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 | |||
氢 | 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 |
硫化氢 | 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 |
城市煤气 | 4.0 | 30.0 | 560 | 6.5 |
焦炉煤气 | 5.5 | 31.0 | ||
高炉煤气 | 35.0 | 74.0 | ||
天然气 | 4.5 | 17.0 |
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 | ||||
铝 | 10-15 | 37-50 | 320 | 590 | 易爆 |
镁 | 5-10 | 44-59 | 340 | 470 | 易爆 |
钛 | 290 | 375 | 可燃 | ||
锆 | 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 |
硬质橡胶 | 20-30 | 36-49 | 沸 | 360 | 可燃 |
软木粉 | 30-40 | 44-59 | 325 | 460 | 可燃 |
烟煤粉 | 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 |
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。
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。
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。
图3火星探测装置
4.除尘器设计选型对策
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
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