煤磨袋式除尘器的设计、操作及事故应急
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袋式除尘器1产品概述袋式除尘器是一种干式滤尘装置。
滤料使用一段时间后,由于筛滤、碰撞、滞留、集中、静电等效应,滤袋表面积聚了一层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的主要过滤层,依靠初层的作用,网孔较大的滤料也能获得较高的过滤效率。
随着粉尘在滤料表面的积聚,除尘器的效率和阻力都相应的增加,当滤料两侧的压力差很大时,会把有些已附着在滤料上的细小尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。
另外,除尘器的阻力过高会使除尘系统的风量显著下降。
因此,除尘器的阻力达到肯定数值后,要准时清灰。
清灰时不能破坏初层,以免效率下降。
工作原理过滤式除尘器是指含尘烟气孔通过过滤层时,气流中的尘粒被滤层阻截捕集下来,从而实现气固分别的设备。
过滤式除尘装置包括袋式除尘器和颗粒层除尘器,前者通常利用有机纤维或无机纤维织物做成的滤袋作过滤层,而后者的过滤层多采纳不同粒径的颗粒,如石英砂、河砂、陶粒、矿渣等组成。
伴着粉末重复的附着于滤袋外表面,粉末层不断的增厚,布袋除尘器阻力值也随之增大;脉冲阀膜片发出指令,左右沉没时脉冲阀开启,高压气包内的压缩空气通了,假如没有灰尘了或是小到肯定的程度了,机械清灰工作会停止工作。
产品构造袋式除尘器结构图:袋式除尘器本体结构主要由上部箱体、中部箱体、下部箱体(灰斗)、清灰系统和排灰机构等部分组成。
袋式除尘器性能的好坏,除了正确选择滤袋材料外,清灰系统对袋式除尘器起着打算性的作用。
为此,清灰方法是区分袋式除尘器的特性之一,也是袋式除尘器运行中重要的一环。
结构型式1、按滤袋的外形分为:扁形袋(梯形及平板形)和圆形袋(圆筒形)。
2、按进出风方式分为:下进风上出风及上进风下出风和直流式(只限于板状扁袋)。
3、按袋的过滤方式分为:外滤式及内滤式。
滤料用纤维,有棉纤维、毛纤维、合成纤维以及玻璃纤维等,不同纤维织成的滤料具有不同性能。
常用的滤料有208或901涤轮绒布,使用温度一般不超过120℃,经过硅硐树脂处理的玻璃纤维滤袋,使用温度一般不超过250℃,棉毛织物一般适用于没有腐蚀性;温度在80-90℃以下含尘气体。
《煤磨袋收尘器频繁着火的解决措施》近期,根据集团熟料生产线现场反馈的信息了解到,辽阳等公司煤粉制备车间煤磨袋收尘器出现着火事故,影响企业的安全生产和现场人员的人身安全,据此,技术中心经过认真分析总结,提出以下几点处理意见。
一、通过中控操作避免火灾的发生。
集团现有煤粉制备系统有两种,一种是辊式磨系统,一种是管磨系统,在使用烟煤作为燃料时需保护的区域为供窑头煤粉仓,供窑尾煤粉仓,煤磨袋收尘器、煤磨机。
见附图。
为了防止火灾的发生,在正常生产时中控人员和现场岗位人员应严格按照操作规程进行,在任何情况下,入磨风温不得超过250℃,一般控制220℃以下操作,同时要使出磨气体温度保持在55-60℃的范围内。
当煤磨出口温度达到70℃时,煤磨排风机跳停,窑头至煤磨热风管道热风阀(序号01、02)立即关闭,同时煤磨排风机跳停、煤磨袋收尘进口电动蝶阀(序号03)关闭,随后止料,原煤仓下定量给料机跳停。
通知有关人员对系统进行检查处理,确保现场无问题方可再行开机。
若确定有着火点,喷射co2进行灭火。
以上控制在中控程序中实现,已投产项目需修改程序,由各子公司自行完成。
如有技术问题,请与技术中心电气室联系。
二、通过检测设备及灭火系统对火灾进行实时监测,报警和灭火。
要定期严格检查煤粉制备系统各个测温点,保证位置安装正确,合理,且功能良好,避免由于测点位置不正确或测温装置功能不良导致现场实际情况与反馈信息不符,出现错误判断导致火灾。
煤粉制备系统测温点位置见附图。
按照《水泥工厂设计规范》(gb50295-xx)中6.6.4规定,为保障煤粉制备车间安全,技术中心已在煤粉制备系统设有多个防爆泄压阀,煤磨袋收尘器选用防爆型煤磨专用除尘器;在煤磨进出口、煤粉仓、收尘器上设有温度检测装置,为了煤磨系统更加安全可靠运转,还需在煤粉仓、袋收尘器上增设co气体分析报警装置;在煤粉仓、除尘器、煤磨设co2灭火装置。
1、在两个煤粉仓加设co检测系统,如果仓内温度高于70℃,迅速停止喂煤、停磨、停热风,进行紧急停车,关闭进出煤粉仓阀门,确认着火后喷入co2进行灭火;如果煤粉仓co含量上升报警,首先根据报警,检查着火点,co含量持续上升,迅速停止喂煤、停磨、停热风,进行紧急停车,关闭进出煤粉仓山水集团阀门,确认着火点后喷入co2进行灭火。
北京水泥厂袋式除尘器治理煤磨烟尘一概况北京水泥厂为满足2000t/d干法水泥生产线燃煤需要建有一条制煤系统。
磨机为Φ2.8×(3+5)m风扫式烘干磨。
磨尾采用一台防爆型袋除尘器作为工艺和环保除尘。
由于是工艺除尘,因此对除尘设备要求能处理高浓度粉尘和的高的除尘效率,并且要运行可靠。
二烟尘性质三烟尘治理系统(见工艺流程图)四设备选型除尘器选用气箱脉冲式除尘器,其技术参数为:处理风量:32000m3/h过滤风速:0.95m/min过滤面积:558㎡滤袋室数:6室滤袋规格:Φ133×2500㎜滤袋材质:ZLN抗静电涤纶针刺毡设备阻力:1470-1770pa进风浓度:500-700g/m3出口浓度:50mg/m3设备重量:21T风机型号:N6-31 14D风机流量:41200 m3/h风机全压:6563 pa电机功率:132KW电机转速:1490r/min五主要经济技术指标1、总装机容量:140KW2、耗气量:3.6m3/min3、收尘量:384吨/日六治理效果1、该设备于1993年11月18日开始安装,1994年12月16日投入使用,至今为止,设备运行正常。
经北京市环保局测定出口排放浓度为42.3 mg/m3。
2、与采用旋风除尘器相比每小时可多收煤粉1.6t。
3、本除尘器具有适应高浓度,易燃易爆粉尘的场合,并配有自动灭火装置。
4、本除尘器在使用过程中应严格按操作规程操作,各项监测装置应保证运行正常。
5、滤袋已使用2年多,基本仍完好,可见此除尘器的滤袋寿命可达2年以上。
布袋除尘设备安全操作规范一、操作前准备1.操作人员应熟悉设备的基本结构、工作原理和操作程序,并经过相关培训合格后方可操作设备。
2.在操作设备之前,必须佩戴好个人防护装备,包括防尘口罩、安全帽、防护眼镜、防护手套等。
3.设备应处于停机状态,并确保所有电源已关闭,插头已拔除,并锁闭相应的开关,以防止误操作。
二、操作过程中的安全措施1.在操作设备过程中,严禁将手或其他物品伸入设备内部,以免发生意外事故。
2.不得随意移动设备上的零件或触摸设备内部的运转部件,以免造成伤害或设备故障。
3.操作人员应保持设备周围通畅,避免杂物阻塞通风口,以确保正常的工作效果。
4.定期将设备的过滤袋、骨架等清理干净,并及时更换损坏的部件,以确保设备的正常运行。
5.在操作设备时,应随时观察设备的运行状态,如出现异常情况,应立即停机检修,并及时报告相关部门进行维修。
三、清洁和维护1.在清洁设备时,应首先关闭设备电源,并确保设备完全停机以免造成伤害。
2.使用软刷或清洁器具清理设备表面和内部时,应注意安全,防止刷子或器具损坏设备结构或触摸到运转部件。
3.清洁过程中,应仔细排查设备是否存在松动、损坏和漏电等情况,如有发现应及时通知维修人员进行修理。
4.维护设备时,必须根据设备维护手册的要求进行操作,并按照规定周期更换易损件和润滑部件。
四、紧急情况处理1.在设备发生异常情况或突发事故时,应立即按设备停机程序进行处理,并向相关负责人报备。
2.如发生火灾情况,应立即采取灭火措施,并紧急撤离现场,确保自身安全,并进行灭火应急处理。
3.在处理紧急情况时,应保持冷静,按照公司相关应急预案进行操作,并及时报告相关部门。
总结:以上是布袋除尘设备的安全操作规范,操作人员在进行设备操作时必须严格遵守,并定期进行设备的检查、维护和保养。
通过正确的操作和维护,不仅可以确保设备的安全运行,还能保护工作人员的健康,并提高设备的工作效率和寿命。
袋式除尘器的设计袋式除尘器的设计袋式除尘器是⼀种⼲式滤尘装置。
滤料使⽤⼀段时间后,由于筛滤、碰撞、滞留、扩散、静电等效应,滤袋表⾯积聚了⼀层粉尘,这层粉尘称为初层,在此以后的运动过程中,初层成了滤料的主要过滤层,依靠初层的作⽤,⽹孔较⼤的滤料也能获得较⾼的过滤效率。
随着粉尘在滤料表⾯的积聚,除尘器的效率和阻⼒都相应的增加,当滤料两侧的压⼒差很⼤时,会把有些已附着在滤料上的细⼩尘粒挤压过去,使除尘器效率下降。
另外,除尘器的阻⼒过⾼会使除尘系统的风量显著下降。
因此,除尘器的阻⼒达到⼀定数值后,要及时清灰。
清灰时不能破坏初层,以免效率下降。
袋式除尘器设计优劣涉及到诸多因素,⽂章从处理风量、使⽤温度、⽓体成分等⽅⾯简要介绍了袋式除尘器的设计要点。
袋式除尘器设计优劣涉及到诸多因素,⽂章从以下因素介绍了袋式除尘器的设计要点。
1、处理风量处理风量决定着袋式除尘器的规格⼤⼩。
⼀般处理风量都⽤⼯况风量。
设计时⼀定要注意除尘器使⽤场所及烟⽓温度,若袋式除尘器的烟⽓处理温度已经确定,⽽⽓体⼜采取稀释法冷却时,处理风量还要考虑增加稀释的空⽓量;考虑今后⼯艺变化,风量设计指值在正常风量基础上要增加5%~10%的保险系数,否则今后⼀旦⼯艺调整增加风量,袋式除尘器的过滤速度会提⾼,从⽽使设备阻⼒增⼤,甚⾄缩短滤袋使⽤寿命,也将成为其他故障频率急剧上升的原因,但若保险系数过⼤,将会增加除尘器的投资和运转费⽤;过滤风速因袋式除尘器的形式、滤料的种类及特性的不同⽽有很⼤差异,处理风量⼀经确定,即可根据确定的过滤风速来决定所必须的过滤⾯积。
2、使⽤温度袋式除尘器的使⽤温度是设计的重要依据,使⽤温度与设计温度出现偏差,会酿成严重后果,因为温度受下述两个条件所制约: ⼀是不同滤料材质所允许的最⾼承受温度(瞬间允许温度和长期运⾏温度)有严格限制;⼆是为防⽌结露,⽓体温度必须保持在露点20℃以上。
对⾼温⽓体,必须将其冷却⾄滤料能承受的温度以下,冷却⽅式有多种,较为典型的有⾃然风管冷却、强制风冷、⽔冷等,具体可按不同的⼯艺及冷却温度、布置尺⼨要求等进⾏设计选型。
煤磨袋收尘器的防爆一、爆炸的条件1、煤粉的温度不同的爆种有其不同的着火温度,但是较细的煤粉,由于比表面积增大,发生爆炸的温度大大低于其着火点。
2、煤粉的挥发份煤粉受热后产生的可燃气体先于焦炭燃烧。
在相同条件下,挥分份越高,煤粉的爆炸越剧烈。
3、煤粉的浓度只有空气中的煤粉浓度达到一定时,才会发生爆炸,煤粉空气混合物爆炸的下限浓度为20~30g/m3,上限为2000~7000g/m3。
浓度在两界限以外则没有爆炸危险。
4、煤粉的粒度煤粉越细,越容易发生爆炸。
5、煤粉的灰份与水份煤粉中灰份越高,爆炸性越弱;水份越大,越不易爆炸。
6、火源①煤粉堆积自燃②系统中夹带火星③系统中煤粉颗粒与管壁、箱体发生碰撞,产生静电火花。
二、防爆措施1、工艺系统防爆设计③⑤⑥①工艺管道管道避免水平铺设。
管道倾角一般上升管道至少大于70°,下降管道至少大于45°(煤粉静止堆积角25°~30°)管内应光滑。
进风管道上的闸板阀应采用气动形式。
②入袋收尘器温度煤磨袋收尘器对于进口风温有较严格的限制,既要防止超温引起煤粉燃爆,又要防止低温引起结露,适宜的使用温度范围为55~75℃。
当进口温度太高时,要适当降低磨出口温度,当进口温度太低时,应适当提高磨出口温度。
③工艺布置如有可能应采用预热器废气作为热气源。
预热器废气含氧量很低,一般为8%~10%,在这种惰性气氛下,煤粉不会燃烧。
如果煤粉制备系统是双风机系统,当主风机停车而除尘风机运转时,热机可以通过连接管道短路直接进入煤磨除尘器,使除尘器温度很快上升超过警戒温度。
为避免热风短路进入除尘器,必须把主风机与除尘风机连锁,使除尘风机不能单独运转。
④袋收尘器风量的合理设计选用煤磨袋收尘器之前应对处理风量进行严格计算,充分考虑提产等因素可能造成的风a量增加,使收尘器风量能完全满足系统需要,避免因超过处理能力使设备阻力增大,清灰能力不足,造成积灰。
2、除尘器防爆设计①采用防静电滤袋采用防静电滤袋,其摩擦电位比一般滤材低,有利于防止静电积累引起火花放电而引燃煤粉。
袋式除尘器设计要点袋式除尘器设计优劣涉及到诸多因素,文章从处理风量、使用温度、气体成分等方面简要介绍了袋式除尘器的设计要点。
袋式除尘器的工作机理是含尘烟气通过过滤材料,尘粒被过滤下来,过滤材料捕集粗粒粉尘主要靠惯性碰撞作用,捕集细粒粉尘主要靠扩散和筛分作用,滤料的粉尘层也有一定的过滤作用。
袋式除尘器设计优劣涉及到诸多因素,文章从以下因素介绍了袋式除尘器的设计要点。
1、处理风量处理风量决定着袋式除尘器的规格大小。
一般处理风量都用工况风量。
设计时一定要注意除尘器使用场所及烟气温度,若袋式除尘器的烟气处理温度已经确定,而气体又采取稀释法冷却时,处理风量还要考虑增加稀释的空气量;考虑今后工艺变化,风量设计指值在正常风量基础上要增加5%~10%的保险系数,否则今后一旦工艺调整增加风量,袋式除尘器的过滤速度会提高,从而使设备阻力增大,甚至缩短滤袋使用寿命,也将成为其他故障频率急剧上升的原因,但若保险系数过大,将会增加除尘器的投资和运转费用;过滤风速因袋式除尘器的形式、滤料的种类及特性的不同而有很大差异,处理风量一经确定,即可根据确定的过滤风速来决定所必须的过滤面积。
2、使用温度袋式除尘器的使用温度是设计的重要依据,使用温度与设计温度出现偏差,会酿成严重后果,因为温度受下述两个条件所制约: 一是不同滤料材质所允许的最高承受温度(瞬间允许温度和长期运行温度)有严格限制;二是为防止结露,气体温度必须保持在露点20℃以上。
对高温气体,必须将其冷却至滤料能承受的温度以下,冷却方式有多种,较为典型的有自然风管冷却、强制风冷、水冷等,具体可按不同的工艺及冷却温度、布置尺寸要求等进行设计选型。
3、气体成分除特殊情况外,袋式除尘器所处理的气体,多半是环境空气或炉窑烟气,通常情况下袋式除尘器的设计按处理空气来计算,只有在密度、黏度、质量热容等参数关系到风机动力性能和管道阻力的计算及冷却装置的设计时,才考虑气体的成分。
在许多工况的烟气中多含有水分,随着烟气中水分的增加,袋式除尘器的设备阻力和风机能耗也随之变化。
案例1 某水泥厂“1.24” 一氧化碳爆炸事故一、事故概况2010 年 1 月 24 日 14:22,XX 水泥厂 6 名检修工人在检修煤磨袋式收尘器时,其中 4 名工人来到楼顶,打开袋式收尘器检修门卡扣时,因收尘器一氧化碳浓度异常,与空气混合发生爆炸,造成 4 名工人因爆炸冲击摔落当场死亡。
事故造成 4 人死亡。
二、事故原因分析1 直接原因这起事故直接原因是该厂烧成工段作业人员进行检修作业时,违反操作规程,在主机未完全停止运行的情况下,违章操作,提前打开袋式收尘器检修门卡扣,致使新鲜空气进入含有一氧化碳的煤磨防爆袋式收尘器,遇明火发生爆炸。
2 间接原因2.1 通风机和电动机未选用防爆型设备,未在适当部位设置符合要求的防爆阀;2.2 除尘系统内积灰未及时清除;2.3 检修作业未落实有效的安全措施。
案例 2 某金属制品公司“8.2” 铝粉爆炸事故一、事故概况2014 年 8 月 2 日 7 时,昆山 XX 金属制品公司抛光轮毂车间员工上班。
7:10,除尘风机开启,员工开始作业。
7:34,1号除尘器发生爆炸。
爆炸冲击波沿除尘管道向车间传播,扬起的除尘系统内和车间集聚的铝粉尘发生系列爆炸。
当场造成 47 人死亡、当天经送医院抢救无效死亡 28 人,185 人受伤,事故车间和车间内的生产设备被损毁。
事故造成 75 死亡,185 人受伤,经济损失 3.51 亿元。
二、事故原因分析1 直接原因1.1事故车间、除尘系统未按规定清理,铝粉尘沉积。
1.2粉尘云,除尘系统风机启动后,在除尘器灰斗和集尘桶上部空间形成爆炸性粉尘云。
1.3引火源,抛光铝粉吸湿受潮,与水及铁锈发生放热反应。
除尘风机开启后,在集尘桶上方形成一定的负压,加速了桶内铝粉的放热反应,温度升高达到粉尘云引燃温度。
1.4助燃物,在除尘器风机作用下,大量新鲜空气进入除尘器内,支持了爆炸发生。
1.5空间受限。
除尘器本体为倒锥体钢壳结构,内部是有限空间,容积约 8 立方米。
Ø3×15m磨机袋式除尘器选型设计一设计原始资料Ø3×15m磨机的产量是28-32t/h,Ø3×15m的磨机内风速为0.8-1m/s,研磨体填充率为30%,磨机的通风量在20000m3/h-25000m3/h之间,磨机尾气排放的含尘量为:自然通风5-20g/m3,强制通风20-40g/m3。
1 烟气性质最大烟气量:25000m3/h烟气最高温度:120℃烟气含尘量:36g/m3烟气露点温度:42℃2 气象与地质条件当地大气压:943.6kPa年平均气温:13.3℃年平均风速:2.0m/s;主导风向:EN最大积雪深度:19cm最大冻土深度:27cm地震烈度:8度3 设计要求①标准状态下袋收尘气烟尘的排放浓度<50mg/m3②除尘效率≥99.8%③漏风率≤3%④本体压力损失≤9000Pa⑤其他参数可自行设定二设计内容1 设计计算书⑴袋式除尘器的选型及台数Ø3×15m的磨机一台,根据所需风量为25000m3/h(本设计采用最大风量设计计算)。
选用PPC96-5型脉冲袋收尘器一台,处理风量范围:26000~33400m3/h。
型号说明⑵处理气体量的计算计算袋式收尘器的处理气体时,首先要求出工况条件下的气体量,即实际通过袋式收尘器的气体量,并且还要考虑除尘器本身的漏风量。
这些数据,应根据已有工厂的实际运行经验或检测资料来确定,如果缺乏必要的数据,可按生产工艺过程产生的气体量,再增加集气罩混进的空气量(约20%~40%)来计算。
Q=〔Qs-(273+t c)×101.324/273p a〕(1+K)式中 Q—通过除尘器的含尘气体量,m3/h;Qs—生产过程中产生的气体量,m3/h,取25000 m3/h;t c—除尘器内气体的温度,℃,取120℃;p a—环境大气压,kPa,取943.6kPa;K—除尘器器前漏风系数,取0.03 。
解决方案编号:LX-FS-A44400煤磨袋式除尘器防爆防燃措施标准范本In the daily work environment, plan the important work to be done in the future, and require the personnel to jointly abide by the corresponding procedures and code of conduct, so that the overall behavior oractivity reaches the specified standard编写:_________________________审批:_________________________时间:________年_____月_____日A4打印/ 新修订/ 完整/ 内容可编辑煤磨袋式除尘器防爆防燃措施标准范本使用说明:本解决方案资料适用于日常工作环境中对未来要做的重要工作进行具有统筹性,导向性的规划,并要求相关人员共同遵守对应的办事规程与行动准则,使整体行为或活动达到或超越规定的标准。
资料内容可按真实状况进行条款调整,套用时请仔细阅读。
煤磨袋式除尘器采用风机反吹风清灰。
当系统工作在高负压下,除尘器进口负压达到-3000Pa以上时,可以不用反吹风机。
引进的气箱脉冲袋式除尘器也可作煤磨除尘器使用,但所用滤料必须采用防静电涤纶针刺毡,其他设计注意事项相同。
空气中如含有细煤粉就有发生燃烧和爆炸的危险,其极限浓度为>50g/m3,<2000g/m3。
煤磨放风的含煤尘浓度为25~80g/m3,属爆炸性含尘气体。
煤粉的堆积使煤粉缓慢氧化产生的热量不能及时散失,内部温度升高,如堆积过厚,温度可达燃烧温度,引起煤粉自燃。
燃烧爆炸的影响因素有:一是环境温度;二是煤粉浓度;三是煤粉细度,环境温度越高,煤粉浓度越高或细度越高,则燃烧爆炸的危险性就越大;四是气体氧含量,当气体氧含量<10%~12%时,实际上没有燃爆的危险。
煤磨袋式除尘器的设计、操作及事故应急
目前煤粉作为水泥厂生产熟料的主要燃料,大都是通过自身的煤粉制备系统加工出来的,由于煤粉易燃易爆,该系统的所有设备都存在燃爆的危险,对于收尘设备来说也不例外,故此收尘设备在设计、操作和事故应急方面都必须充分考虑这一特殊情况,才能保证整条水泥生产线的正常运行。
对目前应用越来越多的新型干法水泥生产线来说,煤磨的废气不能全部入窑,必须要收尘放风,而根据目前国家环保法律法规和粉尘排放标准的要求,煤磨废气治理就显得更为重要。
随着粉尘排放标准的提高,原来的湿法收尘或煤磨电收尘器都因为二次污染、资源浪费、投资太大、排放不能达标等原因被逐步淘汰,取而代之的正是目前在大气除尘行业应用广泛的高效煤磨袋式除尘器。
1新型干法水泥生产线煤磨废气及粉尘特性
要进行煤磨废气收尘,就必须明确煤磨废气和粉尘的特性。
目前部分水泥厂虽然开始使用无烟煤,但是,据报道国内外已投产的100%燃烧无烟煤生产水泥的预分解窑生产线尚不是很多,应用较多的还是烟煤,这种情况下煤磨废气和粉尘就不可避免地具有易燃易爆的特点。
1.1烟气温度
目前新型干法水泥生产线中煤磨废气温度一般在60~80℃,露点温度在40~50℃。
1.2废气含尘浓度
随着技术的发展,近年来取消了细粉分离器,含尘气体直接进入袋式除尘器,一般能达到600~800g/m3(标),最高可达1000g/m³(标),属于粉尘浓度较高的含尘气体。
1.3袋式除尘器工作负压
根据系统工艺布置而定,有的可高达9000~14000Pa。
1.4粉尘密度
新制煤粉密度大概为0.5t/m³,相对水泥厂窑头、窑尾粉尘来说较轻。
1.5粉尘粒度
粒度细,粉尘粒径一般<0.1mm(粒径小于10μm的粉尘重量比占40%~80%),容易自燃和爆炸。
1.6比表面积
比表面积大,爆炸性强。
1.7安息角
一般安息角能达到45°,有的大于45°,流动性较差。
1.8爆炸极限
爆炸极限一般在40~1000g/m³,有的时候爆炸下限能达到35g/m³,目前新型干法水泥生产线中煤磨粉尘浓度处于爆炸极限内。
2袋式除尘器在煤磨除尘中的设计要点
燃烧和爆炸的发生要同时具备三个条件——可燃物、足够的氧气和火源。
结合煤磨废气和粉尘的特性,煤磨袋式除尘器在设计时必须要充分考虑防燃防爆,但是因为粉尘浓度处于爆炸极限内,故此应着重从控制火源和氧含量两方面考虑。
目前应用较多的煤磨袋式除尘器有气箱脉冲式和脉冲喷吹式两种,其中脉冲喷吹式袋式除尘器以其收尘效率高、占地面积小等优点得到用户的青睐,见图1。
2.1控制内部温度
内部烟气温度过高容易引起煤粉自燃,过低又容易结露,造成煤粉粘接、堆积而闷火,故此一般应该对内部正常工作温度进行控制,应大于露点20~30℃,一般在70~90℃之间。
可在灰斗外壁上安装加热装置;灰斗内设置温度监控装置,且监控装置要隔爆;对灰斗内温度,如达到100℃,应迅速采取措施。
2.2特殊的结构设计
(1)内部不能有煤粉堆积。
灰斗等斗壁与水平面夹角不能小于70°,灰斗相邻侧板间(即灰斗棱内侧)应焊接半径大于100mm的圆弧形钢板(见图2);灰斗外壁可设置振动器进行定期振动,以防止灰斗内煤粉起拱棚料;灰斗下口要足够大,以保证收集下来的粉尘灰能顺畅下泄;内部板材所有加强筋均应该设置防积灰板,防积灰板与水平面倾斜角度也不能小于70°;采用浅斗型回转下料器(见图3),既能防止煤粉粘接又能有效泄灰、锁风和防止结露,下料器要设有速度感应器,将下料器的运行情况传送到中控室,以便及时了解下料器的运行情况。
(2)设置防爆阀。
在煤磨袋式除尘器中,防爆阀是不可缺少的。
防爆阀的作用是在除尘器发生爆炸时能有效地将冲击波的压力释放掉,而不至于破坏收尘器的整体结构,使除尘器爆炸后经过简单休整能尽快满足生产的需要。
防爆阀设计要点有防爆面积的计算、开启灵活能及时有效地释放压力和爆炸后能迅速封住爆破口防止大量空气进入收尘器内部后助燃;对于防爆面积的计算简单易行的方法就是采用孔积比的方法,但是这种方法经验性较强,得出的结果往往差别很大,所以应用较广泛的是德国VDI3673中的列线图。
目前常用的一种膜片式的防爆阀是一种不错的选择。
(3)设置灭火装置。
一般煤磨袋式除尘器在灰斗和袋室部位均应设置CO2或N2灭火装置,主要是防止万一出现着火事故时能及时灭火,以保护收尘器自身。
灭火装置所用惰性气体的喷射量根据除尘器容积的大小确定。
(4)采用抗静电、阻燃、拒水、防油滤料。
在袋式除尘器内部,由于煤粉随空气流动,粉尘与滤布的冲击摩擦等都能产生静电,静电的积累会产生火花从而引起燃烧和爆炸,故此滤料的选择要注意:首先要防静电,可采用含有导电纤维的抗静电滤料,滤料的体电阻要小于109Ω,同时对除尘器壳体开展接地,确保接地电阻小于4Ω,消除静电效应,这是消除除尘器内部火源一个重要的方面;另外还要求滤料是阻燃型滤料,最好是氧指数大于30的纤维滤料,对于氧指数小于30的纤维滤料要用阻燃剂进行浸渍处理;而要求拒水、防油主要是因为煤磨系统相对运转率不是很高,经常开开停停,特别是有时原煤水分较高和设备漏风,容易造成烟气结露。
对于煤粉这种粒度较细的粉尘来说,为了排放达标和收尘器低阻力的控制,还应该选用纤维较细、较短、卷曲形的针刺毡滤料或是采用通过喷涂、浸渍或覆膜等技术处理的复合滤料。
目前采用较多的是抗静电、阻燃涤纶针刺毡覆膜滤料,性价比较高。
(5)袋式除尘器要有良好的密封。
前面所说两种袋式除尘器均采用负压操作,这就意味着含氧量可能因漏风而增加,也就是使自燃和爆炸的危险性加大,故此所有可能存在外部空气进入的地方的焊缝必须连续密封焊,而且现场安装完成后要进行渗透实验,以严格检查焊缝的密封性;所有检修门的地方也要有良好的密封,这里关键是密封材料和密封门压紧装置的选择,密封材料要选择密封性好、不是太硬、经久耐用的密封材料,压紧装置要保证每一点的密封材料都能被压紧。
(6)袋式除尘器壳体设计要按照防爆型设计,即壳体要能承受爆炸力而不变形。
(7)袋式除尘器的保温。
不仅要对壳体静止部件设计保温层,而且对人孔门、检修门、防爆门均要设计保温层。
(8)清灰用压缩空气。
清灰用压缩空气要进行油、水分离和稳压,以防损坏清灰脉冲阀和影响清灰效果。
其中可能要用到过滤器、减压阀等配件。
(9)设置CO监测装置。
在袋式除尘器出口应该设置CO浓度测试仪,当CO浓度达到100ppm,是开始有闷燃的征兆,超过700ppm,说明闷火严重,当CO含量达到800ppm时应发出声光报警信号,当CO含量超过1500ppm应立即关闭收尘器进出口阀门,同时收尘器应启动灭火装置。
(10)设置O2监测装置。
当O2浓度超过10%时应马上发出报警信息,采取措施。
(11)袋式除尘器控制系统。
除了应具有普通袋式除尘器定时或定压清灰控制等功能外,还必须具有为了防止除尘器的内部产生煤粉的自燃和爆炸,通过智能数控仪对除尘器入口、出口、灰斗的温度、灰斗料位、出口CO浓度、内部O2浓度、下料器运行状况等异常情况进行超限报警,并将控制信号反馈给相应执行机构的功能,从而保证除尘器的安全运行。
3煤磨袋式除尘器的操作
(1)在煤磨启动前,应先启动除尘器出口侧风机,要抽热风进入收尘器,预热除尘器壳体,以防含湿含尘热气体进入除尘器与冷壳体相遇发生结露。
(2)在运行过程中,不能随意打开人孔门、盖、通灰孔等,以免大量空气进入除尘器内部,造成氧含量升高而导致燃烧和爆炸。
(3)在煤磨停机之后,除尘器风机应继续运行足够的时间,抽空管道中的含尘气体和除尘器内的湿气体。
清除滤袋上的积灰和排空灰斗中的余灰。
(4)泄压阀等安全装置应该定期检查,确保泄压阀等安全装置处于良好工作状态;在运行过程中人员不能随意靠近防爆阀,以免爆炸伤人。
(5)灭火装置启动时要同时关闭除尘器烟道阀门,切断烟气,否则灭火用惰性气体被稀释,起不到灭火效果。
(6)人员在进行除尘器修理之前,要关闭除尘器进出口阀门,让除尘器自身自燃冷却,而不能向内鼓冷风,修理部位的煤灰一定要清扫干净才能进行焊、割等操作。
(7)要时刻监测收尘器进、出口温度的变化。
当温度接近露点温度时,应少投料来提高温度,当温度超过100℃时,则超过安全极限,应采取多投料等措施。
如果温度继续上升,进口温度比出口温度还低的话,这就是除尘器中煤粉不完全燃烧的信号,应该停机进行处理。
4煤磨袋式除尘器的事故应急
煤磨袋式除尘器应制定爆炸事故应急预案,包括应急组织机构及职责、危急事件的预防、应急预案的启动、危急事件的应对、生产和生活维持或恢复方案等,并应该进行适当演练。
另外操作、维护人员的培训也很重要,具体可以根据本单位的具体情况制定。
5结束语
煤磨袋式除尘器的特殊情况需要各个环节的特殊对待,包括设计、制造、安装、运行、维护、操作、应急等等,每个环节都做好了才能保证整个煤磨系统的正常运行,也才能保证整条干法水泥生产线的正常运行。