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一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法

阅读：1发布：2020-09-17

专利汇可以提供一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明提供一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法，灭火装置包括有多台磨煤机相串接，灭火装置包括检测分析装置、报警装置和惰化控制装置；检测分析装置被用于检测和分析磨煤机爆燃参数变化信号；报警装置被用于磨煤机爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后自动发出报警提醒信号并启用惰化控制装置；惰化控制装置与给煤机连接，惰化控制装置分别与热风调门和冷风调门连接，惰化控制装置与隔离电动门连接；惰化控制装置包括惰化汽源管道，惰化汽源管道接于除氧器汽侧排气管上，惰化汽源管道通过磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门与磨煤机连通，惰化汽源管道后加设一备用汽源管道，磨煤机蒸汽管道上设置多个自动疏水装置并连接至地沟。，下面是一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置，包括给煤机、磨煤机、炉膛、分离器和除氧器，所述磨煤机进口风道设置有热风调门和冷风调门，所述磨煤机出口风道设置有隔离电动门，其特征在于，所述灭火装置包括有多台所述磨煤机相串接，所述灭火装置包括检测分析装置、报警装置和惰化控制装置；
所述检测分析装置被用于检测和分析所述磨煤机爆燃参数变化信号；
所述报警装置被用于所述磨煤机爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后自动发出报警提醒信号并启用所述惰化控制装置；
所述惰化控制装置与所述给煤机连接，所述惰化控制装置分别与所述热风调门和所述冷风调门连接，所述惰化控制装置与所述隔离电动门连接；
所述惰化控制装置包括惰化汽源管道，所述惰化汽源管道接于所述除氧器汽侧排气管上，所述惰化汽源管道通过磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门与所述磨煤机连通，所述惰化汽源管道后加设一备用汽源管道，所述磨煤机蒸汽管道上设置多个自动疏水装置并连接至地沟。
2.根据权利要求1所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置，其特征在于，所述磨煤机爆燃参数变化的判定条件为:所述磨煤机出口压力突升、所述磨煤机进口一次风量突降、所述磨煤机进口压力突升、所述分离器电流突降和所述磨煤机出口温度快速上升出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。
3.根据权利要求2所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置，其特征在于，所述磨煤机爆燃参数变化的第一判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机进口一次风量突降大于30T/H和所述磨煤机进口压力突变大于2Kpa，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。
4.根据权利要求2所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置，其特征在于，所述磨煤机爆燃参数变化的第二判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机出口温度大于97℃和所述分离器电流突降大于15A，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。
5.一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，其特征在于，该方法包括：
检测分析装置检测和分析磨煤机爆燃参数变化信号；
磨煤机爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后由所述报警装置自动发出报警提醒信号并启用惰化控制装置；
惰化控制装置控制切断给煤机燃料供给；
惰化控制装置控制开启冷风调门，将磨煤机内部残余着火煤粉快速吹入炉膛中燃用，并控制关闭热风调门，以及关闭隔离电动门；
将联合开启磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门，惰化汽源管道和备用汽源管道提供蒸汽进入磨煤机进行惰化。
6.根据权利要求5所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，其特征在于，在所述将联合开启磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门，惰化汽源管道提供蒸汽进入磨煤机进行惰化步骤中，所述惰化汽源管道提供的蒸汽温度为160-200℃。
7.根据权利要求5所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，其特征在于，所述磨煤机爆燃参数变化的判定条件为:所述磨煤机出口压力突升、所述磨煤机进口一次风量突降、所述磨煤机进口压力突升、所述分离器电流突降和所述磨煤机出口温度快速上升出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。
8.根据权利要求5所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，其特征在于，所述磨煤机爆燃参数变化的第一判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机进口一次风量突降大于30T/H和所述磨煤机进口压力突变大于2Kpa，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。
9.根据权利要求5所述的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，其特征在于，所述磨煤机爆燃参数变化的第二判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机出口温度大于97℃和所述分离器电流突降大于15A，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

说明书全文

一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法

技术领域

[0001] 本发明涉及燃煤火力发电厂制粉系统领域，尤其涉及一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法。

背景技术

[0002] 由于我国煤炭资源分布不均、开采有限、调运压力大，导致煤炭供应市场紧张，煤/电价格比飙升，使许多火电厂无法采购到所需量的设计煤种；同时受燃料成本占火力电厂生产成本70%以上，为降低生产成本，提高企业效益，而被迫拓宽购煤渠道，采购某些（或易购、或低价、或劣质）非设计煤种，不可回避的造成了火电厂多煤种混烧，制粉系统设备不适应新煤种等引起的制粉系统安全问题，直接影响到锅炉的正常燃烧和电厂的安全经济运行。因此，对于发生制粉系统爆炸的第一时间发现、准确判断以及自动立即正确进行灭火处理就显得非常重要。目前制粉系统存在以下几点不足：1、由于目前电力能源无法大量存储，制粉系统的运行需跟随外界负荷变化调整、各参数处于动态变化过程，且设备异常发生的突发性，目前缺乏一种准确及时判断、报警制粉系统出现爆燃的方法，导致故障发现滞后，引起火灾、设备损坏等事故扩大。

[0003] 2、受异常发生的突发性及当班人员技术技能水平等因素影响，出现制粉系统爆燃后人工采取的处理存在较大差异，甚至由于操作不当反而导致事故扩大，设备损坏，甚至机组被迫停运事故。

[0004] 3、受设计水平及制造安装水平、成本影响，制粉系统设计惰化蒸汽汽源的投入位置以及投入蒸汽温度等因素不够准确，因此无法满足实际快速投运控制爆燃需要，也存在汽源疏水不合理的情况，无法起到正常惰化作用，甚至导致二次爆燃引起事故扩大。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置及其处理方法，用以解决上述背景技术提出的问题。

[0006] 本发明提供一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置，包括给煤机、磨煤机、炉膛、分离器和除氧器，所述磨煤机进口风道设置有热风调门和冷风调门，所述磨煤机出口风道设置有隔离电动门，其特征在于，所述灭火装置包括有多台所述磨煤机相串接，所述灭火装置包括检测分析装置、报警装置和惰化控制装置；所述检测分析装置被用于检测和分析所述磨煤机爆燃参数变化信号；所述报警装置被用于所述磨煤机爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后自动发出报警提醒信号并启用所述惰化控制装置；所述惰化控制装置与所述给煤机连接，所述惰化控制装置分别与所述热风调门和所述冷风调门连接，所述惰化控制装置与所述隔离电动门连接；所述惰化控制装置包括惰化汽源管道，所述惰化汽源管道接于所述除氧器汽侧排气管上，所述惰化汽源管道通过磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门与所述磨煤机连通，所述惰化汽源管道后加设一备用汽源管道，所述磨煤机蒸汽管道上设置多个自动疏水装置并连接至地沟。

[0007] 优选地，所述磨煤机爆燃参数变化的判定条件为:所述磨煤机出口压力突升、所述磨煤机进口一次风量突降、所述磨煤机进口压力突升、所述分离器电流突降和所述磨煤机出口温度快速上升出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

[0008] 优选地，所述磨煤机爆燃参数变化的第一判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机进口一次风量突降大于30T/H和所述磨煤机进口压力突变大于2Kpa，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

[0009] 优选地，所述磨煤机爆燃参数变化的第二判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机出口温度大于97℃和所述分离器电流突降大于15A，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

[0010] 本发明还提供一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，其特征在于，该方法包括：检测分析装置检测和分析磨煤机爆燃参数变化信号；磨煤机爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后由报警装置自动发出报警提醒信号并启用惰化控制装置；惰化控制装置控制切断给煤机燃料供给；惰化控制装置控制开启冷风调门，将磨煤机内部残余着火煤粉快速吹入炉膛中燃用，并控制关闭热风调门，以及关闭隔离电动门；将联合开启磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门，惰化汽源管道和备用汽源管道提供蒸汽进入磨煤机进行惰化。

[0011] 优选地，在所述将联合开启磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门，惰化汽源管道提供蒸汽进入磨煤机进行惰化步骤中，所述惰化汽源管道提供的蒸汽温度为160-200℃。

[0012] 优选地，所述磨煤机爆燃参数变化的判定条件为:所述磨煤机出口压力突升、所述磨煤机进口一次风量突降、所述磨煤机进口压力突升、所述分离器电流突降和所述磨煤机出口温度快速上升出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

[0013] 优选地，所述磨煤机爆燃参数变化的第一判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机进口一次风量突降大于30T/H和所述磨煤机进口压力突变大于2Kpa，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

[0014] 优选地，所述磨煤机爆燃参数变化的第二判定条件为:所述磨煤机出口压力突升大于6.5Kpa、所述磨煤机出口温度大于97℃和所述分离器电流突降大于15A，同时出现时可判定所述磨煤机发生爆燃。

[0015] 本发明的有益效果是：对制粉系统的安全运行提出一种具体、可行的自动判断、自动处置的灭火装置及其处理方法，可以确保制粉系统在多煤种运行、偏离设计工况运行、降低燃料成本的各类不良工况下有效控制异常工况，通过分析磨煤机运行参数变化与爆燃特征参数变化的各因素，确定变化量及变化速率即可准确判断爆燃从而发出自动报警提醒当班人员进行应对处置，并在除氧器汽侧排气管上接出一路惰化汽源管道作为磨煤机消防灭火系统自动投入使用，再配合一备用汽源管道，设置足够多的自动疏水装置，确保备用管道疏水充分，能有效备用，因此有效实现磨煤机运行中爆燃的分析判断、自动报警提醒，爆燃制粉系统的自动处置，对提高锅炉制粉系统的安全长周期运行具有较好的应用价值。

[0016]附图说明

[0017] 图1为本发明的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置的结构示意图。

[0018] 图2为本发明的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置的整体结构连接示意图。

[0019] 图3为本发明的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置的功能框图。

[0020] 图4为本发明的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法的逻辑控制示意图。

具体实施方式

[0021] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0022] 如图1和图2所示，一种防止制粉系统爆燃全自动灭火装置，包括给煤机1、磨煤机2、炉膛3、分离器4和除氧器5，磨煤机2进口风道设置有热风调门6和冷风调门7，磨煤机2出口风道设置有隔离电动门8，灭火装置包括有多台磨煤机2相串接，如图3所示，灭火装置包括检测分析装置9、报警装置10和惰化控制装置11。

[0023] 检测分析装置9被用于检测和分析磨煤机2爆燃参数变化信号，被用于检测和分析的爆燃参数有磨煤机2出口压力、进口压力，磨煤机2进口一次风量，分离器4电流，磨煤机2出口温度，因而设置于相应检测位置的检测分析装置9包括有压力感应器、温度感应器，电流表装置，对磨煤机2的相应位置的参数信号进行检测和分析。

[0024] 报警装置10被用于磨煤机2爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后自动发出报警提醒信号并启用惰化控制装置11，报警装置10可以包括由 LED灯和蜂鸣器组成的声光报警模块12，对磨煤机2爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后作出LED灯闪烁和蜂鸣器发音的报警动作提醒当班人员并自动启动惰化控制装置11对故障消除。

[0025] 惰化控制装置11与给煤机1连接，惰化控制装置11分别与热风调门6和冷风调门连接7，惰化控制装置11与隔离电动门8连接。

[0026] 如图2所示，本实施例中磨煤机2有分别由磨A、磨B、磨C、磨D、磨E、磨F六台相互串接形成，其中惰化控制装置11包括惰化汽源管道13，惰化汽源管道13接于除氧器5汽侧排气管上，除氧器5运行中就是在饱和温度150～180℃下运行，分析各参数可满足磨煤机灭火蒸汽所需参数要求的，惰化汽源管道13通过磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门与磨煤机2连通，惰化汽源管道13后加设一备用汽源管道14，是考虑到惰化汽源管道13在实际使用中的蒸汽投入量不够充足，投入备用汽源管道14更加有利于惰化汽源对爆燃故障的灭火处理，磨煤机2蒸汽管道上设置多个自动疏水装置并连接至地沟，自动疏水装置包括开关阀门，对于备用汽源管道14备用时间长了易形成冷凝积水导致使用时无法排除爆燃制粉系统内部氧气，甚至可能导致煤粉带水粘接导致自燃二次爆燃、石子煤带水等隐患，定时对备用汽源管道14和磨煤机2的各蒸汽管道进行疏水处理，并将冷凝积水排出到地沟里。

[0027] 如图4所示，通过本电厂分析磨煤机运行参数变化与爆燃特征参数变化的各因素，通过一定的锅炉制粉系统调整试验、改造结果，结合制粉系统爆燃理论分析，磨煤机2爆燃参数变化的判定条件为:磨煤机2出口压力突升、磨煤机2进口一次风量突降、磨煤机2进口压力突升、分离器4电流突降和磨煤机2出口温度快速上升出现时可判定磨煤机2发生爆燃。其中判定条件包括第一判定条件和第二判定条件，磨煤机2爆燃参数变化的第一判定条件为:磨煤机2出口压力突升大于6.5Kpa、磨煤机2进口一次风量突降大于30T/H和磨煤机2进口压力突变大于2Kpa，同时出现时可判定磨煤机2发生爆燃；其中磨煤机2爆燃参数变化的第二判定条件为:磨煤机2出口压力突升大于6.5Kpa、磨煤机2出口温度大于97℃和分离器4电流突降大于15A，同时出现时可判定磨煤机2发生爆燃。检测分析装置9分别根据第一判定条件和第二判定条件的参数进行检测分析，只需满足第一判定条件、第二判定条件或同时满足两者时，判定磨煤机2符合爆燃发生条件，发出报警信号并启动惰化控制装置11。

[0028] 本发明的一种防止制粉系统爆燃全自动灭火处理方法，在具体实施例中该方法包括：检测分析装置9检测和分析磨煤机2爆燃参数变化信号。被用于检测和分析的爆燃参数有磨煤机2出口压力、进口压力，磨煤机2进口一次风量，分离器4电流，磨煤机2出口温度，因而设置于相应检测位置的检测分析装置9包括有压力感应器、温度感应器，电流表装置，对磨煤机2的相应位置的参数信号进行检测和分析。

[0029] 磨煤机2爆燃参数变化信号达到一定的判定条件后由报警装置10自动发出报警提醒信号并启用惰化控制装置11。其中判定条件包括第一判定条件和第二判定条件磨煤机2爆燃参数变化的第一判定条件为:磨煤机2出口压力突升大于6.5Kpa、磨煤机2进口一次风量突降大于30T/H和磨煤机2进口压力突变大于2Kpa，同时出现时可判定磨煤机2发生爆燃；其中磨煤机2爆燃参数变化的第二判定条件为:磨煤机2出口压力突升大于6.5Kpa、磨煤机2出口温度大于97℃和分离器4电流突降大于15A，同时出现时可判定磨煤机2发生爆燃。检测分析装置9分别根据第一判定条件和第二判定条件的参数进行检测分析，只需满足第一判定条件、第二判定条件或同时满足两者时，判定磨煤机2符合爆燃发生条件，发出报警信号并启动惰化控制装置11。

[0030] 惰化控制装置11控制切断给煤机1燃料供给，确保燃料供给中断，燃烧无法继续进行。

[0031] 惰化控制装置11控制开启冷风调门7，降低磨煤机2内部温度，尽量保持磨煤机2的混合物温度在设定值，再将磨煤机2内部残余着火煤粉快速吹入炉膛3中燃用，并控制关闭热风调门6，以及关闭隔离电动门8，隔绝热源，降低磨煤机2输入热量，降低燃烧速率。

[0032] 将联合开启磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门，惰化汽源管道13和备用汽源管道14与磨煤机2相连通，提供蒸汽进入磨煤机2进行惰化。在将联合开启磨煤机入口蒸汽门和灭火蒸汽总门，惰化汽源管道13提供蒸汽进入磨煤机2进行惰化步骤中，惰化汽源管道13提供的蒸汽温度为160-200℃，若提供的蒸汽温度过高，将无法满足磨煤机消防蒸汽需要，在使用中需降温降压后方能使用，而160-200℃的蒸汽温度既能避免与煤炭挥发分的着火点温度接近，防止造成二次爆燃，也能更高效取得灭火效果。

[0033] 以上所述的具体实施例，对本发明解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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