火電廠煤場自燃原因分析控制措施
火力發(fā)電廠的主要燃料是煤炭,為了保證鍋爐用煤,一般都建有一個(gè)或多個(gè)貯煤場,基本為露天堆放,不防雨雪和日曬。煤與空氣的接觸,不僅會(huì)風(fēng)化,使煤的質(zhì)量變壞,而且還會(huì)經(jīng)常發(fā)生煤堆發(fā)熱和自燃現(xiàn)象,從而造成能源的浪費(fèi),環(huán)境的污染,同時(shí)也給安全生產(chǎn)帶來了相當(dāng)大的隱患。
近幾年,在火電廠實(shí)施職業(yè)健康安全管理體系過程中,都會(huì)把貯煤場煤堆的自燃識(shí)別為危險(xiǎn)源,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評價(jià),找出治理措施,盡可能地防止煤堆自燃現(xiàn)象的發(fā)生。那么造成煤堆自燃的原因是什么呢普遍認(rèn)為,煤的自燃是由煤氧復(fù)合作用而產(chǎn)生的。由于外力的作用,破壞了煤體原始狀態(tài)下的完整性,煤體表面分子的平衡狀態(tài)也被破壞。當(dāng)煤體與空氣接觸后,空氣中的氧便會(huì)隨著空氣的流動(dòng)而進(jìn)入煤體內(nèi)部。平衡狀態(tài)被破壞的煤表面分子與氧氣接觸,形成新的平衡狀態(tài),迅速與氧發(fā)生物理吸附、化學(xué)吸附及化學(xué)反應(yīng)等一系列變化,產(chǎn)生并放出熱量。在一定的蓄熱條件下,當(dāng)煤體釋放的熱量大于向環(huán)境散失的熱量時(shí),熱量積聚使煤體溫度上升,最終便導(dǎo)致煤體發(fā)生自燃。
不難看出,煤體自燃發(fā)生機(jī)率的大小受水份、空氣中氧氣及散熱條件的直接影響。筆者結(jié)合火電廠煤場生產(chǎn)管理的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),總結(jié)出以下幾方面影響煤體自燃的因素。
(1)煤的硫份對自燃的影響
煤中含有一定的硫份,硫在一定溫度下化學(xué)性質(zhì)會(huì)發(fā)生變化,生成氧化硫,氧化硫遇水生成稀硫酸,這一系列氧化反應(yīng)過程為放熱過程,從而提高了煤堆中的溫度。因此,一般來說,含硫量高的煤更易發(fā)生自燃。
(2)煤的揮發(fā)份對自燃的影響
煤中揮發(fā)份的主要成分是低分子烴類,如甲烷、乙烯、丙烯、-氧化碳、二氧化碳、硫化氫等。煤的揮發(fā)份大大地降低了煤體自燃的禍源溫度。根據(jù)觀察和統(tǒng)計(jì)表明,揮發(fā)分較高的煤,即使是同樣條件下的露天存貯,發(fā)生自燃的機(jī)率也要比揮發(fā)分較低的煤大一倍。
根據(jù)煤場生產(chǎn)管理人員的觀察,高揮發(fā)分的煤種(Vad>28%以上),當(dāng)溫度達(dá)50~60℃時(shí),一、二日內(nèi)便會(huì)發(fā)生自燃,且來勢較猛;較低揮發(fā)分的煤種(Vad<21%以下的煤種),一般要到80℃以上,才會(huì)發(fā)生自燃現(xiàn)象。
(3)水份對自燃的影響
在一定程度上,煤堆中一定量的水份對煤的自燃起到催化作用。當(dāng)煤中水份處于引起自燃的臨界范圍內(nèi)時(shí),它可以促使煤各種放熱反應(yīng)的進(jìn)行。如硫份的酸化等會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,產(chǎn)生的熱量又加快了氧化反應(yīng)過程,加劇了煤的自燃。但有研究表明,當(dāng)煤中水份超過12%時(shí),由于水份的大量蒸發(fā)移走了熱量,自燃趨勢反而下降。
另外,需要說明的是,潮濕空氣中的水份大,會(huì)使煤對氧的吸附能力增強(qiáng),對煤體的自燃也起到一定的促進(jìn)作用。
(4)空氣中氧氣對自燃的影響
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充分接觸后,發(fā)生氧化分解與碎裂,并放出熱量。同時(shí),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。
(5)氣候條件對自燃的影響
經(jīng)驗(yàn)表明,每年的秋后10~12月份是煤自燃的多發(fā)季節(jié)。這主要是煤堆在夏末秋初受到雨水和熱帶風(fēng)暴伴隨的大量降水的影響,煤層被雨水滲透。大量雨水在底部排出時(shí),把煤中的灰分和末粉一起帶走,煤層變得疏松,尤其在底部形成了許多空洞,這些空洞給熱量的聚積提供了條件。秋后又是風(fēng)高物燥的時(shí)節(jié),大氣密度比煤堆內(nèi)空氣密度大得多,所以滲入煤堆內(nèi)的空氣量增大,煤的氧化加劇。此時(shí)又經(jīng)常刮東北風(fēng),更有利于煤堆的煽風(fēng)點(diǎn)火,一旦煤堆燃燒起來,火趨風(fēng)勢,可能一發(fā)而不可收拾。
了解以上引起煤體自燃的主要因素,可為我們制定和實(shí)施控制措施提供指南。根據(jù)以上針對煤體自燃的分析,如何減少空氣與煤的接觸層面,控制煤中的水份含量,做好通風(fēng)散熱措施,是防止煤堆自燃現(xiàn)象發(fā)生的關(guān)鍵所在。在火電廠防止煤場自燃的管理實(shí)踐中,筆者認(rèn)為以下的方法切實(shí)可行。
1采用合理的堆煤方位
由于我國地處北半球,陽光照在頂空時(shí)偏南,因此,煤堆的方向以南北方向取長為好。這樣,東西兩面可以半天日照,半天背陰,以減小陽光對整體煤堆的直接照射面,從而減少煤堆中太陽輻射的熱量聚集。
另外,每座煤堆可堆成長方形,并使煤堆的長向與主導(dǎo)風(fēng)向平行,以減少煤堆與空氣的接觸。
2選擇適當(dāng)?shù)亩衙簣龅?/p>
堆煤的場地以水泥地面最為理想,地面不宜鋪墊空隙度較大的爐渣等物,以防空氣由此進(jìn)入煤堆而增加自燃的危險(xiǎn)。場地四周應(yīng)設(shè)有排水溝與煤泥沉淀池,以便排除積水及回收煤泥。煤堆的地勢最好比四周稍高一些,以保證排水的通暢,減少水量積聚,便于有效控制煤中水份的含量。
3采用合理的堆煤方式
盡量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。
塊煤、粉煤混在一起的煤堆,由于煤堆里面既有相當(dāng)多的空氣可以把煤氧化,空氣又不能暢通,所以氧化時(shí)產(chǎn)生的熱量就容易積聚在煤堆里而使溫度迅速升高。因此,塊煤和粉煤以分開貯存為宜。
煤堆不宜過高,相鄰兩煤堆之間還應(yīng)留有一定的防火間距。含硫份、揮發(fā)份高的煤應(yīng)分成小堆堆放,不同種類的煤與混合后的煤應(yīng)單獨(dú)堆放。
粉煤單獨(dú)貯存時(shí)可以用推土機(jī)一層一層地壓緊,盡量減少煤堆里的空氣,這樣也就減少了煤體表面氧化放熱反應(yīng)的機(jī)率。
4盡可能縮短堆放時(shí)間
煤堆的存放時(shí)間應(yīng)根據(jù)煤質(zhì)而定,一般無煙煤和貧煤的存放時(shí)間可稍長一些,但以不超過四個(gè)月為宜。長焰煤、不粘煤、弱粘煤和褐煤的堆存時(shí)間以不超過一個(gè)月為宜。
5做好煤堆的維護(hù)
煤堆部分采煤后,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。
每年的秋后季節(jié)應(yīng)加強(qiáng)對煤堆溫度的監(jiān)控,如果發(fā)現(xiàn)煤堆溫度偏高,則及時(shí)使用灌水降溫法,降低煤堆內(nèi)的溫度并保持在比較低的狀態(tài)。煤堆旁應(yīng)布置足夠的水噴淋裝置,以便于煤堆在自燃或表面溫度異常上升時(shí)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。
6其它管理措施
科學(xué)合理預(yù)防自燃的技術(shù)措施要靠人去實(shí)施,如果缺乏嚴(yán)格規(guī)范的管理,先進(jìn)的技術(shù)手段也難發(fā)揮出實(shí)效。在火電廠導(dǎo)入職業(yè)健康安全管理體系貫標(biāo)認(rèn)證過程中,應(yīng)著重對下列幾個(gè)方面的管理內(nèi)容進(jìn)行規(guī)范和加強(qiáng)。
6.1建立健全煤場煤質(zhì)管理檔案。對煤場煤堆的存放時(shí)間、煤種化學(xué)成分、數(shù)量、堆位情況用圖樣、表格等形式隨時(shí)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、整理、歸檔,為不斷提高煤場管理水平積累管理經(jīng)驗(yàn)。
6.2建立健全煤場化學(xué)監(jiān)督與安全監(jiān)測儀器管理臺(tái)帳。包括化驗(yàn)分析設(shè)備、煤場測溫元件等,定期校驗(yàn)和維護(hù),確保其在使用期間內(nèi)測量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和有效性。
6.3建立健全煤場各項(xiàng)管理制度。工作人員要培訓(xùn)到位,明確其責(zé)任,使之在日常巡視、監(jiān)督管理上做到人盡其責(zé),發(fā)現(xiàn)隱患及時(shí)報(bào)告,并組織人力、機(jī)械進(jìn)行消患處理。
6.4組織制定煤場自燃應(yīng)急預(yù)案。要全面考慮煤場周邊的環(huán)境及一旦發(fā)生自燃的嚴(yán)重后果,建立相應(yīng)的應(yīng)急組織機(jī)構(gòu),配備足夠的應(yīng)急人員和各種應(yīng)急物資,有條件的單位可定期組織應(yīng)急演習(xí),提高應(yīng)變能力。由于煤場發(fā)生自燃時(shí)的情況各不相同,根據(jù)現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)可分別采取以下不同的應(yīng)急措施:
1)當(dāng)局部或表層(深度不超過1m)煤層發(fā)生自燃時(shí),用水噴淋降溫?fù)錅纭?/p>
2)煤堆較深部位的煤層自燃,用淋水處理后又死灰復(fù)燃時(shí),可用鍍鋅管直接插入煤層深部,連接水源灌注,以達(dá)到降溫的目的。
3)隱患區(qū)域較大,用淋、注無法消患時(shí),要用推土機(jī)進(jìn)行翻堆處理,并配合噴淋降溫,這是根治大面積煤堆自燃的有效方法之一。
4)若煤堆由于貯存時(shí)間太長,而產(chǎn)生更大面積的自燃時(shí),要果斷采用隔離處理措施,即用推土機(jī)把患區(qū)斷開一道4~5m寬的“壕溝”,防止自燃的蔓延,然后安排“患區(qū)”的煤優(yōu)先取用,并配合做翻堆處理。
上述幾種防止煤堆自燃的方法,以及一旦自燃發(fā)生后的應(yīng)急處理措施,在火電廠煤場管理的實(shí)踐中證明還是行之有效的??傊?要想使以上方法措施真正發(fā)揮出實(shí)效,還要靠不斷地強(qiáng)化管理去實(shí)現(xiàn),如果火力發(fā)電企業(yè)能把職業(yè)健康安全管理體系的系統(tǒng)化管理思想充分運(yùn)用到煤場管理實(shí)踐中,那么煤場安全管理的績效就一定會(huì)不斷地提高。
篇2:防治自燃發(fā)火管理制度范本
一、各采區(qū)要建立健全組織機(jī)構(gòu),配足人員,強(qiáng)化管理,預(yù)防為主,嚴(yán)格執(zhí)行大黑山煤礦關(guān)于防滅火管理的有關(guān)規(guī)定,切實(shí)做好日常防滅火管理工作。
二、在設(shè)計(jì)開采自燃煤層時(shí),各級主管部門和工程技術(shù)人員首先應(yīng)考慮防滅火的需要,合理選擇有利于防止自燃發(fā)火的開采方法、巷道斷面、支護(hù)形式和預(yù)留煤柱等。
三、各采區(qū)必須有完善的防滅火灌漿系統(tǒng)和防滅火供水系統(tǒng),并保證靈活可靠,按規(guī)定設(shè)置消火一通和閥門。
四、切實(shí)做好預(yù)防性滅火性漿工作。采空區(qū)密閉、包幫裝頂?shù)攸c(diǎn)要經(jīng)常檢查,保障泥漿注滿注實(shí),切斷自然火供氧渠道。回采工作面結(jié)束后要及時(shí)撤出設(shè)備,按礦方有關(guān)規(guī)定進(jìn)行永久性封閉注漿。已經(jīng)報(bào)廢或無用的井巷應(yīng)及時(shí)封閉注漿。對掘進(jìn)過程中暴露的老巷、老塘及破碎煤柱要及時(shí)包裝頂進(jìn)行封閉注漿/
五、分層開采的采煤工作面在下分層開采前,必須向上分層采空區(qū)打鉆注漿。采取加強(qiáng)回采工作面兩道局部包幫裝頂注漿、加強(qiáng)采空區(qū)埋管灌漿、加快回采工作面推進(jìn)度、采取均壓通風(fēng)等綜合防火措施,控制煤層自然發(fā)火。
六、加強(qiáng)通風(fēng)管理,采取有效的防止漏風(fēng)措施。風(fēng)門、風(fēng)窗等通風(fēng)設(shè)施設(shè)置時(shí)應(yīng)考慮防滅火要求,正確選擇位置。采區(qū)入風(fēng)、回風(fēng)、回采工作面兩道必須保持足夠的通風(fēng)斷面。合理選擇風(fēng)量,以降低進(jìn)回風(fēng)兩道末端的壓差。
七、加強(qiáng)自然發(fā)火檢查及預(yù)測預(yù)報(bào)工作。對采空區(qū)、密閉的見老巷、老塘、煤柱破碎地點(diǎn)、回采工作面上隅角等處,加強(qiáng)觀測,注意CO、CO2、CH4、O2及溫度、濕度、風(fēng)量等情況的變化,并建立檢查記錄,定期分析研究。有自然發(fā)火征兆時(shí),要立即制定處理措施,把自然發(fā)火隱患消滅在萌芽狀態(tài)。
八、井下必須建立消防材料庫并定期進(jìn)行檢查。消防材料庫按規(guī)定配備足夠的數(shù)量的消防器材。
九、礦生產(chǎn)部門每月必須編制注漿計(jì)劃,按計(jì)劃及時(shí)對各注漿地點(diǎn)進(jìn)行注漿并作好注漿記錄。由通風(fēng)技術(shù)員組織,每月必須測定一次泥漿濃度。
十、回采工作方面月推進(jìn)度的規(guī)定為炮采工作面月推進(jìn)度不少于25米。
篇3:D礦防治煤層自燃火災(zāi)管理制度
一、礦長和礦總工程師負(fù)責(zé)組織制定本礦井的防滅火長遠(yuǎn)規(guī)劃和年度計(jì)劃。礦進(jìn)防滅火工程項(xiàng)目應(yīng)列入礦井生產(chǎn)建設(shè)長遠(yuǎn)規(guī)劃和年、季、月度計(jì)劃,礦井防滅火工程和措施所需的費(fèi)用和材料、設(shè)備等必須列入企業(yè)財(cái)務(wù)和供應(yīng)計(jì)劃,并組織實(shí)施。
二、健全、完善礦井滅火注漿系統(tǒng),把注漿量納入生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃,做到逢采必注。并嚴(yán)格要求注漿質(zhì)量,漿液水土比不得超過5/1。
三、火區(qū)和采空區(qū)密閉要有專人按規(guī)定定期檢查,采區(qū)回風(fēng)巷、巷道冒頂和高頂處及其它無人工作和一般人員不行走的巷道,每半月至少檢查一次有毒有害氣體和發(fā)火征兆,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理,嚴(yán)防自燃發(fā)火。
四、回采工作面結(jié)束后或無用的廢舊巷道,由生產(chǎn)副礦長負(fù)責(zé),在20天內(nèi)將所有設(shè)備器材全部撤除運(yùn)走,通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)在一個(gè)月內(nèi)全部封閉。
五、每一次火災(zāi)事故處理完畢后,7日內(nèi)礦通風(fēng)區(qū)負(fù)責(zé)向公司通風(fēng)處報(bào)由礦長簽發(fā)的火災(zāi)事故報(bào)告書。
六、通風(fēng)區(qū)要建立自燃事故檔案。對每一次自燃事故都要填寫火區(qū)管理卡片,繪制火區(qū)位置關(guān)系圖,記載自燃事故發(fā)生時(shí)間,發(fā)展過程、防滅火措施及火災(zāi)處理過程。
七、啟封火區(qū)必須編制專項(xiàng)安全技術(shù)措施,報(bào)局總工程師批準(zhǔn)。
注銷火區(qū),由礦上提出注銷報(bào)告,經(jīng)通風(fēng)部、安監(jiān)部、救護(hù)隊(duì)等單位共同鑒定,報(bào)公司總工程師批準(zhǔn)。