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1、浅谈煤场煤自燃的成因和危害及其对策科技情报开发与经济SCI/TECHINFORMATIONDEVE1OPMENT&ECONOMY2004年第14卷第3期文章编号：1005—6033（2004）03—0180—02收稿日期:2003—11—21浅谈煤场煤自燃的成因和危害及其对策张智聪摘要:煤场作为煤气炉（或锅炉房）连续稳定生产的原料库，必须贮存一定数量的煤,由于煤的内在的木质原因和外在的客观条件，煤自燃的现象十分普遍•描述了煤场煤自燃的特点，成因及其危害,阐明了煤自燃的机理并提出了相应的防范措
2、施.关键词:煤场;煤自燃;原因分析;防范措施中图分类号:TQ534文献标识码:A太钢峨口铁矿根据牛产和牛活（煤气炉和锅炉）的需要，每年要消耗7万t〜8万t块煤和粉煤，由于距煤矿较远，每年都要长期贮存大量的煤，煤的自燃已成为一个非常棘手的问题.近来，他们针对性地采取了一些措施.收到了良好的效果.本文拟就煤自燃的原因及防范措施作一些粗浅探讨，以期抛砖引玉,与国内同行们共勉.1煤自燃的危害煤场作为煤气炉（或锅炉房）连续稳定生产的原料库,必须贮存一定数量的煤，当来煤中断以后能够保证生产在一定时间内正常进行•
3、煤场的容量应根据距煤源的远近，供应的均衡性及运输条件而定，当然，在考虑尽量少占地的同吋还应有足够的通道面积,一-般应保证一次最大进料能全部贮存•通常按保有20d〜30d的贮煤量设计专用集中煤场•特别是当煤源距离较远时更应注意贮有足够的煤量.煤自燃是普遍现象，国内外文献中均有报道•当煤自燃时，不仅造成宝贵的能源浪费和损失,同时还释放出大量的CO,H:S,SO2,NO等有害气体，严重污染周围环境，危害人体健康，在特定的气象条件，处于不利的风向和风速吋,还会造成火灾，这在煤气站其潜在危险性就更大，因为它很
4、有可能引发和波及煤气爆炸的恶性事故，以至于危及人们的牛命安全或造成设备厂房和财产不应有的重大损失.2煤自燃的原因煤自燃的原因可分为两个方面:即内在的本质原因和外在的客观条件.⑴内在的木质原因•众所周知,煤质主要由碳，氢，氧，氮，硫冰分和灰分等组成•其中碳，氢,硫属可燃成分，氧是助燃剂，而碳，氢,硫成分当具有足以引起较剧烈氧化的温度或火种条件时便产生燃烧的化学反直(特别是含氧和挥发分高的煤)，已为大家所熟知.(2)外在的客观条件.煤场煤块堆中的空隙和孔道充满着燃烧所需的空气，煤在空气中，即使在常温下也
5、能吸收空气中的氧并与其化合，使煤的外表，重量，成分和发热量等发生变化，如将煤放置于空气中1年，则其发热量会降低5%-10%.这种在空气中逐渐发生质变的现象称为风化.在风化过程屮，由于碳与氧结合的关系.能放出CO2,CO和热量，如果热量不能散失，则氧化反应激烈进行，当升到一定温度后•达到燃点便开始燃烧,这种现象称为自燃.煤质中含有硫分是加剧煤在空气中自燃的乂一重要条件，它对煤的自燃起着相当重要的作用，煤中的硫多以黄铁矿的形式存在.黄铁矿氧化,是引发自燃的诱因：4FeS2+llo2—2Fe2O,+8So
6、2+3412kJ(l)如供氧不足，则释放出硫磺：4FeS2+3O2…',2F~O3+8sT+917kJ(2)如有水分参与反应,述会产生硫酸，从而加剧黄铁矿的氧化作用：2FeS2+2H20+70:——2FeSO4+2H2SO*+1.097kJ2S0汁0:一・.2SO〜+189.2kJSO3+H20—~H2SO.+79・5kJ180⑶⑷(5)上述反应都是放热反应，在达到燃点时就会燃烧•通常，堆积煤块的自燃都是在空气供给不足即不完全燃烧的缓慢条件下进行的，以至常年累月，经久不灭•而不完全燃烧的结果除产生和
7、释放SO:,CO:外,还产生大量CO,HzS等有害气体,从而造成大气环境的污染.煤场煤的自燃，在雨季还伴有爆炸的危险性，尽管爆炸的几率较小，但一旦发生爆炸,后果不堪设想，据称国内已有煤场爆炸的实例•这是因为降雨时大量水喷洒到燃烧的煤炭上，并渗入煤堆内温度高达890°C-iooo°c的煤炭上，导致水变成蒸汽并与赤热的炭发生化学反应，生成Hz和co.H2O+C(赤热)一H2+CO+118744kJ(6)标准状态下，上述化学反应中1kg水能产生1.2fnH:和1.24mCO.—旦燃烧得以剧烈进行，瞬间产生
8、的大量H:和CO促使生成的混合气体的体积迅即膨胀，并伴随着高温，气体温度愈高体积愈大，相应压力也愈大，这压力随火焰以极高的速度向四周扩散而形成爆炸，由于煤场煤堆煤块间的空隙和孔道窄小•大量气体来不及释放•更能导致气体压力的迅猛增高而加剧爆炸的烈度•此外，随着H:和CO剧增，使其在空气中的浓度增高，通常H:的爆炸下限是4%,上限是742%,CO的爆炸下限是125%上限是742%,H:和CO在空气中的浓度达上下限范围时就可能发生燃烧爆炸，且温度高时爆炸下限还会有所降低•因
