1、原煤儲運系統筒倉的防燃防爆典型設計摘要:筒倉作為原煤儲運系統的必備設施，貯煤過程中易發生自燃甚至引起爆炸，本文介紹了幾種典型的防燃防爆設計，對溫度、可燃氣體監測，惰化保護系統，安全泄爆裝置等設計進行了介紹和分析，并對它們的時間使用情況進行了討論。關鍵字:防燃防爆監測裝置煤化工、火力發電等行業的原煤儲運系統，主要包含卸煤、貯煤、輸送、處理幾個主要程序。對于卸煤、處理、輸送這幾個過程，通常情況下由于時間較短，不易發生自燃以及爆炸。貯煤過程由于原煤堆放時間長，過程中原煤內部氧化反應產生的熱量不易擴散，會導致貯煤自燃，自燃過程中產生的CO以及CH4等易燃易爆氣體，在達到一定濃度后會與02混合發生爆炸1

2、,2。筒倉占地面積小，運行方式簡單，系統調度靈活,兼有儲存、緩沖和混煤等多種功能，所以筒倉通常作為貯煤的一個必備設施，其防燃防爆顯得尤為重要。1防燃防爆系統的組成筒倉的防燃防爆，需要一個系統化的典型設計來預防和解決，包括以下幾點。根據原煤特性設置溫度、可燃氣體(包括CH4和CO等)、煙氣、粉塵濃度等檢測報警裝置。檢測報警信號應送入系統控制或DCS系統。筒倉的側壁設有惰化保護設施，既可以起到降溫的作用，又可以將原煤筒倉內的CO、CH4、O2置換掉。筒倉頂部蓋板應設置必要的安全泄爆裝置。筒倉頂部設置帶式除塵器，供筒倉卸煤時使用；電氣設備應采用防爆電器。2各典型設計分析2.1溫度、可燃氣體及粉塵濃度

3、監測筒倉爆炸必須同時具備兩個條件：點火源，筒倉聚積的粉塵或易燃易爆氣體達到一定濃度。筒倉內設測溫監測系統、煙氣監測系統、可燃氣體(CO/CH4)監測系統;根據筒倉的結構及運行方式，合理配置監測設施的位置及數量這些系統分別由就地檢測元件與數據采集箱、就地設備等組成，監測筒倉內的原煤的狀態，輸出數據，從點火源和氣體、粉塵濃度二個必備條件著手，預防自燃及爆炸。溫度監測系統配置筒倉應配置溫度傳感器，正確反映筒倉內的煤體溫度和可能的自燃、易燃點。筒倉內中下部由于煤堆積時間相對較長容易發生自燃故一般在筒倉中下部布置溫度傳感器，在筒倉外圓柱面側均布，信號接至安裝在就地控制箱內分散式智能數據采集網絡上。溫度傳

4、感器部位均設置平臺、護欄和上下工作通道，便于維護與檢修；溫度探頭的外殼由不銹鋼制成，并設計安裝附件以及預埋件，保證溫度傳感器插入筒倉后不被落煤砸壞或磨損。筒倉外圓柱面側設置的溫度傳感器一般只能測出靠近筒倉內壁處的原煤溫度，而對于煤層內部的溫度很難則需要應配置合適的煤層溫度監測裝置，并設置有溫度報警聯鎖。通常所用的煤層測溫裝置為多點鎧裝熱點偶測溫鋼纜采用增強型不銹鋼鎧裝熱電偶。安裝于筒倉頂板處，每套測溫電纜有多個測溫點，各點溫度測量互不干擾，外面用不銹鋼鋼帶纏繞，可彎折。外面繞有鍍鋅鋼絲繩，鋼絲繩非經常磨擦部位用瀝清填滿，起到防腐效果。在實際使用過程中，煤層測溫裝置的最大問題是筒倉內原煤卸料時沖

5、擊力大，造成裝置的使用壽命收到限制。煙氣監測系統、可燃氣體監測系統筒倉應配置煙霧探測器、CO傳感器、CH4傳感器，布置在筒倉頂部，伸入筒倉1m左右，信號接至安裝在就地控制箱內分散式智能數據采集網絡上。設置這兩級報警；一級報警25%LEL,表示已有一定濃度可燃性氣體，提醒操作員進行預警操作，就需要對筒倉里面的煤進行噴淋和優先使用；高限報警值：40%LEL,表示筒倉內可燃性氣體濃度已達到危險狀態，筒倉就面臨爆炸的危險，操作員必須馬上安排輸出筒倉內儲煤，以防發生重大事故。此類監測設施的限制在于監測點相對固定，而煤層在不斷變化，監測的結果往往不能真實反應煤層的實際情況。在筒倉頂部操作平臺上配備氧氣傳感

6、器，監測空氣中氧氣含量提醒操作人員撤離。2.2惰化保護設施惰化保護設施通常指的是，當筒倉內可燃氣體未發生爆炸的時候，將惰性氣體充入到筒倉內稀釋可燃性氣體，從而達到阻止筒倉爆炸的目的。常用的惰性氣體有：N2,CO2。惰化系統的充氮由管路來完成。當給煤倉充氮氣時，可以趕走煤倉中的大部分空氣。由于筒倉相對封閉，所以再次滲氮的概率較小。在倉底環式出煤口處，為防止空氣倒吸滲入，設有充氣環；在中下部為置換煤層中的氧氣設有充氣環，此處充氣點相對多一些；在中上部為隔絕氧氣也設有充氣環，此處充氣點相對少一些；在筒倉內部燃煤儲放時間較長的地方采用測溫充氣鋼纜向內部充氣。氮氣通過充氣頭進入煤倉內部，氣頭與煤直接接觸

7、。煤具有流動性，可能會堵塞充氣孔。根據調查，煤在從倉頂下落堆積的時候，是沿煤的靜安息角慢慢向下流動的，因此充氣頭的開孔方向，應該與來煤到達充氣頭時的速度方向垂直才能保證氣孔不被煤堵塞。由此確定充氣孔的開孔方向，并均勻分布在充氣頭上。氣頭連接處要添加密封件，防止漏氣。惰化系統工作壓力應為低壓，小于10kPa這樣才能保證不造成飛塵,產生二次爆炸，而其系統工作壓力如過高，并使過高的壓力直接充氣，不但沒有起到惰化作用，實際帶來新的爆炸隱患。根據國標火電廠煤和煤制粉防爆設計技術規程運行減壓后的工作壓力充氣。2.3安全泄爆裝置有粉塵爆炸危險的筒倉，其頂部蓋板應設置必要的泄壓設施，或設置防爆門。防爆門采用需

8、要動作靈敏可調，最大限度的降低設備的設計抗壓強度。當筒倉內的爆炸壓力達到啟爆值時，防爆門自動啟閉快速泄壓，使筒倉內的壓力迅速下降至正常。從而保證筒倉設備不受損壞，動作后會自動快速復位，有效的防止系統的二次爆燃。防爆門的個數和面積可根據火力發電廠煤和煤制粉系統防爆設計技術規程規定計算設計。2.4除塵器及防爆電器的使用在筒倉倉頂處，爆炸性煤塵混合物容易出現，而皮帶上有很多傳動部件(電動滾筒、傳動滾筒，托輥等),在運轉過程中容易摩擦生熱，產生點火源，而成為發生爆炸的導火索。所以筒倉頂部落煤點附近一般會設置有除塵器，一方面可以改善工作環境，另一方面避免爆炸性粉塵的產生。防爆電器是在存在有爆炸危險性氣體或粉塵的場所采用的一類電氣設備。正確選用合適的防爆電器，從而防止引起周圍爆炸性混合物爆炸。是保證安全生產、防止爆炸和火災發生的重要措施。3結語在以后的設計過程中，需要更多的實際使用情況優化筒倉防燃