1、ICS 27.100P61备案昙:J412-2005OL中华人民共和国电力行业标准P DL / T 5203一2005火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程Technical code for explosion prevention design of coal andpulverized coal preparation system of fossil fuel power plant2005-02-14发布2005-06-01实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布DL / T 5203一2005目次前言。，一n1范围.，一12规范性引用文件.。一， 23术语和定义O. 33.1基本
2、概念。，. 33.2煤粉云爆炸特性价，价，43.3煤粉云爆炸预防. 73.4煤粉云爆炸控制讯. 84设计，价，价，二二134.1一般规定，.134.2系统配置，价“二154.3建筑、构筑物价。，价，价.一.174.4筒仓和原煤仓174.5制粉系统的设备、管道及部件“.194.6管道和烟、风道设计一204夕煤粉仓价价一价一一一一二224.8除尘装置价价，”二234.9仪表和控制， 234.10防爆门价，二264.11防爆门引出管，.295运行价，315.1一般规定.315.2启动，价315.3运行，价，“325.4非正常运行，价，. 335.5停运“价，一34条文说明，。，-DL / T 520
3、3一2005ol1青本标准是根据原国家经济贸易委员会关于确认2001年度电力行业标准制、修订计划项目的通知(电力【2000 70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
4、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 5203一2005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
5、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 5203一20052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。GB/1 16426粉尘云最大爆炸压力和最大压力上升速率测定方法GB 50058爆炸和火灾危险环境
6、电力装置设计规范DL/1 435-2004电站煤粉锅炉燃烧室防爆规程DUT 466-2004电站磨煤机及制粉系统选型导则DL 5000火力发电厂设计技术规程DUT 5035-2004火力发电厂采暖通风与空气调节设计技术规程DUT 5121-2000火力发电厂烟风煤粉管道设计技术规程DUT 5145-2002火力发电厂制粉系统设计计算技术规定DL / T 5203一20053术语和定义3.1基本概念3.1.1煤自燃倾向性coal spontaneous ignition tendency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
7、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燃倾向性等级自燃倾向性煤的吸氧童cm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(18.0Y.的高硫煤、无烟媒类I易自燃30.71 1.002.00II自嫩0.41-0.70(1.0032.00m不易自姗0.020乃续1.0SO20.0-30.0延1.0S230.025mm)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
8、/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DL / T 5203一Poi,高度。4.4.10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，应按下列规定:1系统运行压力不超过15kPa的设备、管道及部件，应按承受350kPa的内部爆炸压力进行设计;系统运行压力超过15kPa时，应按承受400kPa的内部爆炸压力进行设计。2制粉系统某些部件，如大
9、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40kPa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款所列之外的设各、管道及部件按承受150kPa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40kPa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4.10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
10、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。正压直吹式制粉系统的范围从给煤机DL / T 5203一2005入口上方0.61m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
11、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4.5.5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4.10.2第1款的规定装设防爆门。45.6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40kPa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部件预计运行压力的1.67倍
12、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 +8.7kPa或DUI 435-2004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70-。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DL / T 5203一2I2005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500;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600;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
13、小于500。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45-: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燃烧器之间的管道，流速不低于25m/s2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18m/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18m/s e4.
14、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500mm-1000mm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45“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 5203一20054.6.9制粉系统
15、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650，相邻两壁间交线与水平面的夹角不应小于600，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200mm,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
16、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30kPa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40kPa设计，防爆门额定动作压力按1kPa-lOkPa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(DN -25mm )。这些惰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，
17、以避免煤粉飞扬。灭火介质采DL / T 5203一2005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4.10及4.11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
18、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DIJr 5035-2004中7.3.12的要求。当采用袋式除尘器时，其内部爆炸压力可按150kPa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，每只原煤仓不少于2点。原煤仓应装设高、低煤位信号，并与运煤带式输送机连锁。对直吹式制粉系统，还应装设极限低煤位信号，引至控制室并与给煤机连锁。4.9.2煤粉仓内应设置煤粉温度测量装置，每只煤粉仓温度测点不应少于4点。温度测量信号引至控制室。煤粉仓应设置粉位测量装置，宜采用电子式(或超声波式)，粉位测量信号引至控制室，并宜有机
19、械式粉位测量装置就地测量核对。4.9.3对爆炸感度高(挥发分高)和自燃倾向性高的烟煤和褐煤，DL / T 5203一2005采用中速磨煤机或双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统时，宜设置CO监测装置和磨煤机(分离器)后介质温度变化梯度测量装置。4.9.4应设置对制粉系统主要参数进行连续监侧、记录的仪表或装置，并将信号引至控制室。这些参数包括，但不限于:1磨煤机入口干燥剂温度。2磨煤机(粗粉分离器)出口风粉混合物温度，对爆炸感度高(挥发分高)和自燃倾向性高的烟煤和褐煤，宜增加风粉混合物温度变化梯度的测量。3排粉机前介质温度。4热风送粉时，燃烧器前风粉混合物温度。5磨煤机前、后介质的压力。6排粉机前、
20、后(及各一次风管)介质压力。7直吹式制粉系统磨煤机(风扇磨煤机除外)入口干燥剂流量。8磨煤机(风扇磨煤机除外)进出口压差。9正压直吹式制粉系统密封风压力。10给煤机断煤信号。11中速磨煤机氮气(如果有时)压力。12当装设CO监测装置时，所测的CO值。13驱动磨煤机、排粉机、冷炉烟风机、给煤机、给粉机、和冷(热)一次风机等机械电动机的电流。4.9.5按惰性气氛设计的制粉系统，除应具有4.9.4相应项目外，尚应设置下列装置:1磨煤机(分离器)出口应设置氧含量的连续监测、记录的装置，并将信号引至控制室。2氧含量高于预定限值时的声、光报警装置。3当无法恢复惰性气氛运行时，停止(延时)制粉系统运行的联锁
21、装置。DL / T 5203一2200554.9.6制粉系统的报普信号和保护装置包括，但不限于:1应有供煤中断声、光报警信号，并引至控制室。2应有磨煤机(分离器)后介质温度高于允许值的声、光报誓信号，引至控制室;对爆炸感度高(挥发分高)和自燃倾向性高的烟煤和褐煤，装设磨煤机(分离器)后介质温度变化梯度测量装置时，有超过限值的声、光报警信号，并引至控制室。3正压直吹式制粉系统应有密封风压力低的声、光报警信号，并引至控制室。4应有中速磨煤机氮气(如果有时)压力低的声、光报警信号，并引至控制室。5磨煤机(分离器)后介质温度高保护:当温度升高至规定最高允许值时，保护应自动作用于其温度调节装置;当超过规
22、定最高允许值10时，停止向磨煤机(风扇磨煤机系统除外)供应干燥剂，并切断制粉系统。6防爆保护:对爆炸感度高(挥发分高)和自燃倾向性高的烟煤和褐煤，装设磨煤机(分离器)后介质CO监测和温度变化梯度测量装置时，当CO值和温度变化梯度同时超过规定值时，切断制粉系统，并投入灭火或惰化系统。4.9.7制粉系统除上述保护要求的连锁外，尚应有，但不限于下列连锁:1给煤机、磨煤机、一次风机或排粉机跳闸时的顺序连锁。2贮仓式制粉系统干燥剂送粉时，排粉机与给粉机之间的连锁。3贮仓式制粉系统给煤机事故跳闸或磨煤机出口温度高打开磨煤机入口冷风隔离门(或通大气隔离门)的连锁。4贮仓式制粉系统在排粉机停运的所有工况下，关
23、闭磨煤机干燥介质隔离门的连锁。4.9.8在任何切断中速磨煤机和风扇磨煤机的情况下，应连锁开启相应阀门向磨煤机内送入蒸汽(或其他灭火/惰性介质)，直至DL / T 5203一2005制粉系统停止运行。在不向磨煤机内送入蒸汽进行惰化的情况下不应再次投入磨煤机。4.9.9采用筒仓贮煤时，根据煤的特性设置安全监控装置和声、光报普信号，并引至输煤控制室。这些装置和声、光报誓信号包括，但不限于:1煤位铡量装置和高、低煤位报警信号，并与进煤和出煤的带式输送机连锁。2温度测量装置和温度高于预定值的声、光报警信号。3烟雾监测装置和报警信号。4可燃气体监测装置和可燃气体值高于预定值的报警信号，并与排气系统连锁。5
24、当温度高或烟雾监测装置报警和可燃气体值高报警时，连锁起动惰化系统。4.9.10所有控制和连锁，应与锅炉的控制和连锁相协调。4.10防姗门4.10.1防爆门的型式包括膜板式、自动启闭式(如重力式和超导磁预紧式等)和其他型式(如弹簧预紧式)。重力式防爆门和膜板式防爆门的技术要求、材料、制作和试验应按照DL/T 5121-2000中8.8.28.8.6的规定。新型防爆门应通3丈工业试验和技术鉴定后方可采用。4.10.2按爆炸压力150kPa设计的制粉系统防爆门的装设部位及其型式和有效泄压面积应按下列规定:1靠近磨煤机进口干燥管、出口喉管、细粉分离器的进出口管以及排粉机进口管或含粉一次风机前的煤粉管道
25、上。各处防爆门有效泄压面积应不小于该处煤粉管道截面积的70%。采用膜板式、自动启闭式或其他型式的防爆门。2布置在距排粉机小于10m的含粉一次风箱和干燥剂乏气风箱上。风箱上防爆门有效泄压面积应按泄压比不小于0.025计DL / T 5203一2005算。采用膜板式、自动启闭式或其他型式的防爆门。3当排粉风箱距排粉机超过10m时，排粉机后以及干燥剂乏气风箱或煤粉分配器上。煤粉管道和风箱(分配器)上的防爆门总有效泄压面积，应按泄压比不小于0.025计算。采用膜板式、自动启闭式或其他型式的防爆门。4与磨煤机分开安装的粗粉分离器上。至少应各自装设两个防爆门，分别引自粗粉分离器内外锥壳。粗粉分离器的防爆门
26、总有效泄压面积应按泄压比不小于0.025计算。采用膜板式、自动启闭式或其他型式的防爆门。5在细粉分离器中间出口短管的顶盖上，装设一个或数个防爆门。细粉分离器防爆门总有效泄压面积应按泄压比不小于0.025计算。当在细粉分离器中间顶盖装设的防爆门面积不足，在环形顶盖上装设时，其直径等于环形宽度的75%.采用膜板式、自动启闭式或其他型式的防爆门。6制粉系统(不包括送粉管道和煤粉仓容积)上装设防爆门的总有效泄压面积，应按系统泄压比不小于0.025计算。4.10.3按不小于40kPa爆炸压力设计的制粉系统防爆门的装设部位及其型式和面积应按下列规定:1不按惰性气氛设计的风扇磨煤机直吹式系统，在粗粉分离器顶盖上至少装设两个防爆门。其总有效泄压面积按磨煤机和粗粉分离器泄压比不小于0.02计算。采用膜板式、自动启闭式或其他型式的防爆门。2制粉系统上装设防爆门的总有效泄压面积，应按泄压比不小于0.02计算。4.10.4按不小于40kPa内部爆炸压力设计的煤粉仓应装设自动启闭式(如重力式和超导磁预紧式等)防爆门。煤粉仓防爆门的总有效泄压面积应按泄压比不小于0.005计算，且不小于IMZ.对爆炸烈度高的煤种，煤粉仓防爆门的总有效面积宜通过计算确定。
