煤粉细化过程中的静电放电与爆炸风险分析

"煤粉细化过程静电放电起爆机理" 本文主要探讨了煤粉细化过程中静电放电引发爆炸的机理。煤粉细化是煤炭燃烧前的重要步骤，这一过程中，煤粉颗粒会带上静电荷，形成静电场。研究基于水的电离理论和粉体动力学模型，通过理论建模和数值计算来分析静电场如何影响煤粉爆炸的可能性。 首先，研究发现带电煤粉的浓度分布随着时间变化，这表明静电荷在煤粉颗粒间的分布并不均匀。尽管大部分时间节点间的电压差维持在200伏特以下，但在特定条件下，相邻颗粒间的电压差可急剧升高，达到数千乃至上万伏特。这样的高电压差可能导致空气中的电介质被击穿，产生电火花。电火花在一定条件下可能成为点火源，触发煤粉爆炸。 其次，煤粉细化过程中的粒度分布、质量浓度以及环境条件都是影响爆炸风险的重要因素。据文中描述，煤粉粒度通常在30至75微米之间，质量浓度在0.5至2.4千克每立方米。这些参数值处于煤粉爆炸的敏感区间。此外，如果环境中氧含量超过15%且有效点火能量大于1焦耳，这些条件就可能满足煤粉爆炸的基本要求。 结合以上分析，当带电煤粉的高电压差导致电火花出现，同时煤粉的粒度、浓度及环境条件都满足爆炸条件时，煤粉细化过程中的爆炸风险显著增加。这为预防和控制煤粉爆炸提供了理论依据，强调了在煤粉处理和存储过程中，对静电放电的控制以及优化环境条件的重要性。 关键词:煤粉细化；静电场；电火花；最小点火能量；爆炸 该研究对于理解煤粉爆炸机制、制定有效的安全措施以及提高煤炭工业的安全性具有重要意义。河南省重点学科资助项目和河南理工大学博士基金为这项研究提供了支持。作者们呼吁进一步的研究来细化模型，以便更好地预测和防止类似爆炸事件的发生。