对科学储存城市煤气用煤方法的探讨

摘 要：煤气的持续生产离不开原料煤的大批量储存，否则由于不可抗拒因素，原料煤供应不充足，会影响到企业安全生产和居民正常用气，关系重大，必须引起重视，科学合理储存。该文从大同煤易风化自燃的机理、条件、提出科学的储存方式，值得有关煤气生产、经营、使用的单位和人员、借鉴、参考。

关键词：煤 风化 自燃 储存

一、我厂生产煤气用煤情况

我厂作为城市煤气生产厂，年产煤气1.752亿立方米，半焦15万吨、煤焦油1万吨，年需求30-80mm籽煤大约50万吨（含10%限下和30%矸石）。往年我厂考虑到夏季由于煤炭价格偏低，拉运方便，往往大批量储存原料煤达5万多吨，然而经常由于夏季正值雨季，再加上储存时间长，保管方法不当，致使部分煤风化和着火，既影响了煤气产气率又使企业的财产遭受了损失。因此了解掌握煤的风化机理和条件，正确储存原料煤，保证生产的持续进行至关重要。

大同煤按地区分分口泉煤和左云煤。口泉煤灰分低，内水低，热值高，而左云煤挥发分高，内水大，热值不如口泉煤。根据成煤物质及成煤条件不同，大同煤属于腐植煤中烟煤的一种，其真比重较高呈条带状，其中有亮、暗相互交替的条带。按年代划分，大同煤以中生代的侏罗纪煤为主，其特点：灰份、硫份普遍较低，Ad

二、煤风化、自燃过程的机理

从化学反应的角度讲，煤氧化是风化自燃的主要原因。在高温度的情况下，来研究煤的氧化过程，发现煤在温度与重嚣变化曲线上出现两个最大值和一个最小值。在比较低的温度下，也就是温度80℃- 85℃至100 ℃，则又进一步发生氧化分解和变质，释放出CO。、CO及水蒸汽，结果煤的重量又趋减少。在比较高的温度下，也就是100℃至300℃，第二个煤氧络各物以相当大的速度生成，并在相当高的温度下分解，故曲线上又出现第二最大值。同时，放出热量。有时，由于进一步氧化可能生成可溶于碱的复杂的再生腐植酸和生成可溶于水的较复杂的次腐植酸。直至燃烧发生。。

根据煤氧化的机理，煤在空气中堆放时，或在离地表面很近的煤层中受到大气因素包括空气中的氧、地下水和地面上的温度的变化化学作用和物理作用的综和影响时其物理性质，化学性质及工艺性质就发生一系列的变化，这种变化称为风化。风化作用主要是煤的有机质和矿物质被氧化引起的，煤的氧化放出热量，如果热量不能及时放出，在煤堆和爆层中越积越多，煤的温度就越来越高，使氧化过程加速，放出更多的热量，以至达到煤的着火点，煤发生自燃现象。

三、煤风化、自燃的条件

1.煤在低温时氧化的趋势取决于煤的种类？一般认为腐植煤较易氧化，而纯粹的腐泥煤及残植煤较难氧化。也就是说，煤化程度越高，煤中有机质的芳构化程度越高，含氧量低，煤就越难在低温下氧化，自燃趋势也就越低。

2.煤的氧化还与其筛分组成、黄铁矿含量、水份、比热以及吸附一定量的氧时所放出的热量等有关。黄铁矿易氧化放热，促使煤碎裂和自燃，因此含FeSz多且细分散的潮湿的原煤贮存时较易自燃。潮湿的煤在于燥时会使煤块崩裂成小块。增大氧化表面。（1）只有大量煤贮存时，才可能发生自燃。这主要是因为大量煤在氧化时产生的热量不易向外界传出。煤堆附近气温越高，煤越易氧化自燃。（2）巯松的煤易与空气接触，因而有可能自燃。未经开采的煤层不容易发生自燃。在压紧的煤堆中煤的自燃，首先发生在某些较松而空气易通入的地方。

四、风化对煤性质的影响

经验表明，如将刚开采出的煤暴露于空气当中，则除无烟煤外所有的煤，除惰质组外的所有煤岩组分，都对氧特别敏感。甚至当氧的添加量小到用常规的分析方法都检测不出时，煤的许多性质就发生了很大的变化，有些煤暴露在大气中不过数日，它的粘结性便遭到显著破坏，焦油产率、发热量和有机溶剂中的溶解度均明显下降。而且风化煤外观黑色无光泽，质地酥软，易于用手指碾碎。加大了限下率，降低了发热量，对生产造成很大破坏！其中；

1.化学组成方面。C含量减少。H含量减少，0含量增加，活性酸性基团增加。

2.物理性质方面。强度，硬度减少，易碎，吸湿性增加，浮选性变坏。

3.化学性质方面。腐植酸含量增加，在碱性水溶液中溶解度增加，煤着火点降低，热值减小。

五、科学贮煤方式

根据以上对煤风化机理和条件的探讨，我们可知要防止煤氧化，应防止空气侵入煤堆，或者向煤堆中通入大量空气使氧化热散失以降低煤的氧化速度。具体有以下几种方法，可作参考：

1.隔断法。（1）水中（或惰性气体）贮煤法。大同干旱缺水，此法不宜。（2）逐层铺平压紧的堆煤法。煤矿或贮煤场不宜简单的用挖车挖取堆放，易用推煤机推出一层层碾压堆高，此法适宜于贮存混煤和面煤。（3）用油类（重油等）或Ca （OH）2等复盖表面煤层的堆煤法。此法由于涉及危化品，且消耗油类，又易造成环境污染，易尽少采用。

2.凹地贮煤法。将煤存放在地沟中或存放在凹地和山峪中，这样可以减轻煤堆内空气的流通，从而减轻煤的氧化。此法最适宜大同地区的有些煤矿，特别是左云的煤矿，它们大都建在此类地势中。

另外，煤贮存安全温度界限约为50℃-80℃。炼焦煤贮存煤堆温度不应超过50℃，否则很快氧化变质，贮存期限也不应超过规定。一般煤化程度高的煤抗氧化性能比煤化程度低的煤好，洗精煤比原煤抗氧化性能好一些，寒冷季节比炎热季节煤的贮存期可以长一些。贮煤场的选择必须仔细考虑场址地基、周壁、排水、周边设备及气候的影响。

总之，根据以上分析来看，城市煤气生产用煤，应根据具体的场地，资金，人力，物力等情况综合考虑，不可机械的死搬硬套。为了减少不必要的投入，煤应按计划拉运和储存，以需定储，才能从根本上杜绝煤的风化及自燃现象的发生。