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燃煤火電企業儲煤場自燃防護措施

2020-03-28 10:52
對于燃煤火電企業,煤的氧化自燃,不僅造成熱值大大降低,增加了機組的耗煤量,并且煤的自燃還會嚴重影響燃料輸送系統的安全穩定運行,并威脅到現場運行人員的身心安全。因此防止煤場自燃對于火電企業的機組安全運行而言是一項至關重要的工作。
基于煤炭發生低溫氯化過程的基本要素,煤堆的阻燃主要從降低煤的低溫氧化反應特性、減少或隔絕氧氣供給,改變散熱條件、降低溫度等方面采取相應措施。可分為物理阻燃技術、堆煤管理阻燃技術以及阻燃劑阻燃技術。
1、物理阻燃技術
物理阻燃技術主要是采用一些物理手段來減少和隔絕氧氣或者降低堆煤溫度。
采用水噴淋方法可以直接降低煤堆溫度,并提高煤堆的表觀比熱容。該方法實施簡單,成本低,但該方法只能具有短暫效果,因為水分可能對低溫氧化起到催化和促進作用。煤堆壓實,可以降低煤堆內部的孔隙率,減少空氣的滲透,從而減弱低溫氧化過程;采用風障及小傾角堆煤方式來改變煤堆表面氧氣供給的邊界條件,通過降低煤堆表面的風壓減小氧氣進入煤堆的速率。此外還可以在煤堆表面采用水灰漿覆蓋,可以限制氧氣與煤堆表面的接觸,但該方法煤堆用于爐膛燃燒時由于水灰漿的不可燃性,降低了燃料的燃燒熱值。
2、堆煤管理阻燃技術
在火電企業的實際運行中,煤堆管理也是阻燃環節的一個重要方面。不同煤場類型,不同燃料來源以及不同的摻燒條件對于煤場管理均有不同的要求。總體而言,可預防或者降低煤炭自燃風險的管理措施有:
(1)控制存煤周轉時間,避免長時間堆放;
(2)對于不同的燃煤、不同時間的燃煤分區堆放,盡量壓實;
(3)對于高水分、高硫份等易自燃煤種應單獨存放,優先燃燒,并采用大跨度、低堆高的堆煤方式,以促進水分的自然蒸發。
3、阻燃劑阻燃技術
在諸多類型的阻燃劑中,鹵鹽等吸水性鹽類阻化劑一般添加量較大(濃度高于20%),會顯著降低燃料熱值;銨鹽類阻化劑、氣溶膠阻化劑等失效溫度較低且會放出有害氣體氣體危害工作人員健康;Ca(OH)2阻燃劑會腐蝕設備,抗氧化阻燃劑、酸性阻燃劑阻化效率低,離子液體阻燃劑成本過高。
徐州吉安研發的普瑞特JPZ系列阻燃劑作用于煤體時,會在其表面形成一層納米級保護膜,阻斷煤與氧氣在微觀層面的接觸,惰化煤分子結構中不飽和官能團及煤的氧化活性,抬升煤在氧化各階段的臨界溫度,從根本上降低煤被氧化的速度,進而達到防止煤炭自燃的目的。該阻燃劑還具有明顯的抑塵功能,該材料在室外堆場、車輛運輸環節應用時,具有雙重功效,既能抑制煤炭自燃,又能有效抑制煤塵飛揚。
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