煤磨袋除塵器的防燃防爆淺析
煤(mei)磨(mo)袋除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)是根據煤(mei)粉塵(chen)(chen)防燃、防爆原理,以及袋除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)過(guo)濾機理相結合研制成(cheng)功的。煤(mei)粉在輸送、粉磨(mo)與除(chu)塵(chen)(chen)過(guo)程中的主要(yao)危險是燃燒、爆炸。因此,防燃、防爆是煤(mei)粉磨(mo)系統及除(chu)塵(chen)(chen)器(qi)(qi)設(she)計時必需考慮的兩大因素。
1 消除內部火源
主要是消(xiao)除除塵(chen)器濾袋靜電火源。抗靜電針(zhen)刺氈是在針(zhen)刺氈的基布上(shang)紡(fang)入(ru)導電纖維,使濾料電阻值降低,利(li)于附(fu)著(zhu)濾袋表面粉塵(chen)所帶靜電荷(he)的釋放。
由表1可以看出,有導電纖維較無導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,結構設計不能有積灰面。設備設計要符合防爆要求,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,煤粉塵細度細,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≥70°。在灰斗兩面形成的谷角處,設計一溜料板,成為兩個加大的谷角,減少粉塵的沉積,如圖1所示。
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圖1 灰斗頂視圖
在煤磨系統中,許多水泥廠一(yi)直沿用較早的工(gong)藝線,即所(suo)謂雙風機系統,如圖2所(suo)示。
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圖2 雙風機系統
1.煤磨(mo);2.粗(cu)粉(fen)分離(li)器;3.細粉(fen)分離(li)器;4.煤粉(fen)倉;5.原煤倉;6.煤磨(mo)風機(ji);7.MDC袋除塵器;8.螺旋輸送機(ji);9.斗(dou)式提升機(ji);10.排風機(ji);11.煤粉(fen)倉
該系(xi)統(tong)設備多,操(cao)作復(fu)雜(za),占地面積(ji)大,非標(biao)管(guan)網布(bu)置也較為復(fu)雜(za),易(yi)產生煤粉(fen)塵的堆積(ji)死角,從而易(yi)引起(qi)煤粉(fen)自(zi)燃。實(shi)踐證明,單風(feng)機系(xi)統(tong)比雙風(feng)機系(xi)統(tong)優越。
2 消除外部火源
外來火(huo)(huo)源主(zhu)要(yao)(yao)有熱風(feng)爐熱風(feng)帶入(ru)的火(huo)(huo)星;機械摩擦火(huo)(huo)花;電火(huo)(huo)花;維修(xiu)時(shi)(shi),電、氣焊造成的局(ju)部高溫等。有些在系統操作時(shi)(shi),只要(yao)(yao)引(yin)起足夠的重(zhong)視(shi)就(jiu)可以(yi)(yi)克服,有些則難以(yi)(yi)預(yu)料(liao)。因此,必須采(cai)取安全措施。如:設備檢修(xiu)時(shi)(shi),停(ting)止(zhi)系統的運行,隔離操作面(mian),準(zhun)備滅(mie)火(huo)(huo)器材等。我國大(da)(da)部分水泥(ni)廠(chang)煤磨設置在窯頭,熱風(feng)來源或(huo)為熱風(feng)爐或(huo)為篦冷機或(huo)為窯頭,氧含(han)量(liang)均在20%左右,屬于(yu)非惰(duo)性操作。隨(sui)著氧濃度(du)的增加,煤粉點燃溫度(du)呈下降趨勢。在除塵(chen)(chen)器內(nei)熱的煤粉塵(chen)(chen)與空氣混(hun)合就(jiu)會(hui)形成爆(bao)炸(zha)性混(hun)合物,當(dang)其濃度(du)在45~2000g/m3之間時(shi)(shi),一(yi)旦溫度(du)過高就(jiu)會(hui)引(yin)起燃燒(shao)、爆(bao)炸(zha)。當(dang)煤的揮發(fa)分Vad>20%時(shi)(shi),危險(xian)會(hui)更大(da)(da)。因此,將入(ru)袋除塵(chen)(chen)器的廢氣溫度(du)控制在90℃以(yi)(yi)下。一(yi)旦溫度(du)超(chao)溫,聲、光報(bao)警,緊(jin)急切斷系統,停(ting)止(zhi)運行。表2為某廠(chang)煤磨系統主(zhu)要(yao)(yao)工藝操作參數。
表2 煤磨系統(tong)主(zhu)要工藝操作(zuo)參數
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另外,CO氣體的監測、報警也是用于煤磨安全運行的一種措施。表3為煤磨系統在正常運行時的抽樣檢測結果。要求有一整套配備的降溫、過濾、干燥等裝置,需要嚴格的管理和維護。這樣CO自動監測系統是能夠起到預警作用的。
表3 正常運行(xing)時(shi)煤磨系統抽樣檢測結果 (%)
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如果(guo)條件允許,煤磨系(xi)統采用窯(yao)尾預熱器排出的廢氣作(zuo)為熱源(yuan),其(qi)氧含量(liang)在6%~10%、氣體溫(wen)度300~340℃之(zhi)間,使(shi)系(xi)統在惰性氣氛下操作(zuo)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。煤粉磨系統防燃、防爆應配有溫度預警裝置和CO2自動滅火裝置。當CO2在空氣中的濃度達30%~40%時,一般可燃物質的燃燒能窒息;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,向被保護設備直接釋放CO2滅火劑。圖4為國內某水泥廠煤粉制備工藝所配備的CO2自動滅火裝置。
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圖3 某水泥廠煤(mei)粉制備工藝系統
該(gai)裝置的(de)啟(qi)動(dong)分為手動(dong)和自(zi)動(dong)兩(liang)種。一(yi)般都(dou)使用手動(dong)式(shi)(shi),但當室(shi)內無人時,可(ke)以轉(zhuan)換為自(zi)動(dong)式(shi)(shi)。當采用自(zi)動(dong)式(shi)(shi)時,探(tan)(tan)測器(感溫和感煙探(tan)(tan)頭)在探(tan)(tan)測到(dao)發生火(huo)災后,即發出(chu)聲響報(bao)警,并通(tong)(tong)過控制盤打(da)開啟(qi)動(dong)容器的(de)瓶頭閥(fa)(fa),放出(chu)起動(dong)氣(qi)體來打(da)開選(xuan)擇閥(fa)(fa)和CO2貯存鋼瓶的(de)瓶頭閥(fa)(fa),從而(er)放出(chu)CO2滅火(huo)。當采用手動(dong)式(shi)(shi)時,則直接打(da)開手動(dong)起動(dong)裝置,按下(xia)按鈕,接通(tong)(tong)電(dian)源,仍(reng)按以上(shang)程序放出(chu)CO2滅火(huo)。從圖中可(ke)以看出(chu)粗粉分離(li)器以及細粉分離(li)器,煤粉倉上(shang)都(dou)配備了防(fang)爆閥(fa)(fa),一(yi)旦有(you)危險防(fang)爆閥(fa)(fa)先破裂,從而(er)使設備和人身得到(dao)保護。
3 結束語
水泥企業煤(mei)粉磨系(xi)統(tong)(tong)的防燃、防爆是一(yi)項系(xi)統(tong)(tong)工程。從操作到設備(bei)管理都要制(zhi)訂嚴(yan)格的規章(zhang)制(zhi)度。嚴(yan)格按章(zhang)辦事,只有這樣,煤(mei)粉磨系(xi)統(tong)(tong)及煤(mei)磨除(chu)塵器才能長期安全(quan)、穩定、高效(xiao)運行。

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