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煤粉防爆袋式除塵器的防爆措施
添加時(shí)間:2020-09-08
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  在除塵工程中產(chǎn)生爆炸性氣體的場(chǎng)合有:煉鋼廠高爐廢氣含煤氣;煤破碎、制粉和煤粉轉(zhuǎn)運(yùn)等廢氣中含有高濃度煤粉;焚燒爐燃燒垃圾產(chǎn)生的含爆炸氣體;木器廠木工機(jī)械產(chǎn)生的木粉等都具可然可爆性。所以我們?cè)谶x擇除塵器的時(shí)候,一定要對(duì)除塵器進(jìn)行必要的防爆設(shè)計(jì),下面我們介紹一下煤粉防爆袋式除塵器的防爆措施。
  (1)煤粉防爆袋式除塵器防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)措施  除塵器本體結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì),為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件可燃粉塵的積灰,所有梁、分隔板等應(yīng)設(shè)置防塵板,而防塵板斜度應(yīng)小于70度?;叶返牧锝谴笥?0度,為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰,兩相鄰側(cè)板應(yīng)焊上溜料板,消除粉塵的沉積,考慮到由于防爆除塵器操作不正常和粉塵濕度大時(shí)出現(xiàn)灰斗結(jié)露堵寒,設(shè)計(jì)灰斗時(shí),在灰斗壁板上對(duì)高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止除塵器灰斗蓬料,每個(gè)灰斗還需設(shè)置倉(cāng)臂振動(dòng)器或空氣炮。
  一臺(tái)除塵器少則2~3個(gè)灰斗,多則5~8個(gè),防爆除塵器在使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生風(fēng)量不均引起的偏斜,各灰斗內(nèi)煤粉量不均,后邊的灰量大。
  為解決防爆布袋除塵器風(fēng)量不均勻問(wèn)題在結(jié)構(gòu)可以采取以下措施:①在除塵器風(fēng)道斜隔板上加擋風(fēng)板。擋板的尺寸需根據(jù)等風(fēng)量和等風(fēng)壓原理確定;②再考慮到現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況的變化,在提升閥桿與閥板之間采用可調(diào),使出口高h(yuǎn)為變化值,以進(jìn)一步修正;③在進(jìn)風(fēng)支管設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥,除塵設(shè)備運(yùn)行后對(duì)各箱室風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。使除塵器各箱室風(fēng)量差別控制在5%以內(nèi)。
  (2)防爆布袋式除塵器要采用防靜電濾袋 在除塵器內(nèi)部,由于高濃度粉塵隨在流動(dòng)過(guò)程中互相摩擦,粉塵與濾布也有相互摩擦都能產(chǎn)生靜電,靜電的積集會(huì)產(chǎn)生火花而引起燃燒。對(duì)于脈沖清灰方式,除塵濾袋用滌綸針刺氈,為消除滌綸針刺氈易產(chǎn)生靜電不足,除塵濾袋布料中中紡入導(dǎo)電的金屬絲或碳纖維,在安裝除塵濾袋時(shí),濾袋通過(guò)鋼骨架和多孔板相連,經(jīng)過(guò)殼體連入車間接地網(wǎng)。對(duì)于反吹風(fēng)清灰的除塵濾袋,已開發(fā)出MP922等多種防靜電除塵布袋。在煤粉防爆袋式除塵器、木器防爆袋式除塵器、冶煉防爆袋式除塵器中使用效果都很好。
  (3)防爆布袋式除塵器要設(shè)置安全孔(閥) 為將爆炸局限于袋式除塵器內(nèi)部而不向其他方面擴(kuò)展,設(shè)置安全孔和必不可少的消火設(shè)備,實(shí)為重要。設(shè)置安全孔的目的不是讓安全孔防止發(fā)生爆炸,而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數(shù)。大多數(shù)處理爆炸性粉塵的除塵器都是在設(shè)置安全孔條件下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的。正因?yàn)檫@樣,安全孔的設(shè)計(jì)應(yīng)保證萬(wàn)一出現(xiàn)爆炸事故,能切實(shí)起到作用;平時(shí)要加強(qiáng)對(duì)安全孔的維護(hù)管理。
  破裂板型安全孔是用普通薄金屬板制成。因?yàn)榇匠龎m器箱體承受不住很大壓力,所以設(shè)計(jì)破裂板的強(qiáng)度時(shí)應(yīng)使該板在更低的壓力下即被破壞。有時(shí)由于箱體長(zhǎng)期受壓使鋁板產(chǎn)生疲勞變形以致發(fā)生破裂現(xiàn)象,即使這是正常的也不允許更換高強(qiáng)度的厚板。
  彈簧門型安全孔是通過(guò)增減彈簧張力來(lái)調(diào)節(jié)開啟的壓力。為了保證事故時(shí)門型孔能切實(shí)起到安全作用,必須定期對(duì)其進(jìn)行動(dòng)作試驗(yàn)。
  安全孔的面積應(yīng)該按照粉塵爆炸時(shí)的大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強(qiáng)度之間的關(guān)系來(lái)確定,但目前尚無(wú)確切的資料。要根據(jù)袋式除塵器的形式、結(jié)構(gòu)來(lái)確定安全孔面積的大小、我們認(rèn)為對(duì)中小型除塵器安全孔與除塵器體積之比為1/10~1/30,對(duì)大中型除塵器其比值為1/30~1/60較為合適。遇到困難時(shí),要適當(dāng)參照其他裝置預(yù)留安全防爆孔的實(shí)際確定。
  ①防爆板 防爆板是由壓力差驅(qū)動(dòng)、非自動(dòng)關(guān)閉的緊急泄壓裝置,主要用于管道或除塵設(shè)備,使它們避免因超壓或真空而導(dǎo)致破壞。與安全閥相比,爆破片具有泄放面積大、動(dòng)作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優(yōu)點(diǎn)。爆破片可單獨(dú)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(hù)防爆板,以保證爆破壓力穩(wěn)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(cè),爆破時(shí)發(fā)生拉伸或剪切破壞;反拱形防爆板的凸面朝向受壓側(cè),爆破時(shí)因失穩(wěn)突然翻轉(zhuǎn)被刀刃割破或沿縫槽撕裂;平面形防爆板爆破時(shí)也發(fā)生拉伸或剪切破壞。
  除塵器選擇防爆板的耐壓力應(yīng)以除塵器工作壓力為依據(jù)。因?yàn)槌龎m器本體耐壓要求8000~18000Pa按設(shè)定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。
 ?、诜辣龎m器防爆閥設(shè)計(jì) 安全防爆閥設(shè)計(jì)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(chǎn)要中斷,遇高負(fù)壓時(shí),易坯且不易保溫。后一種較前一種先進(jìn)一些,在關(guān)閉狀態(tài)靠重錘壓,嚴(yán)密性差。上述兩種方法都不宜采用高壓脈沖清灰。為解決嚴(yán)密性問(wèn)題,在重錘式肪爆閥上可設(shè)計(jì)防爆安全鎖。其特點(diǎn)是:在關(guān)閉時(shí),安全門的鎖合主要是通過(guò)此鎖,在遇爆炸時(shí)可自動(dòng)打開進(jìn)行釋放,其釋放力(安全力)又可通過(guò)彈簧來(lái)調(diào)整。為了使安全門受力均衡,一般根據(jù)安全門面積需設(shè)置4~6個(gè)鎖不等。為使防爆門嚴(yán)密不漏風(fēng)可設(shè)計(jì)成防爆板與安全鎖的雙重結(jié)構(gòu)。
  (4)檢測(cè)和消防措施 為防范于未然,在除塵系統(tǒng)上可采取必要的消防措施。
  ①除塵器消防設(shè)施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對(duì)于水泥廠主要采甩、CO2,而鋼廠可采用氮?dú)狻?br />  ②除塵器溫度的檢測(cè)。為了解除塵器溫度的變化情況,控制著火點(diǎn),一般在除塵器入口處,灰斗上分別裝上若干溫度計(jì)。
 ?、鄢龎m器CO的檢測(cè)。對(duì)于大型除塵設(shè)備因體積較大,溫度計(jì)的裝設(shè)是很有限的,有時(shí)在溫度計(jì)測(cè)點(diǎn)較遠(yuǎn)處發(fā)生燃燒現(xiàn)象難于從溫度計(jì)上反映出來(lái)??稍诔龎m器出口處裝設(shè)一臺(tái)CO檢測(cè)裝置,以幫助檢測(cè),只要除塵器內(nèi)任何地方發(fā)生燃燒現(xiàn)象,煙氣中的CO便會(huì)升高,此時(shí)把CO濃度升高的報(bào)警與除塵系統(tǒng)控制聯(lián)銷,以便及時(shí)停止系統(tǒng)除塵器的運(yùn)行。
  (5)設(shè)備接地措施 防爆除塵器因運(yùn)行安全需要常常露天布置。甚至露天布置在高大的鋼結(jié)構(gòu)上,根據(jù)設(shè)備接地要求,設(shè)備接地避雷成為一項(xiàng)必不可少的措施,但是除塵器一般不設(shè)避雷針。
  除塵器所有連接法蘭間均增設(shè)傳導(dǎo)性能較好的導(dǎo)體,導(dǎo)體形式可做成卡片式。也可做成線條式。線條式導(dǎo)體見圖??ㄆ綄?dǎo)體見圖。無(wú)論采用哪一種形式導(dǎo)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(shè)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(yùn)行工況中的粉塵竄入電氣負(fù)載內(nèi)誘發(fā)誘導(dǎo)產(chǎn)生爆炸危險(xiǎn)。除塵器運(yùn)行時(shí)電氣負(fù)載、元件在電流傳輸接觸時(shí),甚至導(dǎo)通中也難免產(chǎn)生電擊火化,放電火花誘導(dǎo)超過(guò)極限濃度的塵源氣體爆炸也是極易發(fā)生的事,電氣負(fù)載元件必須全部選用防爆型部件,杜絕爆炸誘導(dǎo)因素產(chǎn)生。保證設(shè)備運(yùn)行和操作安全。例如,脈沖除塵器的電磁脈沖閥、提升閥用的電磁閥都應(yīng)當(dāng)用防爆產(chǎn)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(fēng)管氣流進(jìn)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(jìn)入袋式除塵器,應(yīng)采取如下措施。
  ①設(shè)置預(yù)除塵器和冷卻管道。圖為設(shè)有旋風(fēng)除塵器或惰性除塵器作為預(yù)除塵器,以捕集粗粒粉塵和火星。用這種方法太細(xì)的微粒火星不易捕集,多數(shù)情況下微粒粉塵在進(jìn)入除塵器之前能夠燃盡。在預(yù)除塵器之后設(shè)置冷卻管道,并控制管內(nèi)流速,使之盡量低。這是一種比較可靠的技術(shù)措施,它可使氣體在管內(nèi)有充分的停留時(shí)間。
 ?、诹釁s噴霧塔。預(yù)先直接用水噴霧的氣體冷卻法。為保證袋式除塵器內(nèi)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(jīng)與微細(xì)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(yīng)有必要的空間和停留時(shí)間。
  在特殊情況下,采用噴霧塔、冷卻管和預(yù)除塵器等聯(lián)合并用,比較徹底地防止火星混入。
 ?、刍鹦遣都b置見圖。在管道上安裝火星捕集裝置是一種簡(jiǎn)便可行的方法。還有的在火星通過(guò)捕集器的瞬間,可使其發(fā)出電氣信號(hào),進(jìn)行報(bào)警。同時(shí),停止操作或改變氣體回路等。
  火星捕集器設(shè)計(jì)要求如下:
  a、火花捕集器用于高溫?zé)煔庵械幕鸹w粒捕集時(shí),設(shè)備主體材料一般采用15Mo3或16Mo,對(duì)粱、柱和平臺(tái)梯子等則采用Q235,火花捕集器作為煙氣預(yù)分離器時(shí)除旋轉(zhuǎn)葉片一般采用15Mn外,其他材料可采用Q235;
  b、設(shè)備進(jìn)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(yīng)一定的耐磨措施和恰當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)角度;
  d、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要考慮到高溫引起的設(shè)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(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,其內(nèi)部濃度分布不可避免地會(huì)使某部位處于爆炸界限之內(nèi),為了提高安全性,避開管道內(nèi)的粉塵爆炸上下限之間的濃度。例如,對(duì)于氣力輸送和粉碎分級(jí)等粉塵收集工作中,從設(shè)計(jì)時(shí)就要注意到,使之在超過(guò)上限的高濃度下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn);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(zāi)的一例。在收集爆炸性粉塵時(shí),由于設(shè)置了吸塵罩,用空氣稀釋了粉塵,在管道中濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于爆炸下限。從系統(tǒng)中間向管道內(nèi)連續(xù)提供不燃性粉料,如黏土、膨潤(rùn)土等,在除塵器內(nèi)部對(duì)爆炸性粉塵加以稀釋,以便防止發(fā)生爆炸和火災(zāi)的危險(xiǎn)。

布袋除塵器


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