CN116216109A - 一种筒形煤仓高温防治方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种筒形煤仓高温防治方法，通过持续在筒仓顶部抽气分析并配合光纤测温的检测，根据光纤测温的位置划定预防空间，实现对温度异常区域更准确的监控，以及对温度异常区域和/或筒形煤仓内注入惰性气体防止自燃。本发明利用在筒仓顶部持续采集并分析气体的成分，实现对整个筒仓煤炭氧化的情况的判定；同时，利用光纤测温的方式实现对筒仓侧壁附近温度异常点进行监控，并对监控的温度异常点实施预警或直接实施阻燃措施。
Description
技术领域
本发明涉及煤炭存储领域，具体涉及一种筒形煤仓高温防治方法。
背景技术
煤炭储存形式一般分为堆存和仓存，随着我们对环保、储存效率、煤炭质量等要求越来越高，封闭煤仓的储存方式逐渐成为主流。但是，封闭煤仓也有较多问题，封闭煤仓直径有几十、上百米，煤仓取料装置大多是漏斗，一般而言，漏斗正上方的煤炭相比其他区域更容易从漏斗排出，而靠近煤仓壁区域的煤炭，容易形成堆煤死角，这一区域的煤长时间堆存后会发生自燃。在煤仓温度探测领域比较先进的是采用光纤测温，但是光纤测温电缆，最高使用温度只有120℃，而煤的自燃温度能够达到250℃以上，光纤测温光缆容易被燃煤损坏，并且光纤测温光缆仅能够测它周围的温度变化。鉴于煤体的热传递效率很差，如果热源距离光缆很远，当光缆检测到温度变化时，热源处的温度很可能已经失控了。
综上，对于封闭筒形煤仓而言，目前针对煤炭缓慢氧化带来的高温甚至自燃的各种预防和防治措施都显得非常被动，很难在高温初现时及早精准介入。
发明内容
为了解决1.对煤仓壁和筒仓中心处产生的高温很难监控和预警；2.对煤仓壁附近产生高温的重点区域很难治理的问题，本发明提供一种筒形煤仓高温防治方法。
为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：
一种筒形煤仓高温防治方法，包括以下步骤：
步骤1、通过气体分析设备采集所述筒形煤仓内顶部的气体，并分析出气体的体积含量变化，基于分析出的含量变化以评价所述筒形煤仓内煤炭的氧化状态；
步骤2、在所述筒形煤仓内壁附近布置相邻距离为L的测温光纤，采集煤仓壁周围煤炭的温度；
步骤3、当步骤1所述气体分析设备分析到一氧化碳体积含量持续增加且超过乙烯体积含量时，对所述筒形煤仓充入惰性气体；
步骤4、当步骤2所述测温光纤持续检测到异常高温数据时，从所述筒形煤仓外部向所述测温光纤测到的高温位置周围L为半径的预防空间中插入测温装置，监控煤堆温度；
步骤5、当步骤4中所述测温装置检测煤温到超过设定阈值温度时，则从筒形煤仓的外部空间向所述高温位置直接注入惰性气体和/或对整个所述筒形煤仓充入惰性气体。
优选的，所述步骤1在实施中还包括：持续在筒形煤仓内顶部抽取气体，分析一氧化碳的体积含量和乙烯的体积含量。
优选的，在步骤2，测温光纤的布置方式是将测温光纤以螺距为L螺旋竖直布置。
优选的，所述步骤2在实施中：L的范围为不超过3米。
更优选的，所述L为2米。
进一步地，在所述步骤4实施中，当所述测温装置插到所述高温位置时，所述测温装置穿过所述筒形煤仓仓壁，在所述仓壁的贯穿处作密封处理，隔绝空气进入筒形煤仓。
进一步地，所述密封处理包括：使用胶体或自发泡材料将测温装置与筒形煤仓密封。
进一步地，在步骤5实施时，当需要对所述高温位置注入惰性气体时，将测温装置从筒形煤仓中抽离后，从所述测温装置抽离后的间隙注入惰性气体。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明利用在筒仓顶部持续采集并分析气体的成分，实现对整个筒仓煤炭氧化的情况的判定；同时，利用光纤测温的方式实现对筒仓侧壁附近温度异常点进行监控，并对监控的温度异常点实施预警或直接实施阻燃措施。
附图说明
图1为本发明的示意图。
图中，1异常点、11温度异点、2第一光纤、3第二光纤、4气体分析设备、41采集管道、5测温装置、6高温位置、7预防空间。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
对比例一：
如图1所示，一种筒形煤仓高温防治方法，包括以下步骤：
步骤A：通过气体分析设备采集所述筒形煤仓内顶部的气体，并分析出气体的体积含量变化，基于分析出的含量变化评价所述筒形煤仓内煤炭的氧化状态；以图1所示，气体分析设备4通过采集管道41持续抽取筒形煤仓顶部的气体，然后对气体成分进行分析。具体来说，对采集到的气体主要检测指标性气体的体积含量，如：一氧化碳和乙烯。
还包括以下步骤B：在计算机上，对气体分析设备4分析的气体含量变化进行对比，当一氧化碳体积含量持续增加且超过乙烯体积含量时，则立即对筒形煤仓充入惰性气体；惰性气体包括二氧化碳或氮气等其他不支持燃烧的气体。
对比例一的作用不仅是用于预防和检测在筒形煤仓内壁附近出现缓慢氧化时产生的高温，更是针对于整个筒形煤仓的，比如图1中位于筒形煤仓中间位置的温度异点11。
实施例一：
当筒形煤仓内壁附近的煤炭出现异常高温时，气体分析设备4采集到温度变化，并且同时在筒形煤仓内壁附近的测温光纤上检测到温度异常变化。当异常温度的异常点在1在靠近筒形煤仓内壁附近时，如图1所述，为检测筒形煤仓内壁附近的煤炭异常高温并实施准确监控，在对比例一的基础上，还包括以下步骤，步骤a：在所述筒形煤仓内壁附近布置相邻距离为L的测温光纤，采集煤仓壁周围煤炭的温度；在布置中，L的距离如图1中所示为第一光纤2和第二光纤3的间距，为了满足相邻距离为L，测温光纤的布置方式是将测温光纤以螺距为L螺旋竖直布置，可以将测温光纤设置为螺距不超过3米，最好的可以将螺距设置为2米。
步骤b：当步骤a中测温光纤持续检测到异常高温数据时，如图1中在测温光纤的检测到的高温位置6处首先检测到温度变化，以高温位置6为圆心以L为半径划定预防空间7，从筒形煤仓外部向划定的预防空间7插入测温装置5，进行温度监控。通过测温装置5实时监测预防空间7的温度，测温装置5可以是带有温度传感器的探杆。在该步骤b实施中，当所述测温装置5插到所述高温位置6时，所述测温装置5穿过所述筒形煤仓仓壁，在所述仓壁的贯穿处作密封处理，隔绝空气进入筒形煤仓。具体的隔绝方法可以是：使用胶体或自发泡将测温装置5与筒形煤仓密封。自发泡可以是阻燃聚氨酯等其他具有发泡且阻燃效果的泡沫。
步骤c、当步骤b中所述测温装置5检测到超过设定阈值温度时，则从筒形煤仓的外部空间向步骤b中确定的预防空间7直接注入惰性气体和/或对整个筒形煤仓充入惰性气体。当对预防空间7中注入惰性气体时，可以让惰性气体从抽离测温装置5后，在筒形煤仓上面遗留的通孔注入惰性气体，即测温装置5抽离后的间隙注入惰性体。由于惰性气体会在预防空间7处快速扩散，因此可很快改变预防空间7环境中氧气含量。通过该方法注入惰性气体具有见效快的优点，可以用于紧急情况的防止自燃。
通过对比例一可知，对比例一仅能检测筒形煤仓整体的氧化状态，但是没有办法更准确的定位。当在煤壁附近氧化产生高温时，实施例一相比对比例一设置了光纤测温系统，可以检测到筒形煤仓内煤炭缓慢氧化产生高温，对在煤壁附近发现的煤炭氧化高温区域，采用测温装置5从煤仓壁直接伸入煤炭高温区域实现监控，并且当监控温度持续升高，还可以对该处直接注入惰性气体实现快速阻燃，也可以对煤仓整体注入惰性气体实现煤自燃预防和治理。相反，如果光纤测温没有检测到温度变化，且气体分析设备采集并分析到煤堆处在氧化高温状态，说明氧化高温区域在煤仓的中心区域。此时需要注入惰性气体进行及时干预。
以上基于实施方式、变形例对本发明进行了说明，但上述方面的实施方式是为了便于理解本发明的示例，并不用以限制本发明。凡在本发明的精神和原则以及权利要求请求范围之内所作的变形、改进以及等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。另外，其技术特征如果在本说明书中没有被描述为不可或缺，则可以进行适当删除。
Claims (8)
1.一种筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、通过气体分析设备采集所述筒形煤仓内顶部的气体，并分析出气体的体积含量变化，基于分析出的含量变化评价所述筒形煤仓内煤炭的氧化状态；
步骤2、在所述筒形煤仓内壁附近布置相邻距离为L的测温光纤，采集煤仓壁周围煤炭的温度；
步骤3、当步骤1所述气体分析设备分析到一氧化碳体积含量持续增加且超过乙烯体积含量时，对所述筒形煤仓充入惰性气体；
步骤4、当步骤2所述测温光纤持续检测到异常高温数据时，从所述筒形煤仓外部向所述测温光纤测到的高温位置周围L为半径的预防空间中插入测温装置，监控煤堆温度；
步骤5、当步骤4中所述测温装置检测到煤温超过设定阈值温度时，则从筒形煤仓的外部空间向所述高温位置直接注入惰性气体和/或对整个所述筒形煤仓充入惰性气体。
2.根据权利要求1所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，所述步骤1在实施中还包括：持续在筒形煤仓内顶部抽取气体，分析一氧化碳的体积含量和乙烯的体积含量。
3.根据权利要求1所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，在步骤2，测温光纤的布置方式是将测温光纤以螺距为L螺旋竖直布置。
4.根据权利要求1或3所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，所述步骤2在实施中：L的范围为不超过3米。
5.根据权利要求4所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，所述L为2米。
6.根据权利要求1所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，在所述步骤4实施中，当所述测温装置插到所述高温位置时，所述测温装置穿过所述筒形煤仓仓壁，在所述仓壁的贯穿处作密封处理，隔绝空气进入筒形煤仓。
7.根据权利要求6所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于，所述密封处理包括：使用胶体或自发泡材料将测温装置与筒形煤仓密封。
8.根据权利要求1所述的筒形煤仓高温防治方法，其特征在于：在步骤5实施时，当需要对所述高温位置注入惰性气体时，先将测温装置从筒形煤仓中抽离，再从所述测温装置抽离后的间隙注入惰性气体。
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