火電廠筒倉(cāng)自燃原因及預(yù)防VIP

火電廠筒倉(cāng)自燃原因及預(yù)防火電廠筒倉(cāng)自燃原因及預(yù)防 筒倉(cāng) 作為貯存散狀物料的設(shè)施 在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用 在電力系統(tǒng) 筒倉(cāng)主要用于貯煤 并已經(jīng)歷了多年的發(fā)展 筒倉(cāng)貯 煤與煤場(chǎng)貯煤相比有許多優(yōu)越性 筒倉(cāng)占地面積小 運(yùn)行方式簡(jiǎn) 單 系統(tǒng)調(diào)度靈活 同時(shí) 兼有貯存 緩沖和混煤等功能 筒倉(cāng)貯 煤降低了煤塵對(duì)環(huán)境的污染 符合現(xiàn)代工業(yè)的環(huán)保要求 因此說(shuō) 筒倉(cāng)貯煤是未來(lái)火力發(fā)電廠貯煤設(shè)施的一個(gè)發(fā)展方向 1 火電廠貯煤筒倉(cāng)的安全性能關(guān)系著整個(gè)電廠的安全運(yùn)行 影響筒倉(cāng)安全的因素是多方面的 如工藝結(jié)構(gòu)是否科學(xué) 運(yùn)行方 式是否合理以及綜合管理是否到位等均是不可忽視的方面 目 前 國(guó)內(nèi)電廠的貯煤筒倉(cāng)在安全方面還存在著一些有待解決的問(wèn) 題 如筒倉(cāng)貯煤自燃現(xiàn)象普遍存在 有的時(shí)候引發(fā)筒倉(cāng)爆炸 造成 財(cái)產(chǎn)損失 甚至造成人員傷亡 因此 防止貯煤的自燃 是保證筒 倉(cāng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié) 1 貯煤自燃的機(jī)理 筒倉(cāng)貯煤被空氣中的氧氣氧化是其自燃的根本原因 煤中 的碳 氫等元素在常溫下就會(huì)發(fā)生反應(yīng) 生成可燃物 co ch4 及 其他烷烴物質(zhì) 煤的氧化又是放熱反應(yīng) 如果熱量不能及時(shí)散發(fā) 掉 將使煤的堆積溫度升高 反過(guò)來(lái)又加速煤的氧化 放出更多的 可燃物質(zhì)和熱量 當(dāng)熱量聚集 溫度上升到一定值時(shí) 即會(huì)引起可 燃物質(zhì)燃燒而自燃 2 貯煤自燃的影響因素 影響煤自燃傾向性主要有以下幾方面的因素 2 1 煤的吸氧量 煤的吸氧量與其高氧化速度 高脆性 硫化鐵的含量 粒 度特性 熱平衡特性 燃點(diǎn)特性等有關(guān) 由于埋藏年代少 質(zhì) 變程度低以及內(nèi)表面積大 內(nèi)部毛細(xì)血管豐富 因而造成了煤的 內(nèi)水分高 煤炭?jī)?nèi)水分高 又使細(xì)小煤粉粘滿(mǎn)大粒度的煤炭表面 形成一個(gè)個(gè)小單元 小單元非常容易吸附氧氣并發(fā)生氧化反應(yīng) 同 時(shí)極不利于水蒸汽的蒸發(fā)和熱量的散發(fā) 而容易造成熱量的聚集 煤的吸氧量采用流動(dòng)色譜吸氧測(cè)試法進(jìn)行測(cè)試 應(yīng)用熱導(dǎo)法雙氣 路氣相色譜分析檢測(cè)技術(shù) 測(cè)定煤對(duì)流態(tài)氧的吸附能力 煤的吸 氧量是在常溫和常壓下單位質(zhì)量干煤吸附的氧量 單位為 cm3 g 2 2 含水量 水分能使煤濕潤(rùn)并提高吸附氧的速度和能力 煤體中的水 分蒸發(fā)時(shí)需要的熱量與煤在氧化過(guò)程中產(chǎn)生熱量是否平衡 是決 定煤體溫度升高的一個(gè)因素 如果水分含量高 煤在氧化過(guò)程中 產(chǎn)生的熱量主要使水分蒸發(fā) 煤體溫度升高的可能性就會(huì)降低 2 2 3 硫化鐵的含量 硫化物是點(diǎn)燃煤體和加速煤自燃的關(guān)鍵 通過(guò)計(jì)算局部小單 元煤體硫化鐵的質(zhì)量達(dá)到 2 時(shí) 可將局部煤體的溫度提高 260 煤中的硫鐵礦從地下的還原態(tài)轉(zhuǎn)成地上的氧化態(tài) 在空氣中 的氧和水分的作用下發(fā)生如下反應(yīng) 以上均為放熱反應(yīng) 生成的 h2so4 又進(jìn)一步加速了黃鐵礦的 分解 黃鐵礦氧化作用的加快 所產(chǎn)生的熱量不斷增加并聚集 促 成自燃 2 4 環(huán)境溫度 煤體內(nèi)部與表面的溫度場(chǎng)是一個(gè)逆向變化的過(guò)程 即煤堆表 面溫度與環(huán)境溫度成正比 而煤堆內(nèi)部的溫度與環(huán)境溫度成反比 對(duì)這一現(xiàn)象的初步解釋為當(dāng)白天環(huán)境升溫時(shí) 煤體表面溫度因吸 熱不斷升高 由于煤的不良導(dǎo)熱性 這部分熱量難以傳到內(nèi)部 但 煤體中的水分是良好的導(dǎo)熱介質(zhì) 水分受熱升溫后 部分水分由于 蒸發(fā)而吸收內(nèi)部大量的熱 從而使其放熱降溫 這是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程 隨著水分的散失 煤體空隙度增大 易于熱量的傳遞 當(dāng)環(huán)境降溫 時(shí) 煤表層溫度下降 水分蒸發(fā)量減少 內(nèi)部煤體因發(fā)生緩慢的氧 化過(guò)程而導(dǎo)致溫度升高 最后處于相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài) 煤的這種熱量 的動(dòng)態(tài)交換過(guò)程增加了煤體內(nèi)部空隙 有利于氣體流通 促進(jìn)了煤 的氧化反應(yīng) 從而導(dǎo)致煤自燃 2 5 供氧條件 煤暴露于空氣中 表面與空氣充分接觸 而且空氣通過(guò)煤塊之 間的間隙滲透到煤堆內(nèi)部 給煤堆內(nèi)部氧化創(chuàng)造了條件 煤的塊 度越大 煤塊之間的間隙越大 其供氧條件越好 2 6 揮發(fā)分 煤在常溫下的氧化能力主要取決于揮發(fā)分的含量 揮發(fā)分含 量越高 自燃傾向性越強(qiáng) 而且自燃時(shí)間也會(huì)相應(yīng)縮短 如果電廠 某筒倉(cāng) 貯煤入倉(cāng)時(shí)間還不到兩周就發(fā)生了自燃 其原因就是由于 煤的揮發(fā)分較高 且又在室外堆放過(guò)一段時(shí)間 導(dǎo)致其自燃 2 7 煤的粒度 煤粒度越小 比表面積越大 與氧的接觸面積和耗氧速度越大 氧 化放熱性也就越強(qiáng) 通常 粒度分布范圍寬的煤 氧化自燃性越強(qiáng) 此外 煤的存放時(shí)間 壓實(shí)程度 筒倉(cāng)工藝結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)影 響煤的自燃 一般 煤的自燃要經(jīng)歷水分蒸發(fā) 氧化 自燃 3 個(gè) 階段 室外存放的時(shí)間越長(zhǎng) 氧化的程度越高 進(jìn)倉(cāng)后就越易自燃 將煤壓實(shí) 能減少煤塊之間的間隙 減少空氣在煤堆內(nèi)的滲透量 削弱供氧條件 同時(shí) 貯煤的自燃又與筒倉(cāng)的工藝結(jié)構(gòu)形式有關(guān) 工藝結(jié)構(gòu)形式阻礙煤的流動(dòng) 則煤易滯留 久之則自燃 3 防止筒倉(cāng)貯煤自燃的措施 3 1 筒倉(cāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 安裝筒倉(cāng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 可以早期發(fā)現(xiàn)筒倉(cāng)貯煤發(fā)生自燃現(xiàn)象 將 事故消滅在萌芽階段 筒倉(cāng)的監(jiān)控項(xiàng)目有煤的溫度 筒倉(cāng)內(nèi)氣 體中一氧化碳和煙霧的濃度 以上為直接控制項(xiàng) 以及煤的貯量 間接控制項(xiàng) 等 溫度是貯煤自燃的首要條件 一氧化碳和煙霧 的濃度反映了貯煤自燃的程度 煤的貯量涉及到貯存期的管理 對(duì)于非坑口火電廠而言 由于瓦斯的比重較輕 在筒倉(cāng)入煤的同時(shí) 由 于正壓的作用由入料口排出 故不對(duì)其進(jìn)行監(jiān)控 3 2 筒內(nèi)貯煤量適當(dāng) 要正確核定貯煤時(shí)間 盡量不要超過(guò)煤的自燃發(fā)火期 而且 貯煤時(shí)間越長(zhǎng) 氧化程度越高 煤的經(jīng)濟(jì)價(jià)值下降越多 倉(cāng)內(nèi)貯煤 原則上先進(jìn)先出 即倒倉(cāng)順序按來(lái)煤先后依次進(jìn)行 當(dāng)機(jī)組大修 故障停機(jī)或降負(fù)荷運(yùn)行時(shí) 在燃煤用量減少 倒倉(cāng)時(shí)間延長(zhǎng)的情 況下 應(yīng)適當(dāng)控制來(lái)煤量 以減少倉(cāng)貯 保證適當(dāng)?shù)牡箓}(cāng)時(shí)間 3 3 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理 盡早發(fā)現(xiàn)煤自燃征兆 并采取處理措施 如發(fā) 現(xiàn)有局部溫度升高 冒熱氣 冒煙等現(xiàn)象時(shí) 即可判斷該處氧化 層已發(fā)生自燃 自燃狀態(tài)一般為陰燃 這時(shí)要立即停止筒倉(cāng)入煤 運(yùn)行作業(yè) 并且對(duì)倉(cāng)頂所有孔洞進(jìn)行封堵 以隔絕空氣 有條件或 必要時(shí) 筒倉(cāng)內(nèi)注入惰性氣體 阻止燃燒 同時(shí)要強(qiáng)化監(jiān)視 根據(jù) 包括料位計(jì)在內(nèi)的各種監(jiān)測(cè)儀器的顯示值 分析確定燃煤的位置 和程度 以決定采取正確的控制或消防措施及確定對(duì)倉(cāng)內(nèi)煤的定 倉(cāng)使用或緊急排放 當(dāng)確認(rèn)貯煤自燃后 切不可盲目地從倉(cāng)頂澆 水滅火 因?yàn)樵谧匀驾^嚴(yán)重的情況下 澆水處理會(huì)促使燃煤因燃 燒不充分而產(chǎn)生大量的一氧化碳?xì)怏w 致使火未撲滅 又增加了 新的爆炸因素 4 4 筒倉(cāng)設(shè)計(jì)時(shí)的注意事項(xiàng) 5 為了避免筒倉(cāng)貯煤發(fā)生自燃 在設(shè)計(jì)筒倉(cāng)時(shí) 應(yīng)考慮以下幾方 面事項(xiàng) a 筒倉(cāng)的直徑不宜過(guò)大 可采取串聯(lián)布置方式以提高儲(chǔ)量 這樣設(shè)計(jì)的好處是既便于使用管理 也順應(yīng)煤炭分儲(chǔ)分裝的銷(xiāo)售 形勢(shì) b 筒倉(cāng)的高度不宜過(guò)大 好處是進(jìn)倉(cāng)運(yùn)輸設(shè)備不必過(guò)長(zhǎng) 不 需配置專(zhuān)門(mén)的消防水泵 人員上下便利 降低了配套設(shè)施的投資 c 筒倉(cāng)倉(cāng)頂部要設(shè)計(jì)防爆門(mén) 當(dāng)內(nèi)部壓力過(guò)大時(shí) 防爆門(mén)能自 動(dòng)打開(kāi) 降低筒倉(cāng)內(nèi)部壓力 可防止倉(cāng)內(nèi)儲(chǔ)煤因自燃引