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除尘器的粉尘浓度和颗粒对爆炸的影响

作者: 科宇环保 编辑: 科宇环保 来源: 科宇环保 发布日期:2016-04-20
信息摘要:
除尘器的粉尘浓度和颗粒对爆炸的影响…

粉尘浓度和颗粒对爆炸的影响

⑴粉尘浓度可燃粉尘爆炸也存在粉尘浓度的上下限。该值受点火能量、氧浓度、粉体粒度、粉体品种、水分等多种因素的影响。采用简化公式,可估算出爆炸极限,一般而言粉尘爆炸下限浓度为20~60g/m3,上限介于2~6kg/m3。上限受到多种因素的影响,其值不如下限易确定,通常也不易达到上限的浓度。所以,下限值更重要、更有用。

⑵粉体粒度可燃物粉体颗粒大于400um时,所形成的粉尘云不再具有可爆性。但对于超细粉体当其粒度在10um以下时则具有较大的危险性。应引起注意的是,有时即使粉体的平均粒度大于400um,但其中往往也含有较细的粉体,这少部分的粉体也具备爆炸性。

3、粉尘爆炸的技术措施。燃烧反应需要有可燃物质和氧气,还需要有一定能量的点火源。对于粉尘爆炸来说应具备三个要素:点火源;可燃细粉尘;粉尘悬浮于空气中,形成在爆炸浓度范围内的粉尘云。这三个要素同时存在才会发生爆炸。因此,只要消除其中一条件即可防止爆炸的发生。在袋式除尘器中常采用以下技术措施。

⑴防爆的结构设计措施本体结构的特殊设计中,为防止除尘器内部构件可燃粉尘的积灰,所有梁、分隔板等应设置防尘板,而防尘板斜度应小于70度。灰斗的溜角大于70度,为防止因两斗壁间夹角太小而积灰,两相邻侧板应焊上溜料板,消除粉尘的沉积,考虑到由于操作不正常和粉尘湿度大时出现灰斗结露堵寒,设计灰斗时,在灰斗壁板上对高温除尘器增加蒸汽管保温或管状电加热器。为防止灰斗蓬料,每个灰斗还需设置仓臂振动器或空气炮。

⑵采用防静电滤袋在除尘器内部,由于高浓度粉尘随在流动过程中互相摩擦,粉尘与滤布也有相互摩擦都能产生静电,静电的积集会产生火花而引起燃烧。对于脉冲清灰方式,滤袋用涤纶针刺毡,为消除涤纶针刺毡易产生静电不足,滤袋布料中中纺入导电的金属丝或碳纤维,在安装滤袋时,滤袋通过钢骨架和多孔板相连,经过壳体连入车间接地网。对于反吹风清灰的滤袋,已开发出MP922等多种防静电产品。使用效果都很好。

⑶设置安全孔(阀)为将爆炸局限于袋式除尘器内部而不向其他方面扩展,设置安全孔和必不可少的消火设备,实为重要。设置安全孔的目的不是让安全孔防止发生爆炸,而是用它限制爆炸范围和减少爆炸次数。大多数处理爆炸性粉尘的除尘器都是在设置安全孔条件下进行运转的。正因为这样,安全孔的设计应保证万一出现爆炸事故,能切实起到作用;平时要加强对安全孔的维护管理。

①防爆板是由压力差驱动、非自动关闭的紧急泄压装置,主要用于管道或除尘设备,使它们避免因超压或真空而导致破坏。与安全阀相比,爆破片具有泄放面积大、动作灵敏、精度高、耐腐蚀和不容易堵塞等优点。爆破片可单独使用,也可与安全阀组合使用。

②防爆阀设计安全防爆阀设计主要有两种:一种是防爆板;另一种是重锤式防爆阀。前一种破裂后需更换新的板,生产要中断,遇高负压时,易坯且不易保温。后一种较前一种*一些,在关闭状态靠重锤压,严密性差。上述两种方法都不宜采用高压脉冲清灰。为解决严密性问题,在重锤式肪爆阀上可设计防爆安全锁。其特点是:在关闭时,安全门的锁合主要是通过此锁,在遇爆炸时可自动打开进行释放,其释放力(安全力)又可通过弹簧来调整。为了使安全门受力均衡,一般根据安全门面积需设置4~6个锁不等。为使防爆门严密不漏风可设计成防爆板与安全锁的双重结构。

⑷检测和消防措施为防范于未然,在除尘系统上可采取必要的消防措施。

①消防设施。主要有水、CO2和惰性灭火剂。对于水泥厂主要采用CO2,而钢厂可采用氮气。

②温度的检测。为了解除尘器温度的变化情况,控制着火点,一般在除尘器入口处,灰斗上分别装上若干温度计。

③CO的检测。对于大型除尘设备因体积较大,温度计的装设是很有限的,有时在温度计测点较远处发生燃烧现象难于从温度计上反映出来。可在除尘器出口处装设一台CO检测装置,以帮助检测,只要除尘器内任何地方发生燃烧现象,烟气中的CO便会升高,此时把CO浓度升高的报警与除尘系统控制联销,以便及时停止系统除尘器的运行。

⑸设备接地措施防爆除尘器因运行安全需要常常露天布置。甚至露天布置在高大的钢结构上,根据设备接地要求,设备接地避雷成为一项必不可少的措施,但是除尘器一般不设避雷针。

⑹配套部件防爆在除尘器防爆措施中选择防爆部件是必不可少的。防爆除尘器忌讳运行工况中的粉尘窜入电气负载内诱发诱导产生爆炸危险。除尘器运行时电气负载、元件在电流传输接触时,甚至导通中也难免产生电击火花,放电火花诱导超过极限浓度的尘源气体爆炸也是极易发生的事,电气负载元件必须全部选用防爆型部件,杜绝爆炸诱导因素产生。保证设备运行和操作安全。例如,脉冲除尘器的脉冲阀、提升阀用的电磁阀都应当用防爆产品。

⑺防止火星混入措施在处理木屑锅炉、稻壳锅炉、铝再生炉和冶炼炉等废气的袋式除尘器中,炉子中的已燃粉尘有可能随风管气流进入箱体,而使堆积在滤布上的粉尘着火,造成事故。

为防止火星进入袋式除尘器,应采取如下措施:

①设置预除尘器和冷却管道。图为设有旋风除尘器或惰性除尘器作为预除尘器,以捕集粗粒粉尘和火星。用这种方法太细的微粒火星不易捕集,多数情况下微粒粉尘在进入除尘器之前能够燃尽。在预除尘器之后设置冷却管道,并控制管内流速,使之尽量低。这是一种比较可靠的技术措施,它可使气体在管内有充分的停留时间。

②冷却喷雾塔。预先直接用水喷雾的气体冷却法。为保证袋式除尘器内的含尘气体安全防火,冷却用水量是控制供给的。大部分燃烧着的粉尘一经与微细水滴接触即可冷却,但是水滴却易气化,为使尚未与水滴接触的燃烧粉尘能够冷却,应有必要的空间和停留时间。

在特殊情况下,采用喷雾塔、冷却管和预除尘器等联合并用,比较彻底地防止火星混入。

③火星捕集装置见图。在管道上安装火星捕集装置是一种简便可行的方法。还有的在火星通过捕集器的瞬间,可使其发出电气信号,进行报警。同时,停止操作或改变气体回路等。

⑻控制入口粉尘浓度和加入不燃性粉料袋式除尘器在运转过程中,其内部浓度分布不可避免地会使某部位处于爆炸界限之内,为了提高安全性,避开管道内的粉尘爆炸上下限之间的浓度。例如,对于气力输送和粉碎分级等粉尘收集工作中,从设计时就要注意到,使之在超过上限的高浓度下进行运转;在局部收集等情况下,则要在管路中保持粉尘浓度在下限以下的低浓度。

产品维护

1要经常检查控制阀、脉冲阀以及定时器等的动作情况。

脉冲阀橡胶膜片的失灵是袋式除尘器常见故障,它直接影响清灰效果。该设备属于外滤式,袋内装骨架,要检查固定滤袋的零件是否松弛,滤袋的张力是否合适。支撑框架是否光滑,以防止磨损滤袋。清灰采用压缩空气。因此要求除油雾及水滴,且油水分离器必须经常清洗,以防运动机构失灵及滤袋的堵塞。

2处理风量和各测试点压力与温度是否与设计相符。

3滤袋的安装情况,是否有在使用后掉袋、松口、磨损等情况发生,可目测投运后烟囱的排放情况来判断。

4防止结露

使用中要防止气体在袋室内冷却到露点以下,特别是在负压下使用袋式除尘器更应注意。由于其外壳常常会有空气漏入,使袋室气体温度低于露点,滤袋就会受潮,致使灰尘不是松散地,而是粘糊地附着在滤袋上,把织物孔眼堵死,造成清灰失效,使除尘器压降过大,无法继续运行,有的产生糊袋无法除尘。

要防止结露,必须保持气体在除尘器及其系统内各处的温度均高于其露点25~35℃(如窑磨一体机的露点温度58℃,运行温度应在90℃以上),以保证滤袋的良好使用效果。

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