煤粉仓煤磨机布袋除尘的爆炸及检测分析方法

针对大多数新型干法线安全生产而言，目前最普遍的棘手问题就是煤粉在制备、使用及存储上如何避免燃烧和爆炸。而多数厂家把燃烧和爆炸的原因分析、监测预防措施仅仅聚焦于单一的一氧化碳（CO）气体上，的确是失之偏颇的。更有甚者，把煤粉仓内的可燃气体（如CO、瓦斯）爆炸与煤尘爆炸混为一谈，而事实上，CO和瓦斯的爆炸与煤尘爆炸是两个完全不同的概念，但又是紧密联系。

而煤尘爆炸是由于其含有并释放出的可燃性挥发份聚集于尘粒的周围，在一定温度下放出大量的可燃性气体，在点火能的作用下发生爆炸。煤尘的爆炸性由其所含可燃性挥发份的大小决定，如无烟煤不含可燃性挥发份，就没有爆炸性，不会发生爆炸。

煤尘爆炸也必须同时具备以下三个条件，一是煤尘本身具有爆炸性(当挥发份＞14%时,煤尘已经100%具有爆炸性了);二是煤尘在空气中呈悬浮状态,并达到一定的浓度(爆炸上下极限范围内);三是有引爆的高温热源(温度一般为700-800°C,温度愈高愈容易引起爆炸)。

煤粉中之所以存在一定数量的以甲烷为主的烃类气体———瓦斯,这与煤的结构状态密切相关。煤是一种复杂的孔隙介质,有着十分发达的、各种不同直径的孔隙和裂隙,形成了巨大的自由空间和孔隙表面。因此,煤在形成过程中产生的瓦斯就能以游离和吸附两种状态存在于这些孔隙和裂隙中。而煤粉在制备使用过程中重点要防范的,就是这种被称为吸附在煤的微孔表面和煤的微粒内部的吸附瓦斯。

煤粉仓的爆炸,就宏观来说,主要是指一氧化碳与氧气发生剧烈的氧化反应;就微观而言,却是由煤粉中存在的多种“活性气体”共同参与的热—链式化学反应。目前国内多数生产线在设计上,对煤粉仓内的监测对象主要是CO,这是因为该项成分便于检测且能反映供氧不足。但我们不能就此妄下结论说:控制了CO浓度指标就不会发生爆炸!

因为大量的实验表明,煤粉仓内存在的多种“活性气体”,如H2、CH4和芳香烃等易燃气体,其易爆性和释放能量明显高于CO。同时,含有CO、瓦斯和空气等混合气体的爆炸界限会因其它可燃气体的混入、煤尘的混入、高温等多种因素的变化而变化。尤其是烟煤煤尘的混入,当温度达300-400℃时就能从煤尘内挥发出可燃性气体,从而使CO和瓦斯等混合气体的爆炸下限降低,爆炸的危险性增加。