煤粉特性及自燃爆炸的條件(知識資料)

1、頁眉貞腳可一鍵刪除 僅供參檸1煤粉特性及自燃爆炸的條件煤粉發(fā)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處的環(huán)境條件所決定的。1.1 煤粉的流動性它的尺寸一般為 050微米，其中2050微米的顆粒占 多數(shù)。干的煤粉能吸附大量的空氣，它的流動性很好，就像 流體一樣很輕易在管道內(nèi)輸送。由于干的煤粉流動性很好， 它可以流過很小的空隙。因此，制粉系統(tǒng)的嚴(yán)密性要好。1.2 煤粉的自燃與爆炸積存的煤粉與空氣中的氧長期接觸氧化時，會發(fā)熱使溫度升高，而溫度的升高又會加劇煤粉的進一步氧化，若散熱 不良時會使氧化過程不斷加劇，最后使溫度達(dá)到煤的燃點而 引起煤粉的自燃。在制粉系統(tǒng)中，煤粉是由輸送

2、煤粉的氣體 和煤粉混合成的云霧狀的混合物，它一旦碰到火花就會使火源擴大而產(chǎn)生較大的壓力（23倍大氣壓），從而造成煤粉 的爆炸。影響煤粉爆炸的因素很多， 如揮發(fā)分含量，煤粉細(xì)度， 氣粉混合物的濃度，溫度濕度和輸送煤粉的氣體中氧的成分 比例等。一般說來揮發(fā)分含量 VR<1% （無煙煤），是沒有爆炸危 險的。而VR>2%的煤粉（如煙煤等），很輕易自燃，爆炸 的可能性也很大。煤粉越細(xì)越輕易自燃和爆炸，粗煤粉爆炸的可能性較 小。例如煙煤粒度大于 0.1毫米幾乎不會爆炸。因此，揮發(fā) 分大的煤不能磨得過細(xì)。煤粉濃度是影響煤粉爆炸的重要因素。實踐證實，最危 險得濃度在1.22.0kg/m3,大于或

3、小于該濃度時爆炸的可能 性都會減小。在實際運行中一般是很難避免危險濃度的。制 粉設(shè)備中沉積煤粉的自燃性往往是引爆的火源。氣粉混合物溫度越高，危險性就越大。煤粉爆炸的實質(zhì)是一個強烈的燃 燒過程，是在 0.010.15s的瞬間大量煤粉忽然燃燒產(chǎn)生大 量高溫?zé)煔庖蚣彼倥蛎浂纬傻膲毫Σㄒ约案咚傧蛲鈧鞑?而產(chǎn)生的很大的沖擊力和聲音。潮濕煤粉的爆炸性較小，對于褐煤和煙煤，當(dāng)煤粉水分 稍大于固有水分時一般沒有爆炸危險。2 制粉系統(tǒng)爆炸原因分析引爆點主要在輕易長期積煤或積粉的位置，制粉系統(tǒng)處于封閉狀態(tài)，引爆的火源主要是磨煤機入口積煤，細(xì)粉分離 器水平段入口管積粉，粗粉分離器積粉自燃，根據(jù)制粉系統(tǒng) 的運行工況

4、和爆炸情況分析，主要原因如下。2.1 煤粉細(xì)度，風(fēng)粉濃度及燃煤成分煤粉爆炸的前期往往是自燃。一定濃度的風(fēng)粉氣流吹向 自燃點時。不僅加劇了自燃，而且會引起燃燒，而接觸到明 火的風(fēng)粉氣流隨時都會產(chǎn)生爆炸。造成流動煤粉爆炸的主要 原因是風(fēng)粉氣流中的含氧量，煤粉細(xì)度，風(fēng)粉混合物的濃度 和溫度。煤粉越細(xì)，爆炸的危險性就越大。粗煤粉爆炸的可能性 就小些，當(dāng)煤粉粒度大于 0.1mm時幾乎不會爆炸。當(dāng)煤粉濃 度大于34kg/m3 （空氣）或小于 0.32 0.47kg/m 3時不輕易 引起爆炸。因為煤粉濃度太高，氧濃度太??；而煤粉濃度太 低，缺少可燃物。只有煤粉濃度為1.22.0kg/m 3時最輕易發(fā)行業(yè)參照

5、#3頁眉貞腳可一鍵刪除 僅供參檸生爆炸。而佳木斯發(fā)電廠制粉濃度在 0.30.6kg/m 3范圍內(nèi)變 動，因此發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸的可能性較大。一般揮發(fā)份VR>25%,發(fā)熱量高的煤粉爆炸的可能性就 大，而佳木斯發(fā)電廠的煤源中，有相當(dāng)一部分為長焰煤，設(shè) 計煤種的揮發(fā)份為42.6%,所以輕易發(fā)生爆炸。2.2 磨煤機入口積煤自燃磨煤機處積煤發(fā)生在入口上部管道上，熱風(fēng)管道接口處以及空心軸頸斜管上，有的進入入口防爆門處，在此處開有 三個孔分別與回粉管，再循環(huán)管和防爆門連接。從一側(cè)過來 的熱風(fēng)與對應(yīng)的風(fēng)粉形成渦流，從給煤機落下來的濕煤就被沖擊并被粘在開孔上方管道的內(nèi)壁上，防爆門處或粘在空心軸斜管上，有時也

6、會落入熱風(fēng)接口管內(nèi)。運行中人工無法清 除此處的積煤，同時從預(yù)熱器來的一次風(fēng)溫高達(dá)300 C以上,在制粉系統(tǒng)停止運行后，由于磨煤機入口風(fēng)門不嚴(yán)，漏過的 熱風(fēng)使磨煤機入口處溫度達(dá)100c以上，很輕易將入口處的積煤引燃，燃燒的煤進入磨煤機就會引起爆炸。另外有的磨 煤機入口不光滑，有的存在夾層，也輕易積煤著火。2.3 細(xì)粉分離器處積粉自燃細(xì)粉分離器中積粉主要發(fā)生在入口方形管道下部的水 平段，因為水平段正上方有兩個防爆門，因而使該處的通流 面積增大，風(fēng)粉氣流的流速下降，增大了積粉的可能性。從 歷來發(fā)生的制粉系統(tǒng)爆炸事故中可以看由，半數(shù)以上都是由水平段積粉引起的。2.4 熱風(fēng)門內(nèi)漏由于近年來四臺爐啟停調(diào)峰

7、過于頻繁，制粉系統(tǒng)啟停也過于頻繁，故熱風(fēng)門磨損較為嚴(yán)重。有時熱風(fēng)門只能關(guān)至3040%,以致大量熱風(fēng)內(nèi)漏造成磨煤機內(nèi)存煤自燃，再次 啟動時引起制粉系統(tǒng)爆炸。2.5 再循環(huán)風(fēng)門處積粉自燃乏氣中較細(xì)的煤粉，輕易積存在排粉機由口的再循環(huán)風(fēng) 門處。由于此系統(tǒng)不經(jīng)常使用，在制粉系統(tǒng)停運時，從磨煤 機熱風(fēng)門漏過的熱風(fēng)經(jīng)再循環(huán)門流向排粉機會引起該處積 粉自燃。燃燒的焦塊掉入排粉機或磨煤機內(nèi)，就會引起爆炸。2.6 粉倉漏風(fēng)和系統(tǒng)漏風(fēng)煤粉倉時鋼板焊接的倒方錐體結(jié)構(gòu)。因季節(jié)和制粉系統(tǒng)內(nèi)介質(zhì)溫度變化的影響，粉倉鋼板伸縮性大，與廠房混凝土 框架的結(jié)合面存在漏風(fēng)問題，致使粉倉經(jīng)常由現(xiàn)溫度高現(xiàn)象(200 C300 C) o

8、2.7 粗粉分離器內(nèi)堆積煤粉自燃粗粉分離器的細(xì)粉內(nèi)錐體下部和固定帽錐之間的環(huán)形縫隙有時被雜物堵塞而造成大量的積粉，此類原因引起的制粉系統(tǒng)爆炸也有多次。2.8 防爆門設(shè)計不合理由于老式防爆門面積小，結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，當(dāng)制粉系統(tǒng) 爆炸后，不利于爆炸氣流的導(dǎo)由，有的開口方向朝向近距離 電纜，有時易導(dǎo)致事故擴大或造成設(shè)備的嚴(yán)重?fù)p壞和人身傷 亡。2.9 運行人員操作不當(dāng)制粉系統(tǒng)運行過程中運行人員控制磨煤機由口風(fēng)粉混合物的溫度不嚴(yán)，頻繁超溫。磨煤機的運行過程屬于變工況 運行，此時若由口溫度控制不當(dāng)，很輕易使溫度超過極限而 導(dǎo)致煤粉爆炸。制粉系統(tǒng)運行時殘存的煤粉假如沒有抽凈就會發(fā)生緩 慢氧化，在啟動通風(fēng)時會使自燃的煤粉疏松和揚