易燃易爆粉尘治理措施

发布者: 常源发布时间: 2014-03-21 浏览次数:
某些金属冶炼和化工生产工艺产生的烟气中含有一氧化碳、氢等可燃气体或炭、镁、铝等易爆粉尘,在除尘系统及除尘设备设计时,必须采取可靠的防燃、防爆措施

1.控制可燃气体和易爆粉尘的浓度

表1为某些可燃气体的爆炸界限和危险度,表2为常见的易爆粉尘的爆炸界限乏危险性质。
表1若干可燃气体特性
名称爆炸浓度界限(%)燃点温度/℃爆炸危险度指数
下限上限
4.075.656017.9
一氧化碳12.574.06054.9
二氧化碳1.060.0102.59.O
硫化氢4.345.52729.6
乙炔2.728.54259.6
甲苯1.27.05354.8
15.028.0630O.9
城市煤气4.030.05606.5
焦炉煤气5.531.0  
高炉煤气35.074.0  
天然气4.517.0  
表2若干可燃性易爆粉尘特性
粉尘名称平均粒径μm爆炸下限/(g/m3)点燃温度/℃危险性质
粉尘层粉尘云
10-1537-50320590易爆
5-1044-59340470易爆
290375可燃
5-1092-123305360可燃
聚乙烯30-5026-35410可燃
聚氨酯50-10046-63425可燃
硬质橡胶20-3036-49360可燃
软木粉30-4044-59325460可燃
烟煤粉3-5 230485可燃
木炭粉1-239-52340595可燃
煤焦炭粉4-537-50430750可燃
在除尘系统及其气力输灰设计时,在条件许可范围内,应注意控制除尘器人口以及输灰管路和容器内的粉尘含量,使其规避爆炸浓度上、下限之间的范围。一般地,除尘器应控制在下限之下,气力输灰及粉碎分级应控制在上限之上。图1为利用掺混稀释法,调制粉
尘成分及浓度的一例。通过设计合理的集尘罩,吸人定量的气体进行稀释,或掺混粘土类不燃性粉料,以改变粉尘成分,防止发生爆炸。
稀释法调制易爆粉尘
图1稀释法调制易爆粉尘

2.控制合氧量

对于含有CO等可燃气体的混合气俸,可以助燃引爆的**含氧量为5.6%,折合空气量为26%,此为爆炸必需条件,只要控制含氧量低于5%,即使是可燃气体或易爆粉尘的浓度达到爆炸界限,也不至于发生爆炸。
在工程实践中,将煤粉、焦粉、炸药、锯末、农药等可燃易爆粉尘置于惰性气体中进行粉碎、干燥和输送,已有大量成功实例。图2为利用热风炉惰性气体对易爆粉料进行干燥处理的典型工艺流程,控制氧含量低于5%。
干熄焦是近期开发并广泛采用的一项节能**技术,利用氮气作为循环介质,冷却灼热焦炭,回收红焦显热。吨焦可回收压力为4.6MPa的蒸汽450kg,吨钢节煤26kg。
惰性气体循环干燥装置
图2惰性气体循环干燥装置

3.防止火种引燃起爆

可燃气体和易爆粉尘的点燃温度见表1、表2,对除尘系统,应采取相应的灭火降温措施,防止引燃起爆:
1)增设火花捕集器或其他预除尘器,捕集灼热粗粒尘;
2)增设喷雾冷却塔,进一步凝聚微细粉尘,并将尘气温度降至着火温度以下,抑制静电荷产生;
3)在除尘器人口管道上安装火星探测器,采用光电管或光电放大器作为传感器,予以报警或灭火控制,如图3所示。
火星探测装置
图3火星探测装置

4.除尘器设计选型对策

易燃易爆粉尘治理措施1)除尘器箱体应能承受最大泄爆压力,宜采用圆筒形箱体,按照压力容器设计规范和标准进行设计。
2)箱体内避免一切可能积灰的平台和死角,水平构件上表面设防尘板,防止积灰堵料,灰斗倾角不小于70度。除尘器整体漏风率不大于1%。
3)选用消静电滤料,表面电阻<10欧姆,半衰期<ls,滤袋框架及箱体采取静电接地,接地电阻≤lOO欧姆.防止滤料表面因静电积聚激发火花。
4)优先选用脉冲清灰方式,采用高压氮气作为清灰动力,当选用反吹风清灰方式时,应全部采用循环风,严禁采用振动清灰方式。
5)在灰斗及过滤段设紧急冲氮接口,顶部设快速放散装置。
6)对除尘器的人口和灰斗的温度进行严密监控,若有异常,及时报警并尽快处理。

5.泄爆阀防护

在除尘器各箱体安装泄爆阀是**一道防护措施,有降低减少爆炸强度,缩小爆炸范围,减轻爆炸危害。泄爆面积与围包体容积V以及粉尘的爆炸指数Kmax;和最大泄爆压力Pred有关,按“粉尘爆炸泄压指南”(GB/T15605)规定的方法计算确定。
泄爆阀的形式多种多样,对袋式除尘器常用的有泄爆门和爆破片:
1)泄爆门。由泄爆盖、夹持器、限位器等组成。通过增减夹持器的弹簧张力,调节爆破压力,如图4所示。用于煤粉磨的PPW、FCM系列气箱脉冲袋式除尘器,采用安全锁作为夹持器打开泄爆门。
2)爆破片。由爆破膜及夹持器组成。爆破膜通常采用刻有沟纹的奥氏体不锈钢片、铝膜、镍膜制成,常采用正拱形,由专业生产厂家制造,如图5所示。高煤煤气袋式除尘器顶部通常安装正拱形爆破片。
图4 泄爆门
泄爆阀防护
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