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技術文章
淺析脈沖袋式除塵器怎樣防止粉塵爆炸
點擊次數:187 發布時間:2019-01-04 打印本頁面 返回
  脈沖袋式除塵器怎樣防止粉塵爆炸
 
  燃燒反應需要有可燃物質和氧氣,還需要有一定能量的點火源。對于粉塵爆炸來說應具備三個要素:點火源;可燃細粉塵;粉塵懸浮于空氣中,形成在爆炸濃度范圍內的粉塵云。這三個要素同時存在才會發生爆炸。因此,只要消除其中一條件即可防止爆炸的發生。在袋式除塵器中常采用以下技術措施。
 
  (1)防爆的結構設計措施本體結構的特殊設計中,為防止除塵器內部構件可燃粉塵的積灰,所有梁、分隔板等應設置防塵板,而防塵板斜度應小于70度。灰斗的溜角大于70度,為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰,兩相鄰側板應焊上溜料板,消除粉塵的沉積,考慮到由于操作不正常和粉塵濕度大時出現灰斗結露堵寒,設計灰斗時,在灰斗壁板上對高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料,每個灰斗還需設置倉臂振動器或空氣炮。
  1臺除塵器少則2~3個灰斗,多則5~8個,在使用時會產生風量不均引起的偏斜,各灰斗內煤粉量不均,H后邊的灰量大。
 
  為解決風量不均勻問題在結構可以采取以下措施:①在風道斜隔板上加擋風板,如圖5-168所示。擋板的尺寸需根據等風量和等風壓原理確定;②再考慮到現場的實際情況的變化,在提升閥桿與閥板之間采用可調,使出口高h為變化值,以進一步修正;③在進風支管設風量調節閥,設備運行后對各箱室風量進行調節。使各箱室風量差別控制在5%以內。
 
  (2)采用防靜電濾袋在除塵器內部,由于高濃度粉塵隨在流動過程中互相摩擦,粉塵與濾布也有相互摩擦都能產生靜電,靜電的積集會產生火花而引起燃燒。對于脈沖清灰方式,濾袋用滌綸針刺氈,為消除滌綸針刺氈易產生靜電不足,濾袋布料中中紡入導電的金屬絲或碳纖維,在安裝濾袋時,濾袋通過鋼骨架和多孔板相連,經過殼體連入車間接地網。對于反吹風清灰的濾袋,已開發出MP922等多種防靜電產品。使用效果都很好。
 
  (3)設置安全孔(閥)為將爆炸局限于袋式除塵器內部而不向其他方面擴展,設置安全孔和必不可少的消火設備,實為重要。設置安全孔的目的不是讓安全孔防止發生爆炸,而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數。大多數處理爆炸性粉塵的除塵器都是在設置安全孔條件下進行運轉的。正因為這樣,安全孔的設計應保證萬一出現爆炸事故,能切實起到作用;平時要加強對安全孔的維護管理。
 
  破裂板型安全孔是用普通薄金屬板制成。因為袋式除塵器箱體承受不住很大壓力,所以設計破裂板的強度時應使該板在更低的壓力下即被破壞。有時由于箱體長期受壓使鋁板產生疲勞變形以致發生破裂現象,即使這是正常的也不允許更換高強度的厚板。
 
  彈簧門型安全孔是通過增減彈簧張力來調節開啟的壓力。為了保證事故時門型孔能切實起到安全作用,必須定期對其進行動作試驗。
 
  安全孔的面積應該按照粉塵爆炸時的最大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強度之間的關系來確定,但目前尚無確切的資料。要根據袋式除塵器的形式、結構來確定安全孔面積的大小、我們認為對中小型除塵器安全孔與除塵器體積之比為1/10~1/30,對大中型除塵器其比值為1/30~1/60較為合適。遇到困難時,要適當參照其他裝置預留安全防爆孔的實際確定。
 
  ①防爆板防爆板是由壓力差驅動、非自動關閉的緊急泄壓裝置,主要用于管道或除塵設備,使它們避免因超壓或真空而導致破壞。與安全閥相比,爆破片具有泄放面積大、動作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優點。爆破片可單獨使用,也可與安全閥組合使用。
 
  防爆板裝置由爆破片和夾持器兩部分組成,夾持器由Q235、16Mn或OCr13等材料制成,其作用是夾緊和保護防爆板,以保證爆破壓力穩定。防爆板由鋁、鎳、不銹鋼或石墨等材料制成,有不同形狀:拱形防爆板的凹面朝向受壓側,爆破時發生拉伸或剪切破壞;反拱形防爆板的凸面朝向受壓側,爆破時因失穩突然翻轉被刀刃割破或沿縫槽撕裂;平面形防爆板爆破時也發生拉伸或剪切破壞。
 
  除塵器選擇防爆板的耐壓力應以除塵器工作壓力為依據。因為除塵器本體耐壓要求8000~18000Pa按設定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。
 
  ②防爆閥設計安全防爆閥設計主要有兩種:一種是防爆板;另一種是重錘式防爆閥。前一種破裂后需更換新的板,生產要中斷,遇高負壓時,易坯且不易保溫。后一種較前一種先進一些,在關閉狀態靠重錘壓,嚴密性差。上述兩種方法都不宜采用高壓脈沖清灰。為解決嚴密性問題,在重錘式肪爆閥上可設計防爆安全鎖。其特點是:在關閉時,安全門的鎖合主要是通過此鎖,在遇爆炸時可自動打開進行釋放,其釋放力(安全力)又可通過彈簧來調整。為了使安全門受力均衡,一般根據安全門面積需設置4~6個鎖不等。為使防爆門嚴密不漏風可設計成防爆板與安全鎖的雙重結構。
 
  (4)檢測和消防措施為防范于未然,在除塵系統上可采取必要的消防措施。
 
  ①消防設施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對于水泥廠主要采甩、CO2,而鋼廠可采用氮氣。
 
  ②溫度的檢測。為了解除塵器溫度的變化情況,控制著火點,一般在除塵器入口處,灰斗上分別裝上若干溫度計。
 
  ③CO的檢測。對于大型除塵設備因體積較大,溫度計的裝設是很有限的,有時在溫度計測點較遠處發生燃燒現象難于從溫度計上反映出來。可在除塵器出口處裝設一臺CO檢測裝置,以幫助檢測,只要除塵器內任何地方發生燃燒現象,煙氣中的CO便會升高,此時把CO濃度升高的報警與除塵系統控制聯銷,以便及時停止系統除塵器的運行。
 
  (5)設備接地措施防爆除塵器因運行安全需要常常露天布置。甚至露天布置在高大的鋼結構上,根據設備接地要求,設備接地避雷成為一項必不可少的措施,但是除塵器一般不設避雷針。
 
  除塵器所有連接法蘭間均增設傳導性能較好的導體,導體形式可做成卡片式。也可做成線條式。線條式導體見圖。卡片式導體見圖。無論采用哪一種形式導體,連接必須牢固,且需表面處埋,有一定耐腐蝕功能。否則都將影響設備接地避雷效果。
 
  (6)配套部件防爆在除塵器防爆措施中選擇防爆部件是必不可少的。防爆除塵器忌諱運行工況中的粉塵竄入電氣負載內誘發誘導產生爆炸危險。除塵器運行時電氣負載、元件在電流傳輸接觸時,甚至導通中也難免產生火花,放電火花誘導超過極限濃度的塵源氣體爆炸也是極易發生的事,電氣負載元件必須全部選用防爆型部件,杜絕爆炸誘導因素產生。保證設備運行和操作安全。例如,脈沖除塵器的脈沖閥、提升閥用的電磁閥都應當用防爆產品。
 
  (7)防止火星混入措施在處理木屑鍋爐、稻殼鍋爐、鋁再生爐和冶煉爐等廢氣的袋式除塵器中,爐子中的已燃粉塵有可能隨風管氣流進入箱體,而使堆積在濾布上的粉塵著火,造成事故。
 
  為防止火星進入袋式除塵器,應采取如下措施:
 
  ①設置預除塵器和冷卻管道。圖為設有旋風除塵器或惰性除塵器作為預除塵器,以捕集粗粒粉塵和火星。用這種方法太細的微粒火星不易捕集,多數情況下微粒粉塵在進入除塵器之前能夠燃盡。在預除塵器之后設置冷卻管道,并控制管內流速,使之盡量低。這是一種比較可靠的技術措施,它可使氣體在管內有充分的停留時間。
 
  ②玲卻噴霧塔。預先直接用水噴霧的氣體冷卻法。為保證袋式除塵器內的含塵氣體安全防火,冷卻用水量是控制供給的。大部分燃燒著的粉塵一經與微細水滴接觸即可冷卻,但是水滴卻易氣化,為使尚未與水滴接觸的燃燒粉塵能夠冷卻,應有必要的空間和停留時間。
 
  在特殊情況下,采用噴霧塔、冷卻管和預除塵器等聯合并用,比較徹底地防止火星混入。
 
  ③火星捕集裝置見圖。在管道上安裝火星捕集裝置是一種簡便可行的方法。還有的在火星通過捕集器的瞬間,可使其發出電氣信號,進行報警。同時,停止操作或改變氣體回路等。
 
  火星捕集器設計要求如下:
 
  a、火花捕集器用于高溫煙氣中的火花顆粒捕集時,設備主體材料一般采用15Mo3或16Mo,對粱、柱和平臺梯子等則采用Q235,火花捕集器作為煙氣預分離器時除旋轉葉片一般采用15Mn外,其他材料可采用Q235;
 
  b、設備進出口速度一般在18~25m/s之間;
 
  c、考慮粉塵的分離效果。葉片應一定的耐磨措施和恰當的旋轉角度;
 
  d、設備結構設計要考慮到高溫引起的設備變形。
 
  (8)控制入口粉塵濃度和加入不燃性粉料袋式除塵器在運轉過程中,其內部濃度分布不可避免地會使某部位處于爆炸界限之內,為了提高安全性,避開管道內的粉塵爆炸上下限之間的濃度。例如,對于氣力輸送和粉碎分級等粉塵收集工作中,從設計時就要注意到,使之在超過上限的高濃度下進行運轉;在局部收集等情況下,則要在管路中保持粉塵濃度在下限以下的低濃度。
 
  利用稀釋法防止火災的一例。在收集爆炸性粉塵時,由于設置了吸塵罩,用空氣稀釋了粉塵,在管道中濃度遠遠低于爆炸下限。從系統中間向管道內連續提供不燃性粉料,如黏土、膨潤土等,在除塵器內部對爆炸性粉塵加以稀釋,以便防止發生爆炸和火災的危險。
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