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在水泥行業(yè)，煤磨的收塵采用袋式除塵器已廣為應(yīng)用，但是由于煤磨設(shè)備的發(fā)展，煤粉的輸送已取消細(xì)粉分離器，而由袋式除塵器取而代之，而煤磨袋除塵器是根據(jù)煤粉塵防燃、防爆原理，以及袋除塵器過(guò)濾機(jī)理相結(jié)合研制成功的。煤粉在輸送、粉磨與除塵過(guò)程中的主要危險(xiǎn)是燃燒、爆炸。因此，防燃、防爆是煤粉磨系統(tǒng)及除塵器設(shè)計(jì)時(shí)必需考慮的兩大因素。 1煤磨煙氣的***性 煤磨煙氣中所含粉塵為煤粉，其濃度大，粒度細(xì)，易燃易爆。 1.1煤粉的幾項(xiàng)***性 據(jù)煤炭科研部門(mén)試驗(yàn)表明，煤粉具有如下***性： �。�1）爆炸極限：煙煤爆炸下限濃度為110～335g/m3，爆炸上限濃度為1500g/m3；無(wú)煙煤爆炸下限濃度為45～55g/m3，爆炸上限濃度為1500～2000g/m3。 （2）煤粉可燃爆的粒度：上限為0.5～0.8mm，粒經(jīng)小于75μm更易于燃爆。 �。�3）煤粉的著火溫度：500～530℃，自燃溫度：140～350℃。 �。�4）煤的揮發(fā)份：無(wú)煙煤揮發(fā)份≤10%，無(wú)爆炸危險(xiǎn)；煙煤揮發(fā)份>10%，有爆炸危險(xiǎn)，***比愈大，爆炸性愈大。 1.2煤粉只有具備如下三要素，才可能進(jìn)行燃燒和爆炸，缺一不行 （1）有可燃物質(zhì)一煤粉； （2）有氧氣； （3）有點(diǎn)燃源。 1.3粉塵濃度較低 水泥廠煤磨工藝流程是煤磨排出的含煤粉煙氣先流經(jīng)粗粉分離器再經(jīng)細(xì)粉分離器至除塵器，其粉塵濃度較低，約為70g/m3左右。隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，取消細(xì)粉分離器，含煤粉煙氣經(jīng)粗粉分離器后即直接至除塵器。此時(shí)，煤粉的濃度提高至300～700g/m3，在除塵器空間內(nèi)煤粉彌漫正處于燃爆范圍內(nèi)。而煤粉的濃度很細(xì)，比表面積大，粒度<80μm的占80%左右；水泥廠現(xiàn)又多采用煙煤，揮發(fā)性一般在10%～30%，也均處于燃爆范圍。此外由于煤磨屬于烘干磨，煙氣中有一定水份含量，露點(diǎn)一般在50～55℃，易于結(jié)露。 1.4易引起燃爆 氧氣的濃度在15%～17%以上，易引起燃爆，小于14%視為惰性氣體。 水泥廠煤粉制備工藝系統(tǒng)——煤磨布置在窯尾(指回轉(zhuǎn)窯)，利用窯尾煙氣作為烘干介質(zhì)時(shí)，煙氣中含氧量低，有抑制燃煤的作用——而用冷卻機(jī)熱風(fēng)作為烘干介質(zhì)時(shí)，熱風(fēng)中含氧量將高達(dá)21%，具備燃爆條件。 1.5點(diǎn)燃源，煤磨是否具有煤粉燃爆的自燃或著火溫度范圍 水泥廠煤磨入口溫度一般不大于400℃，煤磨出口煙氣溫度為避免結(jié)露需高于露點(diǎn)溫度15～30℃，一般控制在70～85℃，但當(dāng)利用窯尾煙氣作烘干用時(shí)，因其水份含量有時(shí)高達(dá)6%，煤磨煙氣出口應(yīng)高于露點(diǎn)溫度30～35℃，一般控制在85～90℃。可見(jiàn)其出口煙氣溫度均在著火或自燃溫度范圍外。 2煤磨袋收塵器的防燃防爆 2.1控制燃燒物 含塵氣體的燃燒物一是可燃?xì)怏w，另一個(gè)是固體燃燒物，可燃?xì)怏w主要是一氧化碳，其在氣體中的含量達(dá)到一定濃度就可能發(fā)生爆炸，一氧化碳主要來(lái)自通風(fēng)系統(tǒng)的熱源，因此，必須加強(qiáng)通風(fēng)系統(tǒng)的管理，保證一氧化碳含量在安全范圍內(nèi)。 控制固體可燃物包括控制進(jìn)氣口含塵濃度和避免收塵器內(nèi)部煤粉堆積兩方面，避免煤粉堆積由收塵器***殊結(jié)構(gòu)來(lái)保證，而氣體的含塵濃度則由系統(tǒng)工藝決定，根據(jù)有關(guān)試驗(yàn)表明，煤粉的爆炸濃度工區(qū)是100～2000g/m3因此，為保證帶收塵器安全運(yùn)行，***好控制在60g以下，但是隨著粉磨技術(shù)的發(fā)展帶收塵器常被作為工藝設(shè)備選用，而且又都采用一***收塵，含塵氣體由磨機(jī)經(jīng)粗粉分離器直接進(jìn)入帶收塵器，含塵濃度都在300～700g/m3之間，這正處在爆炸危險(xiǎn)區(qū)域，因此，控制其它兩個(gè)爆炸條件及保證檢測(cè)、防暴系統(tǒng)的正常尤為重要。 2.2控制含氧量 氧氣是燃燒的三要素之一，試驗(yàn)表明，氣體含氧量低于12%時(shí)，就能避免燃燒發(fā)生。在煤磨系統(tǒng)中，常需要熱氣體對(duì)磨進(jìn)行通風(fēng)和烘干物料，煤粉磨常用窯頭冷卻機(jī)熱風(fēng)，或窯尾廢氣做熱源，若采用冷卻機(jī)熱風(fēng)，氣體中的含氧量基本上與空氣相同，為21%，這將增大煤粉煙氣爆炸的可能，極不安全，因此，使用帶收塵器的煤磨系統(tǒng)***好是采用窯尾廢氣做熱源，含氧量可控制在12%以下。 2.3控制溫度 氣體溫度的控制對(duì)于煤磨收塵器來(lái)說(shuō)，入口氣體的溫度應(yīng)嚴(yán)格控制，保證高于露點(diǎn)以上25℃，低于75℃的范圍。溫度過(guò)高容易引燃含塵氣體而發(fā)生爆炸;溫度若低于露點(diǎn)一下，會(huì)引起結(jié)露，不僅造成積灰，還會(huì)堵塞濾帶使清灰困難而影響收塵器的正常運(yùn)行。 2.4消除火源 �。�1）消除內(nèi)部火源 主要是消除除塵器濾袋靜電火源�？轨o電針刺氈是在針刺氈的基布上紡入導(dǎo)電纖維，使濾料電阻值降低，利于附著濾袋表面粉塵所帶靜電荷的釋放。有導(dǎo)電纖維較無(wú)導(dǎo)電纖維針刺氈表面電阻、體電阻和摩擦電位都低得多。為防止煤粉自燃，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能有積灰面。設(shè)備設(shè)計(jì)要符合防爆要求，本體上還必須裝有卸壓閥。煤磨袋除塵器的灰斗是很容易積灰的，煤粉塵細(xì)度細(xì)，粒度小于40μm的占95%以上，附著性強(qiáng)，粉塵還可能吸收空氣中的水分，在灰斗壁上冷凝。所以灰斗壁的傾角應(yīng)≥70°。在灰斗兩面形成的谷角處，設(shè)計(jì)一溜料板，成為兩個(gè)加大的谷角，減少粉塵的沉積。 �。�2）消除外部火源 外來(lái)火源主要有熱風(fēng)爐熱風(fēng)帶入的火星；機(jī)械摩擦火花；電火花；維修時(shí)電、氣焊造成的局部高溫等。有些在系統(tǒng)操作時(shí)，只要引起足夠的重視就可以克服，有些則難以預(yù)料，因此，必須采取安全措施，如設(shè)備檢修時(shí)，停止系統(tǒng)的運(yùn)行、隔離操作面、準(zhǔn)備滅火器材等。我國(guó)大部分水泥廠煤磨設(shè)置在窯頭，熱風(fēng)來(lái)源或?yàn)闊犸L(fēng)爐或?yàn)轶骼錂C(jī)或?yàn)楦G頭，氧含量均在20%左右，屬于非惰性操作。隨著氧濃度的增加，煤粉點(diǎn)燃溫度呈下降趨勢(shì)。在除塵器內(nèi)熱的煤粉塵與空氣混合就會(huì)形成爆炸性混合物，當(dāng)其濃度在45～2000g/m3之間時(shí)，一旦溫度過(guò)高就會(huì)引起燃燒、爆炸。當(dāng)煤的揮發(fā)分Vad>20%時(shí)，危險(xiǎn)會(huì)更大。因此，須將入袋除塵器的廢氣溫度控制在90℃以下。一旦溫度超溫，聲、光報(bào)警，緊急切斷系統(tǒng)，停止運(yùn)行。 另外，CO氣體的監(jiān)測(cè)、報(bào)警也是用于煤磨安全運(yùn)行的一種措施。要求有一整套配備的降溫、過(guò)濾、干燥等裝置，需要嚴(yán)格的管理和維護(hù)。這樣CO自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是能夠起到預(yù)警作用的。如果條件允許，煤磨系統(tǒng)采用窯尾預(yù)熱器排出的廢氣作為熱源，其氧含量在6%～10%、氣體溫度在300～340℃之間，使系統(tǒng)在惰性氣氛下操作更安全。 �。�3）采用滅火裝置 在我國(guó)有些水泥廠由于資金和管理等諸多原因，煤粉磨系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單的配備幾個(gè)泡沫滅火器，有的連這個(gè)都做不到，這是非常不可取的。煤粉磨系統(tǒng)防燃、防爆應(yīng)配有溫度預(yù)警裝置和CO2自動(dòng)滅火裝置。當(dāng)CO2在空氣中的濃度達(dá)30%～40%時(shí)，一般可燃物質(zhì)的燃燒能窒息；40%～50%時(shí)，能抑制汽油蒸汽以及其它氣體的爆炸。對(duì)于煤粉塵而言，CO2含量在50%能夠抑制其燃爆。CO2自動(dòng)滅火裝置由固定的CO2供給源，通過(guò)與之相連的帶噴嘴的固定管道，向被保護(hù)設(shè)備直接釋放CO2滅火劑。 |
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