易燃易爆粉塵治理措施
發(fā)布者: 常源發(fā)布時間: 2014-03-21 瀏覽次數(shù):
某些金屬冶煉和化工生產(chǎn)工藝產(chǎn)生的煙氣中含有一氧化碳、氫等可燃?xì)怏w或炭、鎂、鋁等易爆粉塵,在除塵系統(tǒng)及除塵設(shè)備設(shè)計時,必須采取可靠的防燃、防爆措施
1.控制可燃?xì)怏w和易爆粉塵的濃度
表1為某些可燃?xì)怏w的爆炸界限和危險度,表2為常見的易爆粉塵的爆炸界限乏危險性質(zhì)。
表1若干可燃?xì)怏w特性
名稱 | 爆炸濃度界限(%) | 燃點溫度/℃ | 爆炸危險度指數(shù) | |
下限 | 上限 | |||
氫 | 4.0 | 75.6 | 560 | 17.9 |
一氧化碳 | 12.5 | 74.0 | 605 | 4.9 |
二氧化碳 | 1.0 | 60.0 | 102. | 59.O |
硫化氫 | 4.3 | 45.5 | 272 | 9.6 |
乙炔 | 2.7 | 28.5 | 425 | 9.6 |
甲苯 | 1.2 | 7.0 | 535 | 4.8 |
氨 | 15.0 | 28.0 | 630 | O.9 |
城市煤氣 | 4.0 | 30.0 | 560 | 6.5 |
焦?fàn)t煤氣 | 5.5 | 31.0 | ||
高爐煤氣 | 35.0 | 74.0 | ||
天然氣 | 4.5 | 17.0 |
表2若干可燃性易爆粉塵特性
粉塵名稱 | 平均粒徑μm | 爆炸下限/(g/m3) | 點燃溫度/℃ | 危險性質(zhì) | |
粉塵層 | 粉塵云 | ||||
鋁 | 10-15 | 37-50 | 320 | 590 | 易爆 |
鎂 | 5-10 | 44-59 | 340 | 470 | 易爆 |
鈦 | 290 | 375 | 可燃 | ||
鋯 | 5-10 | 92-123 | 305 | 360 | 可燃 |
聚乙烯 | 30-50 | 26-35 | 熔 | 410 | 可燃 |
聚氨酯 | 50-100 | 46-63 | 熔 | 425 | 可燃 |
硬質(zhì)橡膠 | 20-30 | 36-49 | 沸 | 360 | 可燃 |
軟木粉 | 30-40 | 44-59 | 325 | 460 | 可燃 |
煙煤粉 | 3-5 | 230 | 485 | 可燃 | |
木炭粉 | 1-2 | 39-52 | 340 | 595 | 可燃 |
煤焦炭粉 | 4-5 | 37-50 | 430 | 750 | 可燃 |
塵成分及濃度的一例。通過設(shè)計合理的集塵罩,吸人定量的氣體進行稀釋,或摻混粘土類不燃性粉料,以改變粉塵成分,防止發(fā)生爆炸。
圖1稀釋法調(diào)制易爆粉塵
2.控制合氧量
對于含有CO等可燃?xì)怏w的混合氣俸,可以助燃引爆的**含氧量為5.6%,折合空氣量為26%,此為爆炸必需條件,只要控制含氧量低于5%,即使是可燃?xì)怏w或易爆粉塵的濃度達到爆炸界限,也不至于發(fā)生爆炸。在工程實踐中,將煤粉、焦粉、炸藥、鋸末、農(nóng)藥等可燃易爆粉塵置于惰性氣體中進行粉碎、干燥和輸送,已有大量成功實例。圖2為利用熱風(fēng)爐惰性氣體對易爆粉料進行干燥處理的典型工藝流程,控制氧含量低于5%。
干熄焦是近期開發(fā)并廣泛采用的一項節(jié)能**技術(shù),利用氮氣作為循環(huán)介質(zhì),冷卻灼熱焦炭,回收紅焦顯熱。噸焦可回收壓力為4.6MPa的蒸汽450kg,噸鋼節(jié)煤26kg。
圖2惰性氣體循環(huán)干燥裝置
3.防止火種引燃起爆
可燃?xì)怏w和易爆粉塵的點燃溫度見表1、表2,對除塵系統(tǒng),應(yīng)采取相應(yīng)的滅火降溫措施,防止引燃起爆:1)增設(shè)火花捕集器或其他預(yù)除塵器,捕集灼熱粗粒塵;
2)增設(shè)噴霧冷卻塔,進一步凝聚微細(xì)粉塵,并將塵氣溫度降至著火溫度以下,抑制靜電荷產(chǎn)生;
3)在除塵器人口管道上安裝火星探測器,采用光電管或光電放大器作為傳感器,予以報警或滅火控制,如圖3所示。
圖3火星探測裝置
4.除塵器設(shè)計選型對策
1)除塵器箱體應(yīng)能承受最大泄爆壓力,宜采用圓筒形箱體,按照壓力容器設(shè)計規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計。2)箱體內(nèi)避免一切可能積灰的平臺和死角,水平構(gòu)件上表面設(shè)防塵板,防止積灰堵料,灰斗傾角不小于70度。除塵器整體漏風(fēng)率不大于1%。
3)選用消靜電濾料,表面電阻<10歐姆,半衰期<ls,濾袋框架及箱體采取靜電接地,接地電阻≤lOO歐姆.防止濾料表面因靜電積聚激發(fā)火花。
4)優(yōu)先選用脈沖清灰方式,采用高壓氮氣作為清灰動力,當(dāng)選用反吹風(fēng)清灰方式時,應(yīng)全部采用循環(huán)風(fēng),嚴(yán)禁采用振動清灰方式。
5)在灰斗及過濾段設(shè)緊急沖氮接口,頂部設(shè)快速放散裝置。
6)對除塵器的人口和灰斗的溫度進行嚴(yán)密監(jiān)控,若有異常,及時報警并盡快處理。
5.泄爆閥防護
在除塵器各箱體安裝泄爆閥是**一道防護措施,有降低減少爆炸強度,縮小爆炸范圍,減輕爆炸危害。泄爆面積與圍包體容積V以及粉塵的爆炸指數(shù)Kmax;和最大泄爆壓力Pred有關(guān),按“粉塵爆炸泄壓指南”(GB/T15605)規(guī)定的方法計算確定。泄爆閥的形式多種多樣,對袋式除塵器常用的有泄爆門和爆破片:
1)泄爆門。由泄爆蓋、夾持器、限位器等組成。通過增減夾持器的彈簧張力,調(diào)節(jié)爆破壓力,如圖4所示。用于煤粉磨的PPW、FCM系列氣箱脈沖袋式除塵器,采用安全鎖作為夾持器打開泄爆門。
2)爆破片。由爆破膜及夾持器組成。爆破膜通常采用刻有溝紋的奧氏體不銹鋼片、鋁膜、鎳膜制成,常采用正拱形,由專業(yè)生產(chǎn)廠家制造,如圖5所示。高煤煤氣袋式除塵器頂部通常安裝正拱形爆破片。
圖4 泄爆門