煤粉的流動性、自燃與爆炸性分析

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大型火電廠仍然以煤粉鍋爐為主，煤粉和原煤具有許多不同之處，了解煤粉的特點對做好燃燒工作是很重要的。
 
煤粉是由不規則形狀的微細顆粒所組成的，通常所說的煤粉尺寸是用它的直徑表示的，其中以20~50um的顆粒居多。與其他的顆粒群體不同的是，煤粉由于在制粉系統中被干燥，其水分一般為（0.5~1.0）Mad，因此干燥的煤粉具有很強的吸附空氣的能力，從而具有很好的流動性（又稱松散性）。像流體一樣，很容易同氣體混合成為氣粉混合物，便于在管內輸送。剛剛磨出來的煤粉是松散的，輕輕堆放時，自然堆積角僅為2500-3000，自然堆積密度約為700kg/m3,在煤粉倉內堆放久了的煤粉會被壓緊成塊，流動性減少，其堆積密度可增加到800~900 kg/m3。由于干燥的煤粉流動性好，可以通過很小的空隙發生煤粉自流現象，會給鍋爐運行調整操作造成一定困難，因此在制粉系統的嚴密性方面應予以足夠重視。
 
氣粉混合物在制粉系統中可能由于某些原因堆積在某一死區里，當與空氣中的氧長期接觸而氧化時，自身熱分解，釋放出揮發份和熱量，使溫度升高，而溫度升高又會加劇煤粉的氧化。若散熱不良，會使氧化過程不斷加劇，更后使溫度達到煤的著火點而引起煤粉自燃。在制粉系統中，煤粉是由氣體來輸送的，氣粉混合物遇到火花極可能造成煤粉的爆炸。在封閉系統中，煤粉爆炸時所產生的壓力可達0.35MPa。影響煤粉爆炸的因素很多，如揮發分含量，煤粉細度，氣粉混合物的濃度、流速、溫度、濕度和輸送煤粉的氣體中氧的比例以及制粉系統設計不合理等。
 
（1）含揮發分多的煤粉容易爆炸，當Vdaf＜10%時（無煙煤），則無爆炸危險。
（2）煤粉越細，越容易自燃或爆炸，因此對于揮發份含量高的煤不宜磨得太細。當煤粉的顆粒大于100um時幾乎不會發生爆炸，因而制粉系統在運行時，應根據煤種的不同，調節煤粉細度。
（3）煤粉在空氣中的濃度為1.2~2.0kg/m3時，爆炸的可能性更大；大于或小于該濃度時，爆炸的可能性較小。實際制粉系統在運行時很難避開這一危險濃度。
（4）輸送煤粉的氣體中氧的比例越大，越容易爆炸，所以對于易爆炸的煤粉，可以采用在輸送介質中摻入惰性氣體（一般是摻煙氣）的方法來降低含氧量，以防止煤粉爆炸。
（5）氣粉混合物的溫度越高，越易爆炸；低于一定溫度，則無爆炸的危險。制粉系統運行時，應嚴格控制磨煤機出口氣粉混合物的溫度。煤粉的水分往往反映在磨煤機出口風溫上，對不同煤種，應控制適當的出口風溫。對于褐煤和煙煤，當煤粉水分稍大于固有水分時，一般沒有爆炸危險。在實際運行中，應根據不同的煤種選取磨煤機出口氣粉混合物的溫度（值得指出的是：運行中磨煤機出口溫度升高不一定就會發生煤粉自燃爆炸）。
（6）制粉系統中的煤粉管道在安裝時應具有一定的傾斜角，盡量不要水平管道，無死角，氣粉混合物的流速不應太低，在煤粉氣流管道中，減少節流沉積以防止煤粉積存自燃而引起爆炸。采用CO檢測裝置預報煤粉自燃和爆炸。
 

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