内部爆燃。
        事发后现场检查情况：13号磨煤机一次风入口管道（门后）撕裂；一次风管道爆破附近的设备完好无损，13号磨煤机附近附属设备完好无损，能够运行正常，13号落煤管堵塞，由于一次风内漏磨煤机本体外表温度170℃，磨煤机出口管管壁温度140℃。
        停机后内部检查情况：一次风管道爆开两处，一次风室积粉不多，分析原因事发后一直没投消防蒸汽（改造后的消防蒸汽可以清除一次风室的积粉）；磨煤机磨辊未发现漏油；落煤管出口弯头以上堵塞，长度达7m，煤粉比较细、比较湿，堵塞的地方共发现3处严重板结，磨内部以及一次风管道的其他地方未发现积粉以及过火煤。
        【案例评析】
        1．落煤管堵塞原因分析，根据检查结果，此次落煤管共堵塞长度为7m，主要有3处板结严重，其他部位煤粉较湿，且入炉煤颗粒较细，目前分析由于入炉煤水分大（不排除浇水的可能），运行中在管内壁上长间堆积板结，最终造成落煤管堵塞。
        2．磨煤机爆燃原因分析：5月31日0时19分30秒，13号制粉系统在运行中突然发生落煤管堵塞，磨煤机功率降低，使进入磨煤机内的原煤减少，并导致磨内煤粉浓度逐渐降低，当磨煤机内部的煤粉浓度降低到煤粉爆燃浓度范围内时，与磨煤机内积存自燃的煤粉混合，最终达到爆燃条件发生爆燃。
        3．根据事后13号磨煤机曲线变化趋势看，磨出口压力瞬间由4.0 kPa最高升至6.299kPa，并很快压力回落，而磨内压力瞬间由4.62kPa最高升至23.3kPa，压力上升趋势明显高于磨出口压力的上升趋势，并且压力回落速度比磨出口压力回落的缓慢，说明当时爆燃的地点在磨煤机的内部，并根据其压力回落的速度以及一次风管道损坏的情况来分析此次磨煤机爆燃的地点应该在磨煤机的一次风室，爆燃后产生的冲击由于大盘的阻挡，大部分的能量全部向一次风管道释放，最终导致一次风管损坏。
        4．1号机组磨煤机一次风室消防蒸汽改造项目是在2006年4月份小修中完成，改造的目的是为了消除一次风室内的积粉，防止自燃。根据调研结果，采取磨煤机启、停期间进行投入，但根据西安热工院提供的试验说明，神华煤在250℃环境温度下容易自燃，而磨煤机一次风室有死区，煤粉不能被带走，所以一次风室在磨煤机运行过程中会存在自燃的积粉，通过此次爆燃事件，改变了一次风室消防蒸汽的投入方式，效果需进一步确定。
        5．根据该公司2006年编制的《制粉系统防爆管理细则》中的5.13条款要求，“正常运行中当出现落煤管堵煤、给煤机断销子或原煤斗蓬煤时，应投入磨煤机消防蒸汽，及时调整磨煤机的配风，及时停止磨煤机运行，防止磨煤机出口温度急剧升高。”但由于从功率开始下降到爆燃所经历的时间仅为1分3秒，当值运行人员判断异常后考虑到机组负荷以及温度的稳定，启动11号磨煤机，未对13号磨煤机投入磨煤机消防蒸汽，所以没能对磨煤机爆燃提前进行预控。
        【案例警示】
        1．针对发生断煤事故时，消防蒸汽投入不及时的现象，是否由电动阀改为电磁速动阀以及是否将磨煤机功率信号与消防蒸汽联锁等问题进行充分论证，尽快制定方案和实施。
        2．对1号机组制粉系统新加一次风室内的消防蒸汽投入时间进行重新规定，原规定为在磨煤机启停时进行吹扫现暂定为运行每值接班后对运行的磨煤机投一次消防蒸汽。
        3．制粉系统加装防爆门。
        4．继续完善《制粉系统防爆管理细则》中的规定，并按照要求严格执行。