[发明专利]一种采用有机复合阻燃剂防止煤堆自燃的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种防止煤堆自燃的方法，具体涉及一种采用有机复合阻燃剂防止煤堆自燃的方法。

背景技术

近年来，我国燃煤电厂燃用低阶煤的量呈快速增加的趋势。这些高挥发分原煤的大量使用，导致电厂煤堆自燃问题常见而突出。自燃不仅造成煤炭热值下降，并且自燃使煤炭灰分增加，碳和氢含量降低，抗破碎强度下降，煤自燃不仅会给电厂造成巨大的经济损失，而且也严重污染着周围的环境。因此防止煤炭自燃成为电厂必须解决的问题。

煤炭自燃是指处于特定环境条件下的煤吸附氧、氧化自热、热量集聚自燃而形成的一种复杂的物理化学变化过程。煤与氧的接触反应导致表观活性增强，着火点温度降低。煤的自燃过程是煤的氧化和空气对流换热的综合过程。如果煤氧化产生的热量大于其对流散失到环境的热量，将导致煤堆温度的升高，加快煤的氧化反应，放出更多的热量，引起煤的自燃。因此，通过阻燃剂控制由煤堆边界进入煤体内部的氧量，将煤堆与环境中的空气隔离，减弱其内部的氧化反应，使得引起煤堆发生自燃现象的低温氧化反应不能持续进行，从而煤堆的温升速率减慢，达到延迟自然着火的目的。

目前，煤堆隔氧阻燃方法主要有胺盐类阻化剂、高聚物乳液阻化剂、水灰浆覆盖法、煤粉覆盖法等等。胺盐类阻化剂会释放刺激性气体和惰性气体，不利于煤管人员安全以及会带来环保方面问题；使用高聚物乳液阻化剂必须慎重考虑其高温抗氧化性能，它在低温下可以形成固相膜层并具有隔氧作用，但在高温下高聚物氧化放热，不仅失去作用，而且加速了煤的自燃，且这种阻化剂成本稍贵，遇到雨季雨水冲刷，壳层也易破裂，影响阻燃效果；水灰浆覆盖法有一定的经济性，但在煤堆用于炉膛燃烧时由于水灰浆的不可燃性，降低了燃料的燃烧热值；煤粉覆盖法由于煤粉有一定的孔隙率，存在隔绝空气效果相对较差，使用煤粉用量较大，工作强度较高等问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是提供一种采用有机复合阻燃剂防止煤堆自燃的方法，本发明的方法安全、环保，可用于高温和风雨天气条件下阻燃，阻燃剂组成材料绝大部分为锅炉燃料，不对锅炉运行工况产生不良影响，且成本低廉方便施工适于推广。

解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种有机复合阻燃剂防止煤堆自燃的方法，其特征是：所述的阻燃剂的组份和重量配比为：煤粉87.5—91.5原油5--7.5电厂锅炉炉渣2-3；

所述的方法包括以下步骤：

将所述有机复合阻燃剂原料在常温常压下混合搅拌形成均匀的浆体，然后在煤堆上铺盖，铺盖的厚度为5-10mm。

所述的原油在50℃条件下的运动粘度小于1863.0mm²/s；在20℃条件下的密度小于990.3kg/m³；所述的煤粉为粒度小于3mm的烟煤。

本发明适用于煤堆高度低于4米以下的小型煤堆人工铺盖。

本发明开发一种以煤为主原料辅以少量原油混合形成阻燃剂，通过煤堆表面覆盖将煤堆与环境空气隔离，以减弱其内部的氧化反应，达到延迟自燃着火的目的。一方面，煤本身高分子官能团能与原油高分子官能团可发生色散力、偶极作用、π-π相互作用及氢键等相互作用；煤粒微孔具有毛细管作用，能够吸收原油，有利于增强与原油的结合能力，而原油能屏蔽煤粉表面电荷，消除煤粉间的排斥力，煤油混合可形成较硬外壳阻止氧气进入煤堆，从而延缓或停止煤堆的低温氧化反应；另一方面，阻燃剂与煤粉的导热系数相近，能散发煤堆内部热量，降低煤堆内部温度，两方面作用可使煤堆延缓自燃。

本发明优点和积极效果是：

(1)在煤堆涂盖阻燃剂5-10mm，成壳后，能保证煤堆140天不自燃；

(2)与未覆盖煤堆相比，阻燃剂能明显降低煤堆内部温度，最高达30℃；

(3)阻燃剂由于在煤堆表面形成较硬外壳，还能防止煤堆风损雨损，减少储煤损失以及防止环境污染；

(4)电厂锅炉炉渣是一种以硅铝氧化物为主的非晶形中空球体，比表面积大，既能增强阻燃剂强度，又能明显改善阻燃剂研磨性能。

(5)本配方所选原油能使组分原料在常温下配制，降低了施工难度。

(6)阻燃剂组成材料为锅炉燃料或其燃烧产物，成本较低，不对锅炉运行工况产生不良影响，适用于煤堆高度低于4米以下的小型煤堆人工铺盖。

具体实施方式

本发明的采用有机复合型阻燃剂防止煤堆自燃的方法实施例一，包括以下步骤：