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如何保管煤?有效防止煤自燃的措施

时间:2023-06-27 理论教育 版权反馈
【摘要】:煤在贮存过程中易受氧化作用而降低其发热量和黏结性,严重时发生自燃。这是防止自燃的有效措施。褐煤和长焰煤的堆存高度一般以低于2m为宜。气煤、肥煤、焦煤和瘦煤的堆放高度可达4~5m,堆放时间也以不超过2个月为宜。煤的自燃主要是由煤的氧化所引起的。煤堆的自燃随大气温度变化和大气压力的增加而加剧。有不少煤在夏季高温时容易自燃,也有的煤在春季和秋季容易自燃。

如何保管煤?有效防止煤自燃的措施

煤在贮存过程中易受氧化作用而降低其发热量和黏结性,严重时发生自燃。煤堆上的煤容易被风吹和被雨水冲走而受损失;又由于煤堆上落下大量尘土容易影响煤质,因此,无论是露天贮煤,还是筒仓贮煤的电厂,都应加强对存煤的科学管理,选择合理的贮煤方法,这对节约煤炭有重大的现实意义。

(一)煤的组堆和保管方法

各种煤炭在不同程度上都有氧化的趋向,通常这个过程较为缓慢,但其结果会使燃料发热量降低,大多数煤种在第一年贮备中,发热量降低不到3%,而劣质煤则可降低多达5%,并改变其燃烧特性。

风化能使块煤变成碎片,此种现象在劣质煤及靠近煤堆表面尤为明显。当煤炭的氧化过程进行的较为迅速时,还将产生足够的热量并出现自燃现象。

因此,堆放贮煤时,应将不同品种的煤分类组堆存放。需长期贮存的煤,组堆时要采取预防措施,限制空气流过通道,以减少或消除过度氧化。煤堆要分层压实,使其密度达1.0~1.1t/m3,以减少空气占有的空隙。煤堆顶部略呈凸状,且呈对称状使水能流走,这样做可使煤堆表面形成硬壳,不仅减少雨水和空气透入,而且可使煤堆中块煤间隙缩小。这是防止自燃的有效措施。

堆煤时,由于煤炭施加于其地层下的荷载力可能介于170~200kN/m2之间,因此需要有适当承载力的坚实地面和地层,以减少地面下沉。

组堆过程中,为了消除煤块和煤末分离的偏析现象,往煤堆上卸煤时,第一层要沿整个煤堆四周的边缘堆平;堆铺第二层时,要沿其整个煤堆四周的边缘向心缩退0.5~0.7m,第二层堆平压实后再堆第三层……,以此类推,直至整个煤堆组成为止。煤堆压实的分层厚度一般为0.3~0.6m。如果用于链条炉层状燃烧时,压实分层最小厚度应是0.8m。如果用于煤粉炉悬浮燃烧,压实分层的厚度可减小,而压实负荷可以加重。

组堆后,要进行测温。如发现煤堆上部0.5m深处有一点或多点温度超过周围环境温度10℃,需要补充压实。当温度超过60~65℃时,应迅速采取降温措施。在有条件的地方可立即倒堆浇水降温。如果温度超过80℃,有的煤就会在1~2天内自燃。煤堆温度升高以后,表示煤堆内部的氧化作用相当剧烈,已有明显的变质,因此应尽量不使煤堆发热。

煤堆不宜过高。堆积过高,万一发现有自燃的危险,在较短的时间内很难倒堆。褐煤和长焰煤的堆存高度一般以低于2m为宜。堆存时间以在半个月至一个月之内较好。气煤、肥煤、焦煤和瘦煤的堆放高度可达4~5m,堆放时间也以不超过2个月为宜。贫煤和无烟煤一般不易自燃,所以堆放高度不限,但堆放时间也不宜超过半年,因为堆放时间越长,损失的热量也越多。

煤堆的高度取决于煤场机械设备和煤堆的宽度。煤堆越宽,煤堆高度也越高。但一般不要堆得过宽、过高,因为煤堆越高大,堆内温度越高,随着煤堆增高,进入煤堆的空气量也增多,自燃的可能性就增大。

煤堆角度可分为45°、60°和30°三种。经验证明,这三种煤堆以40°~50°为宜。60°角的煤堆会发生最大偏析现象;此外,陡坡会使煤堆坍塌。30°角的煤堆不仅不能充分利用贮存场地,而且使氧化面积增大。

(二)圆筒形贮仓(简称筒仓)贮煤

由于环保和其他贮存因素的要求,因此国外的工矿企业越来越多地采用大型筒仓贮煤代替贮煤场。近10余年来,我国少数火力发电厂也开始采用筒仓贮煤,这是因为它具有占地面积少、改善周围环境、系统运行灵活、燃煤风化损失小、施工快等优点。投运的筒仓运行工况可分为以下三种类型:

(1)筒仓结构合理,煤在仓内呈整体流动状态,卸煤顺利,运行状况良好。

(2)筒仓结构较为合理,但偶尔也会堵煤,运行状况基本良好。

(3)仓内经常堵煤,运行状况不理想。

根据筒仓设计和运行经验,筒仓防堵是人们最关心的问题,因而在设计筒仓时,对筒仓的机理和结构要给予足够的重视。筒仓贮煤时应注意以下问题:

(1)在筒仓内壁采用铸石做衬,既耐磨、耐冲击,又使内壁表面不生锈,光滑而阻力小,从而易使煤在仓内向下流动。

(2)存煤一般存放3~5天就需轮流起用一次;适时地使仓内煤炭流动,不宜结板。(www.xing528.com)

(3)加强筒仓贮煤的管理。根据煤质特征实行分仓贮存,按煤种和粒度决定贮存的高度。特别是贮存破碎过的煤,颗粒较细,流动性小,很容易造成筒仓堵塞。

(4)一般情况下,筒仓总贮煤量不宜超过20000t。筒仓越大,贮煤越多,自重压实的可能性越大,堵塞发生的概率也越大。

(三)煤的氧化及自燃

为防止煤在组堆存放过程中的氧化和自燃,首先要了解贮存煤的氧化与自燃的难易程度,也就是说,必须测定存煤的氧化程度和自燃倾向。一般认为,煤含有的芳香结构聚合物越高,煤的化学稳定性越好,对氧化的抵抗力越强,自燃的倾向就越小。

影响煤的自燃因素很多,也很复杂。对电厂贮煤具有实际意义的基本因素,可归纳为以下三个方面。

(1)煤氧化对自燃的影响。煤的自燃主要是由煤的氧化所引起的。当煤露天存放时,由于长时间地受风、雨、冰、霜、阳光和空气中氧的作用,因此存煤的物理化学性质发生了很大变化。

(2)水分对煤氧化和自燃的影响。煤中含的水分对其氧化速度也有相当大的影响。煤在组堆时,煤块与煤末有自燃偏析现象,在煤堆底部内形成大量空洞,空气可自由透入。当煤开始氧化放热时,这些空洞给热量聚积创造了有利条件,从而也促进了煤堆温度的迅速提高,因此自燃也大都发生在这个部位。同时,煤堆中水分蒸发又生成大量汽化热,热量在煤堆较高部位出现聚积,这样就更加剧了煤的氧化和自燃。

(3)大气温度变化对自燃的影响。煤堆自燃除了煤质自身氧化和水分蒸发影响外,还有大气温度变化的影响。煤堆的自燃随大气温度变化和大气压力的增加而加剧。有不少煤在夏季高温时容易自燃,也有的煤在春季和秋季容易自燃。在一般情况下,煤堆的自燃经常发生在秋季大气温度下降的时候,因为秋季大气密度比煤堆内空气密度大得多,所以渗入煤堆的空气量增大起来。夏季缺雨时,大气温度比煤堆温度高,这时大气的密度比煤堆内的空气密度低,所以进入煤堆中的空气就缓慢下来。由此可见,大气温度升高,煤堆温度下降;大气温度下降,煤堆温度上升。如上所述,甚至有的煤在冬天下雪时更易自燃。煤堆温度的变化与大气温度的波动相关,如此循环反复,就促进了煤的风化和氧化过程,大大加快了煤的自燃。

为了减少煤的氧化和自燃,应加强对煤的保管。根据以防为主的原则采取下列措施:

1)加强观察,建立定期测温制度。

2)增设必要的测温装置。

3)烧旧存新,防止变质。

(四)贮存损耗

煤在卸车、贮存、混配等作业过程中存在着数量损耗现象,这些损耗主要取决于卸煤设备、煤粉湿度、风力和雨水冲刷以及组堆方式等不同情况。因此,查明损耗发生的原因,从而采取有效措施是十分必要的。

(1)防风损。在多风的地区,风损是一个严重的问题。组堆时,煤堆应尽量考虑背风问题。有条件的地方可在贮煤场四周植树造成风障,对防风起一定的作用。

煤在卸车时,由于使用的机械不同,其损耗也不一样。一般来说,用绞龙卸煤的损耗较小,用桥型抓卸煤的损耗较大。在进行卸车、组堆、上煤等作业时,应尽量缩短抓煤的下落高度,这是降低风损的主要措施之一,同时可减少对环境的污染。

(2)防雨损。为了防止雨水冲刷,贮煤场地要高于地平面。另外,此贮煤地面应有一定坡度,四周设有排水沟,以利排水。在贮煤场四周应设有沉煤池,当降雨时,雨水中带走的煤末可沉于池中,以防流失到场外。贮煤场煤堆底部不可垫用炉渣等多空隙的物料,以免空气由此进入煤堆。

(3)清扫车船。卸煤后,应清扫车船、运煤站台、码头等,以便保持清洁。

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