煤粉很細(xì),相對(duì)表面積很大,能吸附大量空氣,隨時(shí)都在進(jìn)行著氧化。氧化放熱使煤粉溫度升高,氧化加強(qiáng)。如果散熱條件不良,煤粉溫度升高一定程度后,即可能自燃爆炸。
煤粉的爆炸性與許多因素有關(guān),主要的有:
1、揮發(fā)分含量揮發(fā)分高,產(chǎn)生爆炸的可能性大,而對(duì)于Vdar<10%的無煙煤,一般可不考慮其爆炸性。
2、煤粉細(xì)度煤粉越細(xì),爆炸危險(xiǎn)性越大。對(duì)于煙煤,當(dāng)煤粉粒徑大于100um時(shí),幾乎不會(huì)發(fā)生爆炸。
3、氣粉混合物濃度危險(xiǎn)濃度在(1.2—2.0)之間。在運(yùn)行中,從便于煤粉輸送及點(diǎn)燃考慮,一般還較難避開引起爆炸的濃度范圍。
4、煤粉沉積制粉系統(tǒng)中的煤粉沉積,往往會(huì)因逐漸自燃而成為引爆的火源。
5、氣粉混合物中的氧氣濃度濃度高,爆炸危險(xiǎn)性大。在燃用高的褐煤時(shí),往往引入一部分爐煙作干燥劑,也是防止爆炸的措施之一。
6、氣粉混合物流速流速低,煤粉有可能沉積;流速過高可能引起靜電火花。所以氣粉混合物流速過高、過低對(duì)防爆都不利。一般氣粉混合物流速控制在16——30m/s之間。
7、氣粉混合物溫度溫度高,爆炸危險(xiǎn)性就大。因此,運(yùn)行中應(yīng)根據(jù)Vdaf高低,嚴(yán)格控制磨煤機(jī)出口溫度。
8、煤粉水分過于干燥的煤粉爆炸危險(xiǎn)性大。煤粉水分要根據(jù)揮發(fā)分Vdaf、煤粉貯存與輸送的可靠性以及燃燒的經(jīng)濟(jì)性綜合考慮確定。
煤粉著火原因分析?
煤粉燃燒是一個(gè)發(fā)光、發(fā)熱的氧化反應(yīng),它是以碳為主的單質(zhì)和化合物與氧氣發(fā)生氧化反應(yīng)的結(jié)果。通常情況下,根據(jù)引起燃燒原因的不同可分為自燃和火源引燃兩種形式,后者又包括了前者的延續(xù)和發(fā)展。我們從燃燒必須的兩個(gè)條件,即氧氣和煤粉燃燒所需要達(dá)到的著火點(diǎn),
制粉系統(tǒng)爆炸機(jī)理
燃燒是發(fā)熱與發(fā)光的高速化學(xué)反應(yīng),是可燃元素與氧的化合過程。爆炸是一種特殊的燃燒過程,由于這一更急劇的化學(xué)反應(yīng)所放出的熱量加熱生成的產(chǎn)物,而使壓力上升比正常燃燒要快得多,所以爆炸是一種壓力急劇上升的燃燒過程,它與正常燃燒的區(qū)別就是伴隨著壓力的上升。
1.1爆炸條件
對(duì)于可燃性粉塵,在空氣中的濃度很低或很高時(shí),一般是不會(huì)發(fā)生爆炸的。既然爆炸是一種特殊燃燒,那么爆炸過程中氧是不可缺少的,因?yàn)橹挥谐渥愕难醪庞锌赡馨l(fā)生連續(xù)的燃燒。但是可燃粉塵要發(fā)生爆炸只有粉塵濃度和氧是不夠的,還需要有足夠的點(diǎn)燃能,只有這三個(gè)條件同時(shí)具備才有可能發(fā)生爆炸。這三個(gè)條件并不是孤立的,它們是互相聯(lián)系的。
1.1.1可燃物濃度
對(duì)可燃性粉塵而言,它們的爆炸濃度都有一個(gè)上限濃度和下限濃度,即爆炸濃度范圍??扇嘉锉ǖ臐舛确秶c很多因素有關(guān),它一般不是定值,即與煤質(zhì)、初溫、初壓等因素有關(guān)。這里可以把煤粉的爆炸當(dāng)成可燃性粉塵的爆炸來進(jìn)行研究,嚴(yán)格說來,它不僅只是粉塵的爆炸,確切地說是 可燃性混合物的爆炸。在煤的磨制過程中,煤中的高揮發(fā)性混合物(CH4、H2等)的析出(析出的多少,因煤質(zhì)而異,Vdaf愈高,析出的就愈高),同時(shí)制粉過程中有一定的溫度,煤中的水分、碳和氧會(huì)發(fā)生一系列化學(xué)反應(yīng)。
C+H2O=CO↑+H2↑+熱量
2C+O2=CO↑+熱量
煤粉中可燃性氣體含量的多少,對(duì)煤粉的爆炸濃度影響很大。
溫度越高,煤粉進(jìn)行放熱反應(yīng)速度越快。由于煤具有一定的隔熱性,熱量的散發(fā)可能小于放熱,這樣溫度升高,又進(jìn)一步促進(jìn)反應(yīng),有可能達(dá)到自燃的溫度。
制粉系統(tǒng)中的氧來源于多方面,如干燥劑、還有系統(tǒng)的漏風(fēng),輸送煤粉的一次或三次風(fēng)均會(huì)有一定量的氧氣。如果煤粉混合物中氧的含量不足,即使有很強(qiáng)的點(diǎn)燃能,且可燃質(zhì)的濃度處于最佳爆炸點(diǎn),也不可能發(fā)生爆炸。
煤質(zhì)對(duì)爆炸的影響
制粉系統(tǒng)的爆炸與煤質(zhì)的關(guān)系很大,特別是煤的揮發(fā)分的高低對(duì)制粉系統(tǒng)的爆炸起著決定性的作用。煤的揮發(fā)分越高,制粉過程中可燃性氣體析出的越多。煤質(zhì)中Vdaf含量不僅能改變煤粉的爆炸特性(改變爆炸壓力和爆炸強(qiáng)度),而且能使煤粉粉塵的爆炸下限明顯下降,爆炸的范圍加寬,即越容易爆,同時(shí)它所需要的最低、最小點(diǎn)燃能下降。這些充分說明了煙煤、褐煤比貧煤、無煙煤易爆的原因。
煤中碳元素的著火點(diǎn)很高,而揮發(fā)分氣體的著火點(diǎn)很低,即煤中的揮發(fā)分越高,著火也就越容 易,由于高揮發(fā)分的煤具有易燃的特性,所以它往往是引起爆炸的點(diǎn)火源。
煤中的水分與外界因素關(guān)系很大,所以一般不能準(zhǔn)確地說多大的水分就易廠來看,對(duì)易爆煤,煤的水分大,流動(dòng)的粘度就大,這就容易積煤或積粉。當(dāng)然,積粉現(xiàn)象對(duì)于高揮發(fā)煤是產(chǎn)生爆炸的危險(xiǎn)信號(hào)。
煤本身為多孔物質(zhì),不僅有隔熱性,且分子內(nèi)有不飽和鍵,這樣釋放熱量不易排出,熱量積聚
必然提高煤粉溫度,正是由于溫度的上升又加快了放熱反應(yīng)的進(jìn)行,同時(shí)也加快了可燃性氣體的析出,當(dāng)溫度達(dá)到足以點(diǎn)燃可燃揮發(fā)時(shí),這樣就形成了爆炸的點(diǎn)燃源。
我們知道對(duì)一于揮發(fā)分Vdaf>19%的煤質(zhì),煤粉可形成易爆的氣粉混合物,即制粉系統(tǒng)中有潛在的爆炸隱患,這就要求我們根據(jù)煤質(zhì)特性,結(jié)合鍋爐爐膛結(jié)構(gòu)及電廠檢修運(yùn)行等因素,確定出科學(xué)的制粉系統(tǒng),以達(dá)到磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)與鍋爐設(shè)計(jì)的匹配,保證機(jī)組的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)
行。
爆炸部位的分析
燃燒高揮發(fā)分煤的電廠,制粉系統(tǒng)雖然易爆,但不是其任何部位都會(huì)爆炸,有的部位多,有的部位少,甚至有的部位從來也不爆。
磨煤機(jī)進(jìn)出口的防爆門爆炸的情況復(fù)雜、種類多,在起動(dòng)、跳閘、停機(jī)、切換運(yùn)行中都有可能發(fā)生。
粗粉分離器本體倒錐體內(nèi)不可避免地積粉,容易發(fā)生氧化反應(yīng),形成自燃,迅速著火,尤其是揮發(fā)分較高的煙煤、褐煤,一旦爆炸后果非常嚴(yán)重。細(xì)粉分離器本體內(nèi)煤粉粒度較小,煤粉與氧的接觸面較大,積粉時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)快,當(dāng)運(yùn)行人員監(jiān)視不及時(shí),煤粉中還有些雜物,很容易堵住下粉管造成積粉,一般爆后細(xì)粉分離器上防爆門全開,嚴(yán)重時(shí)將整個(gè)制粉系統(tǒng)防爆門全震開。
停止制粉系統(tǒng)時(shí),要防止吹掃時(shí)間過長,造成停后系統(tǒng)內(nèi)溫度過高。
煤粉與空氣中的氧長期接觸氧化時(shí),會(huì)發(fā)熱使溫度升高,而溫度的升高又會(huì)加劇煤粉的進(jìn)一步氧化,若散熱不良時(shí)會(huì)使氧化過程不斷加劇,最后使溫度達(dá)到煤的燃點(diǎn)而引起煤粉的自燃。
一般說來揮發(fā)分含量VR<10%(無煙煤),是沒有爆炸危險(xiǎn)的。而VR>25%的煤粉(如煙煤等),很容易自燃,爆炸的可能性也很大。
煤粉的自燃溫度因煤質(zhì)不同差別很大。揮發(fā)分越高,煤粉的自燃溫度就愈低,發(fā)生自燃的可能性就愈大。當(dāng)揮發(fā)分大于35%時(shí),即使在常溫下長時(shí)間堆放,煤粉也能發(fā)生自燃。
煤粉越細(xì)越容易自燃和爆炸,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(huì)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(shí)踐證明,最危險(xiǎn)得濃度在1.2-2.0kg/m3,大于或小于該濃度時(shí)爆炸的可能性都會(huì)減小。在實(shí)際運(yùn)行中一般是很難避免危險(xiǎn)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(xiǎn)性就越大。煤粉爆炸的實(shí)質(zhì)是一個(gè)強(qiáng)烈的燃燒過程,是在0.01-0.15s的瞬間大量煤粉突然燃燒產(chǎn)生大量高溫?zé)煔庖蚣彼倥蛎浂纬傻膲毫Σㄒ约案咚傧蛲鈧鞑ザa(chǎn)生的很大的沖擊力和聲音。
當(dāng)制粉系統(tǒng)內(nèi)爆炸時(shí),表現(xiàn)為系統(tǒng)內(nèi)壓力驟然升高,使系統(tǒng)遭到了嚴(yán)重破壞,火焰噴射到外面,具體表現(xiàn)為:檢查門處有火星;管壁溫度異常升高;煤粉溫度異常升高;制粉系統(tǒng)負(fù)壓突然變?yōu)檎龎?爆炸時(shí)有響聲,從系統(tǒng)不嚴(yán)密處向外冒黑煙,防爆門鼓起或損壞;爐膛內(nèi)負(fù)壓變正壓,燃燒火焰發(fā)暗,嚴(yán)重時(shí)可能出現(xiàn)火焰跳動(dòng)或滅火。
磨煤機(jī)出口最高允許溫度(℃)
采用空氣干燥
采用煙氣(空氣)混合干燥
貧煤
褐煤 煙煤
褐煤
煙煤
130
70
90
120
磨煤機(jī)出口允許最高溫度
磨煤機(jī)類型
用空氣作干燥劑
用煙氣空氣混合作干燥劑
風(fēng)扇磨(直吹式制粉系統(tǒng),在粗粉分離器后的溫度)
貧煤 ~150℃ 煙煤~130℃
褐煤和頁巖 ~100℃
煙煤 褐煤和頁巖 180~200℃
鋼球磨(中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng),在磨煤機(jī)出口的溫度)
貧煤 ~130℃ 煙煤、褐煤~70℃
煙煤~120℃ 褐煤~90℃
中速磨(直吹式制粉系統(tǒng),在分離器后的溫度)
當(dāng)可燃基揮發(fā)分V r -12%~40%時(shí):120~70℃
將物質(zhì)在空氣中加熱時(shí),開始并繼續(xù)燃燒的最低溫度叫做燃點(diǎn)。
氮?dú)怆m不是惰性氣體 但它的化學(xué)性質(zhì)并不活潑 并不是惰性氣體才可稱為保護(hù)氣 化學(xué)性質(zhì)不活潑的都可以成為保護(hù)氣
磨煤機(jī)應(yīng)設(shè)有消防介質(zhì)(惰性氣體、煙氣或水蒸氣)的引入口。中速磨煤機(jī) 和直吹式制粉系統(tǒng)的鋼球磨煤機(jī),應(yīng)配有快速隔斷閥。
緊急停爐后,如在一定時(shí)間內(nèi)不再啟動(dòng),應(yīng)保持最大自然通風(fēng)量,避免可 燃?xì)怏w積聚。
磨煤機(jī)緊急停用后,對(duì)易著火的燃料(煙煤等)應(yīng)采取通入惰性氣體或其它 措施,防止積粉自燃。如果鍋爐仍在運(yùn)行,磨煤機(jī)可再啟動(dòng),投入點(diǎn)火器或助燃 油槍將磨煤機(jī)內(nèi)積粉排入爐膛燒掉。否則,應(yīng)在磨煤機(jī)冷卻到環(huán)境溫度后,用人 工(或機(jī)械)方法將積煤清除。打開磨煤機(jī)前應(yīng)注意檢查有無積粉自燃,清掃時(shí)要 小心進(jìn)行,避免被陰燃煤粉燒傷。對(duì)停用時(shí)間較長的煤粉倉,也應(yīng)將積粉抽空。
磨煤機(jī)一氧化碳監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要針對(duì)磨煤機(jī)及儲(chǔ)煤倉內(nèi)部的火警做出早期報(bào)警。山東新澤儀器有限公司對(duì)其設(shè)計(jì)思路是監(jiān)測(cè)煤料燜燒產(chǎn)生的CO濃度值。
系統(tǒng)通過進(jìn)口采樣泵將磨煤機(jī)或煤粉倉內(nèi)的CO氣體經(jīng)取樣探頭抽入,樣氣再經(jīng)過預(yù)處理,S2000型紅外線CO分析儀,從而完成對(duì)CO氣體濃度的檢測(cè)。任何CO濃度的增加,都是早期火警的跡象,系統(tǒng)可以做出相應(yīng)報(bào)警。
TK-2000型成套裝置由取樣、反吹掃、氣樣分析、儀表校準(zhǔn)、程序控制及訊號(hào)輸出七個(gè)部分組成。成套裝置由PLC控制。成套服務(wù)包括針對(duì)用戶的工況和要求進(jìn)行設(shè)計(jì)、供貨、技術(shù)培訓(xùn)直至現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn),是工業(yè)生產(chǎn)過程工藝監(jiān)控、安全生產(chǎn)和環(huán)境保護(hù)的有效手段。
系統(tǒng)特點(diǎn)
★ 取樣探頭免維護(hù),新澤公司創(chuàng)新設(shè)計(jì),過濾原理創(chuàng)新,根本解決堵塞問題。煙塵過濾能力<200g/NM3,維護(hù)量小。
★ 系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間<10S,儀表響應(yīng)時(shí)間<1.5S,抽氣泵流量大(6L/min),系統(tǒng)響時(shí)間<10S是國內(nèi)同類產(chǎn)品中最快的。有效指導(dǎo)安全生產(chǎn)。
★ 系統(tǒng)過濾精度≤0.1μm
★ 系統(tǒng)可靠性MTBF>3年
★ 產(chǎn)品性價(jià)比高,1套系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)多組份同時(shí)在線檢測(cè)。
★ 系統(tǒng)為全干法過濾,取樣不失真,分析準(zhǔn)確。
★ 真正完全無人管理的全自動(dòng)化系統(tǒng)。
★ 熱值直觀顯示,時(shí)時(shí)觀察熱值變化。
★ 實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),全自動(dòng)化觸摸屏控制,真正做到全天候24小時(shí)在線監(jiān)測(cè)。
系統(tǒng)主要技術(shù)參數(shù)
(1)測(cè)量范圍:(組份可選)(量程可選);
(2)最大允許誤差:±0.1%F.S;
(3)分辨率:0.01%;
(4)穩(wěn)定性:零點(diǎn)漂移±1%FS/7d;
量程漂移±1%FS/7d;
(5)重復(fù)性:0.1%;
(6)預(yù)熱時(shí)間:10min;
(7)樣氣流量:(0.3~0.5)L/ min;
(8)樣氣接口尺寸:G1/2;
(9)電器接口尺寸:1/2NPT;
(10)工作電源:AC220V±10%,50HZ;
(11)工作環(huán)境:溫度 -5℃~+45℃;
濕度 ≤90%RH;
(12)防爆等級(jí):ExdIICT6;(可選擇不防爆)
(13)模擬輸出:4~20mA;
(14)樣氣壓力:0.05MPa≤入口壓力≤0.1Mpa。

山東新澤儀器有限公司主要致力于環(huán)境監(jiān)測(cè)儀器及工業(yè)過程氣體分析系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售和代理,新澤人一直在努力的做到最好,選擇我們就是選擇了優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品和優(yōu)質(zhì)服務(wù),我們做到的不僅僅是你們能看到的,希望我們提供的氣體檢測(cè)儀、煙氣在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、氨逃逸分析儀、磨煤機(jī)CO分析系統(tǒng)等都能給您帶來不一樣的使用感受。歡迎來電咨詢探討交流:0531-85800911/18888368287.