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煤粉着火原因分析详解

发布时间:2020-07-23 09:19  浏览:

  煤粉燃烧是一个发光、发热的氧化反应,它是以碳为主的单质和化合物与氧气发生氧化反应的结果。通常情况下,根据引起燃烧原因的不同可分为自燃和火源引燃两种形式,后者又包括了前者的延续和发展。我们从燃烧必须的两个条件,即氧气和煤粉燃烧所需要达到的着火点,

  制粉系统爆炸机理

  燃烧是发热与发光的高速化学反应,是可燃元素与氧的化合过程。爆炸是一种特殊的燃烧过程,由于这一更急剧的化学反应所放出的热量加热生成的产物,而使压力上升比正常燃烧要快得多,所以爆炸是一种压力急剧上升的燃烧过程,它与正常燃烧的区别就是伴随着压力的上升。

  1.1爆炸条件

  对于可燃性粉尘,在空气中的浓度很低或很高时,一般是不会发生爆炸的。既然爆炸是一种特殊燃烧,那么爆炸过程中氧是不可缺少的,因为只有充足的氧才有可能发生连续的燃烧。但是可燃粉尘要发生爆炸只有粉尘浓度和氧是不够的,还需要有足够的点燃能,只有这三个条件同时具备才有可能发生爆炸。这三个条件并不是孤立的,它们是互相联系的。

  1.1.1可燃物浓度

  对可燃性粉尘而言,它们的爆炸浓度都有一个上限浓度和下限浓度,即爆炸浓度范围。可燃物爆炸的浓度范围与很多因素有关,它一般不是定值,即与煤质、初温、初压等因素有关。这里可以把煤粉的爆炸当成可燃性粉尘的爆炸来进行研究,严格说来,它不仅只是粉尘的爆炸,确切地说是 可燃性混合物的爆炸。在煤的磨制过程中,煤中的高挥发性混合物(CH4、H2等)的析出(析出的多少,因煤质而异,Vdaf愈高,析出的就愈高),同时制粉过程中有一定的温度,煤中的水分、碳和氧会发生一系列化学反应。

  C+H2O=CO↑+H2↑+热量

  2C+O2=CO↑+热量

  煤粉中可燃性气体含量的多少,对煤粉的爆炸浓度影响很大。

  温度越高,煤粉进行放热反应速度越快。由于煤具有一定的隔热性,热量的散发可能小于放热,这样温度升高,又进一步促进反应,有可能达到自燃的温度。

  制粉系统中的氧来源于多方面,如干燥剂、还有系统的漏风,输送煤粉的一次或三次风均会有一定量的氧气。如果煤粉混合物中氧的含量不足,即使有很强的点燃能,且可燃质的浓度处于最佳爆炸点,也不可能发生爆炸。

  煤质对爆炸的影响

  制粉系统的爆炸与煤质的关系很大,特别是煤的挥发分的高低对制粉系统的爆炸起着决定性的作用。煤的挥发分越高,制粉过程中可燃性气体析出的越多。煤质中Vdaf含量不仅能改变煤粉的爆炸特性(改变爆炸压力和爆炸强度),而且能使煤粉粉尘的爆炸下限明显下降,爆炸的范围加宽,即越容易爆,同时它所需要的最低、最小点燃能下降。这些充分说明了烟煤、褐煤比贫煤、无烟煤易爆的原因。

  煤中碳元素的着火点很高,而挥发分气体的着火点很低,即煤中的挥发分越高,着火也就越容 易,由于高挥发分的煤具有易燃的特性,所以它往往是引起爆炸的点火源。

  煤中的水分与外界因素关系很大,所以一般不能准确地说多大的水分就易厂来看,对易爆煤,煤的水分大,流动的粘度就大,这就容易积煤或积粉。当然,积粉现象对于高挥发煤是产生爆炸的危险信号。

  煤本身为多孔物质,不仅有隔热性,且分子内有不饱和键,这样释放热量不易排出,热量积聚

  必然提高煤粉温度,正是由于温度的上升又加快了放热反应的进行,同时也加快了可燃性气体的析出,当温度达到足以点燃可燃挥发时,这样就形成了爆炸的点燃源。

  我们知道对一于挥发分Vdaf>19%的煤质,煤粉可形成易爆的气粉混合物,即制粉系统中有潜在的爆炸隐患,这就要求我们根据煤质特性,结合锅炉炉膛结构及电厂检修运行等因素,确定出科学的制粉系统,以达到磨煤机制粉系统与锅炉设计的匹配,保证机组的安全、经济运行。环保监测仪器找西安绿槐科技。

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