煤粉为什么测量CO浓度?它的爆炸性与哪些因素有关?

煤粉很细,相对表面积很大,能吸附大量空气,随时都在进行着氧化。氧化放热使煤粉温度升高,氧化加强。如果散热条件不良,煤粉温度升高一定程度后,即可能自燃爆炸。
煤粉的爆炸性与许多因素有关,主要的有:
1、挥发分含量挥发分高,产生爆炸的可能性大,而对于vdar<10%的无烟煤,一般可不考虑其爆炸性。
2、煤粉细度煤粉越细,爆炸危险性越大。对于烟煤,当煤粉粒径大于100um时,几乎不会发生爆炸。
3、气粉混合物浓度危险浓度在(1.2—2.0)之间。在运行中,从便于煤粉输送及点燃考虑,一般还较难避开引起爆炸的浓度范围。
4、煤粉沉积制粉系统中的煤粉沉积,往往会因逐渐自燃而成为引爆的火源。
5、气粉混合物中的氧气浓度浓度高,爆炸危险性大。在燃用高的褐煤时,往往引入一部分炉烟作干燥剂,也是防止爆炸的措施之一。
6、气粉混合物流速流速低,煤粉有可能沉积;流速过高可能引起静电火花。所以气粉混合物流速过高、过低对防爆都不利。一般气粉混合物流速控制在16——30m/s之间。
7、气粉混合物温度温度高,爆炸危险性就大。因此,运行中应根据vdaf高低,严格控制磨煤机出口温度。
8、煤粉水分过于干燥的煤粉爆炸危险性大。煤粉水分要根据挥发分vdaf、煤粉贮存与输送的可靠性以及燃烧的经济性综合考虑确定。
煤粉着火原因分析?
煤粉燃烧是一个发光、发热的氧化反应,它是以碳为主的单质和化合物与氧气发生氧化反应的结果。通常情况下,根据引起燃烧原因的不同可分为自燃和火源引燃两种形式,后者又包括了前者的延续和发展。我们从燃烧必须的两个条件,即氧气和煤粉燃烧所需要达到的着火点,
制粉系统爆炸机理
燃烧是发热与发光的高速化学反应,是可燃元素与氧的化合过程。爆炸是一种特殊的燃烧过程,由于这一更急剧的化学反应所放出的热量加热生成的产物,而使压力上升比正常燃烧要快得多,所以爆炸是一种压力急剧上升的燃烧过程,它与正常燃烧的区别就是伴随着压力的上升。
1.1爆炸条件
对于可燃性粉尘,在空气中的浓度很低或很高时,一般是不会发生爆炸的。既然爆炸是一种特殊燃烧,那么爆炸过程中氧是的,因为只有充足的氧才有可能发生连续的燃烧。但是可燃粉尘要发生爆炸只有粉尘浓度和氧是不够的,还需要有足够的点燃能,只有这三个条件同时具备才有可能发生爆炸。这三个条件并不是孤立的,它们是互相联系的。
1.1.1可燃物浓度
对可燃性粉尘而言,它们的爆炸浓度都有一个上限浓度和下限浓度,即爆炸浓度范围。可燃物爆炸的浓度范围与很多因素有关,它一般不是定值,即与煤质、初温、初压等因素有关。这里可以把煤粉的爆炸当成可燃性粉尘的爆炸来进行研究,严格说来,它不仅只是粉尘的爆炸,确切地说是 可燃性混合物的爆炸。在煤的磨制过程中,煤中的高挥发性混合物(ch4、h2等)的析出(析出的多少,因煤质而异,vdaf愈高,析出的就愈高),同时制粉过程中有一定的温度,煤中的水分、碳和氧会发生一系列化学反应。
c+h2o=co↑+h2↑+热量
2c+o2=co↑+热量
煤粉中可燃性气体含量的多少,对煤粉的爆炸浓度影响很大。
温度越高,煤粉进行放热反应速度越快。由于煤具有一定的隔热性,热量的散发可能小于放热,这样温度升高,又进一步促进反应,有可能达到自燃的温度。
制粉系统中的氧来源于多方面,如干燥剂、还有系统的漏风,输送煤粉的一次或三次风均会有一定量的氧气。如果煤粉混合物中氧的含量不足,即使有很强的点燃能,且可燃质的浓度处于最加爆炸点,也不可能发生爆炸。
煤质对爆炸的影响
制粉系统的爆炸与煤质的关系很大,特别是煤的挥发分的高低对制粉系统的爆炸起着决定性的作用。煤的挥发分越高,制粉过程中可燃性气体析出的越多。煤质中vdaf含量不仅能改变煤粉的爆炸特性(改变爆炸压力和爆炸强度),而且能使煤粉粉尘的爆炸下限明显下降,爆炸的范围加宽,即越容易爆,同时它所需要的最地、最小点燃能下降。这些充分说明了烟煤、褐煤比贫煤、无烟煤易爆的原因。
煤中碳元素的着火点很高,而挥发分气体的着火点很低,即煤中的挥发分越高,着火也就越容 易,由于高挥发分的煤具有易燃的特性,所以它往往是引起爆炸的点火源。
煤中的水分与外界因素关系很大,所以一般不能准确地说多大的水分就易厂来看,对易爆煤,煤的水分大,流动的粘度就大,这就容易积煤或积粉。当然,积粉现象对于高挥发煤是产生爆炸的危险信号。
煤本身为多孔物质,不仅有隔热性,且分子内有不饱和键,这样释放热量不易排出,热量积聚
必然提高煤粉温度,正是由于温度的上升又加快了放热反应的进行,同时也加快了可燃性气体的析出,当温度达到足以点燃可燃挥发时,这样就形成了爆炸的点燃源。
我们知道对一于挥发分vdaf>19%的煤质,煤粉可形成易爆的气粉混合物,即制粉系统中有潜在的爆炸隐患,这就要求我们根据煤质特性,结合锅炉炉膛结构及电厂检修运行等因素,确定出科学的制粉系统,以达到磨煤机制粉系统与锅炉设计的匹配,保证机组的安全、经济运行。
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