[实用新型]抑制露天煤堆自燃的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种抑制露天煤堆自燃的装置。

背景技术

在大型燃煤电厂中，为保证正常生产，必须储备十几万吨至数十万吨的煤炭，储存期可长达数月，且一般只能露天堆放。由于缓慢氧化产生的热量积聚导致温度逐步升高，这些露天煤堆常常发生自燃现象，其中高挥发分原煤的自燃问题尤其严重。分析和统计数据表明，挥发分大于35%的气煤和长焰煤储存6个月后，其热量损失平均为4.9%，而挥发分小于17%的贫煤储存6个月后，其热量损失平均为2.0%，煤堆的自燃不仅造成了巨大的经济损失，也严重污染了周围的环境。

从宏观层面，煤堆自燃除了取决于煤本身的物理和化学性质外，还要受到散热条件和孔隙中氧气浓度控制。而在微观层面，煤的自燃与煤对氧气的吸附和低温氧化过程密切相关。如果吸附热和低温氧化反应的放热不能被及时散出，则会导致煤堆的温度逐渐升高，进而导致氧化反应加快而产生更多的热量和更大的温升，最终使得煤堆发生剧烈的自燃。因此，控制煤堆孔隙中的氧气浓度和散热条件是抑制煤堆自燃的主要途径。

已经有多种抑制煤堆自燃的技术被应用到现场，例如在煤堆表面用覆盖剂并压实来减少空气渗透并提高表观热容量和表观热导率来抑制温升速率。但该方案和方法所需要的装置具有结构较复杂、能耗较高、操作不够方便，不便于在燃煤发电厂中应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种通过控制煤-氧接触的抑制露天煤堆自燃的装置，本实用新型可有效控制煤-氧接触抑制露天煤堆自燃，且具有结构简单、能耗低、操作方便、气体来源充足等优点，极便于在燃煤发电厂中应用。

解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下：

一种抑制露天煤堆自燃的装置，其特征是：包括一充水但未充满的水池，所述的水池上覆盖有多孔或条缝盖板，水池设置在露天煤堆之下，所述水池水中设有通过送风管外接送风机配气排管。

所述的盖板由水池的边缘和若干个立于池中的支座支撑，所述的水池中安装有液位计、水池的一侧安装与自来水或其它水源的相连接的补水管、底部安装与排水泵相连接的装有过滤器的排水管。

所述的配气排管上开孔孔径为1-3mm，孔间距为3-5mm。

采用上述装置抑制露天煤堆自燃的方法，其特征是：包括以下步骤：

S1将煤堆积于所述的水池的盖板之上；

S2打开补水阀11，观察液位计8的指示数据，当液位达到水深度为0.5-0.8m且配气排管6浸没深度为0.2-0.3m时，关闭补水阀门11；

S3启动风机3的电源开关，将冷却到接近环境温度的锅炉烟气或空气通过送风管4送入浸没在水池5中的配气排管6，烟气的氧气浓度小于5%，烟气在煤堆孔隙中的表观速度为0.05-0.0.10cm/s，对于占地面积为100000平方米的煤堆，气体流量为18000-36000Nm³/h；

S4当水池5中的水位超过设定值时，启动排水泵10的电源开关，将水池中多余的水通过排水管9抽出。

本实用新型原理：在一个非满液的水池之上采用多孔或具有条缝的盖板，使得水池中的气体可以从盖板的孔或缝隙中自下而上流出，将煤堆积于盖板之上；将冷却至接近环境温度的锅炉烟气用送风机通过管道送入浸没在水中的配气排管，烟气经过配气排管上的小孔逸出到水池中，与水接触后排出水面，再透过多孔（或条缝）盖板进入煤堆的孔隙中，既可以使得煤堆始终处于贫氧和二氧化碳、水蒸汽、氧气和氮气等多组分吸附竞争的气氛中，又可以通过烟气的流动起到散热的作用，进而达到抑制煤堆自燃的目的。水池中的水一方面可以辅助配气排管改善水面上部气体的压力平衡，另外一方面可以在烟气停止供应时（电站锅炉因事故或检修等原因停炉时），仍能够向煤堆中提供高湿度的空气，此时湿空气中的水分与氧气被煤吸附时形成吸附竞争，减少煤对氧气的吸附量进而降低了吸附热和低温氧化速率，同时，通过煤堆孔隙流出的湿空气也可以起到散热的作用，从而达到抑制煤堆自燃的目的。此外，水池还可以用于雨季收集煤堆中的积水。

有益效果：根据本实用新型提出的装置和方法，可以减少煤堆中煤对氧气的吸附量、降低氧化反应速率、吸附热和反应放热，并可以通过孔隙中气体的流动对煤堆进行散热，从而达到抑制煤堆自燃的效果。

根据本项实用新型提出的方法所制造的装置具有结构简单、能耗低、操作方便、气体来源充足等优点，极便于在燃煤发电厂中应用。

附图说明

图1是本实用新型的装置结构示意图；

图2是本实用新型中采用的配气排管结构示意图。