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科普日专题|煤炭为什么很难长期储存?

2023-12-07 52 分享


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煤炭资源在我国能源结构中具有重要地位,但煤炭在长期的堆积过程中,会慢慢的产生氧化反应而发热,这样就导致煤的温度逐渐升高,并自燃。这不仅造成一定经济损失,而且也容易引起火灾。如何有效的防止火灾发生、保证贮煤安全,对企业安全生产和经济运营至关重要。煤体自燃发生机率的大小受水份、空气中氧气及散热条件的直接影响。以下几方面影响煤体自燃的因素:

水份对自燃的影响。在一定程度上,煤堆中一定量的水份对煤的自燃起到催化作用。当煤中水份处于引起自燃的临界范围内时,它可以促使煤各种放热反应的进行。如硫份的酸化等会产生大量的热量,产生的热量又加快了氧化反应过程,加剧了煤的自燃。但有研究表明,当煤中水份超过12%时,由于水份的大量蒸发移走了热量,自燃趋势反而下降。潮湿空气中的水份大,会使煤对氧的吸附能力增强,对煤体的自燃也起到一定的促进作用。


煤的挥发份对自燃的影响。煤中挥发份的主要成分是低分子烃类,如甲烷、乙烯、丙烯、—氧化碳、二氧化碳、硫化氢等。煤的挥发份大大地降低了煤体自燃的祸源温度。根据观察和统计表明,挥发分较高的煤,即使是同样条件下的露天存贮,发生自燃的机率也要比挥发分较低的煤大一倍。根据观察,高挥发分的煤种,当温度达50~60℃时,一、二日内便会发生自燃,较低挥发分的煤种,一般要到80℃以上,才会发生自燃现象。


煤的硫份对自燃的影响。煤中含有一定的硫份,硫在一定温度下化学性质会发生变化,生成氧化硫,氧化硫遇水生成稀硫酸,这一系列氧化反应过程为放热过程,从而提高了煤堆中的温度。因此,一般来说,含硫量高的煤更易发生自燃。


气候条件对自燃的影响。经验表明,每年的秋后10~12月份是煤自燃的多发季节。这主要是煤堆在夏末秋初受到雨水和热带风暴伴随的大量降水的影响,煤层被雨水渗透。大量雨水在底部排出时,把煤中的灰分和末粉一起带走,煤层变得疏松,尤其在底部形成了许多空洞,这些空洞给热量的聚积提供了条件。秋后又是风高物燥的时节,大气密度比煤堆内空气密度大得多,所以渗入煤堆内的空气量增大,煤的氧化加剧。此时又经常刮东北风,更有利于煤堆的自燃。


空气中氧气对自燃的影响。在各种光、热、雨水等自然力的作用下,煤炭表面与大气中的氧气充分接触后,发生氧化分解与碎裂,并放出热量。同时,形成新的表面,新表面又再次氧化。如此反复循环,导致煤堆温度不断上升,逐渐达到自燃的温度。


对于需要长期存储的煤炭,应将煤堆在存煤过程中,通过对煤层的碾压,减少煤炭颗粒之间的空隙,提高煤炭堆积致密度,即可挤压出煤炭空隙空气,又可有效阻挡空气进入煤堆内部。


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