[电力标准]-DL-T 5203-2005 火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程.pdf
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1、I CS 27. 1 00 P61 备 案昙 :J 4 1 2 -2 0 0 5OL 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 P DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 火力发电厂煤和制粉系统防爆 设计 技 术 规 程 T e c h n i c a l c o d e f o r e x p l o s i o n p re v e n t i o n d e s i g n o f c o a l a n d p u l v e r i z e d c o a l p r e p a r a t i o n s y s t e m o f f o s s i l f u
2、 e l p o w e r p l a n t 2 0 0 5 - 0 2 - 1 4发布 2 0 0 5 - 0 6 - 0 1 实施 中华 人民 共和 国国家 发展 和改 革委员 会发布 DL / T 520 3一 20 05 目次 前言 。 , , 一 n 1 范围. , , 一 1 2 规范性引 用文件 . 。 一 , . . . . . . . . . . . . . . 2 3 术语和定义 . .O . . . . . . . 3 3 . 1 基本概念 。 , , , . . . . . . . . . 3 3 . 2 煤粉云爆炸特性价 , 价 , . . . . . . . .
3、 . . 4 3 . 3 煤粉云爆炸预防 . . . . . 7 3 .4 煤粉云爆炸控制讯 . . . . . 8 4 设计 , , 价 , , 价 , 二二 1 3 4 . 1 一般规定 , , , .1 3 4 . 2 系统配置 , 价 “ 二1 5 4 . 3 建筑、构筑物 价 。 。, 价, 价 .一 . 1 7 4 .4 筒仓和原煤仓 . . . . . . . . . . 1 7 4 . 5 制粉系统的设备、管道及部件 “ . . . . . 1 9 4 . 6 管道和烟、风道设计 . . . . 一2 0 4 夕煤粉仓 价 价一价一 一 一 一二 2 2 4 . 8 除尘装置
4、价 价 , , ”二2 3 4 . 9 仪表和控制 , . . . . . . . . 2 3 4 . 1 0 防爆门 价 , , 二2 6 4 . 1 1 防爆门引出管 , , , ,. . . . . . . 2 9 5 运行 价 , , , , 3 1 5 . 1 一般规定 . . . . . . . 31 5 . 2 启动 , , 价 31 5 . 3 运行 , ,价 , “3 2 5 . 4 非正常运行 , , ,价 , , , . . . . . . . 3 3 5 . 5 停运“ 价 , ,一3 4 条文说明 , , 。 , , - 3 7 DL / T 5 2 0 3一 2 0
5、 0 5 o l1青 本标准是 根据原国家经济贸易 委员 会 关于确认2 0 0 1 年度电 力行业标准制、 修订计划项目的 通知( 电 力 【 2 0 0 0 7 0号文) 的要求而编制的。 我国尚未编制和颁发有关煤和制粉系统的防爆设计技术规 程,以往基本上参考前苏联或西方国家的技术及相关标准。 在煤和制 粉系统防爆方面, 不同国家因其制造技术和控制水 平不同,在技术标准上有所差别。在如何预防爆炸这一共同关注 的目标上,其深度、广度和采用的方法却不尽相同。因此,在工 程设计中由于所参考的标准不同而有防护深度、广度等不同的差 异。编制本标准的目的是,提出燃煤发电厂煤的输送、贮存、煤 粉制备在系
6、统和设备防爆设计及运行方面的基本要求,为防止煤 和煤粉着火及爆炸提出适当和必要的保护,以及提出将发生爆炸 造成人身伤亡和财产损失减小到最低程度的措施,从而为锅炉机 组安全运行创造必要的条件。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口并解 释。 本标准负责起草单位:东北电力设计院。 本标准参加起草单位:太原普兰德电力技术公司。 本标准起草人:石亚东、周自本、梁辉。 DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 范围 本标准规定了燃煤火力发电厂煤的输送、贮存、煤粉制备及 其相关烟、风道等粉尘 爆燃的防爆设计基本要求。 本标准适用于燃煤火力发电厂煤及制粉系
7、统及其围包体 ( 如 原煤仓、 煤粉仓、粗细粉分离器以 及筒仓等)内 煤粉云的爆 燃。 煤与燃油混烧或煤与可 燃气体混烧的火力发电厂有关煤的部 分应 遵照本标准。 本标准不适用于由于外部火焰或暴露于其他火源中 而产生过 大内 压的围包体, 如有关锅炉 燃烧室和锅炉燃烧系统的防爆要求, 也不适用于爆轰和无限制的爆嫌 ( 如室外爆炸或蒸汽云爆炸) 。 DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。 凡是注日 期的引用文件, 其随后所有的修改单 ( 不 包括勘误的内 容) 或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协
8、议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的 引用文件,其最新版本适用于本标准。 G B / 1 1 6 4 2 6 粉尘云 最大爆炸压力和最大压力 上升 速率测定 方法 G B 5 0 0 5 8 爆炸和火灾危险 环境电力装置设计规范 D L / 1 4 3 5 -2 0 0 4 电 站煤粉锅炉燃烧室防爆规程 D UT 4 6 6 -2 0 0 4 电 站磨煤机及制粉系统选型导则 D L 5 0 0 0 火力发电厂设计技术规程 D U T 5 0 3 5 -2 0 0 4 火力发电 厂采暖通风与空气调节设计技 术规程 D U T 5 1 2 1 -2 0 0 0 火力发电 厂烟风
9、煤粉管道设计技术规程 D UT 5 1 4 5 -2 0 0 2 火力发电厂制粉系统设计计算技术规定 DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 3 术 语 和 定 义 3 . 1 基 本 概 念 3 . 1 . 1 煤自 燃倾向 性 c o a l s p o n t a n e o u s i g n i t i o n t e n d e n c y 表征煤自 燃难易的 特性。煤的自 燃倾向 性与煤的吸氧量、含 水量、全硫含量以及粒度等特性有关。煤的自燃倾向性根据煤的 吸氧量和全硫含量不同可分为如表 3 . 1 . 1 所示的三个等级。 表 3 . 1 . 1 煤自燃倾向性分类表 自
10、燃倾向性 等级 自燃倾向性 煤的吸氧童 c m 飞 ( 干煤) 全硫含量 ( 仅用于高硫 煤、 无烟煤类) % 褐煤、烟煤类 干操无灰基挥发分(1 8 . 0 Y. 的高硫煤、无烟媒类 I 易自燃 3 0 .71 1 . 0 02 . 00 I I自嫩 0 . 4 1 - 0 . 7 0( 1 . 0 032 . 0 0 m不易自姗0 . 0 20 乃 续 1 . 0S O 2 0 . 0 - 3 0 . 0延 1 . 0S2 3 0 . 02 5 m m)固 定接口。 4 . 4 . 8 应采取措施防止空气与煤粉混合物及可燃气体在筒仓和 原煤仓内积聚。应消除筒仓和原煤仓顶部的死角空间,防止可
11、燃 气体和煤粉积聚。某上部应设置排除可燃气体和煤粉混合物的排 气装置。 4 . 4 . 9 对给煤 机和 / 或磨煤机在正压下运行的系统, 应防 止热空气 和/ 或烟气从原煤仓下部进入。 在给煤机上方应有适当的 密封煤 柱 1 8 DL / T 5 2 0 3一 Po i, 高度。 4 . 4 . 1 0 原煤仓或筒仓的长径比应小于5: 4 . 5 制粉系统的设备、管道及部件 4 . 5 . 1 制粉系统的 设备、 管道及部件应是气密型的, 避免煤粉沉 积,并能清除运行时高温部件表面上的煤粉层。 4 . 5 . 2 不装设防爆门 时, 系统设备、 管道及部 件按抗爆炸压力或 抗爆炸压力冲击设计
12、,应按下列规定: 1 系统运行压力不超过1 5 k P a 的设 备、 管道及部件, 应按承 受 3 5 0 k P a的内部爆炸压力进行设计;系统运行压力超过 1 5 k P a 时,应按承受4 0 0 k P a的内部爆炸压力进行设计。 2 制粉系统某些部件, 如大平面、 尖角等可能受到冲击波压 力作用,应根据这些作用对其强度的影响进行设计。 4 . 5 . 3 装设防爆门 时, 系统设备、 管道及部件按减低的最大爆炸 压力设计,应按下列规定: 1 给煤机及给煤管、 给粉机、锁气器、 输粉机按承受不小于 4 0 k P a的内部爆炸压力进行设计。 2 钢球磨煤机和中速磨煤机系统,除 1 款
13、所列之外的设各、 管道及部件按承受 1 5 0 k P a内部爆炸压力设计。 3 风扇磨煤机直吹式制 粉系统, 设备, 管道及部件按承受不 小于4 0 k P a 的内 部爆炸 压力进行设计。 4 泄爆装置的型式、 有效泄压面积及额定动作压力, 按4 . 1 0 的相应规定。 4 . 5 . 4 设各和部件的结构设计强度,应采用机械荷载、运行压力 和内 部爆炸压力引 起的组合应力加上由制造厂和买方协议确定的 磨损裕度进行计算。 4 . 5 . 5 不装设防爆门的正压直吹 式制粉系统, 按抗爆炸压力或抗 爆炸压力冲击设计。正压直吹式制粉系统范围内的 设备、管道及 部件应按4 .5 .2的规定设计
14、。 正压直吹式制粉系统的范围从给煤机 DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 入口上方0 . 6 1 m处和与磨煤机连接的管 道及接入系统的密封风接 口处起,至锅炉燃烧器止。 这些设备、管道及部件包括但不限于下列各项: 1 给煤机及其排出煤斗和至 磨煤机的给煤管及部件。 2 磨煤机 ( 和分离器) 所有承受内压的部件。 3 磨煤机 ( 或分离器) 至燃烧器的送粉管道及部件。 4 与磨煤机连接的管道, 至热一次风和调温风隔绝门或磨煤 机 接口 外8 倍管 ( 风) 道当 量直径的管 ( 风) 道。 5 外置式分离器及其与磨煤机连接的管道。 6 与磨煤机连接的石子煤斗等。 例外: 对4 .
15、 5 .5 第4 款所列的 管道和部件按抗爆炸压力或抗爆 炸压力冲击设计有困难时, 可按4 . 1 0 . 2 第 1 款的规定装设防爆门。 4 5 . 6 风扇磨煤机直吹式制粉系统磨制高水分褐煤采用炉烟作 干燥剂按惰性气氛设计时,不装设防爆 门。设备按承受不小于 4 0 k P a内部爆炸压力设计。未按惰性气氛设计或不能完全达到惰 性气氛时,应按4 . 5 .3的规定设计。 4 . 5 . 7 循环流化床锅炉的给煤装置系统的部件,应设计成能承受 由 于固体燃料产生的 荷载之 外的内 部压力, 无任何支撑构件由 于 屈服或翘曲而产生的永久变形。最小设计内部压力应是以下的较 大值: 1 部件预计
16、运行压力的1 .6 7 倍或1 .5 倍, 但不需要超过在最 差运行条件下压力源的最大压头。 2 + 8 .7 k P a 或D UI 4 3 5 -2 0 0 4 的3 . 2 . 1 规定的炉膛设计所能 承受的瞬态压力。 4 . 6 管道和烟、风道设计 4 . 6 . 1 原煤管道宜垂直布置,受条件限制时, 与水平面的倾斜角 不宜小于7 0 - 。原 煤管道宜采用圆 形, 管径应根据煤的薪性和煤 流量选择。在燃用腐蚀性和粘性强的煤种时,可采用不锈钢或内 2 0 DL / T 5 20 3一 2I200 5 衬不锈钢板制作。 4 . 6 . 2 制粉系统煤粉管道与水平面的倾角应不小于 5 0
17、 0;向磨煤 机引入干燥剂的烟、风道及向排粉机引入的热风道与水平面的夹 角应不小于 6 0 0 ;给粉管道应顺着气流方向与气粉混合器短管相 接,其与水平面的倾斜角不应小于5 0 0 。 4 . 6 . 3 煤粉管道 ( 包括钢球磨煤机喉管、接头短管、变径管、设 备进出口接管等)的布置和结构不应存在煤粉在管道内沉积的可 能性。 4 . 6 . 4 送粉管道的配置和布置应防止煤粉沉积和燃烧器回火,不 应有停滞区和死端。满足下列条件的送粉管道 ( 无烟煤除外)可 水平布置,否则与水平面的夹角应不小于 4 5 -: 1 贮仓式制粉系统热风送粉: 在锅炉任何负荷下, 从一次风 箱至燃烧器和从排粉机至乏气
18、燃烧器之间的管道,流速不低于 25 m/ s 2 贮仓式制粉系统千燥剂送粉: 在锅炉任何负荷下, 从排粉 机至燃烧器的管道,流速不低于 1 8 m/ s . 3 直吹式制粉系统: 在锅炉任何负荷下, 从磨煤机 ( 分离器) 至燃烧器的管道,流速不低于 1 8 m / s e 4 . 6 . 5 应配备清扫系统,在系统停止运行时对送粉管道及其部件 进行吹扫。 4 . 6 . 6 煤粉管道和送粉管道宜采用焊接连接以减少法兰数量。 4 . 6 . 7 在钢球磨煤机入口干燥段上,应按从上到下的顺序布置干 燥风管、给煤管、分离器回粉管、再循环管。宜使煤从给煤管沿 干燥段中心线落下。回粉管宜在给煤管下方
19、5 0 0 mm-1 0 0 0 mm处 与水平面夹角不小于 60。 接入;再循环管在回粉管下方与水平面 夹角不小于4 5 “ 接入,且距磨煤机进口的距离不小于2倍再循环 管的直径。 4 . 6 . 8 贮仓式制粉系统热风送粉的一次风箱布置位置应高于 气粉 混合器, 送粉管道从风箱下面垂直引出, 并在垂直管段装设隔离阀。 DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 4 . 6 . 9 制粉系统管道上的检查孔、清扫孔、人孔等均应做成气密 式的。 4 . 7 煤粉仓 4 . 了 . 1 煤粉仓的设计应符合下列规定: 1 煤粉仓应封闭严密, 减少开孔。 任何开孔必须有可靠的密 封结构,不应使用敞
20、开式煤粉仓。煤粉仓的进粉和出粉装置必须 具有锁气功能。 2 煤 粉 仓的 内 表 面应 伞 整 、 光 滑、 耐 磨 和不 积 粉。 煤 粉 仓 的 几何形状和结构应使煤粉能够顺畅自流。 3 煤粉仓的壁 面与水平面的夹角不应小于6 5 0 , 相邻两壁间 交线与水平面的夹角不应小于 6 0 0,相邻两壁交角的内侧应做成 光滑圆 弧形,圆弧的半径不应小于2 0 0 m m, 4 煤粉仓应防 止受热和受潮, 对金属煤粉仓的 外壁应采取保 温措施。在严寒地区,靠近厂房外墙或外露的混凝土煤粉仓应有 防冻保温措施。 5 煤粉仓的长径比应小于 5: 1 。矩形煤粉仓以当量直径作 为基准值。 6 煤粉仓应有
21、测量粉位、 温度以 及灭火、 吸潮和放粉等设施。 4 . 7 . 2 装设防爆门的煤粉仓按减低后的最大爆炸压力和 3 0 k P a 负 压设计。煤粉仓应装设自动启闭式防爆门,按惰性气氛设计时不 装设防爆门。 4 . 7 . 3 煤粉仓装设防爆门时, 煤粉仓按减低后的最 大爆炸压力不 小于 4 0 k P a设计,防爆门额定动作压力按 1 k P a -l O k P a设计。对 煤粉云爆炸烈度指数高的煤种,减低后的最大爆炸压力和防爆门 额定动作压力宜通过计算确定。 4 . 7 . 4 应在煤粉仓的 上部设置灭火或1 和惰性介质引入管的固定 接口( D N - 2 5 m m ) 。 这 些惰
22、性气体应向 煤粉仓的 上部、 以平行于 煤粉仓顶盖的分散气流方式引入,以避免煤粉飞扬。灭火介质采 DL / T 5 2 0 3一 2 0 0 5 用蒸汽时,接入管道应有疏水措施;灭火介质采用二氧化碳时, 应有避免出现干冰的措施。 4 . 7 . 5 煤粉仓应有能 将煤粉排空的设施。 4 . 7 . 6 煤粉仓装设的防 爆门型式及其引出管按4 . 1 0 及 4 . 1 1 的 相 应规定。 4 . 8 除尘 装 里 4 . 8 . 1 运煤系统煤尘飞 扬严重处应装设除尘装置。 当煤仓间 设有 封闭的输粉机层时,应对该层采取必要的通风和除尘措施,避免 煤粉飞扬。 4 . 8 . 2 运煤系统各建
23、筑 物的 地面宜 采用水力 清扫。 锅炉房运转层、 锅炉本体及顶部应设真空清扫系统清扫积尘,并兼管煤仓间不宜 水冲洗部位的积尘清扫, 不允 许采用压缩空气吹 扫聚积的煤粉。 4 . 8 . 3 运煤系统除尘 装置的型式应根据煤尘特性等因素选用, 宜 选用湿式除尘器、袋式除尘器及电除尘器。当选用电除尘器时, 应满足D I J r 5 0 3 5 -2 0 0 4 中7 . 3 . 1 2 的 要求。 当采用袋式除 尘器时, 其内部爆炸压力可按 1 5 0 k P a设计,并按该压力 设置爆炸泄放装 置 。 4 . 9 仪 表 和 控 制 4 . 9 . 1 原煤仓应设置煤位测量装置, 每只原煤仓
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