Проблема
Технологический процесс сжигания топлива на угольных ТЭЦ подразумевает предварительное измельчение угля до состояния пыли — пылеприготовление. Для этого применяются специальные устройства — дробильные мельницы.
Пылеприготовительные установки относятся к опасным объектам из-за горючей угольной пыли. Та в сочетании с кислородом в воздухе образует взрывоопасную смесь. В котельных цехах на ТЭЦ всегда есть источники её воспламенения:
- искры от молотковых мельниц;
- нагретые поверхности;
- горящие частицы пыли;
- металлические предметы;
- тление и другие.
Горючая пылевоздушная смесь в сочетании с источником воспламенения приводит к локальным взрывам и хлопкам пыли. Такие явления могут стать причиной более крупной аварии.
По статистике каждая третья теплоэлектростанция с пылевым сжиганием топлива сталкивалась с взрывами и хлопками пыли. При этом такие аварии чаще происходят на мельницах с промежуточным бункером, чем в пылесистемах прямого вдувания.
Из-за запылённости котельных цехов хлопки на мельницах в ряде случаев приводили к серии вторичных взрывов на ТЭЦ, которые причиняли значительный ущерб из-за разрушений.
Задача
Нельзя полностью исключить хлопки пыли в системах пылеприготовления на угольных ТЭЦ. Поэтому такие объекты должны быть оснащены устройствами взрывозащиты, соответствующими условиям эксплуатации.
На первом этапе перед нами стояла задача провести аудит взрывоопасности производства, подобрать и поставить необходимое оборудование.
Решение
Мы проводили аудит с выездом экспертов на объект. В процессе обследования были выполнены следующие работы:
- идентифицированы источники опасности и классифицированы взрывоопасные зоны;
- проанализирована работа действующей пассивной системы взрывозащиты;
- определены возможные источники воспламенения;
- установлены потенциальные поражающие факторы взрыва (размер предполагаемого ущерба);
- предложены меры по снижению уровня риска.
На многих старых угольных ТЭЦ советского образца в качестве способа взрывозащиты предусмотрено пассивное освобождение взрыва. При нём используются взрыворазрядители — специальные двери и панели, закрывающие отверстия в технологическом оборудовании. Во время аварии взрыворазрядители открываются под действием взрывной волны и выпускают избыточное давление наружу.
Это экономичное решение, но оно может быть безопасно использовано, в основном, на открытых площадках. Там, где нет риска поражения людей и смежного оборудования продуктами взрыва: ударной волной, открытым пламенем, горящими частицами и обломками.
У пассивной взрывозащиты на системах пылеприготовления есть ещё один минус. Известны случаи, когда срабатывание обратных клапанов или взрыворазрядителей при хлопках создавало завихрение горючей пыли в котельном цехе, что приводило к серии разрушительных вторичных взрывов.
Мы предложили способ активной взрывозащиты.
Результат
По нашему мнению, лучшим способом взрывозащиты мельниц пылеприготовления является подавление взрыва. На объектах устанавливается система из датчиков, контроллера и баллонов с инертным гасящим веществом.
Оптические сенсорные детекторы обнаруживают взрыв на стадии его зарождения, реагируя на повышение давления. Управляющий контроллер, при получении сигнала от них, отдаёт команду на срабатывание баллонов и впрыск гасящего агента. Весь процесс занимает не более 60 мс.
Преимущество систем подавления взрыва в том, что взрыв не выходит за пределы защищаемого оборудования. Авария не угрожает капитальным объектам и находящимся рядом сооружениям, а также жизни работающих в этой зоне людей.
Мы предложили заказчику комплексное техническое решение:
- HRD систему подавления взрыва;
- устройства локализации взрыва.
Мы закупили и поставили оборудование чешского производителя RSBP spol. s r.o. Это один из лидеров в сфере производства технических устройств взрывозащиты.
Оборудование было доставлено из Чехии на объект в Кыргызстане в установленные договором сроки. Но из-за ковидных ограничений специалисты по монтажу и пусконаладке не смогли въехать на территорию нахождения заказчика. Работы пришлось разбивать на два этапа.
Читайте далее: «Взрывозащита системы пылеприготовления котельных установок ТЭЦ. ».
