火力发电厂煤、煤粉自燃和爆炸知识及运行中防范措施【研究知识】

1、1,行业倾力,一、煤的自燃,2,行业倾力,煤 的 化 学 组 成,煤的化学组成很复杂，但归纳起来可分为有机质和无机质两大类，以有机质为主体。 煤中的有机质主要由碳、氢、氧、氮和有机硫等五种元素组成。其中，碳、氢、氧占有机质的95%以上。此外，还有极少量的磷和其他元素。 煤中的无机质主要是水分和矿物质，它们的存在降低了煤的质量和利用价值，其中绝大多数是煤中的有害成分。 另外，还有一些稀有、分散和放射性元素，例如，锗、镓、铟、钍、钒、钛、铀,3,行业倾力,煤 的 工 业 分 析,煤的工业分析包括对水分、灰分、挥发分的测定和固定碳的计算四项内容。 1.水分 指单位重量的煤中水的含量。煤中的水分有外在

2、水分、内在水分和结晶水三种存在状态。一般以煤的内在水分作为评定煤质的指标。水分对煤的加工利用是有害物质。在煤的贮存过程中，它能加速风化、破裂，甚至自燃。 2.灰分 是指煤在规定条件下完全燃烧后剩下的固体残渣。它是煤中的矿物质经过氧化、分解而来。 3.挥发分 指煤中的有机物质受热分解产生的可燃性气体。它是对煤进行分类的主要指标。 4.固定碳 测定煤的挥发分时，剩下的不挥发物称为焦渣。焦渣减去灰分称为固定碳。它是煤中不挥发的固体可燃物,4,行业倾力,原煤自燃的影响因素。,1、化学成份的影响。 煤中含有硫份，硫在一定温度下化学性质发生变化，生成氧化硫，氧化硫遇水生成稀硫酸，其反应过程为放热过程，提高

3、了煤堆中的温度。 煤中挥发份的主要成分是低分子烃类，如甲烷、乙烯、丙烯、氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。煤的挥发份大大地降低了煤体自燃的火源温度。根据观察和统计表明，挥发分较高的煤，即使是同样条件下的露天存贮，发生自燃的机率也要比挥发分较低的煤大一倍 。挥发分含量越高,自燃倾向性越强,而且自燃时间也会相应缩短。,5,行业倾力,原煤自燃的影响因素。,3、水份影响 煤堆中一定量的水份促使煤中的各种反应的进行，如硫份的酸化，产生的热量又加快了氧化反应过程，加剧了煤的自燃。 4、气温气压的影响 煤堆的自燃经常发生在秋后大气温度下降时，此季节大气密度比煤堆的空气密度大，因此，渗入煤堆的空气量增大，导致自燃加

4、剧。一般来说，大气温度降低，密度变大，渗入煤堆内的新鲜空气量增加，煤堆的自燃加快，反之亦然。,6,行业倾力,原煤自燃的影响因素。,4、 氧气的影响 煤堆暴露于空气中，在各种光、热、雨水等自然力的作用下，煤炭表面与大气中的氧气接触后发生氧化分解与碎裂，并放出热量，同时形成新的表面，新表面又再次氧化，如此反复循环，导致煤堆温度不断上升，逐渐达到自燃的温度。 煤的块度越大,煤块之间的间隙越大,其供氧条件越好。 煤从氧化发展到自燃有一个过程,氧化时间达到自燃发火期才能自燃。,7,行业倾力,煤 堆 自 燃 分 布 规 律,冷却层:煤堆的表层,约0.51.5m厚,该层煤较松散,与空气接触充分,虽发生氧化反

5、应,但散热条件好,所以不会发生自燃。 氧化层:该层位于冷却层以下,厚度在14m左右,具备煤自燃的所有条件,达到自燃发火期即会自燃。 窒息层:该层位于氧化层以下,煤层相对压实,供氧不充分,且含水率较高,氧化程度较低,不易发生自燃。,8,行业倾力,防 止 煤 堆 自 燃 的 措 施,防止煤堆自燃现象的主要途径是隔绝空气、水份与煤碳的接触，防止温度或水份过度积聚，并采取测温、喷水降温等预防措施。,堆煤方位应尽量避开阳光的直接照射。 煤堆的场地以水泥地面最为理想，地面不宜铺垫空隙度较大的炉渣等物，以防空气由此进入煤堆而增加自燃的危险。 尽量在较低的温度下贮存煤炭，避开中午烈日下进行堆煤，以减少热量的携

6、带。 煤堆形状以屋脊式为佳，以减少阳光照射及雨水渗入。堆煤角度控制在4045，顶部平齐。 煤堆的存放时间不宜过长，尽量不要超过煤的自燃发火期一般为二至三个月。 煤堆旁应布置足够的水喷淋装置，以便煤堆自燃或表面温度异常上升时降温。应该强调，采用水喷淋降温是防止煤堆自燃的下策，如果喷水量不足，可能起到适得其反的作用。,9,行业倾力,堆煤自燃应急处置措施。,1）当局部或表层(深度不超过1m)煤层发生自燃时，用水喷淋降温扑灭。 2）煤堆较深部位的煤层自燃，用淋水处理后又死灰复燃时，可用镀锌管直接 插入煤层深部，连接水源灌注，以达到降温抑制煤氧化自燃目的，同时把发生自燃部位的外表层扒掉,露出氧化自燃层来

7、散热冷却，或经常倒堆破坏氧化层以延缓或阻止自燃。 3）自燃隐患区域较大，用淋、注无法消患时，要用输煤机械进行翻堆处理，并配合喷淋降温。 4）尽快组织安排将发生过自燃隐患并确认已被扑灭的煤上仓。 5）若煤堆由于贮存时间太长，而产生更大面积的自燃时， 要果断采用隔离处理措施，即用装载机把“患区”断开一道 45m宽的“壕沟”，防止自燃的蔓延，并采取前述方法进行 扑灭，然后安排“患区”的煤优先取用上仓，同时做好翻堆 处理。,10,行业倾力,二、煤粉爆炸,11,行业倾力,爆炸定义,12,行业倾力,爆炸定义,13,行业倾力,煤 粉 的 爆 炸 极 限,煤粉的爆炸极限烟 煤 ：爆炸下限浓度：110335g/

8、m3，爆炸上限浓度：1500g/m3。无烟煤 ：爆炸下限浓度：4555g/m3，爆炸上限浓度：15002000g/m3。,14,行业倾力,煤粉爆炸的条件,煤粉为可燃粉尘，乙类火灾危险品，具燃爆性，着火点在300500之间，高温表面堆积粉尘（5mm厚）的引燃温度：225285，云状粉尘的引燃温度580610。发生煤粉爆炸的条件有以下几点： 1、有一定的粉尘浓度。 2、要有一定的氧含量。 3、要有足够的点火源。 4、粉尘必须处于悬浮状态，即粉尘云状态。这样可以增加气固接触面积，加快反应速度。,15,行业倾力,煤 粉 特 性,16,行业倾力,影响煤粉爆炸的因素,17,行业倾力,制粉系统爆炸,18,行

9、业倾力,煤粉爆炸的后果,19,行业倾力,煤粉爆炸的后果,当制粉系统内爆炸时具体表现为：系统检查门处有火星、管壁温度异常升高、制粉系统负压突然变为正压、爆炸时有巨响、从系统不严密处向外冒黑烟、防爆门膜片鼓起或损坏、炉膛内负压变正压、燃烧火焰发暗，严重时火焰跳动或导致熄火，制粉系统爆炸严重时将造成设备损坏，爆炸冲击波危及人员，导致建构筑物受损。,20,行业倾力,制粉系统常见的爆炸部位,制粉系统爆炸的引爆点，主要在轻易长期积煤或积粉的位置，制粉系统处于封闭状态，引爆的火源主要是磨煤机及其出入口积煤，细粉分离器水平段入口管积粉，粗粉分离器积粉自燃。,21,行业倾力,制粉系统常见的爆炸部位,22,行业倾

10、力,制粉系统常见的爆炸部位,23,行业倾力,制粉系统常见的爆炸部位,24,行业倾力,制粉系统常见的爆炸部位,25,行业倾力,引起制粉系统爆炸的人为因素,26,行业倾力,防止制粉系统爆炸的措施,1、加强制粉系统运行监视与调整，严格控制磨煤机出口温度，防止堵断煤。 2、运行中加强检查和维护，及时消除磨煤机入口积煤、积粉现象。 3、正常运行时制粉系统联锁必须投入。 4、加强燃料管理，保证上煤质量，原煤水份超过标准或者火自燃的煤禁止上到原煤仓内。 5、运行中发现制粉系统煤粉着火时，要立即停止制粉系统的运行，采取紧急措施进行处理，待火源消除后，对制粉系统进行全面检查。 6、加强对防爆门的检查与维护，防爆

11、门膜片应用符合要求，不得随意加厚。 7、制粉系统上配置的蒸汽灭火系统和CO2灭火系统等消防设施应完整好用，做好定期检查。 8、禁止在制粉系统运行时进行动火工作，在制粉系统上进行动火作业必须做好抽尽系统存粉、停运静置、内部粉尘浓度和易燃易爆气体检测等各种安全措施。 9、启动制粉系统时，应进行全面检查，锁气器应灵活好用，系统内部，外部无积粉自燃现象。 10、停止制粉系统时，应充分通风吹扫，系统内部的煤粉必须抽净后方可停止磨煤机，磨煤机停止后仍应加强对磨煤机进、出口温度的监视，制粉系统再循环门、磨煤机入口热风风门必须严密关闭。,27,行业倾力,防止制粉系统爆炸的措施,11、运行中，加强对煤粉细度的控

12、制，若煤粉过细，应及时进行调整。 12、加强燃用煤种及煤质分析，并将分析情况及时告知锅炉运行岗位，及时进行必要调整。 13、发现制粉系统表计存在缺陷，应及时联系电仪人员处理。 14、对制粉系统的温度及风量控制应加强监视，将其控制在规定范围内。 15、加强运行巡回检查，发现制粉系统漏油、漏粉、漏风，应及时采取措施处理，清理外漏煤粉应杜绝明火，防止粉尘爆炸，外漏粉尘发生自燃应使用花洒水喷洒灭火，严禁使用柱状压力水灭火，以防积粉扬起发生爆炸。 16、坚持执行定期降粉制度和停炉前煤粉仓空仓制度，停炉时粉仓需密封，关闭吸潮管，防止漏风引起风粉混合自燃，甚至爆炸。 17、当发现粉仓内温度异常升高或确认粉仓内有自燃现象时，应及时投入灭