滕州电厂#1炉煤粉仓防爆改造技术方案20190903

技术方案华电滕州新源热电厂#1炉煤粉仓防爆改造技术方案编写：审核：批准：珠海市华远自动化科技有限公司2018年10月目录1.项目的意义及概况42.系统结构62.1系统图62.2施工简图72.3系统说明73.供货设备清单94.IO测点清单105.电缆清单116.工期计划137.管道安装措施137.1管材选择137.2管道元件及管材安装前检验137.3管道安装技术要点148.截止阀安装措施158.1截止阀选型158.2气动截止阀入场检验158.3阀门安装注意事项159.支吊架安装措施1510.设备安装措施1611.热工仪表安装措施2012.电缆铺设注意事项2113.二次回路配线及控制电缆接线措施2114.施工安全管理2214.1高处作业管理2214.1.1高处作业安全管理要求2214.1.2高空作业安全技术措施2214.2现场施工临时用电管理2314.2.1人员管理2314.2.2档案管理2414.2.3其他规定24华电滕州新源热电厂#1炉煤粉仓防爆改造技术方案1. 项目的意义及概况随着国家及集团公司对安全生产的重视度越来越高和对安全生产事故的容忍度越来越低，加之煤炭市场的周期性变化，为火电机组制粉系统安全性提出了越来越高的要求，如何针对制粉系统的安全隐患进行全面排查和分析，针对制粉系统各个环节的爆燃隐患，采用防控结合的手段进行综合治理，从根源上对制粉系统爆燃隐患进行防控已迫在眉睫。制粉系统运行中常见的安全风险包括磨煤机启停磨时“放炮”、运行中“烧粉管”以及中储式制粉系统煤粉仓自燃等，运行中为防止上述风险的发生，强行将磨煤机出口温度控制在一定范围以内，限制了制粉系统干燥出力和一次风温的提升，造成主燃烧区域氧量偏高，煤粉燃烧充分、火焰中心下移，影响主蒸汽和再热蒸汽温度、影响SCR入口氮氧化物浓度，锅炉过量空气系数增加排烟温度偏高。需要对制粉系统全过程的爆燃、自燃点进行全面分析和深入研究，对磨煤机、煤粉管路、粗细粉分离器、煤粉仓等各个工艺环节的防爆特性进行详细分析，在防控结合的指导思想下，采用掺烟、风险气体在线检测、输送介质成份控制、爆燃安全预警及自动充惰等手段，实现制粉系统全过程防爆安全综合治理，并在确保制粉系统安全的前提下，提高磨煤机出口和一次风入口的温度，提高制粉系统和燃烧系统的综合效益的提升。华电滕州新源热电有限公司一期制粉系统为中间仓储式，送粉方式为乏气送粉，每台炉配备2台中储式钢球磨煤机，二期制粉系统为直吹式制粉系统，每台炉配备3台双进双出钢球磨煤机，由于掺烧高挥发分煤种，经常出现磨煤机放炮现象，给制粉和锅炉系统安全带来麻烦，一期磨煤机掺炉烟后，磨煤机“放炮”现象得到遏制，但是，制粉系统积粉、煤现象没有根除，煤粉仓及制粉系统的自燃风险没有解除，导致运行中提高磨煤机温度受限，无法提高一次风温度。本项目在如下两个方面进行研究和应用，一是实现制粉系统的磨煤、输粉和煤粉储存的全过程防自燃、防爆综合治理和全过程安全管控，二是在制粉系统防爆燃综合管控的基础上，提高磨煤机出口及一次风温度，以实现制粉系统和燃烧系统热效率的综合提高。项目实施后，开发一套软硬件相结合的制粉系统全过程防爆燃技术和系统，以及包括磨煤机出口温度运行规程在内的整套制粉系统防爆燃安全规程和技术标准，具体成果包括：煤粉仓充炉烟防爆燃系统、煤粉管路及粉仓O2/OC在线检测、防爆预警及自动充惰控制系统。磨煤机入口掺炉烟技术规范和标准，煤粉仓充炉烟防自燃技术规范和标准，制粉系统煤粉制备及储存过程爆燃气体在线检测及控制技术规范和标准，低氧工况下磨煤机出口温度控制范围规范。随着我国对安全生产要求的逐年提高，制粉系统是电厂防爆燃的重点环节之一，这就要求制粉系统工作防爆的全过程实现可测、可调和可控。在实施制粉系统全过程防爆综合治理，确保制粉系统安全性的基础上，通过提高磨煤机出口温度提高锅炉热效率和制粉系统效率，该技术思路对中储式钢球磨制粉系统、直吹式双进双出磨和中速磨制粉系统都具有普遍适用性，其开发成果能够推广应用到华电集团公司相关火力发电机组，具有广泛的推广意义。锅炉机组实施烟气制粉炉烟再循环改造，可以大幅度降低NOx生成，有效缓解预热器堵塞和提高SCR脱硝效率，提高主再热汽温度，但是由于爆燃隐患没有完全消除，限制了磨煤机出口温度的进一步提升，导致掺炉烟项目的经济效益和安全效益大打折扣，本项目技术的实施，将大幅度提高烟气再循环项目的安全经济效益。2. 系统结构2.1 系统图2.2 施工简图2.3 系统说明煤粉仓充炉烟系统从现有磨煤机入口掺烟管抽取低氧炉烟，经过炉烟管路、炉烟增压风机、炉烟除水冷却器，将炉烟温度降至60左右，从煤粉仓顶部钻孔引入煤粉仓，炉烟掺入管与粉仓吸潮抽气管形成闭环烟气循环系统。由于排烟中的CO2密度大于空气密度，炉烟中的CO2会弥漫覆盖在煤粉表面，对粉仓内煤粉起到隔绝O2防止氧化的作用，只要检测仪器检测到的O2浓度在预设的范围内，就能达到CO2弥漫阻碍煤粉氧化自燃的目的。粉仓内气体成分在线检测系统安装在煤粉仓顶部，从现有吸潮管开孔，抽取粉仓内部空气，经过多级过滤和反吹扫后，对过滤后的气体进行CO/O2浓度在线分析，分析结果以4-20mA标准信号输入DCS中，根据O2浓度调整粉仓掺炉烟系统的炉烟掺入量。(1) 炉烟取风口在原有炉烟管道进入厂房穿墙孔位置，取130左右低温炉烟，经过炉烟增压风机，增压至14kpa，通过除水降温器和管道送入煤粉仓。(2) 炉烟风机入口管道型号为DN80无缝管,入口安装高质量室外型电动截止门，要求泄露率为“零”，入口管道与水平段倾角5。(3) 炉烟风机安装在#1炉9m运转层东北角。风机采用不锈钢或铝合金材质。炉烟风机安装位置(4) 炉烟风机出口安装低温热管除水降温设备，将炉烟温度降低到60摄氏度。热管烟气侧采用不锈钢防腐，空气侧用强化翅片空冷散热。(5) 除水降温器后部管道采用DN80钢塑复合管。(6) 所有管道要除锈防腐，进入除水降温前的管道表面要做保温，保温厚度满足标准要求，保护层材质满足电厂要求，降温除水器后管道温度已经降低到60以下，不需要保温。(7) 炉烟风机电机控制柜安装在电机旁边，风机与电机控制柜要搭建可靠有效的防雨设施。(8) 风机出口风管最低位置，安装疏水器。(9) 所有的仪表、截止门要安装检修平台和制作防雨罩。3. 供货设备清单编号设备名称型号数量单位备注1掺炉烟防爆系统管路hy-11套2炉烟离心风机流量220m/h，最大吸压10kpa，最大风压14kpa，电机功率2.2kw/380V，风机材质铝合金或不锈钢 1台整体底座/耐磨/耐腐蚀3风机控制柜风机配套1套工频控制4风机入口电动截止门DN80/室外型/电动1台零泄露/耐腐蚀5磨煤机出口O2/CO浓度在线检测系统珠海华远研制HY-AMG-032套6除水降温器华远研制，采用低温热超导管高效散热冷却，不锈钢防腐，风冷强化传热，可除水、降温、除杂。1台7煤粉仓O2/CO浓度在线检测系统珠海华远研制HY-AMG-011套8电缆电源电缆和控制电缆1批国标4. IO测点清单编号设备名称测点名称I/O类型信号制数量单位备注1炉烟风机控制柜（1台）远程停止DO011远程启动DO011运行DI011电源:380VAC2炉烟风机入口电动截止门（1台）开到位DI011关到位DI011电源:220VAC3煤粉仓O2/CO浓度在线检测系统（1台）远程启动DO011远程停止DO011运行DI011O2信号AI420mA1%量程0-25CO信号AI420mA1ppm量程0-1000电源220VAC4磨煤机出口粉管O2/CO浓度在线检测系统（2台）远程启动DO012远程停止DO012运行DI012氧量信号AI420mA2%量程0-25CO信号AI420mA2ppm量程0-1000电源220VAC5. 电缆清单编号设备名称电缆名称电缆型号数量（根）长度（米）起点终点1炉烟风机控制柜炉烟风机启动停止控制电缆（DO)ZRC-KVVP6*1.51300#1炉锅炉电子间炉烟风机控制柜2炉烟风机运行状态反馈电缆(DI)ZRC-KVVP4*1.51300#1炉锅炉电子间炉烟风机控制柜3炉烟风机控制柜动力电缆进线（380VAC)ZRC-YJV22-0.6/1KV -4*2.51300#1炉锅炉电子间炉烟风机控制柜4炉烟风机入口电动截止门（DN80)炉烟风机入口气动截止门反馈电缆(DI)ZRC-KVVP6*1.51300#1炉锅炉电子间炉烟风机入口气动截止门5煤粉仓O2/CO浓度在线检测系统煤粉仓O2/CO浓度检测电源电缆（220VAC)ZRC-KVVP4*2.51260#1炉锅炉电子间煤粉仓O2/CO浓度检测设备6煤粉仓O2/CO浓度检测控制电缆（DO信号)ZRC-KVVP6*1.51260#1炉锅炉电子间煤粉仓O2/CO浓度检测设备7煤粉仓O2/CO浓度检测状态反馈电缆（DI信号)ZRC-KVVP4*1.51260#1炉锅炉电子间煤粉仓O2/CO浓度检测设备8煤粉仓O2/CO浓度检测信号电缆（AI信号)ZRC-KVVP6*1.51260#1炉锅炉电子间煤粉仓O2/CO浓度检测设备9A磨煤机出口粉管O2/CO浓度在线检测系统A磨出口O2/CO浓度检测电源电缆（220VAC)ZRC-KVVP4*2.51160#1炉锅炉电子间A磨出口O2/CO浓度检测设备10A磨出口O2/CO浓度检测控制电缆（DO信号)ZRC-KVVP6*1.51160#1炉锅炉电子间A磨出口O2/CO浓度检测设备11A磨出口O2/CO浓度检测状态反馈电缆（DI信号)ZRC-KVVP4*1.51160#1炉锅炉电子间A磨出口O2/CO浓度检测设备12A磨出口O2/CO浓度检测信号电缆（AI信号)ZRC-KVVP6*1.51160#1炉锅炉电子间A磨出口O2/CO浓度检测设备13B磨煤机出口粉管O2/CO浓度在线检测系统B磨出口O2/CO浓度检测电源电缆（220VAC)ZRC-KVVP4*2.51160#1炉锅炉电子间B磨出口O2/CO浓度检测设备14B磨出口O2/CO浓度检测控制电缆（DO信号)ZRC-KVVP6*1.51160#1炉锅炉电子间B磨出口O2/CO浓度检测设备15B磨出口O2/CO浓度检测状态反馈电缆（DI信号)ZRC-KVVP4*1.51160#1炉锅炉电子间B磨出口O2/CO浓度检测设备16B磨出口O2/CO浓度检测信号电缆（AI信号)ZRC-KVVP6*1.51160#1炉锅炉电子间B磨出口O2/CO浓度检测设备6. 工期计划在各项采购准备工作完成和电厂相关部门的大力支持下现场施工时间30天。7. 管道安装措施7.1 管材选择(1) 炉烟风机入口管材选择DN80无缝管(2) 炉烟风机出口管材选择DN80钢塑复合管7.2 管道元件及管材安装前检验(1) 管道元件及材料应有取得制造许可的制造厂的产品质量证明文件。产品质量证明文件应符合国家现行材料标准、管道元件标准、专业施工规范和设计文件的规定。(2) 管子、管件的产品质量证明文件包括的内容应符合要求。产品质量证明文件包产品合格证和质量证明书。质量证明文件应盖有制造单位质量检验章。实行监督检验的道元件,还应提供特种设备检验检测机构出具的监督检验证书。产品合格证一般包括的容:产品名称、编号、规格型号、执行标准等。(3) 使用前核对管道元件及材料的材质、规格、型号、数量和标识,进行外观质量和几何尺寸的检查验收。外观质量应不存在裂纹、凹陷、孔洞、砂眼、重皮、焊缝外观不良、严重锈蚀和局部残损等不允许缺陷,几何尺寸的检查是主要尺寸的检查要符合设计要求。7.3 管道安装技术要点(1) 管道的坡度、坡向及管道组成件的安装方向链合设计规定。(2) 理地管道安装应在支承地基或基础检验合格后进行,埋地管道防腐层的施工应在管道安装前进行。(3) 管道连接时,不得采用强力对口,端面的间隙、偏差、错口或不同心等缺陷不得采用加热管子、加偏垫等方法消除。(4) 管道采用法兰连接时,法兰密封面及密封垫片不得有划痕点等缺陷:法兰连接应与钢制管道同心,螺栓应能自由穿人,法兰接头的歪斜不得用强紧螺栓的方法消除;法兰连接应使用同一规格螺栓,安装方向应一致,螺栓应对称紧固。(5) 螺纹管道安装前,螺纹部分应清洗干净,并进行外观检查,不得有缺陷。密封面及密封垫的光洁度应符合要求,不得有影响密封性能的划痕、腐蚀斑点等缺陷,用于螺纹的保护剂或润滑剂应适用于工况条件,并对输送的流体或管道材料均不应产生不良影响。(6) 管道与大型设备或动设备连接(比如空压机、制氧机、汽轮机等),应在设备安装定位并紧固地脚螺栓后进行。无论是焊接还是法兰连接,连接时都不应使动设备承受(附加外力。(7) 管道与机械设备连接前,应在自由状态下检验法兰的平行度和同轴度,偏差应符合规定要求。管道与机械设备最终连接时,应在联轴节上架设百分表监视机器位移。管道试压、吹扫合格后,应对该管道与机器的接口进行复位检验。管道安装合格后,不得承受设计以外的附加载荷。8. 截止阀安装措施8.1 截止阀选型l 密封性：要求带有紧缩装置，内漏率、外漏率为0l 灵活性：隔绝门应保证工作调节下不变形、启动灵活、无卡涩现象，其结构应考虑必须的膨胀，保证在冷、热状态下开关灵活。l 插板门开启或关闭时间：3倍直径，线径且弧度一致。备用线芯预留最远端处。(8) 压接线：线头应弯曲，大小适合接线螺丝，顺时针方向压紧；(9) 二次接线，同一盘内导线颜色一致，导线不得有接头，路径简明，导线规格应符合规范，压线紧固可靠；(10) 按设计图纸复核接线。接线正确，不错位，不多芯、不少芯，导线无损伤，端子无损坏，压接牢固，整体美观；(11) 二次接线施工完检查二次回路绝缘5M（新加电缆绝缘20M）（500V兆欧表），并注意对弱电回路设备隔离，防止弱电设备元件击穿损坏。14. 施工安全管理14.1 高处作业管理14.1.1 高处作业安全管理要求(1) 施工单位应为从事高处作业人员安全技术教育及交底并提供合格的安全幅、安全带、防滑鞋等必备的个人安全防护用具、用品、从事高处作业的人员应按规定正确佩戴和使用。(2) 在进行高处作业前,应认真检査所使用的安全设施是否安全可靠,脚手架、平台、梯子、防护栏杆、挡脚板、安全网等设置应符合安全技术标准要求。(3) 高处作业危险部位应悬挂安全警示标牌。夜间施工时,应保证足够的照明并在危险部位设红灯示警。(4) 从事高处作业的人员不得攀爬脚手架或栏杆上下,所使用的工具、材料等严禁投掷。(5) 高处作业,上下应设置联系信号或通信装置,并指定专人负责联络。(6) 在雨雪天从事高处作业,应采取防滑措施。在六级及六级以上强风和雷电、暴雨、大雾等恶劣气候条件下,不得进行露天高处作业。(7) 患有心脏病、高血压、恐高症等人员严禁实施高处作业。14.1.2 高空作业安全技术措施(1) 凡在坠落高度基准面2m及以上有可能坠落的高处进行的作业,叫高处作业.。高处作业施工,应使用脚手架、平台、梯子、防护围栏、挡脚板、安全带和安全网等安全防护设施。高处作业安全防护设施的主要受力杆件,必须通过力学计算,满足施工使用要求后搭设。(2) 高处作业前,工程项目部应对安全防护设施进出行验收,经验收合格后方可作业。需要临时拆除或变动安全设施的,应经项目部技术负责人审查批准后方可实施。安全设施使用完毕需拆除时,设警戒区,派专人监护。拆除时先上后下,禁止上下同时拆除。(3) 制定安全生产责任制、安全检查制度,高处作业前逐级进行安全技术交底及教育从事高处作业人员应接受高处作业安全知识的教育;特殊工种高处作业人员应持证上岗前应依据有关规定进行安全技术交底。采用新工艺、新技术、新材料和新设备的,应按规定对作业人员进行相关的安全技术教育。(4) 高处作业人员应尽可能的选用熟练工人,且经过体验合格后方可上岗。项目部为作业人员提供合格的安全帽、安全带等必备的个人防护用具,作业人员应按规定正确佩带和使用。建立劳保用品发放登记卡,并在实物上作标记。项目部组织人员半月进行一次劳保用品检查,做记录;班组长班前班后检查;个人在施工过程中自检。发现有损坏,立即更换。(5) 高处作业人员应配有工具袋,工具、螺丝、焊条、及零星废料头应随手放入工具袋,完工后,随人及时带回地面。高处处禁止摆放任何未固定的物件,以防坠落。(6) 高处作业中的走道、安全通道要保证畅通,物件、余料、废料不得任意乱置,更不得向下丟弃。传递物件用绳子系住,做到工完场清。(7) 高处作业所用工具、材料严禁投掷,上下立体交叉作业时,中间须设隔离设施。(8) 用于高处施工的机械设备,进场前由项目专业人员进行仔细检查,确认完好才准许进场,并有设备完好登记卡,定期或不定期的进行检查,检查情况应进行记录。(9) 高处作业应设置可靠扶梯,作业人员应沿着扶梯上下,不得沿着立杆与栏杆攀登。(10) 在雨天确需高处作业时应采取切实可靠的防滑措施,当风速在1.8m/s以上和雷电、雷雨大雾气候条件下,不得露天高处作业。(11) 高处作业上下应有联系信号或通讯装置,并指定专人负责。14.2 现场施工临时用电管理14.2.1 人员管理(1) 人员管理包括专业人员管理和机电设备使用人员的管理。专业人员如电工必须经过按国家现行标准考核合格后,持证并经体检合格后才能上岗操作。(2) 安装、巡检、维修或者拆除临时设备和线路,必须由电工完成,并应有人监护。(3) 电工等级应同工程的难易程度和技术复杂程度相适应。(4) 机电设备使用人员及各类施工现场人员在进场前必须进行安全用电教育培训,使他们掌握安全用电基本知识和所用设备的性能。(5) 在电气设备使用前工作人员必须按规定穿戴好相应的劳动防护用品,应检查电气装置和保护设施是否完好,严禁设备带缺陷”工作。(6) 暂停使用设备的开关箱必须分断电源隔离开关,并应关门上锁,并将机电设备清理保养;搬迁或移动用电设备时必须经电工切断电源并作妥善