Проблема
Технологічний процес спалювання палива на вугільних ТЕЦ передбачає попереднє подрібнення вугілля до стану пилу — пилоприготування. Для цього застосовуються спеціальні пристрої — дробильні млини.
Пилоприготувальні установки належать до небезпечних об'єктів через горючий вугільний пил. Та у поєднанні з киснем у повітрі утворює вибухонебезпечну суміш. У котельнях на ТЕЦ завжди є джерела її займання:
- іскри від молоткових млинів;
- нагріті поверхні;
- гарячі частки пилу;
- металеві предмети;
- тління та інші.
Гарюча пилоповітряна суміш у поєднанні з джерелом займання призводить до локальних вибухів та бавовни пилу. Такі явища можуть спричинити більшу аварію.
За статистикою, кожна третя теплоелектростанція з пиловим спалюванням палива стикалася з вибухами та бавовнами пилу. При цьому такі аварії частіше трапляються на млинах із проміжним бункером, ніж у пилосистемах прямого вдування.
Через запиленість котельних цехів бавовни на млинах у ряді випадків призводили до серії вторинних вибухів на ТЕЦ, які завдавали значних збитків через руйнування.
Завдання
Не можна повністю виключити бавовну пилу в системах пилоприготування на вугільних ТЕЦ. Тому такі об'єкти мають бути оснащені пристроями вибухозахисту, що відповідають умовам експлуатації.
На першому етапі перед нами стояло завдання провести аудит вибухонебезпечності виробництва, підібрати та поставити необхідне обладнання.
Рішення
Ми проводили аудит із виїздом експертів на об'єкт. У процесі обстеження було виконано такі роботи:
- ідентифіковані джерела небезпеки та класифіковані вибухонебезпечні зони;
- проаналізовано роботу діючої пасивної системи вибухозахисту;
- визначено можливі джерела займання;
- встановлені потенційні вражаючі фактори вибуху (розмір передбачуваної шкоди);
- запропоновано заходи щодо зниження рівня ризику.
На багатьох старих вугільних ТЕЦ радянського зразка як спосіб вибухозахисту передбачено пасивне звільнення вибуху. При ньому використовуються вибухорозрядники - спеціальні двері та панелі, що закривають отвори в технологічному обладнанні. Під час аварії вибухорозрядники відкриваються під дією вибухової хвилі та випускають надлишковий тиск назовні.
Це економічне рішення, але воно може бути безпечно використане переважно на відкритих майданчиках. Там, де немає ризику поразки людей і суміжного обладнання продуктами вибуху: ударною хвилею, відкритим полум'ям, частинками, що горять, і уламками.
У пасивного вибухозахисту на системах пилоприготування є ще один мінус. Відомі випадки, коли спрацювання зворотних клапанів або вибухорозрядників при бавовнах створювало завихрення пального пилу в котельному цеху, що призводило до серії вторинних вибухових вибухів.
Ми запропонували спосіб активного вибухозахисту.
Результат
На нашу думку, найкращим способом вибухозахисту млинів пилоприготування є придушення вибуху. На об'єктах встановлюється система з датчиків, контролера та балонів з інертною речовиною, що гасить.
Оптичні сенсорні детектори виявляють вибух на стадії його зародження, реагуючи на підвищення тиску. Керуючий контролер, при отриманні сигналу від них, віддає команду на спрацьовування балонів і впорскування агента, що гасить. Весь процес займає трохи більше 60 мс.
Ми запропонували замовнику комплексне технічне рішення:
- HRD система придушення вибуху;
- пристрої «Вибухозахист системи пилоприготування котельних установок ТЕЦ. ».
