НПАОП 40.3-1.05-89Правила взрывобезопасности топливопадачи установок для приготовления и снижения пылевидного топлива

НА: Книга 306

ПРАВИЛА ВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТИ ТОПЛИВОПОДАЧ И УСТАНОВОК ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ И СЖИГАНИЯ ПЫЛЕВИДНОГО ТОПЛИВА

1.1. Настоящие Правила являются обязательными при создании оборудования, проектировании, сооружении, монтаже и эксплуатации топливоподающих, пылеприготовительных и котельных установок электростанций, промышленных и отопительных котельных, работающих на твердом топливе, а также при техническом перевооружении и реконструкции оборудования, зданий и сооружений независимо от ведомственной принадлежности.

Правила распространяться на весь тракт топливоподачи (включая разгрузочные устройства и бункера сырого топлива), пылеприготови- тельные установки (включая бункера пыли), котельные установки.

Правила не распространяются на конструкции оборудования топливоподач, котельных и пылеприготовительных установок, изготовленных и сооруженных по ранее действовавшим правилам и нормам.

При совместном сжигании а топках котлов пылевидного с жидким или газообразным топливом и при использовании последних для растопки следует руководствоваться настоящими "Правилами", а также "Правилами взрывобезопасности при использовании мазута и природного газа в ко- тельных установках" ПР 34-00-006-84.

Выбор электрооборудования для топливоподач, пылеприготовительных и котельных установок должен производиться в соответствии с "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ) и "Общесоюзными нормами технологического проектирования. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной и пожарной опасности".

1.2. Все угли, сланец, торф, полукокс, лигниты и их пыль склонны при хранении и транспортировке к самовозгоранию. Опасность самовозгорания возрастает с увеличением доступа воздуха в слой топлива и при его нагревании. Опасность самовозгорания пыли возрастает с утонением помола и уменьшением влажности, с увеличением содержания кислорода и повышением температуры среды, а также при соприкосновении с горячими поверхностями.

1.3. Взвешенная в воздухе пыль углей, сланцев, торфа, полукокса и лигнитов, за исключением антрацитов, образует взрывоопасную смесь, которая при наличии источника воспламенения может взорваться на трак- те топливоподачи и в системах пылеприготовления.

В топочных устройствах при сжигании любого топлива, включая антрацит, может произойти взрыв вследствие неустойчивого процесса горения, обрыва факела, сепарации пыли, а также при переходе с одного вида топлива на другое и нарушениях требований разд. 4 настоящих Правил.

Наиболее взрывоопасной является пыль с содержанием частиц размером менее 0,2 мм. Понижение влажности и зольности пыли и повышение ее температуры увеличивают взрывоопасность пылевоздушной смеси.

1.4. Все элементы тракта пылеприготовительной установки, как правило, работают в области взрывоопасных концентраций пыли.

1.5. Основными источниками воспламенения и причиной взрыва пыле- воздушной смеси являются тлеющие отложения пыли или открытый огонь (сварка, факел, искрение электроконтактов, замыкание электропроводов, курение и т.п.), а также очаги горения в подаваемом топливе.

Особую опасность представляет взрыхление и взвихривание тлеющих отложений на работающем или остановленном в резерв или ремонт оборудовании, а также в помещении.

1.6. Наличие в системе пылеприготовления инертных газов (продуктов сгорания топлива), а также водяных паров снижает взрывоопасность пылегазовоздушной смеси из-за понижения в ней объемного содержания кислорода.

1.7. В пылеприготовительных установках наиболее взрывоопасными режимами являются пуск и останов пылесистем, перебои в подаче топлива в мельницу, разгрузка мельницы после переполнения ее топливом, которые могут привести к повышению температуры пылегазовоздушной смеси на выходе из мельницы сверх допустимого предела, указанного в табл. 2.1.

1.8. При запыленности воздуха в помещениях топливоподачи в пределах санитарной нормы (до 10 мг/м 3) и систематической уборке помещений возникновение взрыва пылевоздушной смеси исключается.

Увеличение запыленности помещений топливоподачи, пылеприготовления и котельных цехов, а также взвихривание пыли, отложившейся на элементах строительных конструкций и технологическом оборудовании, могут привести к взрыву при появлении источника воспламенения. Возникновение тления пыли возможно при содержании кислорода в смеси более 3%.

1.9. Для каждой установки (группы однотипных установок) составляется эксплуатационная инструкция, в которую должны быть включены требования настоящих Правил с конкретизацией в соответствии с местными условиями. Инструкция со схемами установки должна находиться на рабочем месте дежурного, обслуживающего установку.

1.10. При эксплуатации центральных сушильных и пылеприготовительных установок необходимо руководствоваться указаниями специальных инструкций, которые должны разрабатываться на основе настоящих Правил с учетом конкретных местных условий, марки топлива и системы его сушки и размола.

1.11. Инструкции должны утверждаться руководителем предприятия.

2.1. Категории зданий и помещений топливоподачи, пылеприготовления и котельной по взрывопожарной и пожарной опасности определяются в соответствии с "Перечнем помещений и зданий энергетических объектов Минэнерго с указанием категории по взрывопожарной и пожарной опасности".

2.2. В помещениях категорий А и Б следует предусматривать наружные легкосбрасываемые ограждающие конструкции в соответствии с требованиями СНиП 2.09.02-85.

В надбункерной галерее устройство окон, выходящих в помещение котельной или машинного зала, запрещается. Остекление в этой галерее должно быть на наружной стене.

2.3. Для погашения взрывного давления и для отвода из помещения пылеприготовления и котельной газов, образовавшихся во время взрыва, должны быть сделаны окна хотя бы на одной продольной наружной стене помещения. Площадь окон должна составлять не менее 30% площади одной из наибольших наружных стен помещения котельной с учетом площади при- мыкающих к ней стен помещений газоочистки. Окна могут быть размещены на стенах котельной и газоочистки. Площадь одного листа стекла должна соответствовать требованиям СНиП 2.09.02-85.

2.4. Оконные переплеты в помещениях вновь проектируемых топливоподач должны располагаться в одной плоскости с внутренней поверхностью стены.

В помещении пылеприготовления и котельной, а также в помещениях топливоподачи действующих ТЭС подоконники должны быть гладкими с углом наклона не менее 60 град. к горизонту. Они должны быть окрашены либо покрыты кафельными или стеклянными плитками.

2.5. Стены внутри всех производственных помещений должны быть гладкими и окрашены водостойкой краской в тона, контрастные цвету топливной пыли. Стены могут также облицовываться кафельными (стеклянными) плитками.

Имеющиеся выступы должны выполняться с откосами под углом не менее 60 град. к горизонту и окрашиваться водостойкой краской либо облицовываться плитками.

2.6. Помещения топливоподач, пылеприготовления и котельной должны иметь естественную или принудительную вентиляцию и освещение, соответствующие требованиям "Санитарных норм проектирования промышленных предприятий", а также надежно действующие пылеудаляющие и пылеподавляющие устройства (пеногенераторы, водяные и паровые форсунки).

При проектировании пылеудаляющих и аспирационных устройств должна исключаться возможность отложения в них пыли, должны быть предусмотрены люки для осмотра и возможности очистки этих устройств.

В узлах пересыпки топлива для уменьшения пыления высота перепада должна быть минимально возможной по условиям компоновки зданий и оборудования.

На вновь проектируемых электростанциях полы и стены помещений топливоподач, пылеприготовления и котельной должны выполняться с учетом необходимости гидроуборки пыли.

2.7. Отопительные приборы в производственных помещениях топливо- подачи должны быть гладкими и легко доступными для очистки.

Предельная температура на поверхности отопительных приборов не должна превышать:

при использовании угля 130 град. С;

при использовании торфа и сланца 110 град. С.

Применение электрообогревателей для отопления этих помещений запрещается.

2.8. Вся пылеприготовительная установка, а также проходящие через помещение пылеприготовления паропроводы, горячие пылегазовоздухопроводы и мазутопроводы должны быть покрыты тепловой изоляцией из несгораемого материала. На элементах пылесистемы, подверженных усиленному износу, допускается установка съемных изоляционных покрытий.

2.9. Прокладка транзитных трубопроводов отопления, технологического пара и электрокабелей в помещениях тракта топливоподачи запрещается.

Транзитными считаются трубопроводы и электрокабели, которые не подводятся к оборудованию, установленному и используемому в данном помещении топливоподачи. Запрещается прокладка в помещениях топливоподачи трубопроводов для кислорода, ацетилена и других горючих газов и легковоспламеняющихся жидкостей.

2.10. Для вновь проектируемых электростанций на фрезерном торфе не допускается объединение в одном здании размораживающего и разгрузочного устройств.

2.11. Оборудование в помещениях топливоподачи пылеприготовления должно быть расположено таким образом, чтобы были обеспечены свободные и удобные проходы и доступ ко всем его элементам, взрывным предохранительным клапанам (ВПК), устройствам пожаротушения, а также к лестничным клеткам.

2.12. Лестницы и площадки для обслуживания технологического оборудования внутри помещения во избежание скоплении на них пыли должны выполняться из просечновытяжной стали или решетчатыми в местах обслуживания оборудования площадки над выхлопными отверстиями ВПК пыле- систем, топки и газоходов, а также под мазутными форсунками должны быть сплошными.

2.13. Пылегазовоздухопроводы и оборудование должны быть окрашены теплоустойчивой водостойкой краской, контрастной цвету топливной пыли.

2.14. Теплоизоляция всех элементов пылеприготовительной установки, расположенных снаружи здания, должна обеспечивать при работающей пылесистеме отсутствие конденсации водяных паров (отпотевания) на внутренних стенках этих элементов при минимальной для данной местности температуре окружающего воздуха и должна быть защищена от воздействия атмосферных осадков.

2.15. Бункера сырого топлива должны выполняться с гладкой внутренней поверхностью и такой формы, которая обеспечивала бы возможность полного спуска из них топлива самотеком.

Верхняя часть бункеров должна вплотную примыкать к перекрытию. Бункера должны выполняться в соответствии с требованиями СНиП 2.09.03-85 "Сооружения промышленных предприятий" и СНиП 11-58-75 "Электростанции тепловые".

2.16. Для топлив, склонных к зависанию и сводообразованию, бункера сырого топлива должны быть оборудованы дистанционно управляемыми устройствами для предотвращения и ликвидации застревания. Должно быть исключено попадание сжатого воздуха в бункера через сопла в интервалах между включениями пневмообрушения.

2.17. Верхняя часть бункеров пыли должна вплотную примыкать к перекрытию. Бункера должны выполняться с гладкой внутренней поверхностью и такой формы, которая обеспечивала бы возможность равномерного их заполнения и полного спуска из них топлива самотеком. Углы наклона стен бункера к горизонту должны составлять не менее 60 град., а углы между стенками бункера должны быть плавно закруглены. Внутри бункеров не должно быть каких-либо выступов, на которых может оседать и задерживаться пыль. Бункера, а также места присоединения к ним трубопроводов, патрубков и течек должны быть плотными. Количество отверстий в бункерах должно быть минимальным. Отверстия и лазы должны иметь плотные и надежно закрывающиеся крышки. Бункера должны быть снабжены устройствами для их опорожнения.

Для вновь проектируемых установок бункера пыли должны выполняться металлическими.

2.18. Для предотвращения конденсации водяных паров в металлических бункерах пыли их стенки должны быть покрыты снаружи тепловой изоляцией из несгораемых материалов; допускается применение парового обогрева стенок бункеров пыли насыщенным паром давлением не выше 0,6 МПа (6 кгс/см2) или горячим воздухом температурой не выше 150 град. С.

2.19. Для удаления водяных паров и воздуха из бункеров пыли необходимо устанавливать трубы отсоса внутренним диаметром 90-110 мм, которые должны иметь плотные запорные клапаны, тепловую изоляцию и штуцера для прочистки. Клапаны на трубах отсоса должны иметь дистанционное управление.

Трубы отсоса должны подключаться к пылепроводам на участке от циклона (сепаратора) до мельничного вентилятора тех пылесистем, для которых предназначен данный бункер пыли.

2.20. Для тушения очагов горения в бункерах пыли должен быть предусмотрен для всех видов топлив подвод углекислоты или азота допус- кается применение насыщенного водяного пара давлением не выше 1,5 МПа (15 кгс/см 2). Углекислота, азот или пар должны подводиться в верхнюю часть бункера рассредоточенно параллельно потолку бункера во избежание взвихривания пыли. Система подвода должна исключать возможность заброса конденсата в бункер пыли при включении.

2.21. Пылепроводы должны быть выполнены так, чтобы в максимальной степени исключалась возможность отложения в них пыли; не допускаются застойные зоны и тупики. Угол наклона пылепровода к горизонту должен быть не менее 45 град.

Требования в отношении устройства горизонтальных участков не распространяются на:

пылепроводы от короба первичного воздуха к горелкам и от мельничного вентилятора к сбросным горелкам при обеспечении в них скорости пылегазовоздушной смеси при всех нагрузках не менее 25 м/с;

пылепроводы от мельницы к горелкам в установках с прямым вдуванием; для этих установок при всех нагрузках котла скорость пылегазовоздушной смеси должна быть не менее 18 м/с;

установки, предназначенные для работы на антраците, а также при подаче пыли с высокими концентрациями ее в воздухе (более 5 кг/кг);

пылепроводы за второй и третьей ступенью обеспыливания сушильного агента в разомкнутых системах пылеприготовления при обеспечении скорости в пылепроводах не менее 25 м/с при всех нагрузках.

2.22. Конструкции патрубков и горловин шаровых барабанных мельниц, переходов от одного сечения пылепровода к другому, а также пылепроводов при входе и выходе из циклонов, вентиляторов и другого оборудования не должны допускать возможности отложения в них пыли.

2.23. Во всех элементах систем пылеприготовления, кроме колен на пылепроводах к горелкам при сжигании антрацита и экибастузского угля, не допускаются выступы и неровности, способствующие задержанию пыли.

Пылепроводы должны выполняться сварными с минимальным количеством фланцев.

2.24. Участки пылепроводов от смесителей пыли до топки должны выполняться из труб, изготовленных на заводе. Не допускается применение участков пылепроводов, сваренных из сегментов, при диаметре труб до 400 мм включительно, кроме поворотов пылепроводов около горелок.

2.25. Для вновь проектируемых мельничных систем соединение их по пылегазовоздушной смеси допускается только при размоле антрацита.

2.26. Не допускается проектирование и эксплуатация систем пылеприготовления с установкой отключающих клапанов на отдельных участках пылепроводов (для всех топлив, кроме антрацита) за исключением пылепроводов перед мельничным вентилятором и на участках к основным и сбросным горелкам, а также на нии рециркуляции. Отключающие клапаны должны располагаться таким образом, чтобы исключалась возможность отложения в них пыли.

2.27. Для исключения мельницы от горячего воздуха необходимо на подводящих воздухопроводах, в том числе и на уплотнениях оборудования пылесистемы, устанавливать два плотных клапана с атмосферным клапаном между ними или вместо атмосферного клапана подводить холодный воздух от вентилятора (для всех видов топлив). Клапаны должны иметь дистанционное управление.

При подводе горячего воздуха в газозаборную шахту в установках с мельницами-вентиляторами второй плотный клапан и клапан присадки холодного воздуха не требуются.

Участок газовоздухопровода, подводящего сушильный агент к мельнице, должен выполняться под углом не менее 60 град. к горизонту таким образом, чтобы исключалась возможность отложений в нем пыли.

2.28. На воздухопроводе горячего воздуха к мельничному вентилятору или к ВПВ необходимо устанавливать два плотных клапана с атмосферным клапаном между ними. При этом клапаны на воздухопроводе горячего воздуха к мельничному вентилятору следует устанавливать непосредственно у места присоединения этого воздухопровода к пылегазовоздухопроводу от циклона к мельничному вентилятору, и участок воздухопровода вблизи места присоединения должен выполняться под углом не менее 60 град. к горизонту таким образом, чтобы исключалась возможность отложений в нем пыли. Клапаны должны иметь дистанционное управление.

При подаче пыли только горячим воздухом установка плотных клапанов перед ВПВ по условиям взрывобезопасности не требуется.

2.29. При транспортировке пыли горячим воздухом во избежание ее попадания и отложения в коробе первичного воздуха короб следует рас- полагать так, чтобы уклон пылепроводов был направлен от него в сторону смесителя, а пылепроводы следует подключать снизу с вертикальным участком и шиберами непосредственно у короба.

2.30. Все пылегазовоздухопроводы, люки для осмотра и чистки, а также другие элементы пылеприготовительной установки должны выполняться плотными.

Все элементы пылеприготовительной установки должны выполняться из несгораемых материалов.

2.31. Температура пылегазовоздушной смеси не должна превышать значений, указанных в табл. 2.1. Предельные ее значения могут быть снижены по условиям надежной работы механической части мельниц и других элементов системы пылеприготовления.

При сушке дымовыми газами объемное содержание кислорода в пылегазовоздушной смеси в конце установки (для систем с прямым вдуванием - за мельницей или сепаратором, для систем с промбункером за мельничным вентилятором) должно быть не более 16% (без учета содержания водяных паров.)

Указанное содержание кислорода должно быть обеспечено во всех ре- жимах работы системы: пуск, останов, нормальная работа, перебои в по- даче топлива. Если это условие при эксплуатации не соблюдается, температура сушильного агента не должна превышать значений, принятых при сушке воздухом (табл. 2.1). Для антрацитов температура по условиям взрывобезопасности не ограничивается и определяется только условиями надежной работы механической части мельниц и других элементов системы пылеприготовления.

2.32. При размоле смесей твердых топлив температура пылегазовоздушной смеси за мельницей (сепаратором) должна выбираться по наиболее взрывоопасному топливу.

2.33. Температура пылегазовоздушной смеси на выходе из паровых трубчатых и газовых барабанных сушилок за исключением предвключенных к мельницам труб-сушилок, не должна превышать 110 град. С для всех видов топлив, кроме антрацита.

2.34. Минимальная температура пылегазовоздушной смеси (для систем пылеприготовления с промбункером - за мельницей (сепаратором), для систем с прямым вдуванием - за сепаратором) при подаче топлива в пускаемую мельницу и во время нормальной работы системы должна обеспечивать отсутствие конденсации влаги и налипания пыли на элементах оборудования. Значение этой минимальной температуры должно быть указано в местной инструкции.

ТАБЛИЦА 2.1.

Предельные значения температуры пылегазовоздушной смеси за мельницей (сепаратором), град.С

2.35. При подаче пыли в топку горячим воздухом температура его не ограничивается для антрацитов, тощего, экибастузского и кузнецких углей марок ОС и 2СС. Для остальных каменных углей температура горячего воздуха должна выбираться так, чтобы температура пылевоздушной смеси у входных патрубков горелок не превышала 160 град.С, а для бурых углей 100 град.С.

2.36. Для газовых и длиннопламенных каменных углей, канскоачинских, азейских, райчихинских и башкирских бурых углей во вновь проектируемых пылеприготовительных установках с промбункером, а для тунгуйских углей и в схемах с прямым вдуванием следует предусматривать сушку дымовыми газами с обеспечением во всех режимах объемного содержания кислорода не более 16% (без учета содержания водяных паров).