国内首座大型储煤球仓防爆、防自燃探析

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1、国内首座大型储煤球仓防爆、防自燃探析　　摘要：清苑电厂大型储煤球仓，目前在国内尚属首例，目前国内没有运行业绩，国外也没有在储煤球仓中采用这种上部落煤、下部由叶轮给料机取料的方式，防爆、防自燃成为安全运行的一大难题，本文从球仓设计、运行监控和措施以及出现的事故分析方面对球仓的防爆、防自燃进行了一点研究。关键词：程控安全监测；防爆运行措施；存在的问题1清苑热电项目储煤球仓总体情况简介薄壳式球形仓结构以其结构受力特性好、占地面积小、外形美观环保、施工工期短（6-8个月）施工过程在壳体内部进行，一旦薄膜充气完成，内部施工不受外部气候的影响等特点，在煤炭、水泥、飞灰、石灰石、肥料、矿石

2、、粮食等各种散状物料的储料设施和一些民用设施（场馆、办公楼、别墅等）中得到了广泛应用。在欧美已有近30年的历史，技术成熟，球形仓技术欧洲主要以PirsSA为主，美国主要以DomeTechnology为主。球形贮煤仓，在国外燃煤发电厂的贮煤设施中得到了应用，清苑电厂大型球仓在国内尚属首例。9清苑热电项目本期共建设两座直径为65m、高度为40.5m的储煤球仓，总贮煤量约为12万吨，可供本期2×300MW级机组燃用约19.4天，满足规划容量（4×300MW）机组9.7天的耗煤量。储煤球仓的上煤路径为：翻车机—翻车机煤斗—皮带给煤机—1号B皮带机—2、3号皮带机—1、2号球仓。储煤球

3、仓环基下设置5条狭缝式煤沟及5条皮带机，每条煤沟使用一台叶轮拨煤机作为给煤设备。设备在旋转的同时沿煤槽的取煤平台纵向行走，将煤拨入带式输送机。采用变频调速对拨煤机的取料能力进行调节，系统灵活，可靠性高。启动相应的皮带机后，可开启2台叶轮拨煤机分别在1号、2号球仓范围内的地下廊道内行走给煤，实现2个仓储煤的均匀掺配。由于国内尚无没有运行业绩，尽管从结构设计中仓底均设计有角度，无存煤死角，但由于密闭环境，储煤天数较长，还是有可能发生自燃，所以防爆防自燃成为困扰球仓安全运行的一大难题。2球形煤仓由于具有自燃及爆炸的风险，因此配备了安全监测报警及防爆设施2.1设置了完善的计算机监测及

4、连锁控制系统在输煤集控室配置一套计算机测控系统，计算机测控系统配备了最新工控组态软件，具有逼真画面显示，人机对话、报警记录、报警记录、事故追忆查询、打印报表以及数据曲线等功能。（1）球仓安全监测系统设置9烟气监测系统：球仓配置一定数量的可燃气体CO/CH4传感器，烟雾监测传感器。安装在储仓顶部和接近煤堆的球仓壁上，其中可燃气体和CO显示范围为0-100，表示该气体在空气中所占百分比。显示超过25有一个高报警、超过40有一个高高报警，高高报警发出后，惰化充气自动开启，向球仓内充气。画面下侧为烟雾报警报警。当烟雾报警显示“打开”时说明筒仓中有烟雾，惰化充气自动开启，筒仓上煤时粉尘

5、易诱发报警，应做出相应处理。（2）连续料位检测系统：料位监测装置。安装超声波料位计、超高料位限位开关，一定数量的射频导纳高料位探头，并与进料带式输送机系统连锁，当球仓内物料到达超高料位时，进料系统停止继续进料。球仓激光料位装置采用国外（加拿大）先进的测量仪器，能够实时配备测量整个球仓各点的料位并通过计算机程序计算出仓内燃煤的存量，具有盘点煤量的功能。球仓内储煤的形状可以通过球仓顶部的激光三维测距扫描系统得到。激光扫描系统每隔2小时扫描一次，软件通过三维立体画面，立体呈现煤的储存状况。同时系统给出煤的平均高度，并估算出煤的体积和吨数。（3）球仓内配置测温监测系统：9分别在煤仓底

6、部、煤堆中部和表面设置远红外温度传感器，监测球仓中存煤的温度变化；正确反映球仓内的煤体表面温度和可能的自燃、易燃点。报警参数的范围可调整。当温度表显示两筒仓中温度超过60度时，惰化充气自动开启，向球仓内充气。2.2防爆门的配置泄爆方式：重力翻板式。防爆门的总有效泄压面积应达到25m2，泄压率95%，连接处具有≤90℃的限位，当压力达到一定的值时，泄压门自动开启，并在泄爆后能自动闭合。2.3储仓的消防设施和通风除尘装置设置消防水炮。通过安全监测系统检测到局部温度过高或发生自燃的火警区域，调整角度进行喷水灭火。设置泡沫灭火装置。对局部自燃区域喷射泡沫灭火剂。另外，在仓顶转运站设置

7、通风换气装置和除尘器；2.4设置置换惰化设施设置制氮系统，氮气惰化保护系统对球形仓进行锁气和充氮气，以尽最大可能预防爆燃事故的发生和扩大。当储煤超过72小时或温度超过60度或CH4和CO超过40或有烟雾报警时10分钟后打开球仓底层氮气电磁阀，10分钟后打开球仓上层电磁阀，当所有报警都消除后关电动阀40秒及关闭所有电磁阀。3制定完善的防自燃、防爆运行措施93.1来煤煤质的控制煤的自燃难易程度同煤的挥发分高低有很大的关联性，挥发分越高煤越容易自燃。从运行经验来看，短期储存（时间少于1个月）的无烟煤、贫瘦煤很