火力發(fā)電廠貯煤場煤堆自燃的原因與防止

摘 要：火力發(fā)電廠需要大量貯煤，以確保正常生產(chǎn)的需要。但煤通過長期的堆積和時間磨合，會慢慢的產(chǎn)生氧化反應(yīng)而發(fā)熱，這樣就導(dǎo)致煤的溫度逐漸升高，并且自然起火。不僅造成一定經(jīng)濟(jì)損失，而且也容易引起火災(zāi)。如何有效的防止煤場自燃，對電力企業(yè)安全生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)運(yùn)營至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：火力發(fā)電廠 貯煤場 氧化 自燃 經(jīng)濟(jì)損失 監(jiān)測制度

中圖分類號：X773 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）04（c）-0135-01

浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司裝機(jī)容量4×600 MW，設(shè)計(jì)燃煤為淮南煙煤（設(shè)計(jì)煤種干燥無灰基揮發(fā)分39%，校核煤種30%，屬于易引起自燃的煤種），全程鐵路直達(dá)運(yùn)輸，年需煤量約532.84萬噸。煤場設(shè)計(jì)儲量4臺爐設(shè)計(jì)煤種時24天的燃煤量，儲量為46.5萬噸。煤場作業(yè)機(jī)械為3臺懸臂式斗輪堆取料機(jī)，設(shè)有旋轉(zhuǎn)噴淋裝置和水沖洗裝置，并配備3臺推煤機(jī)和2臺裝載機(jī)輔助作業(yè)。

作為來煤全程鐵路直達(dá)運(yùn)輸?shù)姆堑V區(qū)發(fā)電廠，按通用原則，煤炭的經(jīng)常儲備量應(yīng)在于6～12天的鍋爐耗用量左右，保險儲備不低于6天的耗用量。由于受鐵路運(yùn)力不均衡因素的影響，我廠煤場的儲煤量經(jīng)常處于飽和或警戒兩種極端狀態(tài)。當(dāng)煤場長期處于飽和狀態(tài)時，將對煤場的正常翻場工作帶來極為不利的影響，而煤經(jīng)長期儲存極易因氧化，引起自燃，不僅會造成一定經(jīng)濟(jì)損失，而且也容易引發(fā)火災(zāi)。因此，如何防止煤的自燃，保證貯煤安全是當(dāng)前輸煤系統(tǒng)一項(xiàng)重要工作。在此對我廠如何防止煤的自燃問題談一下個人的見解。

1 煤自燃的原因

通過長期的堆積和時間磨合，會慢慢的產(chǎn)生氧化反應(yīng)而發(fā)熱，這樣就導(dǎo)致煤的溫度逐漸升高，最終煤就會自然起火。而這就是煤自燃的原因和過程。同時煤的自燃起火與其他的燃燒有著很大的不同，這就是因?yàn)樗臏囟仁浅示徛仙臓顟B(tài)，同時在按照煤的堆積—低溫的氧化發(fā)熱—放熱—內(nèi)部的干燥—溫度的急劇上升—自燃起火這些過程而進(jìn)行的。

煤自燃的因素很多，主要與煤的物理化學(xué)性質(zhì)、堆積狀態(tài)、環(huán)境因素等幾個方面有關(guān)。

1.1 化學(xué)成份的影響

煤自身中包含有硫份物質(zhì)，尤其硫在一定的溫度下，就會產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，并發(fā)生變化，從而生成氧化硫，其中氧化硫物質(zhì)一旦遇到水就會生成稀硫酸，這個反應(yīng)的過程就是放熱過程，通過該反應(yīng)過程就可以很好的提高煤堆溫度現(xiàn)象。

1.2 氧氣的影響

在各種光、熱、雨水等自然力的作用下，煤炭表面與大氣中的氧氣接觸后發(fā)生氧化分解與碎裂，并放出熱量，同時形成新的表面，新表面又再次氧化，如此反復(fù)循環(huán)，導(dǎo)致煤堆溫度不斷上升，逐漸達(dá)到自燃的溫度。

1.3 水分影響

煤堆中一定量的水分促使煤中的各種反應(yīng)的進(jìn)行，如硫份的酸化，產(chǎn)生的熱量又加快了氧化反應(yīng)過程，加劇了煤的自燃。

1.4 氣溫氣壓的影響

經(jīng)驗(yàn)表明，煤堆的自燃經(jīng)常發(fā)生在秋后大氣溫度下降時，此季節(jié)大氣密度比煤堆的空氣密度大，因此，滲入煤堆的空氣量增大，導(dǎo)致自燃加劇。一般來說，大氣溫度降低，密度變大，滲入煤堆內(nèi)的新鮮空氣量增加，煤堆的自燃加快，反之亦然。

2 防止自燃發(fā)生的措施

煤的自燃，幾乎都是從煤的內(nèi)部（距表層1～1.5 m）發(fā)生，一旦發(fā)生自燃現(xiàn)象很難簡單滅火，所以加強(qiáng)預(yù)防是很重要的。浙能蘭電地處浙江省蘭溪市，氣候?qū)贃|亞副熱帶季風(fēng)區(qū)，四季分明，夏秋高溫，年平均降水1476.5 mm，因此空氣、水和高溫氣候是引起貯煤場氧化和自燃的主要原因。根據(jù)目前現(xiàn)有煤場設(shè)備的狀況，防止煤堆自燃的主要途徑是隔絕空氣、水分與煤碳的接觸，防止溫度或水份過度積聚，并采取測溫、噴水等預(yù)防措施。

有效保證合理的儲存量，煤堆不要過高過大，儲存的時間不要過長，一般先燒用儲存時間較長的煤為宜。

合理安排運(yùn)行時間，在較低的溫度下貯存煤炭，避開中午烈日下進(jìn)行堆煤，以減少熱量的攜帶。此外，煤堆與擋煤墻之間應(yīng)保持一定的距離，確保煤堆的通風(fēng)性能。

由于采用懸臂式斗輪機(jī)堆場作業(yè)，煤堆相對不夠平整，應(yīng)用推土機(jī)一層一層地壓實(shí)，減少與空氣的接觸面積，以減少氧化的可能性。取煤作業(yè)后，應(yīng)避免煤堆頂部出現(xiàn)凹陷的面積過大，以減少雨水的聚積及陽光的照射。

定期檢查和維護(hù)煤場四周的排水溝和煤泥沉淀池等設(shè)施，確保積水的及時排除，以保持煤堆干燥。

經(jīng)常檢查煤堆的溫度，貯煤溫度應(yīng)控制在60 ℃下，萬一發(fā)現(xiàn)溫度上升有可能超過60 ℃時，應(yīng)及早采用噴淋裝置進(jìn)行降溫。

長期未用的煤堆，有條件的話，煤堆上可鋪放一層粘土，在夏季也可在煤堆上噴灑一層石灰水以減少煤堆的吸熱。

如遇煤堆著火，一般不能用水撲救，因?yàn)樗覆簧顣r，會產(chǎn)生水蒸氣，加速燃燒。只有在將煤完全沒入水中，用水將煤堆淹沒滅火。一般應(yīng)將已經(jīng)自燃的煤挖出來，用水澆滅。

3 建立防止煤自燃的監(jiān)視系統(tǒng)

為了防止煤場的自燃，應(yīng)建立相關(guān)煤場制度，對貯煤場進(jìn)行監(jiān)視和測定：在自燃起火的初期，由于低溫氧化而產(chǎn)生發(fā)生變化，可以設(shè)置一氧化碳和氧氣的檢測裝置，連續(xù)地進(jìn)行監(jiān)視。貯煤場要保持通風(fēng)，以有效降低環(huán)境溫度，為了早期發(fā)現(xiàn)貯煤場內(nèi)氣溫上升，可設(shè)溫度檢測器連續(xù)進(jìn)行監(jiān)測。直接測定貯煤層內(nèi)部溫度，是防止煤堆自燃最有效的監(jiān)測方法，應(yīng)定期對煤堆內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)測。煤發(fā)生的自燃起火是緩慢進(jìn)行的，接近起火時會產(chǎn)生異味和白煙，煤管和運(yùn)行人員應(yīng)對煤的露出面定期監(jiān)視，以便早期發(fā)現(xiàn)。

4 結(jié)論

貯煤場的安全管理主要是以預(yù)防為主，滅火為輔為原則，健全相應(yīng)的管理制度，措施得力，就能有效的抑止自燃現(xiàn)象的發(fā)生，提高火力發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]浙江浙能蘭溪發(fā)電有限責(zé)任公司.輸煤運(yùn)行規(guī)程[S].

[2]李青，公維平，火力發(fā)電廠節(jié)能和指標(biāo)管理技術(shù)[M].中國電力出版社，2006，2.

[3]林永華，電力用煤[M].中國電力出版社，2011，8.

[4]曹長武，電煤采制樣及應(yīng)用[M].中國電力出版社，2009，3.