CN109529239B - 一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构及配合使用的灭火剂 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构及配合使用的灭火剂，所述布置结构为储存仓内设有喷头，且喷头位于煤粉堆垛底部；相邻两个喷头之间的距离为L1，边缘喷头距离储存仓壁面的距离为L2；且L1与L2之间需要满足特定的条件。本发明可以达到扑灭深位火灾，保护煤粉储存仓内安全的目的。

Description

一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构及配合使用的灭火剂
技术领域
本发明属于煤粉储存仓灭火技术领域，尤其是涉及一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构及配合使用的灭火剂。
背景技术
我国能源结构中煤炭的使用仍然占据很重要的部分，尤其在火力发电站使用更加频繁。为提高煤粉的燃烧效率常常以煤粉的形式进行燃烧，煤粉一般储存在煤粉仓内，煤粉自身会发生分解和氧化反应释放热量，煤粉堆导热效率低容易蓄积热量，当温度达到一定程度后便会引发煤粉的自燃，最终便形成深位火灾。对于煤粉深位火灾，使用现有的灭火剂和灭火方式不能达到灭火的目的，主要原因是煤粉具有很强的疏水性，水和泡沫等灭火剂不能渗透到内部达到灭火的目的；并且即使在上部覆盖灭火剂隔绝空气，煤粉颗粒之间存在空隙，煤粉仍然可以继续燃烧，仍然不能达到灭火的目的。
目前国内还没有良好的解决煤粉深位火灾的灭火方式，一方面是没有合适的灭火剂，另一方面也没有合适的灭火剂施加方式，需要找到一种合适的灭火剂及其施加方法，并且提出施加方法在煤粉储存仓内的布置方式的计算方法。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构及配合使用的灭火剂，以达到良好的灭火效果，解决现有技术的不足。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构，储存仓内设有喷头，且喷头位于煤粉堆垛底部；相邻两个喷头之间的距离为L1，边缘喷头距离储存仓壁面的距离为L2；且L1与L2之间满足以下条件：
L1≤2×L2 (1)
ρ1为煤粉的密度，kg/m3；
ρ2为块状煤的密度，kg/m3；
D1为煤粉颗粒的粒径，m；
D2为喷头管道直径，m；
t为所需要的渗透时间，s；
P为喷头管道压力，Pa；
且
38.5×10-6＜D1＜61×10-6
0.003＜D2＜0.01
30＜t＜300
5×104＜P＜3×105。
本发明还提供一种配合如上所述的用于煤粉储存仓灭火的布置结构的灭火剂，包括如下质量分数的组分，
各组分的质量分数之和为100％。
优选的，包括如下质量分数的组分，0.2％吐温-80、0.1％乙二胺四乙酸四钠、0.05％丁二酸二异辛酯磺酸钠和0.1％碳酸钾溶液；余量为水；各组分的质量分数之和为100％。
相对于现有技术，本发明所述的用于煤粉储存仓灭火的布置结构及配合使用的灭火剂，具有以下优势：
本发明解决煤粉仓内的深位火灾使用传统灭火剂和灭火方式不能扑灭的问题，设计了一种从底部喷射灭火剂的方法，并且根据特定的灭火剂提出装置中喷头设计的公式，根据公式可以完成装置的设计，从而达到扑灭深位火灾，保护煤粉储存仓内安全的目的。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明实施例所述的储存仓的简单结构示意图；
图2为本发明实施例所述的储存仓底部的结构示意图；
附图标记说明：
1-储存仓；2-喷头；3-湿度传感器；4、水管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
实施例1
一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构，储存仓内设有喷头，且喷头位于煤粉堆垛底部；相邻两个喷头之间的距离为L1，边缘喷头距离储存仓壁面的距离为L2；且L1与L2之间满足以下条件：
L1≤2×L2 (1)
ρ1为煤粉的密度，kg/m3；
ρ2为块状煤的密度，kg/m3；
D1为煤粉颗粒的粒径，m；
D2为喷头管道直径，m；
t为所需要的渗透时间，s；
P为喷头管道压力，Pa；
本发明还提供一种配合如上所述的用于煤粉储存仓灭火的布置结构的灭火剂，包括如下质量分数的组分，0.2％吐温-80、0.1％乙二胺四乙酸四钠、0.05％丁二酸二异辛酯磺酸钠和0.1％碳酸钾溶液；余量为水；各组分的质量分数之和为100％。
煤粉储存仓的尺寸为4m*2m*1m，储存煤粉为300目，煤粉粒径约为48μm，煤粉密度为500kg/m3，煤块的密度为900kg/m3，内部灭火剂喷头管道直径为6mm，利用式(1)和式(2)可以计算得到如下表所示，按照表中的距离便可以布置煤粉储存仓内的喷头的具***置。
对比例
常规的煤粉储存仓内的灭火设施可以分为三种，第一种为使用水为灭火剂，喷头均设置在煤粉仓顶部中心处，一旦发生火灾后上部喷头受热打开后喷水，水从上部渗透，通过实验发现(采用以下相同的实验条件，灭火剂仅采用水)，经过10小时仅能渗透20cm，远不能达到灭火效果。其余两种分别为泡沫和二氧化碳，其渗透能力远远低于水的渗透，故常规灭火设施和灭火剂不能达到扑灭煤粉仓深位火灾的目的。
实验效果
设置一个尺寸为5*4*4m的煤粉储存仓，内部放置煤粉(300目)，从煤粉堆垛底部设置喷头，实验中煤粉的参数采用实施例中的参数，利用煤粉湿度传感器检测煤粉湿度即可得到实际渗透时间，实验结果如下表所示。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种用于煤粉储存仓灭火的布置结构，其特征在于：储存仓内设有喷头，且喷头位于煤粉堆垛底部；相邻两个喷头之间的距离为L1，边缘喷头距离储存仓壁面的距离为L2；且L1与L2之间满足以下条件：
L1≤2×L2 (1)
其中，ρ1为煤粉的密度，kg/m3；
ρ2为块状煤的密度，kg/m3；
D1为煤粉颗粒的粒径，m；
D2为喷头管道直径，m；
t为所需要的渗透时间，s；
P为喷头管道压力，Pa；
且
38.5×10-6<D1<61×10-6
0.003<D2<0.01
30<t<300
5×104<P<3×105。
2.如权利要求1所述的布置结构在扑灭煤粉仓深位火灾中的应用。
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