[實用新型]抑制露天煤堆自燃的裝置

有效

• 申請號: 201320004012.2
• 申請日: 2013-01-04
• 公開（公告）號: CN203143456U
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 陳剛;蘇偉;陳天生;張宏亮
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力科學研究院
• 主分類號: B65G3/02
• 分類號: B65G3/02;A62C3/06
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

技術領域

本實用新型涉及一種抑制露天煤堆自燃的裝置。

背景技術

在大型燃煤電廠中，為保證正常生產，必須儲備十幾萬噸至數十萬噸的煤炭，儲存期可長達數月，且一般只能露天堆放。由于緩慢氧化產生的熱量積聚導致溫度逐步升高，這些露天煤堆常常發生自燃現象，其中高揮發分原煤的自燃問題尤其嚴重。分析和統計數據表明，揮發分大于35%的氣煤和長焰煤儲存6個月后，其熱量損失平均為4.9%，而揮發分小于17%的貧煤儲存6個月后，其熱量損失平均為2.0%，煤堆的自燃不僅造成了巨大的經濟損失，也嚴重污染了周圍的環境。

從宏觀層面，煤堆自燃除了取決于煤本身的物理和化學性質外，還要受到散熱條件和孔隙中氧氣濃度控制。而在微觀層面，煤的自燃與煤對氧氣的吸附和低溫氧化過程密切相關。如果吸附熱和低溫氧化反應的放熱不能被及時散出，則會導致煤堆的溫度逐漸升高，進而導致氧化反應加快而產生更多的熱量和更大的溫升，最終使得煤堆發生劇烈的自燃。因此，控制煤堆孔隙中的氧氣濃度和散熱條件是抑制煤堆自燃的主要途徑。

已經有多種抑制煤堆自燃的技術被應用到現場，例如在煤堆表面用覆蓋劑并壓實來減少空氣滲透并提高表觀熱容量和表觀熱導率來抑制溫升速率。但該方案和方法所需要的裝置具有結構較復雜、能耗較高、操作不夠方便，不便于在燃煤發電廠中應用。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題，就是提供一種通過控制煤-氧接觸的抑制露天煤堆自燃的裝置，本實用新型可有效控制煤-氧接觸抑制露天煤堆自燃，且具有結構簡單、能耗低、操作方便、氣體來源充足等優點，極便于在燃煤發電廠中應用。

解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案如下：

一種抑制露天煤堆自燃的裝置，其特征是：包括一充水但未充滿的水池，所述的水池上覆蓋有多孔或條縫蓋板，水池設置在露天煤堆之下，所述水池水中設有通過送風管外接送風機配氣排管。

所述的蓋板由水池的邊緣和若干個立于池中的支座支撐，所述的水池中安裝有液位計、水池的一側安裝與自來水或其它水源的相連接的補水管、底部安裝與排水泵相連接的裝有過濾器的排水管。

所述的配氣排管上開孔孔徑為1-3mm，孔間距為3-5mm。

采用上述裝置抑制露天煤堆自燃的方法，其特征是：包括以下步驟：

S1將煤堆積于所述的水池的蓋板之上；

S2打開補水閥11，觀察液位計8的指示數據，當液位達到水深度為0.5-0.8m且配氣排管6浸沒深度為0.2-0.3m時，關閉補水閥門11；

S3啟動風機3的電源開關，將冷卻到接近環境溫度的鍋爐煙氣或空氣通過送風管4送入浸沒在水池5中的配氣排管6，煙氣的氧氣濃度小于5%，煙氣在煤堆孔隙中的表觀速度為0.05-0.0.10cm/s，對于占地面積為100000平方米的煤堆，氣體流量為18000-36000Nm³/h；

S4當水池5中的水位超過設定值時，啟動排水泵10的電源開關，將水池中多余的水通過排水管9抽出。

本實用新型原理：在一個非滿液的水池之上采用多孔或具有條縫的蓋板，使得水池中的氣體可以從蓋板的孔或縫隙中自下而上流出，將煤堆積于蓋板之上；將冷卻至接近環境溫度的鍋爐煙氣用送風機通過管道送入浸沒在水中的配氣排管，煙氣經過配氣排管上的小孔逸出到水池中，與水接觸后排出水面，再透過多孔（或條縫）蓋板進入煤堆的孔隙中，既可以使得煤堆始終處于貧氧和二氧化碳、水蒸汽、氧氣和氮氣等多組分吸附競爭的氣氛中，又可以通過煙氣的流動起到散熱的作用，進而達到抑制煤堆自燃的目的。水池中的水一方面可以輔助配氣排管改善水面上部氣體的壓力平衡，另外一方面可以在煙氣停止供應時（電站鍋爐因事故或檢修等原因停爐時），仍能夠向煤堆中提供高濕度的空氣，此時濕空氣中的水分與氧氣被煤吸附時形成吸附競爭，減少煤對氧氣的吸附量進而降低了吸附熱和低溫氧化速率，同時，通過煤堆孔隙流出的濕空氣也可以起到散熱的作用，從而達到抑制煤堆自燃的目的。此外，水池還可以用于雨季收集煤堆中的積水。

有益效果：根據本實用新型提出的裝置和方法，可以減少煤堆中煤對氧氣的吸附量、降低氧化反應速率、吸附熱和反應放熱，并可以通過孔隙中氣體的流動對煤堆進行散熱，從而達到抑制煤堆自燃的效果。

根據本項實用新型提出的方法所制造的裝置具有結構簡單、能耗低、操作方便、氣體來源充足等優點，極便于在燃煤發電廠中應用。

附圖說明

圖1是本實用新型的裝置結構示意圖；

圖2是本實用新型中采用的配氣排管結構示意圖。