筒仓惰化防自燃系统调研报告.docVIP

PAGE 褐煤筒仓惰化防自燃系统 调研 2013年10月 目 录 TOC \o 1-1 \h \z \u 21798 一、引言 1 31055 二、筒仓防自燃现状及存在的缺陷 1 32235 三、筒仓惰化防自燃系统 3 26548 四、惰化气源的选择及制备 10 13333 五、工程实例 13 26256 六、设计要点 21 褐煤筒仓惰化防自燃系统调研与应用 PAGE 24 一、引言 对于产煤企业、煤炭物流企业和用煤企业等常用的煤炭储存方式为储煤场（露天式、封闭式）、筒仓及槽仓等结构形式。对于煤化程度最低的褐煤而言，其特点是发热量低、水分大、挥发分高，在空气中易风化破碎成小块，燃点低（约为270℃）,储存时间较长时就极易着火，故常用封闭式结构进行储存，由于在封闭式储煤场内将褐煤与空气（氧气）隔绝实施难度大，而在筒仓内增加惰化防自燃系统，在仓内充满惰性气体，使褐煤与氧气隔绝，容易实施，且能有效的防止褐煤自燃，对于提高筒仓储存褐煤的安全性、延长褐煤的储存期限有非常重要的意义。 目前，正在设计的煤炭物流园项目，受上游煤源及下游用户等因素的影响，褐煤的储存期限波动较大，为提高筒仓储存褐煤的安全性，适应褐煤储存期限的波动，需在褐煤筒仓内增加惰化防自燃系统。由于我公司缺乏类似工程的设计经验，我们承担了该项目的科调研工作，重点调研了筒仓惰化防自燃系统的工作原理、工艺流程、系统组成、气源的选择和制备及设计要点。 1、调研时间 2013年2月2013年10月 2、调研单位 山西昱光发电有限责任公司、大连泰山热电有限公司。 3、需要解决的问题 （1）筒仓惰化防自燃系统的工作原理、工作流程、系统组成、设计要点； （2）筒仓惰化防自燃系统中惰化气源的选择及制备。 二、筒仓防自燃现状及存在的缺陷 1、煤矿原煤筒仓防自燃 由于煤矿产出的煤炭大多外运，原煤的储存时间一般不会很长，目前煤矿原煤筒仓大多不设置惰化防自燃系统，多采用通风排放瓦斯的方式降低瓦斯浓度，常用的通风方式为： （1）仓上建筑的瓦斯排放 煤仓仓上建筑的瓦斯主要来自于从入料口溢出的煤仓内瓦斯，以及煤炭运输过程中溢出的少量瓦斯。 煤仓上部建筑物内瓦斯浓度相对较低，采用可开启窗户自然通风的方式将少量瓦斯排出。 （2）仓体内部瓦斯排放 仓体内部瓦斯主要集聚在仓体的顶部，所以瓦斯排放通风机设在仓体顶部，平时通风时仅部分风机运行，当瓦斯浓度超过设定的限度值时再同时开启备用通风机排风，降低仓内瓦斯浓度。 为了确保仓体内的瓦斯顺利排出，在煤可能堆积的最高位置上方开设进风百叶窗。通风方式为自然进风和机械排风。 （3）仓下建筑瓦斯排放 仓下建筑的瓦斯主要集中在落煤口处和仓下建筑的顶部。煤仓出煤时，仓内瓦斯快速随煤流到达给煤机出口处，仓下给煤机处瓦斯短时间内溢出量大。为避免瓦斯超标现象，仓下建筑采取如下措施： 在煤仓下的给煤机出口处实施局部密闭，设置局部通风机将给煤机出口处的大部分瓦斯及时排出。风机与工艺设备连锁，且比工艺设备提前启动，滞后停止运行，防止瓦斯外溢。 对少量逸出聚集在仓下建筑顶部的瓦斯，在仓下建筑的顶部设排风口，用局部通风机排出聚集的瓦斯。风机与瓦斯监测系统连锁，当瓦斯浓度超标时自动启动风机。 这种方式对于原煤储期不长、不易自燃的煤种较为适用，但对于储期较长和易自然的煤种，如褐煤不太适用，因为筒仓壳体容积达数万立方米，属于相对封闭的容器，再加上筒仓的“风筒效应”，在有限的相对密封的空间内，不利于散热，加之煤自燃是在局部具备自燃条件的某一点首先发生，最终引发大面积自燃和爆燃。局部自燃时，由于范围小、热量低、环境干扰大，筒仓常规监测设施如：温度、可燃气体浓度、气量等传感器不能及时作出准确的预报。若等到自燃范围大了，热量高了，可燃气体浓度大了再预报又会贻误治理时机。筒仓着火后灭火是很困难的，只能考虑预防控制，即非消防灭火问题。 2、电厂筒仓防自燃 考虑运输、气候等不确定因素，为保证机组的正常运行，电厂的存煤天数一般比较高，煤自燃的可能性较大，电厂采用筒仓存储煤炭时，为防止煤自燃，一般都设置惰化系统，目前电厂主要用的是水蒸气惰化系统，来源广、价格低，但是喷入水蒸汽后，无法维持很高的系统温度，很快会冷凝成液态水而失去惰化气体作用，而且燃烧的煤会与水蒸汽作用生成易燃易爆的水煤气，同时由于每次使用只有8～12分钟其余均为备机状态，还需大量疏水保持状态，经常出现用时开不起来的现象，既不经济又不安全。 当筒仓内原煤着火时，在几万吨自燃的原煤上浇水的做法无疑于火上浇油，喷入筒仓内的少量水相对于大量的原煤而言，只能起到氧化剂的作用，不但不能灭火，反而会加速原煤的爆炸。把几万吨原煤从筒仓中全部卸出，既没有那么大的场地，也需要很长的时间，对于消防灭火来说也是极不现实的做法。 综上，