火电厂煤场自燃分析及预防

罗胜

浙江浙能兰溪发电有限责任公司 浙江兰溪

火电厂煤场自燃分析及预防

罗胜

浙江浙能兰溪发电有限责任公司 浙江兰溪

本文简要阐述了自燃形成的原因和影响因素；结合作者工作实践，提出了煤炭自燃的见解和防治措施。

煤炭；自燃；预防

引言

火电厂一般要储存7~15天的用煤量，以某电厂为例，煤场每日库存在16~30万吨左右。如此庞大的数量，一旦发生自燃将带来很大的经济损失并造成一定的环境污染。因此，了解煤场自燃的机理，分析影响自燃的诸多因素，结合电厂的实际情况充分做好综合防治工作，意义深远。

1、煤的自燃原因

煤在无需外火源加热，而受其自身氧化作用所产生的积蓄热引起的着火就称为煤的自燃。

煤是在常温下会发生缓慢氧化的物料，它受空气中氧的作用而被氧化产生的热量聚集在煤堆内部，而温度的升高又会加速煤的氧化，当温度升高到60℃后，煤堆温度会加速上升，若不及时采取措施，就会发生煤堆自燃。

2、影响自燃的因素

影响煤堆自燃的因素很多，主要包括煤的性质、组堆工艺过程、气候条件等。

（1）煤的性质

煤的变质程度对煤的氧化和自燃具有决定意义。一般变质程度低的煤，其氧化自燃倾向大。在电煤日常煤质检测项目中，一般含硫量和挥发分高的煤比较容易自燃。煤中水分对其氧化速度也有相当大的影响，煤堆中水分蒸发生成大量汽化热，热量在煤堆较高部位出现聚积，这样就更加剧了煤的氧化和自燃。

（2）组堆的工艺过程

在组堆时，煤块与煤末有偏析现象，在煤堆底部内形成大量空洞，空气可自由透入。当煤开始氧化放热时，这些空洞给热量聚积创造了有利条件，从而也促进了煤堆温度的迅速提高，因此自燃也大多发生在这个部位。

（3）气候条件

大气温度、大气压力波动、风力风向、雨雪量等因素，都会影响自燃的发生。秋冬过渡时期是煤堆自燃高发时期，尤其是气温骤降（特别是下降10℃及以上），由于气压和风力的作用，使煤堆内外空气对流加速，容易发生自燃。

3.煤场自燃的综合防治措施

由于各种煤性质不同，热损和自燃特性有很大的差异。因此，结合不同煤质，在不同时期预防和处理自燃，十分重要。

3.1 煤场自燃的预防措施

电厂一旦建成投运，煤场的选址、煤堆的朝向对煤场自燃影响是固有的了，而煤种和煤质随市场的波动往往不能随心选择，况且有些影响自燃的元素并不作常规检测。因此，这里主要就煤场的组堆工艺及组堆后的维护进行探讨。

3.1.1 合理堆煤

堆煤要求平整，层层压实，每层不易太高。尽可能不要抛堆，减少煤的偏析。对煤堆底部周边进行覆盖和辗压，这一点很重要。

如果压实后的煤堆发生自燃，清场时往往会发现其自燃区域是点状的且呈弧形分布，与斗轮机斗臂回转的轨迹基本吻合，因此回转堆煤可能会增加煤堆自燃，光从这方面来说，点堆会好一些。

3.1.2 存新取旧

根据有关资料介绍，燃煤露天存放前15天发热量下降最快，超过30天将下降放缓。在煤场贮存一定数量的安全用煤后，对符合标准的来煤可随来随烧，不必采取过于频繁地轮换存取的方法。频繁堆煤和取煤，会增加煤场的作业量，还将造成煤堆松散不平，增加偏析煤。因此，遵循存新取旧原则的同时，要根据煤种特性，有区别地设定存放时间与清场时间间隔。一般储存部分煤炭暂时不动，而安排一部分区域供反复堆取。

3.1.3 清场

清场是预防发热自燃最有效、最彻底的措施，应根据不同煤种特性和煤堆测温情况，有序安排清场。在秋冬季自燃易发之前，尽量将所有煤堆清理一遍。每次清场结束后，要晾上几天，充分释放余热，对温度高的地面可浇水降温。

3.1.4 压煤

压煤是预防自燃的简单有效的重要方法。

不压实的煤堆容易发生自燃，而且一旦开始自燃，发展迅猛、范围广大，往往程片状、面状。

为了探究填平压实堆煤的实际效果，对这一煤堆的相关数据进行了分析。该煤堆长80米、宽30米、高7米，储存时间2年。借助推土机从煤堆顶部推出一道约5米深的坑，发现没有热汽，煤炭色泽良好（与新堆煤相近）。对深坑里的煤炭进行测温和取样化验，测得温度30℃，和其它新堆煤堆相近；折算到存放时的全水分，低位热值为5264大卡（比存放时5400大卡下降2%），下降幅度与存放3个月的煤炭相似。而附近松软的煤堆，存放半年，测得温度在50℃左右，推开来明显有热汽。从这个实验可以看出，充分压实是露天煤场保管煤炭很有效的方法。

3.2 自燃的处理

煤场的自燃重在预防，一旦发生自燃，根据不同阶段和不同程度，处理方式有所不同。

（1）当发热冒烟、自燃发生在煤堆浅层，或煤堆不大，那么可以用推土机或铲车将发热自燃的煤与主煤堆分离或推散开来，充分浇水降温、灭火。

（2）当发热冒烟、自燃发生在大煤堆深处，又无法倒堆，那么首选用推土机反复压实，窒息灭火。而此时，浇水是不可取的，由于很难对自燃点及附近区域进行全面有效地降温，加湿煤堆反而会加速和扩大自燃。当然，推土机无法操作的地方，或有明火产生时还是需要先浇水灭火。

（3）清场是处理自燃最有效最彻底的方法。根据不同的煤质和季节，合理安排各块煤场清场。取清场煤时，一旦打开发热煤堆，由于大量空气进入，很有可能会冒烟甚至发生明火，在上煤仓前必须首先灭火。

（4）处理自燃，不管是浇水还是推压煤，均应在上风向作业，做好防护措施，避免CO、SO2等烟气中毒。

结束语

煤炭占火电厂发电成本近80%，而煤炭贮存是生产经营中的一个重要环节。因此，企业应采取切实措施，消除自燃隐患，降低燃煤损耗。

[1]曹长武《火力发电厂用煤技术》.中国电力出版社,2006.

[2]刘爱忠《燃料管理及设备》.中国电力出版社,2003.

[3]方文沐,杜惠敏,李天荣.《燃料分析技术问答》.中国电力出版社,2001.

[4]林永华《电力用煤》.中国电力出版社,2011.