煤粉特性及自燃爆炸的条件
煤粉自燃、爆炸的原因分析及预防措施

编号:AQ-JS-06626( 安全技术)单位:_____________________审批:_____________________日期:_____________________WORD文档/ A4打印/ 可编辑煤粉自燃、爆炸的原因分析及预防措施Cause analysis and preventive measures of spontaneous combustion and explosion ofpulverized coal煤粉自燃、爆炸的原因分析及预防措施使用备注:技术安全主要是通过对技术和安全本质性的再认识以提高对技术和安全的理解,进而形成更加科学的技术安全观,并在新技术安全观指引下改进安全技术和安全措施,最终达到提高安全性的目的。
长期积存的煤粉受空气的氧化作用会缓慢的放出热量,当散热条件不好时,煤粉温度逐渐上升到燃点而自行着火燃烧,这种现象称为煤粉自燃。
煤粉自燃会引起周围的气粉混合物爆燃而发生煤粉爆炸。
在煤粉仓的死角及倾斜角度小的一次风管内容易发生煤粉的沉积,沉积的煤粉长期和热风接触逐渐氧化,温度又高,很容易发生煤粉的自燃和爆炸。
一、煤粉自燃和爆炸的原因(1)挥发分高的煤粉容易发生爆炸,挥发分低的不易发生。
(2)煤粉在空气中的浓度为1.2~2.0Kg/m3时,爆炸性最大,大于或小于该浓度时,爆炸的可能性小。
(3)煤粉越细,与空气接触的面积越大,就越容易爆炸和自燃。
(4)输送煤粉的空气中,氧气所占比例小于15%时,煤粉不会爆炸。
(5)煤粉混合物的温度高易爆炸,低于一定温度则无爆炸危险。
(6)气粉混合物在管内流速要适当,过低容易造成煤粉的沉积,过高又会引起静电火花,易爆炸,故一般应在16~30m/s范围内。
(7)系统中无煤粉自燃及其它火源时,煤粉无爆炸危险。
二、预防措施(1)消除制粉系统内死角,不用水平管道,并保持气粉混合物有一定的流速,以免煤粉存积引起自燃和爆炸。
(2)加强原煤管理,防止易燃易爆物混入其中。
密闭空间煤粉的爆炸特性

密闭空间煤粉的爆炸特性【摘要】:密闭空间的煤粉爆炸是众多可燃粉尘爆炸中一种,它在重型工业生产中较为常见,涉及化工、冶金、煤矿等众多行业,其爆炸力对生产和重工业从业人员的危害性巨大。
本文通过ISO6184/1和IEC推荐的20L球型密封空间装置进行煤粉爆炸检测试验,研究煤粉爆炸对点火温度、点火能量、爆炸极限,以及煤粉浓度对最大爆炸压力和最大爆炸压力上升率的影响。
近年来,煤粉爆炸致使厂损人亡、有害气体扩散、引发火灾,导致二次爆炸,直接对经济造成巨大损失,其危害性和破坏性不容忽视。
【关键词】:密封空间;煤粉爆炸;爆炸特性参数;防爆0 引言多年来,媒体对大大小小煤矿生产事故频频报道,政府对其事故产生原因和处理过程尤其重视。
煤粉爆炸作为物理因素影响较为复杂的事故之一,对其研究涉及爆炸力学、燃烧学、计算力学、化学动力学等多个学科内容,由于所学专业的局限性和测试技术的不完善,多数研究者只针对常见煤粉粉尘爆炸特性系数、防爆系统、以及煤粉爆炸所产生的破坏性进行研究。
工业生产中煤粉爆炸及引发的二次爆炸,所释放的能量和有毒物体,对现场和周围人员造成的危害极为严重。
因此,了解、预防、控制、处理煤粉爆炸,对消除和减少工业生产危害具有重大意义。
1 煤粉爆炸产生原因及危害煤粉是原始的煤炭资源在利用的过程中,经过磨制后产生的粉尘。
漂浮于空气中的粉尘,由于其重力作用向地面沉落。
沉积在地面的煤粉,在达到一定的浓度、适度的点燃能、足够的氧浓度时,可以产生自然并释放出有利于可燃性的物质和气体,该物质和可燃性气体与空气中的氧气混合燃烧,释放出巨大的热量。
这种热量以分子形式将热量和热能传导给周围未燃烧的粉尘,该粉尘受热燃烧,以此将热能和热量传递下去,使粉尘燃烧循环并逐步进行下去,最后形成巨大的燃烧体,燃烧速度和传热速度加大,形成煤粉爆炸。
煤粉爆炸不是小片区的形成,其爆炸的形成可能会引发周围可燃气体和物质的燃烧,当外部助燃环境达到一定条件时,粉尘爆炸波速度、爆炸压力等会急速增加,将可能产生二次煤粉爆炸,延续性爆炸成跳跃式的发展。
浅谈煤粉的特点

浅谈煤粉的特点我国是一个以煤炭为主要能源的国家,能源的基本特点是贫油、少气、富煤,能源储量人均占有率低,同时能源利用率低,污染严重,煤炭在我国的能源和工业的未来发展中所处的地位仍然会处于首要地位。
一、煤粉介绍由于煤炭在锅炉方面的利用效率较低(目前使用的燃煤工业锅炉平均运行效率仅为60%~65%),煤炭燃烧后对空气污染严重等原因导致新型能源煤粉及煤粉锅炉的诞生。
煤粉是将烟煤或无烟煤预先磨细(我部门煤粉细度为-200目0.074mm),煤粉与空气的接触表面积与煤炭相比大大增加,从而与空气的接触面积增加,导致燃烧强化。
煤粉炉炉内温度也较高,因此,绝大多数的煤粉都在煤粉炉中有效地燃烧,并且燃烧比较完全,燃烧效率也比较高,约88%-93%。
它可以完全实现机械化和自动化。
煤粉燃烧几乎是所有大型燃煤锅炉的燃烧方式。
因煤粉在燃烧过程中的利用效率普通原煤的燃烧效率高,故其燃烧产生的固体颗粒含量及废气含量也会大大减少。
二、煤粉的性质1、煤粉密度较小,新磨制的煤粉堆积密度过约为(0.45~0.5)t/m3,贮存一定时间后堆积密度为(0.8~0.9)t/m3;2、煤粉具有流动性煤粉颗粒很细,单位质量的煤粉具有较大的表面积,表面可吸附大量空气,从而使其具有流动性。
这一特性,使煤粉便于气力输送,缺点是易形成煤粉自流,设备不严密时容易漏粉。
3、煤粉为可燃物质,乙类火灾危险品,粉尘具爆燃性,着火点在300℃~500℃之间,爆炸下限浓度34 g/m~47g/m,高温表面堆积粉尘(5mm厚)的引燃温度:225℃~285℃,故在生产和储存煤粉的过程中一定要防止煤粉表面的温度过高导致煤粉自燃。
4、煤粉弥漫的空气中遇到明火极易发生爆炸,故在生产和储存煤粉的过程中,一定要注意禁止任何明火的存在以及做好设备管道的密闭,防止煤粉泄露。
三、煤粉的制备煤粉制备系统由给煤、烘干、磨煤、收粉和制氮五部分组成:给煤系统是利用皮带的运输作用,把原煤从煤坑运至原煤仓,再经给煤机运送至磨机内部;烘干系统是通过沸腾炉产生的热烟气供给磨机,将其在研磨过程中的煤烘干(水分降低至5%);磨煤系统是本套生产系统中最重要的部分,主要由一台中速磨构成,将给煤机给入的原煤研磨成200目(即0.074mm毫米)的煤粉,合格的煤粉被主排风机的负压吸入煤粉收集系统;煤粉收集系统是由布袋收粉器和煤粉仓组成,收粉器将煤粉收入煤粉仓,从而完成煤粉的制备;制氮系统则是整个制粉过程中的辅助系统,用来提高煤粉生产、储存过程中的惰性气体含量,降低氧含量,从而防止煤粉自燃,保证生产安全。
煤粉自燃、爆炸的原因分析及预防措施(正式)

编订:__________________单位:__________________时间:__________________煤粉自燃、爆炸的原因分析及预防措施(正式) Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.Word格式 / 完整 / 可编辑文件编号:KG-AO-6567-46 煤粉自燃、爆炸的原因分析及预防措施(正式)使用备注:本文档可用在日常工作场景,通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署,从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作,使日常工作或活动达到预期的水平。
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长期积存的煤粉受空气的氧化作用会缓慢的放出热量,当散热条件不好时,煤粉温度逐渐上升到燃点而自行着火燃烧,这种现象称为煤粉自燃。
煤粉自燃会引起周围的气粉混合物爆燃而发生煤粉爆炸。
在煤粉仓的死角及倾斜角度小的一次风管内容易发生煤粉的沉积,沉积的煤粉长期和热风接触逐渐氧化,温度又高,很容易发生煤粉的自燃和爆炸。
一、煤粉自燃和爆炸的原因(1)挥发分高的煤粉容易发生爆炸,挥发分低的不易发生。
(2)煤粉在空气中的浓度为1.2~2.0Kg/m3时,爆炸性最大,大于或小于该浓度时,爆炸的可能性小。
(3)煤粉越细,与空气接触的面积越大,就越容易爆炸和自燃。
(4)输送煤粉的空气中,氧气所占比例小于15%时,煤粉不会爆炸。
(5)煤粉混合物的温度高易爆炸,低于一定温度则无爆炸危险。
(6)气粉混合物在管内流速要适当,过低容易造成煤粉的沉积,过高又会引起静电火花,易爆炸,故一般应在16~30m/s范围内。
(7)系统中无煤粉自燃及其它火源时,煤粉无爆炸危险。
煤粉特性及自燃爆炸的条件

1 煤粉特性及自燃爆炸的条件煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的.1.1煤粉的流动性它的尺寸一般为0~50微米,其中20~50微米的颗粒占多数.干的煤粉能吸附大量的空气,它的流动性很好,就像流体一样很轻易在管道内输送.由于干的煤粉流动性很好,它可以流过很小的空隙.因此,的严密性要好.1.2煤粉的自燃与爆炸积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时,会发热使温度升高,而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化,若散热不良时会使氧化过程不断加剧,最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃.在中,煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物,它一旦碰到火花就会使火源扩大而产生较大的压力2~3倍大气压,从而造成煤粉的爆炸.影响煤粉爆炸的因素很多,如挥发分含量,煤粉细度,气粉混合物的浓度,温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等.一般说来挥发分含量VR<10%无烟煤,是没有爆炸危险的.而VR>25%的煤粉如烟煤等,很轻易自燃,爆炸的可能性也很大.煤粉越细越轻易自燃和爆炸,粗煤粉爆炸的可能性较小.例如烟煤粒度大于0.1毫米几乎不会爆炸.因此,挥发分大的煤不能磨得过细.煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素.实践证实,最危险得浓度在1.2~2.0kg/m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小.在实际运行中一般是很难避免危险浓度的.设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源.气粉混合物温度越高,危险性就越大.煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程,是在0.01~0.15s的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音.潮湿煤粉的爆炸性较小,对于褐煤和烟煤,当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险.2爆炸原因分析引爆点主要在轻易长期积煤或积粉的位置,处于封闭状态,引爆的火源主要是磨煤机入口积煤,细粉分离器水平段入口管积粉,粗粉分离器积粉自燃,根据的运行工况和爆炸情况分析,主要原因如下.2.1 煤粉细度,风粉浓度及燃煤成分煤粉爆炸的前期往往是自燃.一定浓度的风粉气流吹向自燃点时.不仅加剧了自燃,而且会引起燃烧,而接触到明火的风粉气流随时都会产生爆炸.造成流动煤粉爆炸的主要原因是风粉气流中的含氧量,煤粉细度,风粉混合物的浓度和温度.煤粉越细,爆炸的危险性就越大.粗煤粉爆炸的可能性就小些,当煤粉粒度大于0.1mm时几乎不会爆炸.当煤粉浓度大于3~4kg/m3空气或小于0.32-0.47kg/m3时不轻易引起爆炸.因为煤粉浓度太高,氧浓度太小;而煤粉浓度太低,缺少可燃物.只有煤粉浓度为 1.2~2.0kg/m3时最轻易发生爆炸.而佳木斯发电厂浓度在0.3~0.6kg/m3范围内变动,因此发生爆炸的可能性较大.一般挥发份VR>25%,发热量高的煤粉爆炸的可能性就大,而佳木斯发电厂的煤源中,有相当一部分为长焰煤,设计煤种的挥发份为42.6%,所以轻易发生爆炸.2.2 磨煤机入口积煤自燃磨煤机处积煤发生在入口上部管道上,热风管道接口处以及空心轴颈斜管上,有的进入入口防爆门处,在此处开有三个孔分别与回粉管,再循环管和防爆门连接.从一侧过来的热风与对应的风粉形成涡流,从给煤机落下来的湿煤就被冲击并被粘在开孔上方管道的内壁上,防爆门处或粘在空心轴斜管上,有时也会落入热风接口管内.运行中人工无法清除此处的积煤,同时从预热器来的一次风温高达300℃以上,在停止运行后,由于磨煤机入口风门不严,漏过的热风使磨煤机入口处温度达100℃以上,很轻易将入口处的积煤引燃,燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸.另外有的磨煤机入口不光滑,有的存在夹层,也轻易积煤着火.2.3 细粉分离器处积粉自燃细粉分离器中积粉主要发生在入口方形管道下部的水平段,因为水平段正上方有两个防爆门,因而使该处的通流面积增大,风粉气流的流速下降,增大了积粉的可能性.从历来发生的爆炸事故中可以看出,半数以上都是由水平段积粉引起的.2.4 热风门内漏由于近年来四台炉启停调峰过于频繁,启停也过于频繁,故热风门磨损较为严重.有时热风门只能关至30~40%,以致大量热风内漏造成磨煤机内存煤自燃,再次启动时引起爆炸.2.5 再循环风门处积粉自燃乏气中较细的煤粉,轻易积存在排粉机出口的再循环风门处.由于此不经常使用,在停运时,从磨煤机热风门漏过的热风经再循环门流向排粉机会引起该处积粉自燃.燃烧的焦块掉入排粉机或磨煤机内,就会引起爆炸. 2.6 粉仓漏风和漏风煤粉仓时钢板焊接的倒方锥体结构.因季节和内介质温度变化的影响,粉仓钢板伸缩性大,与厂房混凝土框架的结合面存在漏风问题,致使粉仓经常出现温度高现象200℃~300℃.2.7 粗粉分离器内堆积煤粉自燃粗粉分离器的细粉内锥体下部和固定帽锥之间的环形缝隙有时被杂物堵塞而造成大量的积粉,此类原因引起的爆炸也有多次.2.8防爆门设计不合理由于老式防爆门面积小,结构设计不合理,当爆炸后,不利于爆炸气流的导出,有的开口方向朝向近距离电缆,有时易导致事故扩大或造成设备的严重损坏和人身伤亡.2.9 运行人员操作不当运行过程中运行人员控制磨煤机出口风粉混合物的温度不严,频繁超温.磨煤机的运行过程属于变工况运行,此时若出口温度控制不当,很轻易使温度超过极限而导致煤粉爆炸.运行时残存的煤粉假如没有抽净就会发生缓慢氧化,在启动通风时会使自燃的煤粉疏松和扬起,温度适当时便会引发爆炸.运行中的磨煤机入口已发生积粉自燃,停止前又没有及时发现,停止给煤机的抽粉过程中回粉管继续抽粉,使煤粉磨得更细,加上温度控制不当,也可以引起爆炸.运行人员应该针对以上原因采取相应措施,切实引起重视,防患于未然.。
煤粉爆炸的原因及措施

锅炉制粉系统爆炸的原因及措施针对我司近期的生产状况,对锅炉制粉系统的爆炸做了具体的分析,并做出了相关的措施,主要内容如下:一、制粉系统自燃及爆炸的原因1、制粉系统内积煤与积粉。
比如在制粉系统停止时,没有抽尽磨煤机中的煤粉或是磨煤机入口存在积煤等等,不论制粉系统是否运行,都有可能将积煤引燃。
2、磨煤机出口温度过高。
由于磨煤机出口温度高,可能引燃煤粉3、磨煤机断煤。
如磨煤机断煤,可能倒至出口温度超温。
4、煤粉过细,水分过低。
5、粉仓严重漏风。
粉仓漏风,进入粉仓的氧气可能引起煤粉自燃6、高挥发分的煤粉在煤粉仓内存积过久。
高挥发份的煤如果存积时间过长,可能蓄积的热量导致煤粉自燃7、煤中含有油质或有易爆品物等。
8、一次风管因磨损漏粉或法兰连接漏粉。
9、热风门内漏由于热风门内漏,导致大量热风进入磨煤机内,造成存煤自燃,再次启动时引起制粉系统爆炸。
10、粗粉分离器内堆积煤粉自燃粗粉分离器的细粉内锥体下部和固定帽锥之间的环形缝隙有时被杂物堵塞而造成大量的积粉,可能导致煤粉自燃11、磨煤机夹球或摩擦。
12、有外来火源。
二、自燃及爆炸的预防措施1、消除系统内的积煤与积粉。
2、锅炉停用时间较长时,将煤粉仓内煤粉用净。
3、按规程严格控制磨煤机出口温度。
4、经常检查来煤与煤质情况,清除煤中引燃物。
5、保持煤粉细度和水分在规定范围内。
6、消除粉仓漏风,定期进行降粉。
7、保持一次风压稳定,防止炉膛正压产生回火。
8、及时清理打焦孔内积粉及焦块,同时保持打焦孔门密闭,杜绝开门运行。
9、防止外来火源。
10、消除热风内漏三、自燃及爆炸和处理1、制粉系统煤粉自燃时的处理:(1)磨煤机入口发现火源时,加大给煤量,同时压住回粉管锁气器。
(2)减少或切断磨煤机的通风。
(3)必要时用灭火装臵灭火。
(4)停止磨煤机,停止给煤机;在启动前应打开人孔门和检查孔,全面检查系统内确无火源后,再行干燥启动。
(5)一次风管严重自燃时,应停止相应给粉机运行并关闭一次风挡板,待燃着的煤粉熄灭后再处理,或者采用干粉灭火器灭火。
煤粉系统自燃爆炸原因及改进措施

主要影响因素
煤粉的物理特性、氧气浓度、温度和煤粉的颗粒度等是影响煤粉自燃的主要因素。同时,煤粉的输送和储存方式、环境条件等也会对煤粉自燃和爆炸产生影响。
不足之处
目前对煤粉自燃过程的研究还不够深入,尤其是在煤粉自燃点的确定方面存在较大误差。此外,对于煤粉爆炸的机理和影响因素也需要进一步探讨。
要点一
要点二
xx年xx月xx日
煤粉系统自燃爆炸原因及改进措施
目录
contents
引言煤粉系统自燃爆炸现象概述煤粉系统自燃爆炸原因分析改进措施与建议案例分析与应用结论与展望
引言
01
1
研究背景与意义
2
3
随着工业的快速发展,煤粉系统在许多领域得到了广泛应用,如电力、化工、钢铁等。
煤粉系统的广泛应用
然而,近年来煤粉系统自燃爆炸事故频繁发生,给人们的生命和财产安全带来了严重威胁。
在煤粉输送过程中,由于管道堵塞、输送速度过快等原因,容易发生自燃爆炸。
煤粉系统自燃爆炸现象分类
01
煤粉制备过程中的自燃爆炸
在煤粉制备过程中,由于机械摩擦、静电等原因,会产生高温,使煤粉温度升高,容易发生自燃爆炸。
02
煤粉储存过程中的自燃爆炸
在煤粉储存过程中,由于通风不良、氧气浓度高等原因,容易发生自燃爆炸。
研究方法
研究目的和方法
煤粉系统自燃爆炸现象概述
02
煤粉自燃
指煤粉与空气中的氧气发生剧烈的氧化反应,产生大量热量,使温度升高,当温度超过可燃物的着火点时,就会引起燃烧。
煤粉爆炸
指煤粉在高温、高压条件下与空气混合,一旦遇到火源,就会发生爆炸,产生巨大的冲击力和破坏力。
煤粉系统自燃爆炸定义
03
煤粉爆炸特性检测

在检测煤粉爆炸特性参数的时候,我们要达到以下技术指标: 1、 检测返回火焰长度不小于 600mm 2、 检测精度为 2mm 3、 火焰爆炸持续时间为 0.01 秒 4、 爆炸扩散速度为 100 米/秒
技术难点
要清楚地拍摄到煤粉爆炸时火焰扩散的整个过程,需要高速相机。煤粉爆炸 的持续时间只有 0.01 秒,如果拍摄 2 张图片,则相机的拍摄速度也要达到 200 帧/秒。再加上火焰的扩散速度很快,在极短的时间内就可以达到火焰的最大长 度,并很快熄灭,所以要拍摄煤粉的爆炸燃烧过程,必须使用高速相机。
Photonfocus 生产的相机采用 Linlog 技术,极大地扩展了相机响应的动态范 围。Linlog 技术是 Photonfocus 的专利技术。我们知道,CMOS 相机和 CCD 相机 的图像灰度输出值都是与光照度成线性关系的,一幅图像中最亮与最暗像素的比 值叫做图像的动态范围。一般来说,采用线性响应的 CCD 相机的动态范围为 70dB 左右,CMOS 相机在 60dB 左右。对于某些应用,如激光焊接,其图像中的最亮和 最暗部分的比值超过 1 百万倍,即 120dB,远远超过 CCD 相机和常规 CMOS 相机 的动态范围。
煤粉爆炸特性检测 项目背景
煤粉是碳、氢和挥发硫组成的可燃性粉尘,不仅容易自燃,而且容易发生爆 炸。煤粉爆炸的本质实质是气体爆炸,即煤粉和可挥发气体与氧气结合瞬间强烈 燃烧的过程,持续只有 0.01~0.02 秒。爆炸时从引爆点以 30~300M/秒的速度迅 速向外扩散,发生爆轰时的传输速度达 2000~5000 米/秒。
针对以上两个难题,湖南科天健光电技术有限公司提供煤粉爆炸特性检测解 决方案。我们推荐使用瑞士 Photonfocus 的 MV-D1024E-160-CL-12 相机。该相机 的分辨率为 1024*1024 像素,采用 Camera Link Base 接口,最高帧速为每秒 150 帧。由于采用了相机内置的图像校正算法,Photonfocus 的 CMOS 相机能获得更 高质量的图像,其图像采样精度能达到 12bit。
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1煤粉特性及自燃爆炸的条件
煤粉发生自燃和爆炸是由于煤的特性在加工成煤粉后所具有的特性以及煤粉所处的环境条件所决定的。
1.1煤粉的流动性
它的尺寸一般为0~50微米,其中20~50微米的颗粒占多数。
干的煤粉能吸附大量的空气,它的流动性很好,就像流体一样很轻易在管道内输送。
由于干的煤粉流动性很好,它可以流过很小的空隙。
因此,制粉系统的严密性要好。
1.2煤粉的自燃与爆炸
积存的煤粉与空气中的氧长期接触氧化时,会发热使温度升高,而温度的升高又会加剧煤粉的进一步氧化,若散热不良时会使氧化过程不断加剧,最后使温度达到煤的燃点而引起煤粉的自燃。
在制粉系统中,煤粉是由输送煤粉的气体和煤粉混合成的云雾状的混合物,它一旦碰到火花就会使火源扩大而产生较大的压力(2~3倍大气压),从而造成煤粉的爆炸。
影响煤粉爆炸的因素很多,如挥发分含量,煤粉细度,气粉混合物的浓度,温度湿度和输送煤粉的气体中氧的成分比例等。
一般说来挥发分含量VR<10%(无烟煤),是没有爆炸危险的。
而VR>25%的煤粉(如烟煤等),很轻易自燃,爆炸的可能性也很大。
煤粉越细越轻易自燃和爆炸,粗煤粉爆炸的可能性较小。
例如烟煤粒度大于
0.1毫米几乎不会爆炸。
因此,挥发分大的煤不能磨得过细。
煤粉浓度是影响煤粉爆炸的重要因素。
实践证实,最危险得浓度在
1.2~
2.0kg/m3,大于或小于该浓度时爆炸的可能性都会减小。
在实际运行中一般是很难避免危险浓度的。
制粉设备中沉积煤粉的自燃性往往是引爆的火源。
气
粉混合物温度越高,危险性就越大。
煤粉爆炸的实质是一个强烈的燃烧过程,是在
0.01~
0.15s的瞬间大量煤粉忽然燃烧产生大量高温烟气因急速膨胀而形成的压力波以及高速向外传播而产生的很大的冲击力和声音。
潮湿煤粉的爆炸性较小,对于褐煤和烟煤,当煤粉水分稍大于固有水分时一般没有爆炸危险。
2制粉系统爆炸原因分析
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,根据制粉系统的运行工况和爆炸情况分析,主要原因如下。
2.1煤粉细度,风粉浓度及燃煤成分
煤粉爆炸的前期往往是自燃。
一定浓度的风粉气流吹向自燃点时。
不仅加剧了自燃,而且会引起燃烧,而接触到明火的风粉气流随时都会产生爆炸。
造成流动煤粉爆炸的主要原因是风粉气流中的含氧量,煤粉细度,风粉混合物的浓度和温度。
煤粉越细,爆炸的危险性就越大。
粗煤粉爆炸的可能性就小些,当煤粉粒度大于
0.1mm时几乎不会爆炸。
当煤粉浓度大于3~4kg/m3
(空气)或小于
0.32-
0.47kg/m3
时不轻易引起爆炸。
因为煤粉浓度太高,氧浓度太小;而煤粉浓度太低,缺少可燃物。
只有煤粉浓度为
1.2~
2.0kg/m3
时最轻易发生爆炸。
而佳木斯发电厂制粉浓度在
0.3~
0.6kg/m3
范围内变动,因此发生制粉系统爆炸的可能性较大。
一般挥发份VR>25%,发热量高的煤粉爆炸的可能性就大,而佳木斯发电厂的煤源中,有相当一部分为长焰煤,设计煤种的挥发份为
42.6%,所以轻易发生爆炸。
2.2磨煤机xx积煤自燃
磨煤机处积煤发生在入口上部管道上,热风管道接口处以及空心轴颈斜管上,有的进入入口防爆门处,在此处开有三个孔分别与回粉管,再循环管和防爆门连接。
从一侧过来的热风与对应的风粉形成涡流,从给煤机落下来的湿煤就被冲击并被粘在开孔上方管道的内壁上,防爆门处或粘在空心轴斜管上,有时也会落入热风接口管内。
运行中人工无法清除此处的积煤,同时从预热器来的一次风温高达300℃以上,在制粉系统停止运行后,由于磨煤机入口风门不严,漏过的热风使磨煤机入口处温度达100℃以上,很轻易将入口处的积煤引燃,燃烧的煤进入磨煤机就会引起爆炸。
另外有的磨煤机入口不光滑,有的存在夹层,也轻易积煤着火。
2.3细粉分离器处积粉自燃
细粉分离器中积粉主要发生在入口方形管道下部的水平段,因为水平段正上方有两个防爆门,因而使该处的通流面积增大,风粉气流的流速下降,增大了积粉的可能性。
从历来发生的制粉系统爆炸事故中可以看出,半数以上都是由水平段积粉引起的。
2.4热风门内漏
由于近年来四台炉启停调峰过于频繁,制粉系统启停也过于频繁,故热风门磨损较为严重。
有时热风门只能关至30~40%,以致大量热风内漏造成磨煤机内存煤自燃,再次启动时引起制粉系统爆炸。
2.5再循环风门处积粉自燃
乏气中较细的煤粉,轻易积存在排粉机出口的再循环风门处。
由于此系统不经常使用,在制粉系统停运时,从磨煤机热风门漏过的热风经再循环门流向排粉机会引起该处积粉自燃。
燃烧的焦块掉入排粉机或磨煤机内,就会引起爆炸。
2.6粉仓漏风和系统漏风
煤粉仓时钢板焊接的倒方锥体结构。
因季节和制粉系统内介质温度变化的影响,粉仓钢板伸缩性大,与厂房混凝土框架的结合面存在漏风问题,致使粉仓经常出现温度高现象(200℃~300℃)。
2.7粗粉分离器内堆积煤粉自燃
粗粉分离器的细粉内锥体下部和固定帽锥之间的环形缝隙有时被杂物堵塞而造成大量的积粉,此类原因引起的制粉系统爆炸也有多次。
2.8防爆门设计不合理
由于老式防爆门面积小,结构设计不合理,当制粉系统爆炸后,不利于爆炸气流的导出,有的开口方向朝向近距离电缆,有时易导致事故扩大或造成设备的严重损坏和人身伤亡。
2.9运行人员操作不当
制粉系统运行过程中运行人员控制磨煤机出口风粉混合物的温度不严,频繁超温。
磨煤机的运行过程属于变工况运行,此时若出口温度控制不当,很轻易使温度超过极限而导致煤粉爆炸。
制粉系统运行时残存的煤粉假如没有抽净就会发生缓慢氧化,在启动通风时会使自燃的煤粉疏松和扬起,温度适当时便会引发爆炸。
运行中的磨煤机入口已发生积粉自燃,停止前又没有及时发现,停止给煤机的抽粉过程中回粉管继续抽粉,使煤粉磨得更细,加上温度控制不当,也可以引起爆炸。
运行人员应该针对以上原因采取相应措施,切实引起重视,防患于未然。