煤磨袋除塵器的防燃防爆淺析
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。
由表1可以看出,有導(dǎo)電纖維較無導(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)計不能有積灰面。設(shè)備設(shè)計要符合防爆要求,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,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)計一溜料板,成為兩個加大的谷角,減少粉塵的沉積,如圖1所示。
圖1 灰斗頂視圖
在煤磨系統(tǒng)中,許多水泥廠一直沿用較早的工藝線,即所謂雙風(fēng)機系統(tǒng),如圖2所示。
圖2 雙風(fēng)機系統(tǒng)
1.煤磨;2.粗粉分離器;3.細(xì)粉分離器;4.煤粉倉;5.原煤倉;6.煤磨風(fēng)機;7.MDC袋除塵器;8.螺旋輸送機;9.斗式提升機;10.排風(fēng)機;11.煤粉倉
該系統(tǒng)設(shè)備多,操作復(fù)雜,占地面積大,非標(biāo)管網(wǎng)布置也較為復(fù)雜,易產(chǎn)生煤粉塵的堆積死角,從而易引起煤粉自燃。實踐證明,單風(fēng)機系統(tǒng)比雙風(fēng)機系統(tǒng)優(yōu)越。如圖3,其流程簡單,系統(tǒng)簡化,管道布置簡捷,減小了煤粉堆積管道的機遇,從而減少了事故隱患的頻率。
圖3 單風(fēng)機系統(tǒng)
1.煤磨;2.粗粉分離器;3.細(xì)粉分離器;4.煤粉倉;5.原煤倉;6.螺旋輸送機;7.煤磨袋除塵器;8.風(fēng)機
2 消除外部火源
外來火源主要有熱風(fēng)爐熱風(fēng)帶入的火星;機械摩擦火花;電火花;維修時,電、氣焊造成的局部高溫等。有些在系統(tǒng)操作時,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,停止系統(tǒng)的運行,隔離操作面,準(zhǔn)備滅火器材等。我國大部分水泥廠煤磨設(shè)置在窯頭,熱風(fēng)來源或為熱風(fēng)爐或為篦冷機或為窯頭,氧含量均在20%左右,屬于非惰性操作。隨著氧濃度的增加,煤粉點燃溫度呈下降趨勢。在除塵器內(nèi)熱的煤粉塵與空氣混合就會形成爆炸性混合物,當(dāng)其濃度在45~2000g/m3之間時,一旦溫度過高就會引起燃燒、爆炸。當(dāng)煤的揮發(fā)分Vad>20%時,危險會更大。因此,將入袋除塵器的廢氣溫度控制在90℃以下。一旦溫度超溫,聲、光報警,緊急切斷系統(tǒng),停止運行。表2為某廠煤磨系統(tǒng)主要工藝操作參數(shù)。
操作參數(shù) | 操作數(shù)據(jù) | 報警設(shè)定值 |
---|---|---|
煤磨進(jìn)口負(fù)壓/Pa | 100~400 | |
煤磨出口負(fù)壓(雙風(fēng)機系統(tǒng))/Pa | 850~2 000 | |
煤磨進(jìn)口溫度/℃ | 200~300 | |
煤磨出口溫度/℃ | 70~80 | 最大值90 |
袋除塵器入口負(fù)壓/Pa | 700~900 | |
袋除塵器出口負(fù)壓/Pa | 1 400~1 800 | |
袋除塵器入口溫度/℃ | 70~80 | 最大值85 |
袋除塵器出口溫度/℃ | 45~50 | 最大值85 |
袋除塵器灰斗溫度/℃ | 50~55 | 最大值85 |
另外,CO氣體的監(jiān)測、報警也是用于煤磨安全運行的一種措施。表3為煤磨系統(tǒng)在正常運行時的抽樣檢測結(jié)果。要求有一整套配備的降溫、過濾、干燥等裝置,需要嚴(yán)格的管理和維護。這樣CO自動監(jiān)測系統(tǒng)是能夠起到預(yù)警作用的。
被測氣體 測點 | CO2 | O2 | CO | N2 |
---|---|---|---|---|
出磨管道 | 1.0 | 21.0 | 0.2 | 76.6 |
1.2 | 20.2 | 0.2 | 78.4 | |
入除塵器 | 1.9 | 21.3 | 0.2 | 76.6 |
1.1 | 20.6 | 0.2 | 78.1 | |
出除塵器 | 1.5 | 20.5 | 0.2 | 76.2 |
1.0 | 20.9 | 0.1 | 77.9 |
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)只是簡單的配備幾個泡沫滅火器,有的連這個都做不到,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自動滅火裝置。當(dāng)CO2在空氣中的濃度達(dá)30%~40%時,一般可燃物質(zhì)的燃燒能窒息;40%~50%時,能抑制汽油蒸汽以及其它氣體的爆炸。對于煤粉塵而言,CO2含量在50%能夠抑制其燃爆。CO2自動滅火裝置由固定的CO2供給源,通過與之相連的帶噴嘴的固定管道,向被保護設(shè)備直接釋放CO2滅火劑。圖4為國內(nèi)某水泥廠煤粉制備工藝所配備的CO2自動滅火裝置。
圖4 某水泥廠煤粉制備工藝系統(tǒng)
該裝置的啟動分為手動和自動兩種。一般都使用手動式,但當(dāng)室內(nèi)無人時,可以轉(zhuǎn)換為自動式。當(dāng)采用自動式時,探測器(感溫和感煙探頭)在探測到發(fā)生火災(zāi)后,即發(fā)出聲響報警,并通過控制盤打開啟動容器的瓶頭閥,放出起動氣體來打開選擇閥和CO2貯存鋼瓶的瓶頭閥,從而放出CO2滅火。當(dāng)采用手動式時,則直接打開手動起動裝置,按下按鈕,接通電源,仍按以上程序放出CO2滅火。從圖中可以看出粗粉分離器以及細(xì)粉分離器,煤粉倉上都配備了防爆閥,一旦有危險防爆閥先破裂,從而使設(shè)備和人身得到保護。
3 結(jié)束語
水泥企業(yè)煤粉磨系統(tǒng)的防燃、防爆是一項系統(tǒng)工程。從操作到設(shè)備管理都要制訂嚴(yán)格的規(guī)章制度。嚴(yán)格按章辦事,只有這樣,煤粉磨系統(tǒng)及煤磨除塵器才能長期安全、穩(wěn)定、高效運行。
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