煤粉的流动性、自燃与爆炸性分析

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大型火电厂仍然以煤粉锅炉为主，煤粉和原煤具有许多不同之处，了解煤粉的特点对做好燃烧工作是很重要的。
 
煤粉是由不规则形状的微细颗粒所组成的，通常所说的煤粉尺寸是用它的直径表示的，其中以20~50um的颗粒居多。与其他的颗粒群体不同的是，煤粉由于在制粉系统中被干燥，其水分一般为（0.5~1.0）Mad，因此干燥的煤粉具有很强的吸附空气的能力，从而具有很好的流动性（又称松散性）。像流体一样，很容易同气体混合成为气粉混合物，便于在管内输送。刚刚磨出来的煤粉是松散的，轻轻堆放时，自然堆积角仅为2500-3000，自然堆积密度约为700kg/m3,在煤粉仓内堆放久了的煤粉会被压紧成块，流动性减少，其堆积密度可增加到800~900 kg/m3。由于干燥的煤粉流动性好，可以通过很小的空隙发生煤粉自流现象，会给锅炉运行调整操作造成一定困难，因此在制粉系统的严密性方面应予以足够重视。
 
气粉混合物在制粉系统中可能由于某些原因堆积在某一死区里，当与空气中的氧长期接触而氧化时，自身热分解，释放出挥发份和热量，使温度升高，而温度升高又会加剧煤粉的氧化。若散热不良，会使氧化过程不断加剧，最后使温度达到煤的着火点而引起煤粉自燃。在制粉系统中，煤粉是由气体来输送的，气粉混合物遇到火花极可能造成煤粉的爆炸。在封闭系统中，煤粉爆炸时所产生的压力可达0.35MPa。影响煤粉爆炸的因素很多，如挥发分含量，煤粉细度，气粉混合物的浓度、流速、温度、湿度和输送煤粉的气体中氧的比例以及制粉系统设计不合理等。
 
（1）含挥发分多的煤粉容易爆炸，当Vdaf＜10%时（无烟煤），则无爆炸危险。
（2）煤粉越细，越容易自燃或爆炸，因此对于挥发份含量高的煤不宜磨得太细。当煤粉的颗粒大于100um时几乎不会发生爆炸，因而制粉系统在运行时，应根据煤种的不同，调节煤粉细度。
（3）煤粉在空气中的浓度为1.2~2.0kg/m3时，爆炸的可能性******；大于或小于该浓度时，爆炸的可能性较小。实际制粉系统在运行时很难避开这一危险浓度。
（4）输送煤粉的气体中氧的比例越大，越容易爆炸，所以对于易爆炸的煤粉，可以采用在输送介质中掺入惰性气体（一般是掺烟气）的方法来降低含氧量，以防止煤粉爆炸。
（5）气粉混合物的温度越高，越易爆炸；低于一定温度，则无爆炸的危险。制粉系统运行时，应严格控制磨煤机出口气粉混合物的温度。煤粉的水分往往反映在磨煤机出口风温上，对不同煤种，应控制适当的出口风温。对于褐煤和烟煤，当煤粉水分稍大于固有水分时，一般没有爆炸危险。在实际运行中，应根据不同的煤种选取磨煤机出口气粉混合物的温度（值得指出的是：运行中磨煤机出口温度升高不一定就会发生煤粉自燃爆炸）。
（6）制粉系统中的煤粉管道在安装时应具有一定的倾斜角，尽量不要水平管道，无死角，气粉混合物的流速不应太低，在煤粉气流管道中，减少节流沉积以防止煤粉积存自燃而引起爆炸。采用CO检测装置预报煤粉自燃和爆炸。
 

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