CN105999584A - 利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，包括：通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场；判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度；根据判断结果，煤场监控系统发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对所述煤场释放烟气。与现有技术相比，本发明的方法充分利用了火力火电厂所产生的烟气，当烟气经过煤堆时，利用其低氧且富含二氧化碳的特点，可以抑制煤堆的自燃；同时，该烟气中的水分、细小粉尘也会被煤堆充分吸收，减少了将该种烟气直接排放至大气中对环境的污染，减少或降低了雾霾的产生，具有良好的经济价值和积极的社会收益。本发明同时公开了利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统。

Description

利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法及其系统

技术领域

本发明涉及火力发电技术领域，更具体地涉及一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法及其系统。

背景技术

在火力发电过程中，巨大的煤堆堆放在大气环境中会持续发生氧化反应，造成热量集聚并不断升温，从而可能导致煤堆自燃。一旦发生自燃，其规模大、发展快且难以治理。因此，为了防止煤场自燃，目前所采用的技术方案是：在媒体表面喷洒阻化剂凝胶。具体地，新型阻化剂凝胶是一种新型凝胶高分子材料，是C、H、O为主要组成部分的高分子聚合物，可通过喷洒、压住的形式输入到煤炭中，在煤炭表面形成柔韧、致密的连续性高分子微膜，这种高分子微膜具有优异的空气阻隔性能，从而可以阻止氧气与煤炭的接触，进而起到抑制煤炭的自燃。

然而，一方面，煤堆是会发生局部位移或松动的，这样必然使得在煤炭表面所形成的高分子微膜发生开裂，从而使得其空气阻隔性能下降。当因微膜开裂而形成了空气流通通道时，煤堆仍然会发生自燃。因此，现有的防止煤场自燃方案并不能有效持久，且在出现自燃后也无法进行有效地处理。

另一方面，在使用煤炭进行发电的过程中，会因煤的燃烧而产生大量的含有各种有害气体的烟雾，从而对环境造成严重的污染。同时，该种烟雾具有低氧低温、富含二氧化碳的特点，且还有少许一氧化碳、灰分及水分等。因此，有必要利用该种烟气来防止煤场的自燃。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法及其系统，以充分利用煤燃烧过程中所排出的锅炉烟气来防止煤场自燃，同时防止锅炉烟气对环境的污染。

为实现上述目的，本发明提供了一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，包括：

通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场；

判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度；

根据判断结果，煤场监控系统发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对所述煤场释放烟气。

与现有技术相比，本发明的方法先通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场和气体浓度场，再判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度，当达到时，则会通过煤场监控系统发出命令指示烟气管道系统和煤场管道布控系统对煤场释放烟气，其中该烟气是火力发电厂生产过程中因煤的燃烧而产生的，其具有低氧低温、富含二氧化碳的特点，且还有少许一氧化碳、灰分及水分等，因此可以利用该种烟气阻止煤场自燃。即，本发明的方法充分利用了火力火电厂所产生的烟气，当烟气经过煤堆时，利用其低氧且富含二氧化碳的特点，可以抑制煤堆的自燃；同时，该烟气中的水分、细小粉尘也会被煤堆充分吸收，减少了将该种烟气直接排放至大气中对环境的污染，减少或降低了雾霾的产生。综上，鉴于上述描述可知，该方法可以防止煤场自燃、减少有害气体排放、减少热量损失及减少雾霾的发生，具有良好的经济价值和积极的社会收益。

具体地，煤场管道布控系统包括多个与煤场监控系统相连的烟气管网。

较佳地，通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度及气体浓度之前还包括：

建立烟气管道系统、煤场管道布控系统及煤场监控系统之间的连接；

根据煤场的自燃特点和位置，将多个烟气管网分散地布置于煤场底部。

具体地，根据判断结果，煤场监控系统发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对煤场释放烟气具体包括：

当当前表面温度场的当前温度达到临界温度时，煤场监控系统发出启动指令至烟气管道系统；

烟气管道系统从烟囱前烟道引入烟气，并通过风机将烟气进行升压后输送至煤场管道布控系统；

通过烟气管网对煤场释放烟气。

具体地，通过烟气管网对煤场释放烟气具体包括：

根据煤场的当前表面温度场及气体浓度场，调整烟气管网的气量和区域。

较佳地，判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度之后还包括：

当当前表面温度场的当前温度达到临界温度时，发出预警信号。

相应地，本发明还提供了一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统，包括：

烟气管道系统，用于从烟囱前烟道引入烟气，并通过风机将烟气进行升压后向外输送；

煤场管道布控系统，与烟气管道系统连接，用于接收烟气管道系统输送的烟气并将烟气释放至煤场；以及

煤场监控系统，与烟气管道系统及煤场管道布控系统连接，用于监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场、判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度以及根据判断结果发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对煤场释放烟气。

具体地，煤场管道布控系统包括多个与煤场监控系统相连的烟气管网，且根据煤场的自燃特点和位置，多个烟气管网被分散地布置于煤场底部。

在本发明的一优选实施例中，煤场监控系统包括：

红外测温仪，用于实时测量煤场的煤炭表面温度并向外发送；

粉尘测量仪，用于实时测量煤场的粉尘浓度并向外发送；

气体检测仪，用于实时测量煤场的气体浓度并向外发送；

处理器，用于接收煤炭表面温度、粉尘浓度及气体浓度并对煤炭表面温度、粉尘浓度及气体浓度进行处理。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明的实施例。

附图说明

图1为本发明利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法的主流程图。

图2为本发明利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法一实施例的流程图。

图3为本发明利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统的结构框图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1，本发明利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法主要包括：

S101，通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场；

S102，判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度；

S103，根据判断结果，煤场监控系统发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对所述煤场释放烟气。

需要说明的是，本发明的方法是通过烟气管道系统、煤场管道布控系统及煤场监控系统所实现的。其中，煤场管道布控系统包括多个与煤场监控系统相连的烟气管网。

具体地，再请参考图2，在本发明利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法的一实施例中，其包括：

S201，建立烟气管道系统、煤场管道布控系统及煤场监控系统之间的连接。

S202，根据煤场的自燃特点和位置，将多个烟气管网分散地布置于煤场底部。具体地，煤场管道布控系统包括多个烟气管网，根据煤场自燃的特点和位置，在煤场底部合理地布置烟气管网，以实现分区控制。

S203，通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场。

S204，判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度。

S205，当当前表面温度场的当前温度达到临界温度时，煤场监控系统发出启动指令至烟气管道系统，并发出预警信号。具体地，当煤场当前表面温度未达到临界温度时，即处于临界温度以下时，无需抑烟控制，此时不需要通过烟气管道系统和煤场管道布控系统对煤堆释放烟气。当煤场当前表面温度达到临界温度时，煤场监控系统发出启动指令至烟气管道系统。

S206，烟气管道系统从烟囱前烟道引入烟气，并通过风机将烟气进行升压后输送至煤场管道布控系统。具体地，接到启动指令后，烟气管道系统从烟囱前引入烟气(有GGH的，则在GGH净烟气前)，经风机升压后输送至煤场管道布控系统的各个烟气管网中。

S207，通过烟气管网对煤场释放烟气。具体地，煤场监控系统根据煤场的当前表面温度场及气体浓度场，调整烟气管网的气量和区域，从而达到较好的防止煤堆自燃的效果。

与现有技术相比，本发明的方法先通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场和气体浓度场，再判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度，当达到时，则会通过煤场监控系统发出命令指示烟气管道系统和煤场管道布控系统对煤场释放烟气，其中该烟气是火力发电厂生产过程中因煤的燃烧而产生的，其具有低氧低温、富含二氧化碳的特点，且还有少许一氧化碳、灰分及水分等，因此可以利用该种烟气阻止煤场自燃。即，本发明的方法充分利用了火力火电厂所产生的烟气，当烟气经过煤堆时，利用其低氧且富含二氧化碳的特点，可以抑制煤堆的自燃；同时，该烟气中的水分、细小粉尘也会被煤堆充分吸收，减少了将该种烟气直接排放至大气中对环境的污染，减少或降低了雾霾的产生。综上，鉴于上述描述可知，该方法可以防止煤场自燃、减少有害气体排放、减少热量损失及减少雾霾的发生，具有良好的经济价值和积极的社会收益。

相应地，请参考图3，本发明还提供了一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统，其包括：

烟气管道系统100，用于从烟囱前烟道引入烟气，并通过风机将烟气进行升压后向外输送；需要说明的是，烟气管道系统用于从烟囱前烟道引入烟气，有GGH的，则在GGH净烟气前引入；

煤场管道布控系统200，与烟气管道系统100连接，用于接收烟气管道系统输送的烟气并将烟气释放至煤场；以及

煤场监控系统300，与烟气管道系统200及煤场管道布控系统300连接，用于监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场、判断当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度以及根据判断结果发出指令以指示烟气管道系统100及煤场管道布控系统200对煤场释放烟气。

具体地，煤场管道布控系统200包括多个与煤场监控系统相连的烟气管网，且根据煤场的自燃特点和位置，多个烟气管网被分散地布置于煤场底部，以实现分区控制。

具体地，煤场监控系统300包括：

红外测温仪，用于实时测量煤场的煤炭表面温度并向外发送；

粉尘测量仪，用于实时测量煤场的粉尘浓度并向外发送；

气体检测仪，用于实时测量煤场的气体浓度并向外发送；

处理器，用于接收煤炭表面温度、粉尘浓度及气体浓度并对煤炭表面温度、粉尘浓度及气体浓度进行处理。

为了更好地理解该系统，现对处理器的功能做如下说明：

(1)显示功能，可显示全程分区图及其温度分布曲线；可显示系统监测曲线、系统参数；可显示重点监测点(对煤场任意监测点可精确定位，其定位精度为米级)的温度随时间变化的曲线；

(2)报警功能，具有定温报警(设定最大温度/最低温度值)、温升过快报警、装置异常等报警功能；

(3)查询功能，可以查询煤场任一区域或任一点历史数据并显示历史温度曲线，可以在系统上直接查询设计信息等；

(4)报表功能，提供强大的数据库保存功能，可以根据用户需要定制年报表、月报表、日报表等；用户也可定制各种表格：实时数据表、历史数据及统计报表、报警一览表等。

从以上描述可以看出，本发明的利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统，利用煤场监控系统的红外测温仪和气体测量仪通过煤场煤炭表面温度场及气体浓度场，以获得煤炭当前表面温度，并判断该温度是否超过临界温度，未超过时，该系统不做任何处理，当超过时，则发出预警信号，并启动烟气管道系统100和煤场管道布控系统200对煤场释放烟气，且在释放烟气的过程中，还会根据煤场的当前表面温度场及气体浓度场实时调整和控制烟气量及其区域。通过该系统，防止了煤场自燃、减少了有害气体排放、减少了热量损失及减了少雾霾的发生，具有良好的经济价值和积极的社会收益，且在煤场煤堆发生自燃之前，提前发现了其自燃的倾向性，并通过发出预警信号及时有效地提醒了工作人员。

以上结合最佳实施例对本发明进行了描述，但本发明并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本发明的本质进行的修改、等效组合。

Claims (9)

1.一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，其特征在于，包括：

通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场；

判断所述当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度；

根据判断结果，所述煤场监控系统发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对所述煤场释放烟气。

2.如权利要求1所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，其特征在于，所述煤场管道布控系统包括多个与所述煤场监控系统相连的烟气管网。

3.如权利要求2所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，其特征在于，通过煤场监控系统监控煤场的当前表面温度及气体浓度之前还包括：

建立所述烟气管道系统、煤场管道布控系统及煤场监控系统之间的连接；

根据所述煤场的自燃特点和位置，将多个所述烟气管网分散地布置于煤场底部。

4.如权利要求3所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，其特征在于，根据判断结果，所述煤场监控系统发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对所述煤场释放烟气具体包括：

当所述当前表面温度场的当前温度达到临界温度时，所述煤场监控系统发出启动指令至所述烟气管道系统；

所述烟气管道系统从烟囱前烟道引入烟气，并通过风机将所述烟气进行升压后输送至所述煤场管道布控系统；

通过所述烟气管网对所述煤场释放烟气。

5.如权利要求4所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，其特征在于，通过所述烟气管网对所述煤场释放烟气具体包括：

根据所述煤场的当前表面温度场及气体浓度场，调整所述烟气管网的气量和区域。

6.如权利要求1所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的方法，其特征在于，判断所述当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度之后还包括：

当所述当前表面温度场的当前温度达到临界温度时，发出预警信号。

7.一种利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统，其特征在于，包括：

烟气管道系统，用于从烟囱前烟道引入烟气，并通过风机将所述烟气进行升压后向外输送；

煤场管道布控系统，与所述烟气管道系统连接，用于接收所述烟气管道系统输送的烟气并将所述烟气释放至煤场；以及

煤场监控系统，与所述烟气管道系统及煤场管道布控系统连接，用于监控煤场的当前表面温度场及气体浓度场、判断所述当前表面温度场的当前温度是否达到临界温度以及根据判断结果发出指令以指示烟气管道系统及煤场管道布控系统对所述煤场释放烟气。

8.如权利要求7所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统，其特征在于，所述煤场管道布控系统包括多个与所述煤场监控系统相连的烟气管网，且根据所述煤场的自燃特点和位置，多个所述烟气管网被分散地布置于煤场底部。

9.如权利要求8所述的利用锅炉烟气防止煤场自燃的系统，其特征在于，所述煤场监控系统包括：

红外测温仪，用于实时测量煤场的煤炭表面温度并向外发送；

粉尘测量仪，用于实时测量煤场的粉尘浓度并向外发送；

气体检测仪，用于实时测量煤场的气体浓度并向外发送；

处理器，用于接收所述煤炭表面温度、粉尘浓度及气体浓度并对所述煤炭表面温度、粉尘浓度及气体浓度进行处理。