行业安全：煤仓如何利用云热像实现安全防火

一、背景概述

（两万吨煤炭自燃，图为火灾扑灭现场）

煤炭自燃，简称煤自燃，是一个复杂的物理化学过程，它是矿井火灾控制管理中的一个重要方面。从化学中可知，自燃是物质在空气中发生氧化作用而自动发生燃烧的现象，而燃烧则是物质剧烈氧化而发光、发热的一种化学现象，由此可知，煤炭自燃是煤长期与空气中的氧接触，发生物理、化学作用的结果。

煤炭自燃的部位既不在表面，也不在煤堆深部，而是在距表面 1.5-5.5 米的氧化层（上面是冷却层，下面是窒息层）由于煤炭有天然的自燃倾向，煤仓内的存煤经常发生自燃。煤炭自燃一方面增加煤炭灰分，降低热值，释放有毒有害气体危害工作人员的人身安全；更严重的是自燃状态的煤炭温度超过350摄氏度，装到传送带运往磨煤机时，运输途中高温的煤炭极易引燃皮带，导致整个输煤系统烧毁，直接经济损失数千万元，而修复输煤系统期间（20 天左右）导致的发电机组非计划停机，经济损失以亿来计。对整个机组正常安全运行造成严重威胁。

煤仓火灾案例：

2014 年5月26日19时23分，鄂尔多斯市达拉特旗白泥镇石后窑村一露天煤堆起火。

2009年7月29日14时，山东海化煤仓起火。

二、自燃早期预警监控原理

根据根据 《GB 51078-2015 煤炭矿井设计防火规范》等要求，和电力、冶金、煤炭及水泥行业的煤堆发生自燃的实际情况看，发生自燃的部位既不在煤堆的表面，也不在煤堆深部，而在表层以下的氧化层：该层厚度在1～4m左右，具备煤自燃的所有条件，达到自然发火期即会自燃。受热力蒸腾和热压作用影响，热量会垂直传导至冷却层，如果情况较严重会出现冒热气、冒烟等现象。通过图像感温火灾探测器无需等到冒烟冒气，可以提前发现煤堆内部的发热，从而实现自燃的早期预警。

因此，我们有必要引进先进的图像型感温火灾探测监控技术手段对干煤棚实施实时监测，掌握其当前工作状态，这样我们才能避免危险的发生，保证我们生命和财产的安全 。

三、传统监控方法

方案一：

通过在煤堆中插入热敏电阻或电耦来检测温度，通过判断温度是否超过预警值来判断煤棚中煤是否异常。

方案二：

在煤仓内部表面插入热电敏电阻或电耦来检测煤仓壁的温度，看是否温度异常，从而判断煤的状况。

方案三：

采用点温枪或则手持热像仪设备对煤仓进行检测。

缺点：

• 测温点设置比较多，导致工程量很大且针对的只是一些点，对区域检测不准确。

• 对自燃点的定位很难。

• 采用人工检测方式，需要反复操作，耗费精力大且准确度不高。

• 不能实时对煤仓进行检测。

• 煤氧化产生的二氧化碳、二氧化硫等有害气体会对操作人。员的身体产生危害。

四、红外热像技术对煤炭防火的帮助

红外辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。通过探测物体发出的红外辐射，热成像仪产生一个实时的图像，从而提供一种景物的热图像。并将不可见的辐射图像转变为人眼可见的、清晰的图像。

红外热像技术之云热像™解决方案

• 云热像™技术是非接触式测温，可以脱离传统的监控平台独立工作，形成在全球各地便携设备上实时查看动态影像的技术，如发生火灾隐患会第一时间向绑定的终端发送告警通知，并能在移动终端判断警情程度，降低工作强度，提升处置速度。

• 能检测物体发热升温阶段，在火灾发展的最早期过程就可以智能预警，为联动灭火装置赢取充足时间，大幅降低火灾发生概率。

• 具有天然的透烟透雾特性，对粉尘和气体的干扰不受影响，非常利于工业现场使用。

• 全天候工作能力，抗强光干扰。红外热成像仪成像不借助照明光和环境光，而是靠目标与背景的辐射产生景物图像，因此红外热成像系统能24小时全天候工作，并且也不会像其他夜视设备那样受可见光强光干扰。

五、煤仓中云热像应用成功案列

2016年5月，山西某煤仓局部区域发生煤炭阴燃。肉眼无察觉，但云热像技术检测到表面温度异常，并像绑定的终端发出告警消息，煤场发现温度异常及时触发喷水处理，为抢救争取到10-12小时，极早排除了隐患。