磨煤及干燥系统试车方案讲解.docx

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磨煤及干燥系统试车方案讲解

磨煤及干燥系统试车方案

为确保磨煤及干燥系统安全、顺利的一次性试车成功，特拟定此方案试车使用。

一、试车方案综述

磨煤及干燥系统是干煤棚用皮带送来的小于13mm的碎煤贮存在碎煤仓V-1101A/B中，石灰石从贮运系统用气体输送来的50—150目（约合297—99μm）贮存在V-1103中。

分别经过称重给煤机X-1101A/B和螺旋输送机X-1107A/B计量后按设定的比例送至微负压的磨煤机A-1101A/B进行碾磨，并被热风炉F-1101A/B送过来的181℃的热风所干燥。

在磨机上部的旋转分离器S-1102A/B的作用下，温度为105℃、粒度为＜90微米的大于90%、＜5微米的不大于10%的煤粉和热气一起从磨机顶部出来，被送至粉煤袋式过滤器S-1103A/B（大布袋），在此，煤粉被收集下来，分别经旋转给料机X-1105（8个）、纤维过滤器和螺旋输送机X1102A/B/C/D、X-1104A/B送至粉煤贮仓V1201A/B。

经过煤循环管路及临时管线输送到V-1507，最终通过槽车外运。

热气从粉煤袋式过滤器S-1103A/B上部出来，经循环风机K-1102A/B输送至热风炉F-1101A/B，用合成气或燃料气（原始开车时用柴油）将其加热至181℃，送往磨煤机A-1101A/B，然后和煤粉一起进入S-1103A/B，如此循环。

为维持整个热气循环中水分的平衡，循环过程中有约20%的循环气放空。

二、编制依据

1）《MP2519辊盘式磨煤机功能说明》

2）《7.0MW热风炉产品安装、调试及操作使用说明书》

3）《壳牌煤气化工艺培训手册》

4）《风机安装、使用说明书》

5）《化学工业大、中型装置试车工作规范》（HGJ231-91）

三、试车的目的

1）全面检查装置的机器设备、管道、阀门，自控仪表、联锁控制和PLC的运行情况。

2）全面检查公用工程条件：

水、电、气、汽等的供给情况和质量。

3）全面检查施工安装是否符合设计与标准规范及化工投料过程存在的问题和缺陷。

4）全面检查设计及设备能否满足工艺要求，主要包括煤粉和石灰石的稀相输送、煤粉的粒度（＜90μm＞90％;＜5μm≤10%）、煤粉的湿度1-2%、剂煤比、系统的负荷调整及S-1103运行的质量等。

5）摸索出U-1100单元的最佳操作参数，使系统达到长周期稳定的运行。

6）进行生产操作人员的全面的实战演练；检查U-1200单元在带料下顺控的运行情况

四、试车组织指挥系统

1）气化厂试车领导小组：

2）试车操作人员:

工艺班;机、电、仪人员全程参与调试。

3）试车设备检修保障组

单位:

十一化建

职责:

全面负责组织本系统试车期间的保障工作,负责组织本系统试车期间故障的抢修、检修和维护。

4）物资筹备组

单位：

综合部设备部

职责：

综合部全面负责本系统调试期间办公物资供应；设备部全面负责本系统调试期间设备备件供应,负责各供应商联络工作等。

五、试车前应具备的条件

1）U-1100、U-1200单元单机试车完毕，工程中间交接完毕。

2）U-1100仪表联锁调试及PLC调试已经完成；分析仪表（包括氧分析、露点分析、CO分析等）调试已完成可以投用。

3）U-1200单元的PLC、顺控调试已经完成，可以投用。

4）U-1200单元的称重调校已经完成，射线源安装完成，以及所有的测温、测压点已安装完成并调试合格。

5）装置或系统设备、管道等经吹扫、冲洗、试漏和气密试验合格。

各设备和管道按设计保温完毕，配有伴热管线的已可投入使用，各安全阀按设计整定压力整定校验合格。

6）U-1100单元投料试车的所有公用工程条件能够确保供应：

包括水、电、高、低压氮气；仪表空气、工厂空气、柴油、液化气、低压蒸汽、原料煤、石灰石粉等。

7）煤和石灰石储运系统已能正常运行。

8）设备的位号、管道介质名称及流向标志完毕。

9）机、电、仪修和分析化验（包括现场取样点已编号）等投入使用，通讯和调度系统畅通。

10）消防和气体防护器材、可燃气体报警系统已经按设计要求施工完毕，处于完好状态。

11）岗位尘毒、噪声监测点已确定。

12）装置技术员、操作班长、岗位操作人员已确定。

13）岗位责任制已经制定完善。

14）试车方案和操作规程、操作法已印发到生产试车人员，主要工艺指标、仪表联锁、报警整定值已经批准公布。

15）生产操作人员已经培训合格，持有上岗合格证。

16）用于联动试车的化工原材料、润滑油（脂）等准备齐全。

17）试车前应加的临时管线（从煤循环管线到V-1507）已经施工完毕，并测试合格，随时可以投用。

18）试车备用品备件备妥。

19）生产记录报表等辅助用品齐全。

六、试车前的检查工作

1）检查向V-1101A/B输煤正常，石灰石贮运系统运行正常，碎煤和石灰石备量充足。

2）检查各设备、管道、阀门、仪表和安全阀均处于完好备用状态。

3）检查所有的调节回路、联锁报警、跳车参数确认调试合格，处于良好的备用状态。

4）检查公用工程低压氮气、高压氮气系统已经平稳运行；且已经引入界区，到各点（S-1103A/B、A-1101A/B、V-1101A/B和X-1101A/B、V1103和X-0119A/B、热风炉）的总阀和盲板已打开。

5）检查公用工程的低压蒸汽系统已经平稳运行，且已经引入界区，到各伴热（S-1103A/B及螺旋输送机）的总阀已经打开。

6）检查公用工程的低压冷却水系统已经平稳运行，且已经引入界区，到各冷却点（磨机润滑油站、液压站、循环风机油箱冷却器和液力耦合器冷却器）的总阀已经打开。

7）检查公用工程的工厂空气系统已经平稳运行，且已经引入界区，到各点（V-1103、V-1101A/B、F-1101A/B及石灰石贮运系统）的总阀已经打开。

8）检查柴油系统和LPG系统已经平稳运行，且已经引入界区，到热风炉的总阀和盲板已经打开。

9）检查润滑油站、液压油站、高位油箱、液力耦合器、K-1102A/B的油箱及各风机润滑油等的油位正常。

并启动各润滑油站和液压油站，注意启动循环风机前，高位油箱应满油。

10）电气人员确认各电动设备已经送电。

11）检查现场清理完毕，道路畅通，照明可满足试车要求。

12）打开U-1200单元各设备的伴热及V-1507的伴热。

七、试车

装置的启动手动按顺序进行操作，在作进一步操作前应确认预先动作是否完成，状态正常与否。

1.预启动条件检查以及辅助系统的启动（以A系列为例）

1）检查煤粉仓（V-1201A）料位小于50%、原煤仓（V-1101A）和石灰石计量仓（V-1104A）的料位大于50%、石灰石贮仓V-1107A和石灰石粉仓（V-1103）料位在合适的范围内（高低料位之间），确认以上条件是否满足。

2）检查并开启本系列隔离和切断阀（包括原煤仓出口闸板阀，排渣箱进口阀，公用工程（包括低压氮气、冷却水、工厂空气）至U1100单元的手动阀，拆除至U1100低压氮气和柴油管线上的盲板。

3）联系仪表人员检查有关阀门及仪表是否具备开车条件。

4）开启煤仓底部氮气阀11HV0105，称重给煤机氮气密封11XV0112，以及螺旋输送机、旋转给料机的密封氮气系统，然后检查压力指示是否正常。

5）开启各过滤器反吹系统，开启排风风机（如果有），并检查运行情况是否稳定。

6）开启磨煤机、循环风机冷却水系统。

7）开启伴热蒸汽系统（先开疏水系统），对粉煤过滤器（S-1103）和螺旋输送机（X-1102／X-1104）等设备和管路进行伴热。

8）检查液化气贮罐、柴油贮罐液位达到1/2以上，液化气蒸发系统的低压蒸汽、调温水已接收且压力合格。

9）启动磨煤机密封风机K1103，待压力稳定后开出口阀及S1102密封气阀。

10）检查密封氮气压力11PI0110是否正常，如正常开启总阀11XV0116及其后的手动阀。

11）打开热风炉的LPG、柴油、雾化空气和燃烧空气管线上的手动阀。

12）检查如下设备的密封氮气和仪表的吹扫氮气正常：

X-1107A、X-1108A、PIA-0107、PDIS-0103、PDIS-0104、PIA-0113、PDIS-0112、X-1105A/B/C/D、X-1102A/B、X-1104A、PI-0114、K-1102A轴承箱等。

2.启动过程的进一步操作

1）手动全开11XV0101、11XV0106、11FV0105、11FV0106向系统补氮气6—10分钟后关闭，期间根据系统压力（待定）手动调节11PV0109A开度。

2）开启循环风机（K-1102），并保持在最小流量下运行（70000Nm3/h）。

3）将磨煤机出口压力控制11PIC0109设自动，11PV0109A/B投串级，并根据情况给定设定值。

4）检查02浓度水平在5~6％；投入氧量调节补氮控制系统，将02控制在5~6％（VOL）。

如果检查时高于6％，视情况打开11XV0101/0106,当氧含量接近6%关闭两阀。

5）系统预热：

按热风炉单机操作规程启动F-1101，缓慢升温（冬季最大升温速度：

50℃每小时，其它季节：

30℃每小时），使系统达到热备用状态即磨机出口温度达到100--105℃。

（预热过程中可以进行其它步骤的开车）

6）按磨机操作规程启动磨煤机润滑油系统、液压站及S1102，检查润滑油和液压有的压力和温度正常，设定S1102的转速70-90r/分钟，随后根据煤粉粒度的分析调整转速。

7）打开S1103A灰斗下的四个插板阀，顺次启动螺旋输送机（X-1104和X-1102A/B）和旋转给料机（X-1105A/B/C/D）。

检查确认粉煤过滤器缓冲罐V1105压力达到0．25～0．43MPa，启动反吹清灰系统设为时间控制模式，根据情况调整脉冲间隔，检查电磁阀开关是否正常。

注意：

V1105阀后压力11PI0138不超过0.25MPa。

8）再次检查氧含量在5~6％，如果高于打开11XV0101和11XV0106，直到低于6%，关闭11XV0101和11XV0106。

9）检查石灰石称重系统氮气输送阀11XV0119前压力＞0.40MPa，如正常打开11XV0119,检查阀后压力（待定）。

通过调整液力耦合器的转速逐渐调整循环风量不小于75000Nm3h。

10）检查密封空气及密封氮气的风压与磨煤机进口的循环气风压压差达到要求值（前者大于后者），即应具备启磨条件的风压压差值△P≥4kPa。

11）检查如下内容：

磨煤机通风量>75000Nm3h

密封风压力＞10Kpa

液压站压力10-11MPa

分离器出口温度105－115℃，

减速机润滑止推轴承油温≤50℃，

减速机输入轴轴承油温≤50℃，

减速机润滑站油池油温≥38℃，

减速机分配器油压≥0.15Mpa,

盘车装置已脱开。

油冷却水正常。

各密封门关闭严密。

磨棍油温（3个）≤90℃

分离器油温≤70℃

称重给煤机密封氮气接通。

如果以上条件不全部满足，不能进行磨机的启动。

12）磨煤机（A-1101）空载启动。

通过液压站的控制阀抬起磨棍，给煤机先加一定量的煤，使磨盘上的煤层厚度大于20mm，通过液压站的控制阀落下磨棍，加压到8-10MPa，启动主电机。

检查磨机的电流波动及振动情况，当振动大于10mm/s时应停车。

（详见磨机操作手册）

13）打开给煤机出口阀，在最小流量下启动给煤机和石灰石系统（先启动X-1108A,再启动X-1107A）。

并将石灰石流量控制系统投串级。

14）手动调节柴油控制阀11FV6101，待磨机出口温度接近控制温度并稳定后将TRCSA0104投自动，11FV6101投串级，系统从预热阶段转入到干燥阶段。

15）启动稀释空气风机,压力稳定后打开风机出口阀，手动调节11FV0110使露点控制仪11QIC0104显示值接近60℃，然后投串级控制。

16）将11FIC0107投串级控制。

17）根据运行情况及时调整磨机出口压力11PIC0109设定值。

18）通过HIC0104手动设定给煤量，逐步提高称重给煤机的进料量达到期望的能力，每次调节幅度不超过1%，检查磨棍加载压力是否达到规定的值。

19）S-1103由时间控制模式改为压差控制模式。

说明：

所有的仪表、保护性联锁、报警皆应参与试车，并应逐步投用自动控制系统。

根据后续煤循环测试的要求决定加不加石灰石及加的量是多少。

3．磨煤机运行时的性能调整

1）煤粉细度调整

煤粉细度（PSD）主要受旋转分离器（S-1102）转速、磨辊碾磨力、给煤量、循环风量等影响。

通常磨辊碾磨力、给煤量、循环风量是一定的，这样操作员通过调整旋转分离转速可以调节煤粉细度。

磨机初次运行时，分离器转子转速、磨辊加载力根据厂家指导。

其中分离器转子转速分为75、80、85、90r/min几种工况；加载力分为7.0、7.5、8.0、8.5MPa几种工况;根据负荷来逐步调整循环风量。

再根据煤粉粒度的分析结果来调整分离器转子转速、磨辊加载力。

根据煤粉水分分析来调整磨煤机出口温度。

试验主要包括：

调整最佳分离器转子转速、磨辊最佳碾磨力和摸索出最佳的工艺运行参数等；检查整个磨煤及干燥系统的设备性能及自控仪表的投用情况。

如果磨机运行过程中，发生剧烈的振动，磨机没有联锁停车，操作人员必须紧急停车。

转子磨损严重或挂有异物会影响煤粉分离，应停车检查、维护。

2）磨煤机出力及磨辊加载性能调整

MP2519型中速辊式磨煤机采用液压加载，变加载是由给煤机的电流信号，控制比例溢流阀压力大小，变更蓄能器和油缸的的油压，来实现加载力的变化。

在运行一段时间后，其最佳加载力，应通过磨煤机性能试验决定。

对于本系统，采用满负荷运行较为经济，电磁溢流阀压力整定值为8.0MPa~10.0MPa，运行油压降至6.0MPa停磨检查。

溢流阀压力整定值可根据现场实际运行情况进行调整，最大不得超过13MPa。

3）要经常了解原煤质量和水份变化，相应调整磨机入口热风温度和氮气的使用，磨机的出口温度应保持在105℃，该温度通过改变入口热风温度，给煤量等调节。

磨机出口温度渐升时，降低出口温度的方法有：

a）降低热风炉的供风温度。

b）增加给煤量

以上措施不要同时使用，避免干燥气量出现大幅度变化，磨机出口温度渐降时，提高温度的措施与上述相反。

4）风煤比控制要求

磨煤机的给煤量和循环风量可根据DCS内置的风煤比曲线自动控制。

MP2519型中速辊式磨煤机的风量，可以在标准风量上下适当变动，但最综应确保磨煤机循环风量与系统要求相匹配。

建立正确的给煤量和循环风量比率是很重要的，如果标定的循环风量、给煤量不准，不但影响负荷调节，而且影响磨煤机运行。

所以在磨煤机初次运行前，应对照标准空气曲线校对给煤量和循环风量的比率，认真检查标定的给煤量和循环风量是否准确。

运行期间应定期校对测量装置，防止测量装置出现质量问题使标定的给煤量和循环风量失准。

注意：

在磨煤机运行初期，如果循环风量串级控制尚未投入，由运行人员手动调节磨煤机出力时，应做到增加磨出力时，先加风量，后加煤量。

降低出力时，先减煤量，后减风量，以防止循环量量调节过快或风量过小造成石子煤量过多，甚至堵煤。

5）排渣

由人工定期打开排渣门清理排渣箱内的石子煤。

清理的间隔时间应根据运行情况来决定，运行初期应间隔半小时检查一次排渣箱，但每次启磨和停磨时必须检查或清理排渣箱，正常运行时应1～2小时检查一次排渣箱。

正常运行时石子煤很少，石子煤较多主要出现在以下情况：

①磨煤机启动后。

②紧急停磨。

⑧煤质较次。

④运行后期磨辊、衬瓦、喷嘴磨损严重。

⑤运行时磨出力增加过快，循环风量偏少（即风煤比失调）。

其中启动磨煤机和紧急停磨引起的石子煤增多属正常情况。

对于由于喷嘴喉口磨损引起的石子煤增多，应及时更换磨损部件，也可加堵块调整循环风速来减少石子煤排量，堵块应设置在磨辊下方。

6）磨煤机密封要求

（1）磨煤机在运行时，磨内与外部存在压力差，为防止煤粉外漏和污染磨辊内部油腔，磨煤机设有密封风系统，主要的密封点有旋转分离器、磨辊、拉杆、传动盘等部位。

各个密封点的要求如下：

①旋转分离器动静密封：

此处密封避免煤粉通过旋转的动静间隙进入分离器驱动部的油池中，此处密封由密封风机提供密封风，密封风风量约为0.71kg／s。

②磨辊和拉杆密封：

保证磨辊密封的密封风除保证运行的正常风量外，当停磨以后应保持一定时间密封风，以防止停磨后飞扬的煤粉对磨辊油封产生不良影响，拉杆密封主要是防止密封环之间积粉。

此两处密封用氮气密封，密封氮气总量约为1.0kg／s。

③传动盘密封：

为防止循环气从转动的传动盘处泄漏，密封风室的密封风压必须大于磨机内循环气压力，此处密封由密封风机提供密封风，密封风量约为0．79kg／S。

（2）密封空气及密封氮气要求数值如下：

①启动时密封风及密封氮与循环气的压差值必须大于4kPa

②运行时密封风及密封氮与循环气的压差值不得低于3kPa

（3）注意事项：

①需要的密封风量必须保证，绝不允许把密封风挪作它用。

②组装和检修磨煤机后，应对密封风管进行检查，确保内部清洁，试密封风机时应打开通磨煤机内的密封风管接头，防止灰尘吹入磨内，最好敲击密封风管，这样可以去除附在管内壁上的异物。

试完后不要忘了联上接头。

③运行期间，应定期校对循环气压力、密封风压测量装置和差压报警装置，防止报警和测量装置失误影响磨煤机运行。

7）磨机振动

a）磨盘上料层太厚或太薄。

b）大块金属进入磨机内。

c）下煤管堵塞。

d）风量太小，成品料不能及时排出。

e）磨辊轴承损坏。

f）磨机震动大时，应注意观察主电机电流情况，如报警，应及时停机检查处理。

8）当磨机进出口压差正常为大于7KPa时，操作员应首先减小给煤量，压差稳定后分析找出原因做针对性的处理。

4.每次试运行的时间

每次试运行的时间为1-2小时左右，通过进行煤粉分析后，进行磨煤参数的调整后再进行下一次磨煤。

直到摸索出最佳的操作参数。

八、停车

装置停车包括正常停车和事故停车，事故停车包括了紧急停车。

正常停车应事先做好停车准备，提前通知调度和气化系统操作人员。

正常停车应将磨煤及干燥单元负荷降到最小。

事故停车（包括紧急停车）可能由装置内故障或事故引起，也可能是上下游装置故障或事故触发的。

1.正常停车

说明：

正常停车程序是基于启动程序的反向操作过程，具体如下：

1）调整给煤机负荷并逐渐降至最低给煤量，当循环风机流量降至75000Nm3/h,切换流量控制至手动控制（流量不变）。

（降负荷时注意磨机出口温度不能太高，否则会自动连锁停热风炉）。

2）解除磨机出口温度串级控制，降低热风炉热负荷，控制磨煤机出口温度<65℃，当给煤量达到最低60秒后关闭给煤机进口阀门,停给煤机和石灰石系统（X-1107、X-1108和11XV-0119）。

注意观察磨机驱动电机的电流。

3）停热风炉和燃烧空气风机，并关闭燃料气管线上所有的手动阀。

4）给煤机停后适当延时停磨煤机。

检查分离器出口温度<65℃。

5）循环风机和粉煤袋式过滤器反吹系统保持运行在20分钟以上，此时袋式过滤器反吹系统从压差控制转换到时间控制。

6）开磨煤机氮气阀门11XV-0101和11XV-0106置换10分钟后关闭。

7）关给煤机密封氮气阀11XV0112，煤仓底部氮气阀11HV0105/205。

8）循环风机（K-1102）停运后，停稀释风机（K-1105），关闭出口手动阀及自动阀。

9）停分离器变频调速电机。

10）确认循环系统压力为常压时停密封风机（K-1103）并关闭出口手动阀，关密封氮气阀11XV-0116及其后的手动阀。

11）停磨煤机液压站油泵、润滑站油泵，停油冷却器水阀（如冬季应保留一定开度）。

12）K-1102停后10分钟，停K-1102的润滑油系统，关闭润滑油系统及液力耦合器系统冷却水（如冬季应保留一定开度）。

13）停粉煤过滤器反吹系统，关S1103底部插板阀，顺次停旋转给料机、螺旋输送机、纤维过滤器。

停螺旋输送机、旋转给料机的密封氮气系统。

14）关各排风风机及过滤器，关伴热系统。

15）关所有隔离阀和切断阀（包括各反吹系统、冷却水、工厂空气管线及燃料气管线上的手动阀，煤仓出口闸板阀，排渣箱进口阀等），粗合成气及驰放气管线盲板倒盲。

注意：

1）在系统降温期间，还应控制循环风的氧含量和露点温度，如必要，仍需补充氮气和启动稀释风机补充新鲜空气（即氧量调节补氮和露点调节自动控制系统尚不能退出）。

每次停机期间，检查并清除废料。

2）当需交付检修处理时，待出口温度降到40℃左右时，退出氧量调节补氮自动控制系统，启动循环风机和稀释空气风机将系统置换至合格（氧含量在18%--21%）。

并确认进系统所有氮气管线的手动阀门及自动阀门全关，必要时倒盲板。

2.紧急停车

由操作工启动紧急停车按钮或某些参数达到跳车值触发大连锁，系统会自动完成主要设备的停车。

具体连锁可见工艺控制篇，以下仅对触发事故停车的主要原因及事故停车后的关联动作进行说明。

一旦出现如下故障情况之一，将直接或间接触发CMD系统大连锁：

1）磨煤机的紧急停车按钮。

2）循环风量小于40％的正常通风量。

3）分离器出口温度：

t2≥120℃或t2≤60℃。

4）给煤机断料或小于最小给料量（待定）。

5）磨煤机突然振动。

6）密封空气及密封氮气与循环气的压差≤2kPa。

7）减速机进口油压≤0．10MPa。

8）减速机推力瓦油池温度≥70℃。

9）磨煤机电动机轴承温度≥90℃。

10）热风炉故障。

11）循环风机故障。

12）V-1101煤量低。

13）S-1102转速太低或故障。

14）液压站油压＜6MPa。

15）V-1201料位高高。

大联锁被触发后自动执行如下动作：

1）磨机电机停车；

2）热风炉停车；

3）给煤机停车；

4）石灰石称重系统停车；

5）开氮气阀门11XV0101和11XV0106延时10分钟关闭。

注意：

系统紧急停车后，应迅速向调度及气化厂厂长报告。

如果故障可能短时间排除，应使系统保持热备状态，可以通过重启热风炉来维持磨机出口温度。

如果系统短时间内无法启动，参照系统正常停车程序，停其它设备，关闭相应的阀门。

注意，一氧化碳检测控制系统应保持在串级状态。

九、安全

1.安全和风险说明

CMD单元作为壳牌煤气化工程的一部分，装置间彼此可能相互影响，因此安全和风险需要作综合评估，应结合整个煤气化装置可能的安全和风险因素考虑统一的防范措施。

1）磨煤干燥单元可能发生异常事件

管路／设备过压

煤粉爆炸

火灾

有毒／有害气体泄漏

高温气体泄漏

2）化学危险和潜在风险说明

化学风险主要是基于考虑潜在的化学发生过程造成人生和设施事故，包括化学物品本质决定的危险性，也可能是在生产过程中，改变了物质的物理状态、化学性质或因环境变化而具有的危险性。

考虑到磨煤干燥单元装置特性，可能化学危险和潜在风险主要如下所列：

a）煤粉爆炸

磨煤干燥通常是在严格的惰性环境下进行的，通常系统02体积含量5--6％，当此值达到7％时将报警，02含量失调主要可能由于以下几种的其中之一或几种因素造成的：

（1）惰性调节所需的氮气供应量不能满足要求。

（2）原煤湿度大造成稀释风补充量过大。

（3）热风炉出现异常或者燃烧助燃风过量系数大。

（4）管路和设备漏风，如：

补偿器损坏，粉煤过