防爆除塵器的技術(shù)措施
燃燒反應(yīng)需要有可燃物質(zhì)和氧氣，還需要有一定能量的點火源。對于粉塵爆炸來說應(yīng)具備三個要素：點火源；可燃細粉塵；粉塵懸浮于空氣中，形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云。這三個要素同時存在才會發(fā)生爆炸。因此，只要消除其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采用以下技術(shù)措施。
(1)防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施本體結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計中，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。灰斗的溜角大于70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，考慮到由于操作不正常和粉塵濕度大時出現(xiàn)灰斗結(jié)露堵寒，設(shè)計灰斗時，在灰斗壁板上對高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料，每個灰斗還需設(shè)置倉臂振動器或空氣炮。
1臺除塵器少則2～3個灰斗，多則5～8個，在使用時會產(chǎn)生風量不均引起的偏斜，各灰斗內(nèi)煤粉量不均，H后邊的灰量大。
為解決風量不均勻問題在結(jié)構(gòu)可以采取以下措施：①在風道斜隔板上加擋風板，如圖5—168所示。擋板的尺寸需根據(jù)等風量和等風壓原理確定；②再考慮到現(xiàn)場的實際情況的變化，在提升閥桿與閥板之間采用可調(diào)，使出口高h為變化值，以進一步修正；③在進風支管設(shè)風量調(diào)節(jié)閥，設(shè)備運行后對各箱室風量進行調(diào)節(jié)。使各箱室風量差別控制在5%以內(nèi)。
(2)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過程中互相摩擦，粉塵與濾布也有相互摩擦都能產(chǎn)生靜電，靜電的積集會產(chǎn)生火花而引起燃燒。對于脈沖清灰方式，濾袋用滌綸針刺氈，為消除滌綸針刺氈易產(chǎn)生靜電不足，濾袋布料中中紡入導(dǎo)電的金屬絲或碳纖維，在安裝濾袋時，濾袋通過鋼骨架和多孔板相連，經(jīng)過殼體連入車間接地網(wǎng)。對于反吹風清灰的濾袋，已開發(fā)出MP922等多種防靜電產(chǎn)品。使用效果都很好。
(3)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展，設(shè)置安全孔和必不可少的消火設(shè)備，實為重要。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)置安全孔條件下進行運轉(zhuǎn)的。正因為這樣，安全孔的設(shè)計應(yīng)保證萬一出現(xiàn)爆炸事故，能切實起到作用；平時要加強對安全孔的維護管理。
破裂板型安全孔是用普通薄金屬板制成。因為袋式除塵器箱體承受不住很大壓力，所以設(shè)計破裂板的強度時應(yīng)使該板在更低的壓力下即被破壞。有時由于箱體長期受壓使鋁板產(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度的厚板。
彈簧門型安全孔是通過增減彈簧張力來調(diào)節(jié)開啟的壓力。為了保證事故時門型孔能切實起到安全作用，必須定期對其進行動作試驗。
安全孔的面積應(yīng)該按照粉塵爆炸時的***大壓力、壓力增高的速度以及箱體的耐壓強度之間的關(guān)系來確定，但目前尚無確切的資料。要根據(jù)袋式除塵器的形式、結(jié)構(gòu)來確定安全孔面積的大小、我們認為對中小型除塵器安全孔與除塵器體積之比為1/10～1/30，對大中型除塵器其比值為1/30～1/60較為合適。遇到困難時，要適當參照其他裝置預(yù)留安全防爆孔的實際確定。
①防爆板防爆板是由壓力差驅(qū)動、非自動關(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、動作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優(yōu)點。爆破片可單獨使用，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)。因為除塵器本體耐壓要求8000～18000Pa按設(shè)定耐壓要求查資料確定泄爆閥膜破裂壓力。
②防爆閥設(shè)計安全防爆閥設(shè)計主要有兩種：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，遇高負壓時，易坯且不易保溫。后一種較前一種先進一些，在關(guān)閉狀態(tài)靠重錘壓，嚴密性差。上述兩種方法都不宜采用高壓脈沖清灰。為解決嚴密性問題，在重錘式肪爆閥上可設(shè)計防爆安全鎖。其特點是：在關(guān)閉時，安全門的鎖合主要是通過此鎖，在遇爆炸時可自動打開進行釋放，其釋放力(安全力)又可通過彈簧來調(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個鎖不等。為使防爆門嚴密不漏風可設(shè)計成防爆板與安全鎖的雙重結(jié)構(gòu)。
(4)檢測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消防設(shè)施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對于水泥廠主要采甩、CO2，而鋼廠可采用氮氣。
②溫度的檢測。為了解除塵器溫度的變化情況，控制著火點，一般在除塵器入口處，灰斗上分別裝上若干溫度計。
③CO的檢測。對于大型除塵設(shè)備因體積較大，溫度計的裝設(shè)是很有限的，有時在溫度計測點較遠處發(fā)生燃燒現(xiàn)象難于從溫度計上反映出來?？稍诔龎m器出口處裝設(shè)一臺CO檢測裝置，以幫助檢測，只要除塵器內(nèi)任何地方發(fā)生燃燒現(xiàn)象，煙氣中的CO便會升高，此時把CO濃度升高的報警與除塵系統(tǒng)控制聯(lián)銷，以便及時停止系統(tǒng)除塵器的運行。
(5)設(shè)備接地措施防爆除塵器因運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。卡片式導(dǎo)體見圖。無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。防爆除塵器忌諱運行工況中的粉塵竄入電氣負載內(nèi)誘發(fā)誘導(dǎo)產(chǎn)生爆炸危險。除塵器運行時電氣負載、元件在電流傳輸接觸時，甚至導(dǎo)通中也難免產(chǎn)生電擊火化，放電火花誘導(dǎo)超過極限濃度的塵源氣體爆炸也是極易發(fā)生的事，電氣負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)備運行和操作安全。例如，脈沖除塵器的脈沖閥、提升閥用的電磁閥都應(yīng)當用防爆產(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管氣流進入箱體，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。用這種方法太細的微?；鹦遣灰撞都?，多數(shù)情況下微粒粉塵在進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)有充分的停留時間。
②玲卻噴霧塔。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。
③火星捕集裝置見圖。在管道上安裝火星捕集裝置是一種簡便可行的方法。還有的在火星通過捕集器的瞬間，可使其發(fā)出電氣信號，進行報警。同時，停止操作或改變氣體回路等。
火星捕集器設(shè)計要求如下：
a、火花捕集器用于高溫煙氣中的火花顆粒捕集時，設(shè)備主體材料一般采用15Mo3或16Mo，對粱、柱和平臺梯子等則采用Q235，火花捕集器作為煙氣預(yù)分離器時除旋轉(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?shù)男D(zhuǎn)角度；
d、設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計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轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)部濃度分布不可避免地會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，對于氣力輸送和粉碎分級等粉塵收集工作中，從設(shè)計時就要注意到，使之在超過上限的高濃度下進行運轉(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，由于設(shè)置了吸塵罩，用空氣稀釋了粉塵，在管道中濃度遠遠低于爆炸下限。從系統(tǒng)中間向管道內(nèi)連續(xù)提供不燃性粉料，如黏土、膨潤土等，在除塵器內(nèi)部對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。