粉尘爆炸的特点
⑴粉尘爆炸要比可燃物质及可燃气体复杂一般地,可燃粉尘悬浮于空气中形成在爆炸浓度范围内的粉尘云,在点火源作用下,与点火源接触的部分粉尘被点燃并形成一个小火球。在这个小火球燃烧放出的热量作用下,使得周围临近粉尘被加热、温度升高、着火燃烧现象产生,这样火球就将迅速扩大而形成粉尘爆炸。
⑵粉尘爆炸发生之后,往往会产生二次爆炸这是由于在次爆炸时,有不少粉尘沉积在一起,其浓度超过了粉尘爆炸的上限浓度值而不能爆炸。但是,当次爆炸形成的冲击波或气浪将沉积粉尘重新扬起时,在空中与空气混合,浓度在粉尘爆炸范围内,就可能紧接着产生二次爆炸。第二次爆炸所造成的灾害往往比次爆炸要严重得多。
⑶粉尘爆炸的机理可燃粉尘在空气中燃烧时会释放出能量,井产生大量气体,而释放出能量的快慢即燃烧速度的大小与粉体暴露在空气中的面积有关。因此,对于同一种固体物质的粉体,其粒度越小,比表面积则越大,燃烧扩散就越快。如果这种固体的粒度很细。以至可悬浮起来,一旦有点火源使之引燃,则可在极短的时间内释放出大量的能量。这些能量来不及散逸到周围环境中去,致使该空间内气体受到加热并绝热膨胀,而另一方面粉体燃烧时产生大量的气体,会使体系形成局部高压,以致产生爆炸及传播,这就是通常称作的粉尘爆炸。
⑷粉尘爆炸与燃烧的区别大块的固体可燃物的燃烧是以近于平行层向内部推进,例如煤的燃烧等。这种燃烧能量的释放比较缓慢。所产生的热量和气体可以迅速逸散。可燃性粉尘的堆状燃烧,在通风良好的情况下形成明火燃烧,而在通风不好的情况下。可形成无烟或焰的隐燃。
⑸可燃粉尘分类粉体按其可燃性可划分为两类:一类为可燃;一类为非可燃。可燃粉体的分类方法和标准在不同的国家有所不同。
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。
防止火星混入措施在处理木屑锅炉、稻壳锅炉、铝再生炉和冶炼炉等废气的袋式除尘器中,炉子中的已燃粉尘有可能随风管气流进入箱体,而使堆积在滤布上的粉尘着火,造成事故。
20世纪90年代初,中国曾在几个小型的燃煤机组中采用了袋式除尘器,由于当时客观条件的限制,没有坚持下来。原因主要是袋式除尘器整体水平还比较落后,性能可靠的大型脉冲反吹袋式除尘器还没有开发出来,也没有适合燃煤电厂的强度好、耐高温、耐腐蚀、寿命长的滤料;国产的脉冲阀也不过关,寿命短;其他部件的加工和安装也不甚精良;加上对袋式除尘器的认识和使用经验不够,所以才出现烧袋、糊袋、漏袋、卡死和清灰不灵等现象。近十年来,袋式除尘器发展很快,尤其是大型袋式除尘器的出现,新的滤料和新的脉冲阀的开发,使袋式除尘器更加安全可靠,不仅比电除尘器的除尘,而且受粉尘特性和烟气成分的影响也很小。相信不久的将来,性能可靠的大型脉冲袋式除尘器一定能够在燃煤电厂得到推广和应用。
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。