煤层自燃的自燃条件
煤体要发生自燃必须具备以下三个条件:
①具有低温氧化性,即有自燃倾向的煤以破碎状态存在
②有大于12%氧含量的空气通过这些碎煤
③空气流动速度适中,使破裂煤体有积聚氧化热的环境。
在上述3个条件同时具备的状态下,持续一定的时间,使煤体可以达到着火温度,产生自燃。
煤的自燃发展,一般要经过三个时期,即准备时期,又称潜伏期自热期最后进入燃烧期。
1.潜伏时期。煤自燃的潜伏时期即煤的低温氧化过程,潜伏时期即准备阶段的长短取决于煤的变质程度和外部条件,如褐煤几乎没有准备时期,而烟煤则需要一个相当长的准备时期。
2.自热期。经过潜伏期,煤的氧化速度增加,不稳定的氧化物先后分解成水、二氧化碳和一氧化碳。氧化产生的热量使煤的温度上升,当温度超过临界温度T=60~80℃时,煤的温度急剧增加,氧化加剧,煤开始出现矸馏,生成碳氢化合物、氢气、一氧化碳、二氧化碳等火灾气体,煤呈赤热状态,当到达着火温度以上时便燃着。这一阶段就是煤的自热阶段,又称煤的自热期。
3.燃烧期。这一时期是煤从低温氧化发展成自燃的最后的一个阶段。主要特征是:空气中氧含量显著减少,二氧化碳的数量倍增,同时由于燃烧不完全和二氧化碳的分解,而产生较多的一氧化碳,巷道中出现浓烈的火灾气味和烟雾,有时还出现明火,火源温度达到1000℃左右。
理论上: 煤的挥发分越高,燃烧速度就越快。工业上:主要看煤粉和碳酸盐的分解反应来判断。
煤在炉中加热、干燥、蒸发水分。随着温度增高,煤中有机质开始热分解,主要是从煤大分子上断裂下来的侧链和官能团所形成的挥发分,当温度达到煤的燃点时,开始着火,然后可燃挥发分和焦炭开始燃烧,通常,煤的挥发分越高,燃烧速度就越快。
物体燃烧的温度各不相同,开始燃烧的温度叫做“燃点”。
纸的燃点是45度,木头的燃点是4~47度左右,火柴中使用的红磷,燃点很低,只有26度左右。
燃点是指在规定的试验条件下,应用外部热源使物质表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度。
想要点燃煤炭的话,先取些干草或者是废纸点燃,放到炉子当中。此时在草上放些小木条,注意放木条的时候要松散一些,别堵死。这样可以上下通风,等木条点燃以后,在木条上面放些煤块。要是一直点不着的话,需要重复以上的步骤。
01其实煤炭在燃烧的过程中,需要空气。由于煤炭和空气不能够达到理论的完善混合,要是供应空气量大于理论空气量的话,才能够出现燃烧的情况。
02另外煤炭在燃烧的时候,高温有利于加速燃烧,还可以减少化学和机械不完全的燃烧损失。如果在燃烧煤炭的时候,采用了鼓风机的话,可以有效的改善热力条件,让煤炭充分的燃烧。
03不得不说,煤炭想要充分的燃烧,需要跟空气充分的混合与良好的接触。当然为了保证燃料和空气充分混合以及频频的接触,才可以减少煤炭的浪费,当然也要增加煤炭的表面积,加压,燃烧,调整气流等等。
同样,煤炭显氧化分解现象更加常见,这是因为煤炭在氧化过程中不仅产生热量,而且还能生成其它可燃气体(着火点更低),尤其煤中水分较大的情况。
煤炭自燃的必要充分条件:1、氧化所产生的热量积累使煤炭或生成物达到着火点;2、要有氧气的环境或有氧气生成的条件。
提示:
关于煤炭自燃的原因,有多种学说解释,普遍认可的是煤氧复合作用学说,其主要观点是:煤在常温下吸收空气中的氧气,产生低温氧化,释放热量和初级氧化产物,由于散热不良,热量积聚,温度上升,加速了低温氧化作用进程,最终导致自然发火。 煤炭自燃必须同时具备以下条件:(1)煤炭具有自燃的倾向性,并呈破碎状态堆积存在
关于煤炭自燃的原因,有多种学说解释,普遍认可的是煤氧复合作用学说,其主要观点是:煤在常温下吸收空气中的氧气,产生低温氧化,释放热量和初级氧化产物,由于散热不良,热量积聚,温度上升,加速了低温氧化作用进程,最终导致自然发火。
煤炭自燃必须同时具备以下条件:
(1)煤炭具有自燃的倾向性,并呈破碎状态堆积存在。
(2)连续的通风供氧维持煤的氧化过程不断地发展。
(3)煤氧化生成的热量能大量蓄积,难以及时散失。
(4)以上两三个条件同时存在且时间大于煤炭的自然发火期。
煤在自燃过程中会在不同的阶段产生一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烯、乙炔等气体,通过对煤炭释放气体分析,可以判断煤炭是否自燃以及自燃的程度,采取预防措施防止大面积地下煤火的发生。
https://imgcdn.idongde.com/qa/2020/05/21/19/1590061353866551
扩展资料:
熄灭地火最直接的方法是用水灭火和在地火发生初期挖除火源。水和黄泥混合的泥浆是很好的灭火材料,泥浆可以堵塞通风管路,水传递黄泥到达一定的位置,水分干了,就地堵塞,窒息火灾。
新疆治理地火主要采取的就是注水、注浆、挖除火源和沙土覆盖等方法,先后扑灭了哈密大南湖、艾维沟、铁厂沟、奇台北山、阜康白杨河等火区的地火。
一些地火被成功扑灭,但还有一些仍在燃烧。有媒体报道乌达煤田火区多年没有熄灭,原因是承包灭火工作的企业私下开采火煤。
对此,卢鉴章认为,开采正在燃烧的煤炭非常危险,绝对不能这么干,但不排除人为开采过火煤层之下煤炭的可能。而地下煤火熄灭之后,如果开采过火层之下的煤层,导致空气进入,是很容易引起上层煤火复燃的。
参考资料来源:中国网络电视台-内蒙古乌达煤火自燃50年之谜煤炭专家揭秘缘由
煤在炉中加热、干燥、蒸发水分。随着温度增高,煤中有机质开始热分解,主要是从煤大分子上断裂下来的侧链和官能团所形成的挥发分,其主要成分为CO、CO2、H2、H2O、CH4及各种烃类化合物,含硫、含氮化合物等,热解剩余产物是稠环芳香核缩聚的焦炭(固定炭),这一过程煤要吸收热量。
当温度达到煤的燃点时,开始着火,然后可燃挥发分和焦炭开始燃烧,
通常,煤的挥发分越高,燃烧速度就越快。而焦炭在燃烧的整个燃烧过程中,碳的重量百分数是主要的且随着煤的种类不同而不同,碳的燃烧时间占全部燃烧时间的90%。碳的燃烧过程主要是碳和氧的化学反应过程。
生成CO和CO2两种气体的多少,主要取决于温度。在1200℃左右时两种百分含量相等。当温度升高时CO量增多。C+O2=co2
2C+o2=2co