粉尘浓度和颗粒对爆炸的影响
⑴粉尘浓度可燃粉尘爆炸也存在粉尘浓度的上下限。该值受点火能量、氧浓度、粉体粒度、粉体品种、水分等多种因素的影响。采用简化公式,可估算出爆炸极限,一般而言粉尘爆炸下限浓度为20~60g/m3,上限介于2~6kg/m3。上限受到多种因素的影响,其值不如下限易确定,通常也不易达到上限的浓度。所以,下限值更重要、更有用。
⑵粉体粒度可燃物粉体颗粒大于400um时,所形成的粉尘云不再具有可爆性。但对于超细粉体当其粒度在10um以下时则具有较大的危险性。应引起注意的是,有时即使粉体的平均粒度大于400um,但其中往往也含有较细的粉体,这少部分的粉体也具备爆炸性。
3、粉尘爆炸的技术措施。燃烧反应需要有可燃物质和氧气,还需要有一定能量的点火源。对于粉尘爆炸来说应具备三个要素:点火源;可燃细粉尘;粉尘悬浮于空气中,形成在爆炸浓度范围内的粉尘云。这三个要素同时存在才会发生爆炸。因此,只要消除其中一条件即可防止爆炸的发生。在袋式除尘器中常采用以下技术措施。
采用防静电滤袋在除尘器内部,由于高浓度粉尘随在流动过程中互相摩擦,粉尘与滤布也有相互摩擦都能产生静电,静电的积集会产生火花而引起燃烧。对于脉冲清灰方式,滤袋用涤纶针刺毡,为消除涤纶针刺毡易产生静电不足,滤袋布料中中纺入导电的金属丝或碳纤维,在安装滤袋时,滤袋通过钢骨架和多孔板相连,经过壳体连入车间接地网。对于反吹风清灰的滤袋,已开发出MP922等多种防静电产品。使用效果都很好。
设置安全孔(阀)为将爆炸局限于袋式除尘器内部而不向其他方面扩展,设置安全孔和的消火设备,实为重要。设置安全孔的目的不是让安全孔防止发生爆炸,而是用它限制爆炸范围和减少爆炸次数。大多数处理爆炸性粉尘的除尘器都是在设置安全孔条件下进行运转的。正因为这样,安全孔的设计应万一出现爆炸事故,能切实起到作用;平时要加强对安全孔的维护管理。
防爆板是由压力差驱动、非自动关闭的紧急泄压装置,主要用于管道或除尘设备,使它们避免因超压或真空而导致破坏。与安全阀相比,爆破片具有泄放面积大、动作灵敏、精度高、耐腐蚀和不容易堵塞等优点。爆破片可单使用,也可与安全阀组合使用。
国外燃煤电厂早已普及推广袋式除尘技术,日本1996年袋式除尘器产值已达353.44亿日元。国内尚未推广,关键在于袋式除尘滤材使用寿命达不到要求。按国外1992年的水平,燃煤电厂袋式除尘滤材使用寿命高达5~6年。有关人士认为:如果国内燃煤电厂使用的袋式除尘器配套的滤材寿命为3年,则就有推广价值;我国火力发电有2*108kW装机容量,按1kW装机容量使用滤材0.8m2计算,如有50%机组使用袋式除尘器,则其配套的滤材需用量将达8*107m2,项用量就相当可观。1997年我国袋式除尘器产值已达12.92亿元,合纤过滤材料6*106m2左右。这说明我国袋式除尘器产值发展较快且市场潜力非常大。
催化燃烧装备技术是指在较低温度下,在催化剂的作用下使废气中的可燃组分氧化分解,从而使气体得到净化处理的一种废气处理方法。催化燃烧废气处理是典型的气-固相催化反应,其实质是活性氧参与深度氧化作用。在催化燃烧过程中,催化剂的作用是降低反应的活化能,同时使反应物分子富集于催化剂表面,以提高反应速率。借助催化剂可使有机废气在较低的起燃温度条件下发生无焰燃烧,并氧化分解为CO2 和H2O,同时放出大量热量。