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大型燃煤电厂锅炉煤气掺烧安全管理实践
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数字化煤场与智能掺烧 - 407 - 表 2 煤气参数指标 成分 单位 高炉煤气 焦炉煤气 甲烷 % - 23~27 一氧化碳 % 27~30 5~8 氢气 % 1.5~1.8 55~60 碳氢化合物 % - 2~4 (C2 以上不饱和烃) 氮气 % 55~57 3~8 二氧化碳 % 8~12 1.5~3 氧气 % - 0.3~0.8 发热量 kcal/Nm3 780 4200 重度 kg/Nm3 1.295 0.45~0.55 燃点 ℃ 700 600~650 表 3 煤气燃烧器设计参数 设备名称 设计参数 煤气燃烧器 台数 6 台(#1、2 炉各三台) 单台额定燃气量 3333 Nm3/h 单台最大燃气量 5000Nm3/h 设计进气压力 8Kpa 系统额定供气量 20000Nm3/h 最大供气量 30000Nm3/h 设计燃用煤气 75%焦炉、25%高炉 燃煤电厂煤气掺烧系统安全管理应在充分借鉴 钢厂、炼焦厂安全管理模式的基础上结合电厂安全 管理网络,从系统设施安全、危险点因素辨识、风 险管控及隐患排查、日常维护管理、应急演练及安 全培训等方面进行精细化管理,确保煤气系统安全 稳定运行。 2.1 煤气系统设施安全 煤气系统设施应引用本质安全体系,即在系统 改造时,从设备、设施建造方面采取有效的安全措 施,尽可能降低安全风险,营口电厂煤气改造从系 统设计的工艺进步方面充分考虑了安全裕量、联锁 保护及报警装置配备。 1、管道阀门设计 煤气管道设计承压按 1.6Mpa 设计,远超煤气设 计压力 20Kpa,即使考虑鞍钢供气异常情况下,不会 发生管道超压事件,避免发生漏泄风险。电厂侧煤 气母管设有快速关断阀,另每只燃烧器设有两个快 速关断阀,均为气开阀,能够实现联锁速断及压缩 空气失压速断方式,确保煤气系统快速隔断。煤气 母管快关阀前管路设置疏水罐,能够及时将管内的 积水及焦油及时排出,同时煤气疏水罐采取水封方 式,启动一定超压保护功能。煤气系统母管、各煤 气燃烧器快关阀前设有放散管,异常情况时能够及 时将管内煤气排除。 2、联锁保护功能 (1)低压保护功能:燃烧器前和炉前煤气总管 上均配有压力低开关(PSL) ,当煤气燃烧器前煤气 压力低于设定值时 2Kpa 时,相应的压力低开关将输 出开关量信号,引发该煤气燃烧器及供气管上的快 速启闭阀快速关闭,防止发生回火现象。 (2)火检消失保护:点火指令发出后,延时 15 秒后,仍未产生“点火成功”信号,则发出本燃烧 器点火失败信号,任一支燃烧器点火失败后,30 秒 之内不允许对任一支燃烧器进行点火操作(即不允 许打开燃烧器快关阀) ,进行吹扫程序,防止积存煤 气再次点火后产生爆炸;当发生锅炉 MFT 异常停炉 时,所有煤气燃烧器自动切断,所有快关阀连锁关 闭,保证供锅炉煤气彻底切断。 3、紧急置换系统 采取两路汽源置换系统,煤气系统管路置换时 需使用惰性气体,营口电厂在原设计氮气系统(鞍 钢供气)置换基础上,增设蒸汽置换系统(电厂供 汽) ,在氮气无法投入时,可用作置换汽源,同时具有 消防作用, 保证了炉前母管和燃烧器管路置换的可靠性。 4、煤气区域泄漏报警系统 营口电厂煤气现场区域设置有煤气报警系统, 在煤气母管及煤气燃烧器附近设有漏泄检测装置, 在相关通道醒目处设置声光报警装置(如图 1) 。 2.2 煤气系统危险点因素辨识 营口电厂针对煤气混合掺烧系统按照 “人、 机、

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