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DLT 5203-2005 火力发电厂煤和制粉系统防爆设计技术规程.pdf

煤粉云最大爆炸压力（pmax，MPa） maximum pressure of pulverized coal cloud (pmax, MPa)

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在规定容积和点火能量下，煤粉云中可燃粉尘浓度范围内， 不同浓度值对应的所有爆炸压力峰的最大表压力值。 对于大多数煤粉云，在密闭空器中爆炸时出现的最大爆炸日 力值（pmax）是着火状态下绝对压力的6倍～10倍。

intensity index of pulverized coal cloud (Kmax) 在密闭容器中，给定的煤粉云爆炸时，产生的最大爆炸压力 上升速率与爆炸容器的容积立方根的乘积为常数，这个常数称 为煤粉云的爆炸烈度指数，即

GB/T 30205-2013 飞机固态遥控功率控制器通用要求dp V//3 dt Iif.

V一爆炸容器的容积，m； 煤粉云最大爆炸压力上升速率，是在规定容积和点火 (dt)ma 能量下，爆炸产生最大爆炸压力时的压力一时间上升 曲线的斜率的最大值，是衡量燃烧速度和爆炸猛烈程 度即爆炸烈度的尺度，该参数应在国际标推规定的 1m3爆炸容器或与其等效的爆炸装置中测定，一般是 在特定的20L球型装置中测定的，MPa/s; Kmax煤粉云最大爆炸烈度指数，MPa·m/s。 Km越大，则爆炸越猛烈即爆炸烈度越高，是衡量煤粉云爆 炸危险等级和爆炸烈度的尺度。 同义词：煤粉云最大爆炸指数。

煤粉云爆炸烈度等级explosion intensity classes of pulverized

按照爆炸烈度指数（Kma.）值将煤粉云爆炸猛烈程度分

级，见表 3.2.8。

表3.2.8煤粉云爆炸等级表

防爆 explosion prevention

消除可燃煤粉或煤粉云的形成条件或一切可能出 源，预防发生煤粉爆炸的技术。

向有煤粉爆炸危险的场所充入足够的惰性气体或蒸汽，或将 情性粉尘撒在煤粉层上面，使这些粉尘混合物失去爆炸性的方法。 3.3.3 最高允许氧含量maximum permissible oxygen content oncentration 采用降低氧含量预防煤粉爆炸时，使受控空间内煤粉云不被 点燃，氧气体积百分数的最大值。

就爆炸而言，当最高允许氧含量达到煤粉云不能点燃时，即 处于性气氛。在大气压力下，以湿气容积百分数计的最高允许 氧含量：对于褐煤，为12%：对于烟煤，为14%。

有煤粉和空气存在的围包体内发生爆炸时，在爆炸压力未达 到围包体的极限强度之前使爆炸产生的高温、高压燃烧产物和未 燃物通过围包体上的薄弱部分向无危险方向泄出，使围包体不致 被破坏的爆炸控制技术。泄爆不能阻止爆炸，只能减轻爆炸的危 害作用。 同义词：泄压。

爆炸经泄爆后，设备内预计出现的最大表压力值。 司义词：泄爆压力。

抗爆炸压力设计explosionpressureresistance design 按最大爆炸压力计算，使设备和管道在产生爆炸压力下无永 久变形的设计。

按最大爆炸冲击压力计算，使设备和管道在爆炸产生的一定 强度之压力冲击下无撕裂，但可有永久变形的设计，

P防 explo 当发生爆炸时，在预定压力下迅速开启或爆破，以降低爆炸 玉力的装置，分为自动启闭式和膜板式两种。 同义词： 泄爆门。

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自动启闭式防爆门 opening and closing automatically explosion

爆炸压力达到预定值时，由内部介质压力打开门板来排放泄 玉，动作后会重新自动复位便可关闭泄爆口的泄爆装置，能有效 地防止空气倒灌引起二次爆燃，分为重力式、超导磁预紧式和监 控式等。

爆炸压力达到预定值时，由内部介质压力冲破膜板的泄压装 置。泄爆口旦开放，便保持敲开，直至更换新的膜板。 同义词：爆破片。

防爆门引出管vent discharge duct for explosion dd

安装在防爆门前面或后面的管道，在防爆门动作或爆破之后， 将爆炸的压力波与火焰等气流从围包体内泄出建筑物外的导出 管。 同义词：防爆门泄爆管。

安装在围包体上，由防爆门及其引出管等部件构成并实现泄 爆的整套装置。 同义词：泄压装置。

在煤粉云流通的管路中，能阻止煤粉燃烧火焰通过的器具。

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顶定（静态）动作压力(pstat）static activation pressure(pstat 方爆门装置动作时的平均压力。

动作（动态）压力dynamic activationpressure 在爆炸开始时，实际作用在泄爆装置上，致其动作时的压力， 通常与升压速率、泄爆口直径及引出管有关，比静态动作压力略高，

当直径(De,m)equivalent diameter (De, m) 与垂直于空间纵向轴的非圆形形状围包体的横截面积 具有相同面积的圆形面积的直径（De）。

直于空间纵向轴的非圆形形状围包体的横截面积（A 面积的圆形面积的直径（De）。

A* De= 2 元

民中： A一垂直于空间纵向轴的非圆形形状围包体的横截面积 m?。

长径比(L/De）length to diameter ratio (L/De) 从围包体上泄压面积中点出发的最长直线尺寸（近似围包体 长度或高度L，m）与垂直于该直线尺寸的围包体最大面积的当 量直径（De，m)之比值。

能够泄除围包体内爆炸压力的泄爆装置的几何泄压面积 同义词：泄爆面积。

有效泄压面积 effective yent area

能够有效地泄除围包体内爆炸压力的泄爆装置的泄压面积。 其表示与几乎无惯性压力泄爆装置效用相同的压力泄爆装置的泄

压面积。 同义词：有效泄爆面积。

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在相同容积围包体内，在同样开启压力下泄爆且送到同样天 泄爆压力，所需的有效泄压面积与该泄爆装置泄压面积之比值， 称为该泄爆装置的泄爆效率。

泄 比 ratio of vent area to vessel yolume 有效泄压面积（m²）与围包体单位容积（m"）的比值。 19

丝力Frecoorce 泄爆时，与泄爆流动方向相反的围包体壁板或构件 泄出流体的反作用力。

磨煤机出口最高允许温度（tM2,max）coal pulverizer outlet maximum temperature (tm2,nax) 按照防爆和磨煤机充许温度条件确定的磨煤机出口最高温 度。与磨煤机型式、煤质特性以及于燥介质组成等因素有关。对 于钢球蘑煤机贮仓式系统，通常是指磨煤机出口介质温度：对子 双进双出钢球磨煤机、中速磨煤机及风扇磨煤机直吹式制粉系统， 通常是指煤粉分离器出口介质温度。

隔离门（隔离阀） isolating damper (isolating valve, barrier valye) 未必严密，用于防止炉膛烟气反向流入任何因检查或维护而 打开的系统部件的风门或在系统运行期简用于隔离空气或烟气的 风门。一般对于矩形管道称为隔离门，对于圆形管道称为隔离阀。

调节门（调节阀）control damper(control valve) 用于调节烟、风压力或流量的可控风门。一般对于矩形管道 称为调节门，对于圆形管道称为调节阀。

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4.1.1防爆设计应遵循以防为主，安全第一”的方针，以达到 保障人身安全、设备少遭损坏、系统运行正常的效果。防爆设计 应遵循下列原则： 1采取措施最大限度地减少爆炸发生的可能性。 2 减小爆炸波及的范围，把损失减小到最低限度。 3 采取技术成熟、经济合理的措施而达到防爆的目的。 4 根据煤质特性、机组及系统特点采取不同的措施。 5 使安装、运行、维护方便。 4.1.2 应根据设计用煤种的其体情况按下列原则收集煤质资料： 1已有工程采用，且未发现特殊问题的常用煤种可仅收集工 业分析、元素分析和灰成分分析等煤质资料：井计算得出煤粉云 爆炸感度指数。 2根据以往工程便用经验或通过灰成分分析初步判断有数 结倾向的煤种，应补充收集煤的成球性指数、内摩擦角、外摩擦 角和堆积角以及煤的表面水分、筛分粒度组成和粘土成分对黏性 的影响等资料。 3对爆炸感度指数大的煤种，需要进行特殊防爆设计时，应 补充收集根据GB/T16426测定的煤粉云最大爆炸压力和最大压 力上升速率，最大爆炸烈度指数等资料：对自燃倾向性高的煤种， 应补充收集有关判断其自燃倾向性等级的参数。 4对没有工程便用经验的新煤种应全面收集包括上述有关 参数的煤质资料。 根据收集到的煤质资料和可能的变化范围作为防爆设计的

1使系统的启动、切换、停运和正常运行等所有工况 情性气氛。 2设备和其他部件按抗爆炸压力或抗爆炸压力冲击设 3装设爆炸泄压装置，设备和其他部件按减低后的最 压力设计。

4.1.6按情性气氛设计的系统应

1在设备内或设备末端气混合物中的最高允许氧含量（氧 的体积份额，%）不应大于表4.1.6的规定。 2在系统后动、切换、停运和正常运行等所有工况下的最高 允许氧含量均应满足表4.1.6的规定。 3按惰性气氛设计的系统应有监测和控制氧（或惰性介质） 含量的装置。

1.6 情性气氛的最高允许氧含量

4.1.7按惰性或非情性气氛设计的制粉系统，在磨煤机（或分离 器）出口的最高允许温度宜符合DL/T5145—2002的6.4.2之1 的规定。

4.1.8烂仓式制粉系统采用热风送粉时，热风温度的选取应使然 烧器入口接管处气粉混合物温度不超过下列数值：烟煤之160℃C： 褐煤<100℃。 对于无烟煤和干燥无灰基挥发分等子和小子15%的烟（贫） 煤，其温度可不受限制。 4.1.9制粉系统末端的介质最低温度，应保证无水分凝结和煤粉 粘附，该温度应比其露点高2℃（直吹式系统）或高5℃（贮仓式 系统）。 4.1.10制粉系统的介质应设计成只能单向流动，即从燃料和干 燥剂入口向排出点（炉膛或输送收集系统）流动。 4.1.11在制粉系统及其相关烟、风道上的人孔、手孔和观察孔 应有闭锁装置，防止在运行或爆炸时被打开。

系统）。 4.1.10制粉系统的介质应设计成只能单向流动，即从燃料和干 燥剂入口向排出点（炉膛或输送收集系统）流动。 4.1.11在制粉系统及其相关烟、风道上的人孔、手孔和观察孔 应有闭锁装置，防止在运行或爆炸时被打开。 4.1.12制粉系统的所有设备和其他部件应由耐燃材料制成。 4.1.13装设防爆门的围包体、设备和管道，在进行其强度及支 撑结构设计时，其外部荷载应包括防爆门动作产生的最大反坐力。

4.2.1正压直吹式制粉系统应根据系统特点合理设置风门（阀 门），应至少包括下列各项： 1原煤仓至给煤机的落煤管上应设置电动（或手动）煤闸门。 2给煤机全磨煤机的给煤管上应设置电动煤闸门。 3磨煤机进口热一次风和调温风混合后的管道上或热一次 风和调温风的管道上应设置快速隔绝门（阀）。 4磨煤机（分离器）出口应设置快速隔离阀（门）。 5磨煤机至燃烧器的送粉管道上（靠近燃烧器处）应设置隔 绝阀，锅炉仅配置一台磨煤机者除外。

4.2.2贮仓式制粉系统风门（阀门）的设置应符合下

1除排粉机前、排粉机出口至主燃烧器或乏气燃烧器的管道 和再循环管上可装设隔离阀处，其他煤粉管道上均不应装设隔离

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阀。隔离阀的布置应排除其中有积粉的可能，并宜布置在垂直管 道上。 2磨煤机入口热风管道上应设置隔离阀（隔离门）。在采用 就地吸入冷风调温时，冷风调节阀（门）应装设在热风调节阀（门） 和热风隔离阀（门）之间，否则应在热风调节阀和热风隔离阀之 间加装通大气的冷风隔离阀（门）或引入压力冷风。 3干燥剂送粉系统通向排粉机的热风道应装设两个隔离阀 （门），并在两个隔离阀（门）之间装设通大气的冷风隔离阀（当 有压力调温冷风时除外），

阀。隔离阀的布置应排除其中有积粉的可能，并宜布置在垂直管 道上。 2磨煤机入口热风管道上应设置隔离阀（隔离门）。在采用 就地吸入冷风调温时，冷风调节阀（门）应装设在热风调节阀（门 和热风隔离阀（门）之间，否则应在热风调节阀和热风隔离阀之 间加装通大气的冷风隔离阀（门）或引入压力冷风。 ： 3干燥剂送粉系统通向排粉机的热风道应装设两个隔离阀 门），并在两个隔离阀（门）之间装设通大气的冷风隔离阀（当 有压力调温冷风时除外）。 4.2.3贮仓式制粉系统干燥剂送粉时，通向排粉机的热风宜由空 气预热器中间抽出，以满足4.1.8及排粉机对热风温度的要求，如 果无法满足，应入调温用压力（或就地）冷风，并设置相应的 调节阀（门）。 4.2.4采用高温炉烟于燥的风扇磨煤机系统，在给煤机到磨煤机 的给煤管上应设置电动煤闸门。 4.2.5循环流化床锅炉的床体给料装置运行压力比与其连接的 锅炉炉膛压力低时，应有闭锁漏斗或其他设施，以防止燃烧产物 反向流动。 4.2.6煤粉仓和输粉机应设置固定的吸潮管系统，煤粉仓上吸潮 管应装设远方操作的电动隔离阀。 4.27煤粉仓宜设置通向相邻磨煤机系统或相邻锅炉制粉系统 的吸潮管，叫装设手动隔离阀。 4.2.8对爆炸感度高（高挥发分）和自燃倾向性高的烟煤和褐煤 不宜设置输粉设备。 4.2.9除磨制无烟煤外的制粉系统应设置灭火设施，灭火系统应 由快速动作的阀门控制。 4.2.10宜设置情化系统作为启动、断煤、停运、着火时进行情 化，以减少爆炸危险，情化系统宜由快速动作的阀门控制。 4.2.11按情性气氛设计的制粉系统，应设置情化和灭火系统。

气预热器中间抽出，以满足4.1.8及排粉机对热风温度的要求，如 果无法满足，应引入调温用压力（或就地）冷风，并设置相应的 调节阀（门）。 4.2.4采用高温炉烟于燥的风扇磨煤机系统，在给煤机到磨煤机 的给煤管上应设置电动煤闸门。 4.2.5循环流化床锅炉的床体给料装置运行压力比与其莲接的 锅炉炉膛压力低时，应有闭锁漏斗或其他设施，以防止燃烧产物 反向流动。 426煤粉合和输粉机应设置周定的吸潮管系统，煤粉合上吸潮

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4.2.12应采取措施使系统中气粉混合物在各路送粉管道中分配 均勾。同一层燃烧器各一次风（送粉）管中的粉量偏差不应超过 下列规定：直吹式制粉系统为10%：贮仓式制粉系统为5%。 4.2.13对爆炸感度高（高挥发分）和自燃倾向性高的烟煤和褐 煤采用中速磨煤机时，宜设置磨煤机冷却风系统或其他防爆措施。

4.3.1运煤系统建筑、煤仓间和锅炉房应避照GB50058及DL5000 的规定，按爆炸、火灾和危险性划分等级的厂房进行设计。 4.3.2在原煤仓上部的厂房和封闭式运煤栈桥的外墙应装设玻 璃窗户，这些窗户应向大气（不应向锅炉房或汽轮机房）方向泄压。 4.3.3运煤系统建筑、煤仓间和锅炉房的内墙应光滑、不积粉， 应减小带式输送机的转运点处落煤高差，应有可靠的捕灰、抑尘 装置，或设置水冲洗墙和地面的装置。 4.3.4运煤系统建筑，煤仓闻和锅炉房内的暖气片应采用易于清 扫的光管，其表面极限温度不应超过160℃。严禁采用明火采暖。 4.3.5上述建筑物内的平台、扶梯，除防爆门排出口之上及有特 殊要求的平台之外，其他应采用格栅式平台扶梯。

4.4.1当采用筒仓贮存自燃倾向性高的煤种时，应设置情化、防 爆、通风以及监测温度、可燃气体（或化介质）等设施，这些 设施包括伯不限干： 1 按4.9.9设置安全监控装置和报警信号。 2 按4.10.5设置防爆门。 3 设置通风排气系统，排除筒仓上部可燃气体，不留死角。 4 设置情化系统。 5 简仓下部有防止空气漏入的设施。

4.4.2简仓和原煤仓内表面应光滑。其几何形状和结构应使煤

体流动顺畅，而且能使煤全部自流排出。 4.4.3对黏性大、有悬挂结拱倾向的煤，在筒简仓和原煤仓的出口 段宜采用内衬不锈钢板、光滑阻燃型耐磨材料或不锈钢复合钢板。 宜装设预防和破除堵塞的装置，包括在金属煤斗侧壁装设电动或 气动破拱装置，或其他振动装置。这些装置宜远方控制。当原煤 仓出口处壁面写水平面夹角大于70°时，可不装设振动装置。对 爆炸感度高（高挥发分）和自燃倾尚性高的烟煤和褐煤采用气动 破拼时，其气源宜采用情性气体

4.4.4当贮存爆炸感度高（高挥发分）和自燃倾向性高的烟煤和

非圆简仓型原煤仓的相邻两壁交线与水平面的夹角不应小于 55°，壁面与水平面的交角不应小于60°。对于黏性大或爆炸感 度高（高挥发分）和自燃倾尚性高的烟煤和褐煤，相邻两壁交线与 水平面的夹角不应小于65°，壁面与水平面的交角不应小于70°。 相邻壁交角的内侧应做成圆弧形，圆弧的半径不应小于200mm。 循环流化床锅炉的原煤仓出口段壁面与水平面的夹角不应小 于70°。 4.4.6在严寒地区，钢结构的原煤仓，以及靠近厂房外墙或外露 的钢筋混凝土原煤仓，仓壁应有防冻保温装置。 4.4.7宜在原煤仓上部空闻或金属煤斗下部设置通入灭火用情 性气体的引入管（DN≥25mm）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。

煤仓或简仓的长径比应小于5

4.5制粉系统的设备、管道及部件

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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款所列之外的设备、 管道及部按承受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设备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。正压直吹式制粉系统的范围从给煤机

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

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4.6管道和烟、风道设计

原煤管道宜垂直布置，受条件限制时，与水平面的倾斜 小于70°。原煤管道宜采用圆形，管径应根据煤的黏性和 选择。在燃用腐蚀性和粘性强的煤种时，可采用不锈钢或

机引入于燥剂的烟、风道及向排粉机引入的热风道与水平面的夹 角应不小于60°；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50°。 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營道内沉积的可 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

立有柠饰和批而。纳 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 箱全燃烧器和从排粉机至芝气燃烧器之间的管道，流速不低于 25m/So 2仓式制粉系统十燥剂送粉：在锅炉狂何负荷下，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。 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在钢球磨煤机入口于燥段上，应按从上到下的顺序布置 燥风管、给煤管、分离器回粉管、再循环管。宜使煤从给煤管浴 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：再循环管在回粉營下方与水平面 夹角不小于45°接入，且距腾煤机进口的距离不小于2倍再循环

4.6.7在钢球磨煤机入口于燥段上，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。宜便煤从给煤管沼 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GB/T 28713.1-2012 管壳式热交换器用强化传热元件 螺纹管，且距蘑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

混合器，送粉管道丛风箱下面垂直引出，并在垂直管段装设隔离阀。

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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。

DB21T 2111-2013 移动实验室 模块化设计指南4.7.1煤粉仓的设计应符合下列规定：