CN115158906A - 平底仓防自燃系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种平底仓防自燃系统及方法，属于煤炭防自燃的技术领域，包括平底仓；筒壁的顶端设置旋转桁架；旋转桁架的下方设置有清仓机吊架；仓顶的网架上设置有密封板；密封板的中心设置有灌煤口；集风室设置在灌煤口的外侧；伸缩式落料管与灌煤口连接，连接处设置有密闭闸门；伸缩式除尘风管套设在伸缩式落料管外，顶端与集风室连接，底端与伸缩式落料管最下方的管节连接；伸缩式落料管和旋转桁架旋转连接，和清仓机吊架旋转连接，与清仓机上下联动；平底仓的外部设置有除尘器，除尘器与集风室连接；筒壁外设置有环状主管道，筒壁内设置有支管道；环状主管道连接惰性气体制备装置和支管道。本专利解决了平底仓内煤的自燃问题。

Description

平底仓防自燃系统及方法

技术领域

本发明属于煤炭防自燃的技术领域，尤其是涉及一种平底仓防自燃系统及方法。

背景技术

平底仓的特点是储量大，投资省、安全、环保，作用是调节用煤旺季和淡季煤炭储备，保证用煤企业的能源安全和正常生产，如果储煤时间很短平底仓就失去了其本身的价值。大直径平底仓系列三大关键设计是：清仓机的设计、防自燃系统的设计和防尘除尘系统的设计。只有完成了这三项设计平底仓才能够安全使用。

我国90％以上的煤矿产煤都具有自燃性倾向，煤在仓内储存时间达到自然发火期，当外因和内因符合自燃条件时就容易发生自燃现象，自燃现象严重危害了储煤企业的生产安全，是平底仓应用最大的障碍，所以平底仓的安全应用必须把防自燃系统做到万无一失。

试验证明煤发生自燃的三个基本条件是：

⑴煤炭本身具有自燃倾向性；

⑵有充足的氧气；

⑶热量易于集聚。

煤在开采及运输过程中不会发生自燃现象(因为时间较短，还没有到煤的自然发火期)，当煤炭进入平底仓后，有两种情况下煤会发生自燃现象：

⑴煤炭储存期超过了煤的自然发火期，外部条件适合的情况下容易发生自燃现象；

⑵平底仓没有漏斗段，储煤不能先进先出，需要清仓机辅助清理死煤，死煤如果不能清理干净，(比如旧煤没有清理干净，新煤又进入仓内，在仓底下长期存留)，当煤达到自然发火期后，并在供氧、蓄热条件合适的情况下就非常容易引起煤的自燃。

发明内容

本发明提供一种平底仓防自燃系统及方法，解决了解决平底仓内煤的自燃问题。

本发明提供一种平底仓防自燃系统，包括平底仓，平底仓包括基础、设置在基础上的筒壁以及设置在筒壁上的仓顶；筒壁的顶端设置有可绕筒壁中轴线旋转的旋转桁架，旋转桁架上设置有液压绞车，两组液压绞车对称设置在筒壁中轴线的两侧；旋转桁架的下方设置有清仓机吊架，清仓机吊架的中心位置设置有滑轮Ⅰ，端部设置有滑轮Ⅱ，滑轮Ⅰ和滑轮Ⅱ均对称设置在筒壁中轴线的两侧；仓顶的网架上设置有轻质材料制成的密封板，密封板用于密封网架以下的空间，密封板的下方设置有集风室、伸缩式落料管、伸缩式除尘风管、回转支承；密封板的中心设置有灌煤口；集风室设置在灌煤口的外侧；伸缩式落料管由多个管节滑动套接而成，管节的直径由上到下逐渐增大，顶端与灌煤口的底端连接；伸缩式落料管与灌煤口的连接处设置有密闭闸门；伸缩式除尘风管由柔性材料制成，套设在伸缩式落料管外，顶端与集风室连接，底端与伸缩式落料管最下方的管节通过支撑杆连接；两个所述回转支承分别安装在伸缩式落料管的顶端和底端，位于顶端的回转支撑连接伸缩式落料管和旋转桁架，位于底端的回转支撑连接伸缩式落料管和清仓机吊架；伸缩式落料管通过吊绳Ⅰ与清仓机上下联动，吊绳Ⅰ自液压绞车引出，绕过滑轮Ⅱ和滑轮Ⅰ固定在旋转桁架上；平底仓的外部设置有除尘器，除尘器通过风管Ⅰ与集风室连接；筒壁外设置有环状主管道，筒壁内设置有多根连通内外的支管道；环状主管道的进口与惰性气体制备装置连接，出口与支管道连通，惰性气体制备装置制备的气体为不与煤炭发生燃烧反应的惰性气体，惰性气体制备装置为制氮装置，制备的惰性气体为氮气，环状主管道和支管道均用于充氮。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括用于制备粉尘抑制剂的制备系统以及用于在煤炭上表面喷洒粉尘抑制剂的喷洒系统。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括设置在平底仓侧面的联合建筑，联合建筑内设置有制氮室和用于制备粉尘抑制剂的制剂室。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括空气压缩装置和充氮装置；空气压缩装置包括依次连接空气过滤器Ⅰ、空气压缩机Ⅰ、冷却器Ⅰ、油水分离器、储气罐Ⅰ、空气干燥器、空气过滤器Ⅱ和储气罐Ⅱ，空气压缩机Ⅰ由电动机驱动；制氮装置包括依次连接的空气压缩机Ⅱ、冷却器Ⅱ、储气罐Ⅲ、冷干机、膜分离器和空气压缩机Ⅲ，空气压缩机Ⅱ与储气罐Ⅱ连接，空气压缩机Ⅱ和空气压缩机Ⅲ由电动机驱动；充氮装置包括与环状主管道连接的储气罐Ⅲ，储气罐Ⅲ与空气压缩机Ⅲ连接。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括监测系统，监测系统包括束管气体采样装置、束管气体采样装置控制器、温度测量仪表、色谱仪、色谱数据工作站和工业工控机；束管气体采样装置由束管气体采样装置控制器控制，包括气体采样器和气路控制箱，气体采样器设置在网架的下方，气路控制箱连接气体采样器和色谱仪；色谱数据工作站连接色谱仪和工业工控机；温度测量仪表设置在网架的下方，与工业工控机连接；工业工控机判断气体含量检测值和温度检测值是否超出预设值，若超出预设值则进行报警。

进一步地，筒壁内设置有预埋套管，支管道安装在预埋套管中，支管道与环状主管道之间通过软管连接；环状主管道的外侧设置有绝热保温层；筒壁外位于环状主管道上方的位置设置有防护罩。

进一步地，管节的顶端外侧和底端外侧均设置有落料管管箍，上一管节底端的落料管管箍位于下一管节顶端和底端的落料管管箍之间；伸缩式除尘风管的内壁上等间距设置有风管支撑箍；伸缩式落料管最下方的管节设置有直径变小的收口。

进一步地，基础上沿着筒壁的直径方向设置有仓底出煤通廊；仓底出煤通廊的顶部设置有不对称倾角的卸煤沟，卸煤沟的底部和仓底出煤通廊的顶部之间安装有卸料闸门，卸煤沟的下方设置有用于将物料运送至平底仓外的出料机；卸料闸门由卸料闸门气缸驱动，卸料闸门气缸以储气罐Ⅰ中的空气作为气源。

进一步地，仓底出煤通廊内位于出料机上方的位置设置有支架；支架的上方设置有滑轮Ⅲ，下方设置有风管Ⅱ；风管Ⅱ与除尘器连通，风管Ⅱ上设置有与卸煤沟一一对应的积尘罩；积尘罩的开口朝向出料机；积尘罩与卸料闸门相对的侧面安装有联动式挡尘帘，联动式挡尘帘位于出料机的外侧；滑轮Ⅲ上绕设有吊绳Ⅱ，吊绳Ⅱ的两端分别与卸料闸门气缸的活塞端和联动式挡尘帘连接。

进一步地，除尘器为袋式除尘器，安装在基础上，进风口通过三通与风管Ⅰ和风管Ⅱ连接，出风口安装有引风机，放料管位于出料机的上方；引风机采用变频电动机；平底仓采用垂直提升设备上料，仓底出煤通廊内设置有喷雾除尘装置。

进一步地，吊绳均为钢丝绳。

本发明还提供一种平底仓防自燃方法，采用上述平底仓防自燃系统实施，包括下述步骤：

S1，制备惰性气体(氮气)，通过环状主管道和支管道通入平底仓内；

S2，开启除尘器，液压绞车将清仓机下放至仓底，伸缩式落料管、伸缩式除尘风管与清仓机联动，煤炭由伸缩式落料管卸入到仓内底部，伸缩式落料管随着煤位升高逐渐提升，直至灌仓结束；

在灌仓的同时，伸缩式除尘风管抽取仓内的煤尘同时也抽取仓内的空气，抽气处形成负压状态，惰性气体向负压方向运动，填补抽气形成的负压空间，仓内上部抽空气，下部充惰性气体，抽、充保持平衡，惰性气体由仓底部上升，越充越多，挤占空气的空间，空气逐渐减少，直至惰性气体全部置换空气，关闭密闭闸门，隔绝空气进入；

S3，在煤炭的上表面喷洒粉尘抑制剂，在煤炭表面形成防护膜，阻断空气与煤炭表面的接触；

S4，实时对仓内的氧气、氮气、一氧化碳气体、二氧化碳气体进行监测，掌握仓内的气体变化，使仓内一直充满氮气，直至开仓放煤。

平底仓防自燃系统及方法设计独特，填补了国内在这方面的空白，具有以下有益效果：

1、首次提出了仓内换氧的方法，效果等同于釜底抽薪，思路清晰、简单、实用、效果好；

2、采用轻质材料密闭平底仓上部，使平底仓形成一个大型密封罐体，为换氧法提供基础条件，具有屋架载荷轻，工程造价低，封闭严密，易于施工的优点；

3、在伸缩式落料管与灌煤口的连接处设置有密闭闸门，切断了平底仓内部与大气联通的渠道；

4、配置了一套膜分离制氮装置和一套用于喷洒粉尘抑制剂的喷洒系统，这二套系统的设备简单、体积小、技术成熟、整体防爆、维护方便、运行成本很低，从而使仓储煤的吨煤运行费用大大降低(用于多仓或群仓会更低)；

5、轻质密封材料、平板闸门、制氮充氮装置、喷洒系统、监测系统和环状主管道外侧的防护保温材料都是技术成熟，使用可靠的设备和材料，使平底仓的造价和运行费用大大降低(经初步测算，防自燃吨煤运营费用小于3角钱)，安全性却大大提高；

6、平底仓防自燃系统的完成为大直径、大容量的平底式圆筒仓的推广提供了可行性，并可以推广应用在其它仓储形式上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为平底仓防自燃系统的主视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1的俯视图；

图4为图1中A部分的放大图；

图5为图1中B部分的放大图；

图6为空气压缩装置的组成图；

图7为制氮装置的组成图；

图8为监测系统的原理图；

图9为束管气体采样装置的原理图；

图10为色谱数据处理原理图；

图11为色谱数据传输原理图；

图12为环状主管道、支管道、充氮装置的安装示意图；

图13为图2中A-A方向的剖视图；

图14为图13沿着吊绳Ⅰ的剖视图；

图15为图14中C部分的放大图(图中向下箭头为落煤方向，向上箭头为吸尘方向)；

图16为缩式落料管的卸煤口封尘示意图。

图标：1-基础；2-筒壁，3-仓顶，4-旋转桁架，5-液压绞车，6-清仓机吊架，7-滑轮Ⅰ，8-滑轮Ⅱ，9-钢网架，10-密封板，11-集风室，12-伸缩式落料管，12.1-管节，12.2-落料管管箍，12.3-收口，13-伸缩式除尘风管，13.1-风管支撑箍，14-回转支承，15-灌煤口，16-密闭闸门，17-支撑杆，18-吊绳Ⅰ，19-除尘器，20-风管Ⅰ，21-环状主管道，22-支管道，23-空气过滤器Ⅰ，24-空气压缩机Ⅰ，25-冷却器Ⅰ，26-油水分离器，27-储气罐Ⅰ，28-空气干燥器，29-空气过滤器Ⅱ，30-储气罐Ⅱ，31-电动机，32-空气压缩机Ⅱ，33-冷却器Ⅱ，34-储气罐Ⅲ，35-冷干机，36-膜分离器，37-空气压缩机Ⅲ，38-储气罐Ⅲ，40-预埋套管，41-软管，42-绝热保温层，43-防护罩，44-仓底出煤通廊，45-卸煤沟，46-卸料闸门，47-出料机，48-卸料闸门气缸，49-支架，50-滑轮Ⅲ，51-风管Ⅱ，52-积尘罩，53-联动式挡尘帘，54-吊绳Ⅱ，55-引风机，56-垂直提升设备，57-联合建筑，58-制氮室，59-制剂室，60-氮气运动方向，61-仓内空气和煤尘运动方向，62-煤炭。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例提供平底仓防自燃系统，包括平底仓，平底仓包括基础1、设置在基础1上的筒壁2以及设置在筒壁2上的仓顶3；筒壁2的顶端设置有可绕筒壁中轴线旋转的旋转桁架4，旋转桁架4上设置有液压绞车5，两组液压绞车5对称设置在筒壁中轴线的两侧；旋转桁架4的下方设置有清仓机吊架6，清仓机吊架6的中心位置设置有滑轮Ⅰ7，端部设置有滑轮Ⅱ8，滑轮Ⅰ7和滑轮Ⅱ8均对称设置在筒壁中轴线的两侧；仓顶3的钢网架9上设置有轻质材料制成的密封板10，密封板10用于密封钢网架9以下的空间，密封板10的下方设置有集风室11、伸缩式落料管12、伸缩式除尘风管13、回转支承14；密封板10的中心设置有灌煤口15；集风室11设置在灌煤口15的外侧；伸缩式落料管12由多个管节12.1滑动套接而成，管节12.1的直径由上到下逐渐增大，顶端与灌煤口15的底端连接；伸缩式落料管12与灌煤口15的连接处设置有密闭闸门16(可采用平板闸门)；伸缩式除尘风管13由柔性材料制成，套设在伸缩式落料管12外，顶端与集风室11连接，底端与伸缩式落料管12最下方的管节12.1通过支撑杆17连接；两个所述回转支承14分别安装在伸缩式落料管12的顶端和底端，位于顶端的回转支撑14连接伸缩式落料管12和旋转桁架4，位于底端的回转支撑14连接伸缩式落料管12和清仓机吊架6；伸缩式落料管12通过吊绳Ⅰ18与清仓机上下联动，吊绳Ⅰ18自液压绞车5引出，绕过滑轮Ⅱ8和滑轮Ⅰ7固定在旋转桁架4上；平底仓的外部设置有除尘器19，除尘器19通过风管Ⅰ20与集风室11连接；筒壁2外设置有环状主管道21(环状主管道21布置在仓外地坪+1.0m)，筒壁2内设置有多根连通内外的支管道22；环状主管道21的进口与惰性气体制备装置连接，出口与支管道22连通，惰性气体制备装置制备的气体为不与煤炭发生燃烧反应的惰性气体，惰性气体制备装置为制氮装置，制备的惰性气体为氮气，环状主管道21和支管道22均用于充氮。

在上仓送料机头部卸料处，由于煤炭的垂直下落，带动伸缩式落料管12的空气向下流动，伸缩式落料管12产生的负压将卸载溢出的煤尘吸入伸缩式落料管12，使煤仓上部不会产生扬尘污染。煤炭卸入仓底时，由于伸缩式除尘风管13底端距离卸煤口(伸缩式落料管12最下方管节12.1的底端)很近(本实施例中30厘米)，根据气体流动从阻力最小处发生的原理，卸煤口溢出的煤尘和有害气体将很快被伸缩式除尘风管13吸出，使除尘器19的电耗大大减少，同时煤仓内产生负压，制氮装置制备的氮气进入煤仓形成循环。

伸缩式落料管12和伸缩式除尘风管13构思独特，使导料和吸尘的两种功能合为一体，产生很好的空气置换效果，使平底仓设备和动力系统简化，是节能产品，解决了平底仓大高差落料和平底仓上煤机头卸煤造成的起尘污染问题；与制氮装置配合实现仓内上部抽空气，下部充氮气，抽、充保持平衡。

伸缩式落料管12、伸缩式除尘风管13和清仓机的升降动力来自液压绞车5，一套提升机构同时同步提升清仓机和伸缩式落料管12、伸缩式除尘风管13，使提升机构的驱动系统简化。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括用于制备粉尘抑制剂的制备系统以及用于在煤炭上表面喷洒粉尘抑制剂的喷洒系统。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括空气压缩装置和充氮装置；空气压缩装置包括依次连接空气过滤器Ⅰ23、空气压缩机Ⅰ24、冷却器Ⅰ25、油水分离器26、储气罐Ⅰ27、空气干燥器28、空气过滤器Ⅱ29和储气罐Ⅱ30，空气压缩机Ⅰ30由电动机31驱动；制氮装置包括依次连接的空气压缩机Ⅱ32、冷却器Ⅱ33、储气罐Ⅲ34、冷干机35、膜分离器36和空气压缩机Ⅲ37，空气压缩机Ⅱ32与储气罐Ⅱ30连接，空气压缩机Ⅱ32和空气压缩机Ⅲ37由电动机31驱动；充氮装置包括与环状主管道21连接的储气罐Ⅲ38，储气罐Ⅲ38与空气压缩机Ⅲ37连接。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括监测系统，监测系统包括束管气体采样装置、束管气体采样装置控制器、温度测量仪表、色谱仪、色谱数据工作站和工业工控机；束管气体采样装置由束管气体采样装置控制器控制，包括气体采样器和气路控制箱，气体采样器设置在钢网架9的下方，气路控制箱连接气体采样器和色谱仪；色谱数据工作站连接色谱仪和工业工控机；温度测量仪表设置在钢网架9的下方，与工业工控机连接；工业工控机判断气体含量检测值和温度检测值是否超出预设值，若超出预设值则进行报警。

进一步地，筒壁2内设置有预埋套管40，支管道22安装在预埋套管40中，支管道22与环状主管道21之间通过软管41连接；环状主管道21的外侧设置有绝热保温层42；筒壁2外位于环状主管道上方的位置设置有防护罩43。

进一步地，上述平底仓防自燃系统，还包括设置在平底仓侧面的联合建筑57，联合建筑57内设置有制氮室58和用于制备粉尘抑制剂的制剂室59。

实施例2

在上述实施例的基础上，本实施例对伸缩式落料管12和伸缩式除尘风管13的结构进行优化。管节12.1的顶端外侧和底端外侧均设置有落料管管箍12.2，上一管节底端的落料管管箍12.2位于下一管节顶端和底端的落料管管箍12.2之间，每节留有伸缩间隙，从而实现滑动连接；伸缩式除尘风管13的内壁上等间距设置有风管支撑箍13.1，以对伸缩式除尘风管13进行支撑伸缩式落料管12最下方的管节12.1设置有直径变小的收口12.3。

进一步地，管节12.1为耐磨钢制材料，伸缩式除尘风管13采用PVC风筒布围合而成。

实施例3

在上述实施例的基础上，本实施例对平底仓的出料部分进行设计并解决了仓底出煤造成的起尘污染。

基础1上沿着筒壁的直径方向设置有仓底出煤通廊44；仓底出煤通廊44的顶部设置有不对称倾角的卸煤沟45，卸煤沟45的底部和仓底出煤通廊44的顶部之间安装有卸料闸门46，卸煤沟45的下方设置有用于将物料运送至平底仓外的出料机47；卸料闸门46由卸料闸门气缸48驱动，卸料闸门气缸48以储气罐Ⅰ27中的空气作为气源，以简化供气系统。

进一步地，仓底出煤通廊44内位于出料机47上方的位置设置有支架49；支架49的上方设置有滑轮Ⅲ50，下方设置有风管Ⅱ51；风管Ⅱ51与除尘器19连通，风管Ⅱ51上设置有与卸煤沟45一一对应的积尘罩52；积尘罩52的开口朝向出料机47；积尘罩52与卸料闸门46相对的侧面安装有联动式挡尘帘53，联动式挡尘帘53位于出料机47的外侧；滑轮Ⅲ50上绕设有吊绳Ⅱ54，吊绳Ⅱ54的两端分别与卸料闸门气缸48的活塞端和联动式挡尘帘53连接。

进一步地，除尘器19为袋式除尘器，安装在基础1上，进风口通过三通与风管Ⅰ20和风管Ⅱ51连接，出风口安装有引风机55，放料管位于出料机47的上方，放料方便，避免了二次污染；引风机55采用变频电动机，可以根据转速调节除尘的风量，节约能耗；平底仓采用垂直提升设备56(如CN202122602411.6大运量连续垂直提升设备及系统，CN202123027788.X立井垂直提升胶带机输送设备及系统)上料，仓底出煤通廊44内设置有喷雾除尘装置。

仓底出煤通廊44是处于地下的封闭空间，是有害气体和煤尘容易聚集的地方，在常规设计中由于整体换气往往风机的电机功率较大。采用卸料闸门46和挡尘帘联动设计，利用卸料闸门气缸48动力带动联动式挡尘帘53，卸料闸门46关闭时联动式挡尘帘53提起，卸料闸门46开启时联动式挡尘帘53落下，使卸料闸门46开启时产生的煤尘聚集在积尘罩52中，使煤尘在最短的距离被风管Ⅱ51吸出，而且降低除尘器19能耗，联动式挡尘帘53的设计也为观察和维护出料机47提供了方便，简化除尘设备，除尘效率提高，引风机17节电，配合喷雾除尘方式，彻底解决了仓底出煤通廊44的有害气体和煤尘污染。

实施例4

本实施例提供一种平底仓防自燃方法，主要从切断仓内煤炭与氧气的接触条件(仓内断氧)，用惰性的氮气全部置换氧气(换气)两方面进行考虑。

一、仓内断氧

仓顶3的钢网架9上铺设轻质材料制成的密封板10，封闭钢网架9以下的空间，使平底仓相形成封闭罐体，与大气接触的地方只剩下一个灌煤口15，伸缩式落料管12与灌煤口15的连接处设置有密闭闸门16，密闭闸门16关闭后就切断了仓内和仓外的空气通道。仓下的卸煤沟45，在储煤后关闭卸料闸门46，煤炭封堵卸料闸门46起到了密闭作用，仓下仓上采取上述措施后使煤仓内与外界的空气完全隔绝，煤炭没有氧气就不会发生氧化反应，实现仓内断氧，其效果等同于釜底抽薪。

二、充氮与锁气

煤炭燃烧的必要因素有：

氮气是不燃烧的惰性气体，氮气在空气中的体积含量为78.1％，来源方便，氮气在常温、常压下是无色、无味、无毒的不可燃气体，比重比空气略轻，1立方米氮气质量为1.25kg。采用氮气比重轻可上浮特点，将平底仓内空气由下向上挤出(上抽下充)，用氮气将仓内的空气(氧气)全部置换出来。

具体采用上述实施例所述平底仓防自燃系统实施时，包括下述步骤：

S0，灌仓前，掌握入仓煤的品种、煤的储存时间、水分、硫分、挥发分等相关信息，做好储存计划，卸料闸门46为关闭状态；

S1，制备惰性气体(本实施例中采用氮气)，通过环状主管道21和支管道通22入平底仓内；

S2，开启除尘器19，液压绞车5将清仓机下放至仓底，伸缩式落料管12、伸缩式除尘风管13与清仓机联动，煤炭由伸缩式落料管12卸入到仓内底部，依据垂直提升设备56的运量控制液压绞车5的提升速度，保证伸缩式落料管12的卸煤口一直被煤炭封闭，使得煤尘溢出减少到最低，伸缩式落料管12随着煤位升高逐渐提升，直至灌仓结束；

在灌仓的同时，伸缩式除尘风管13抽取仓内的煤尘同时也抽取仓内的空气，抽气处形成负压状态，惰性气体向负压方向运动，填补抽气形成的负压空间，仓内上部抽空气，下部充惰性气体，抽、充保持平衡，惰性气体由仓底部上升，越充越多，挤占空气的空间，空气逐渐减少，直至惰性气体全部置换空气；

关闭除尘器19、液压绞车5、清仓机、惰性气体制备装置；

S3，在煤炭的上表面喷洒粉尘抑制剂，在煤炭表面形成防护膜，阻断空气与煤炭表面的接触；

S4，实时对仓内的氧气、氮气、一氧化碳气体、二氧化碳气体进行监测，掌握仓内的气体变化，使仓内一直充满氮气，直至开仓放煤。

开仓放煤过程如下所述：

⑴开动引风机55，打开风管Ⅱ51闸门；

⑵启动出料机47；

⑶卸料闸门气缸48收缩，开启卸料闸门46，联动式挡尘帘53落下；

⑷启动喷雾除尘装置一起降尘；

⑸直至出煤工作完毕，卸料闸门气缸48伸出，关闭卸料闸门46，联动式挡尘帘53收起；

⑹关闭相关工作系统。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种平底仓防自燃系统，包括平底仓，平底仓包括基础、设置在基础上的筒壁以及设置在筒壁上的仓顶；

所述筒壁的顶端设置有可绕筒壁中轴线旋转的旋转桁架，旋转桁架上设置有液压绞车，两组液压绞车对称设置在筒壁中轴线的两侧；

所述旋转桁架的下方设置有清仓机吊架，清仓机吊架的中心位置设置有滑轮Ⅰ，端部设置有滑轮Ⅱ，滑轮Ⅰ和滑轮Ⅱ均对称设置在筒壁中轴线的两侧；

其特征在于，仓顶的网架上设置有密封板，密封板用于密封网架以下的空间，密封板的下方设置有集风室、伸缩式落料管、伸缩式除尘风管、回转支承；

所述密封板的中心设置有灌煤口；

所述集风室设置在灌煤口的外侧；

所述伸缩式落料管由多个管节滑动套接而成，管节的直径由上到下逐渐增大，顶端与灌煤口的底端连接；

所述伸缩式落料管与灌煤口的连接处设置有密闭闸门；

所述伸缩式除尘风管由柔性材料制成，套设在伸缩式落料管外，顶端与集风室连接，底端与伸缩式落料管最下方的管节通过支撑杆连接；

两个所述回转支承分别安装在伸缩式落料管的顶端和底端，位于顶端的回转支撑连接伸缩式落料管和旋转桁架，位于底端的回转支撑连接伸缩式落料管和清仓机吊架；

所述伸缩式落料管通过吊绳Ⅰ与清仓机上下联动，吊绳Ⅰ自液压绞车引出，绕过滑轮Ⅱ和滑轮Ⅰ固定在旋转桁架上；

所述平底仓的外部设置有除尘器，除尘器通过风管Ⅰ与集风室连接；

所述筒壁外设置有环状主管道，筒壁内设置有多根连通内外的支管道；

所述环状主管道的进口与惰性气体制备装置连接，出口与支管道连通，惰性气体制备装置制备的气体为不与煤炭发生燃烧反应的惰性气体。

2.根据权利要求1所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，还包括用于制备粉尘抑制剂的制备系统以及用于在煤炭上表面喷洒粉尘抑制剂的喷洒系统；

所述惰性气体制备装置为制氮装置，制备的惰性气体为氮气。

3.根据权利要求2所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，还包括空气压缩装置和充氮装置；

所述空气压缩装置包括依次连接空气过滤器Ⅰ、空气压缩机Ⅰ、冷却器Ⅰ、油水分离器、储气罐Ⅰ、空气干燥器、空气过滤器Ⅱ和储气罐Ⅱ，空气压缩机Ⅰ由电动机驱动；

所述制氮装置包括依次连接的空气压缩机Ⅱ、冷却器Ⅱ、储气罐Ⅲ、冷干机、膜分离器和空气压缩机Ⅲ，空气压缩机Ⅱ与储气罐Ⅱ连接，空气压缩机Ⅱ和空气压缩机Ⅲ由电动机驱动；

所述充氮装置包括与环状主管道连接的储气罐Ⅲ，储气罐Ⅲ与空气压缩机Ⅲ连接。

4.根据权利要求3所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，还包括监测系统，监测系统包括束管气体采样装置、束管气体采样装置控制器、温度测量仪表、色谱仪、色谱数据工作站和工业工控机；

所述束管气体采样装置由束管气体采样装置控制器控制，包括气体采样器和气路控制箱，气体采样器设置在网架的下方，气路控制箱连接气体采样器和色谱仪；

所述色谱数据工作站连接色谱仪和工业工控机；

所述温度测量仪表设置在网架的下方，与工业工控机连接；

所述工业工控机判断气体含量检测值和温度检测值是否超出预设值，若超出预设值则进行报警。

5.根据权利要求1-4任一项所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，筒壁内设置有预埋套管，支管道安装在预埋套管中，支管道与环状主管道之间通过软管连接；

环状主管道的外侧设置有绝热保温层；

筒壁外位于环状主管道上方的位置设置有防护罩。

6.根据权利要求1-4任一项所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，管节的顶端外侧和底端外侧均设置有落料管管箍，上一管节底端的落料管管箍位于下一管节顶端和底端的落料管管箍之间；

伸缩式除尘风管的内壁上等间距设置有风管支撑箍；

伸缩式落料管最下方的管节设置有直径变小的收口。

7.根据权利要求3或4所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，基础上沿着筒壁的直径方向设置有仓底出煤通廊；仓底出煤通廊的顶部设置有不对称倾角的卸煤沟，卸煤沟的底部和仓底出煤通廊的顶部之间安装有卸料闸门，卸煤沟的下方设置有用于将物料运送至平底仓外的出料机；

卸料闸门由卸料闸门气缸驱动，卸料闸门气缸以储气罐Ⅰ中的空气作为气源。

8.根据权利要求7所述的平底仓防自燃系统，其特征在于，仓底出煤通廊内位于出料机上方的位置设置有支架；

支架的上方设置有滑轮Ⅲ，下方设置有风管Ⅱ；

风管Ⅱ与除尘器连通，风管Ⅱ上设置有与卸煤沟一一对应的积尘罩；

积尘罩的开口朝向出料机；

积尘罩与卸料闸门相对的侧面安装有联动式挡尘帘，联动式挡尘帘位于出料机的外侧；

滑轮Ⅲ上绕设有吊绳Ⅱ，吊绳Ⅱ的两端分别与卸料闸门气缸的活塞端和联动式挡尘帘连接。

9.根据权利要求8所述的平底仓除尘系统，其特征在于，除尘器为袋式除尘器，安装在基础上，进风口通过三通与风管Ⅰ和风管Ⅱ连接，出风口安装有引风机，放料管位于出料机的上方；

引风机采用变频电动机；

平底仓采用垂直提升设备上料，仓底出煤通廊内设置有喷雾除尘装置。

10.一种平底仓防自燃方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述平底仓防自燃系统实施，包括下述步骤：

S1，制备惰性气体，通过环状主管道和支管道通入平底仓内；

S2，开启除尘器，液压绞车将清仓机下放至仓底，伸缩式落料管、伸缩式除尘风管与清仓机联动，煤炭由伸缩式落料管卸入到仓内底部，伸缩式落料管随着煤位升高逐渐提升，直至灌仓结束；

在灌仓的同时，伸缩式除尘风管抽取仓内的煤尘同时也抽取仓内的空气，抽气处形成负压状态，惰性气体向负压方向运动，填补抽气形成的负压空间，仓内上部抽空气，下部充惰性气体，抽、充保持平衡，惰性气体由仓底部上升，越充越多，挤占空气的空间，空气逐渐减少，直至惰性气体全部置换空气，关闭密闭闸门，隔绝空气进入；

S3，在煤炭的上表面喷洒粉尘抑制剂，在煤炭表面形成防护膜，阻断空气与煤炭表面的接触；

S4，实时对仓内的氧气、氮气、一氧化碳气体、二氧化碳气体进行监测，掌握仓内的气体变化，使仓内一直充满氮气，直至开仓放煤。

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