除尘器

布袋除尘器设计中的安全问题

作者:广州新瑞环保    来源:www.xinruiep.com    发布时间:2019-03-05 11:24:11

布袋除尘器是一种干式除尘器,也称过滤器,它是利用滤料(纺织布料制成)的惯性碰撞、拦截、筛分、扩散、静电等作用,使通过该除尘器的含尘气体实现气固分离。布袋除尘器具有效率高、选择性强、不受粉尘颗粒比电阻、尘粒级配等影响。同时布袋除尘器也是收尘器,在防止污染的同时也可回收有价值的物料。由于具有上述优点,因此用途广,深受水泥厂、面粉加工厂、金属冶炼厂、化工厂等企业的青睐。但在使用过程中,人们往往会忽视布袋除尘器的安全问题。下通过两例事故分析,提出设计中应注意的问题,以便吸取教训,杜绝类似的事故发生。

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一、重庆铜材二厂的布袋除尘器爆炸事故及原因

1.布袋除尘器爆炸事故

原重庆铜材二厂是一家专门收集废旧铜屑、铜末等废料,冶炼成铜材的专业生产厂。该厂冶炼炉为电磁高频炉,在铜材冶炼过程中,根据铜材不同的要求,在铜材中加入一定比例的重金属,制成不同的合金。该厂生产的铜锭加入一定比例的铅。在铜材熔化过程中,由于铅的熔点较低,会有大量铅烟生成,为此,该厂在冶炼炉旁口安装有侧吸罩,用于收集冶炼炉蒸发出的烟炱。侧吸罩收集的烟炱通过管道、冷却器后进入布袋除尘器,该布袋除尘器为脉冲反吹布袋除尘器,布料为聚脂纤维(涤纶),过滤处理后的气体经风机抽引后从排气简排出。

1998年6月初的一天夜晚,该厂冶炼炉在布袋除尘器刚刚使用时,突然发生爆炸,布袋除尘器外壳被炸开,由于布袋除尘器放置于一设备间内,使得设备间顶部的混凝土预制板也被抬起,房顶松动,巨大的爆炸声传出十多千米,所幸的是没有造成人员伤亡,但布袋除尘器和冷却器报废,房屋成为危房。此前,关于含铅粉尘的爆炸事件还未报道。

2.布袋除尘器爆炸的原因

含铅粉尘或氧化铅粉尘与其它含金属粉尘气体一样,当达到一定浓度(需要测定)时,遇到火种,就会发生爆炸。由于布袋除尘器密闭较好,风机停止运行后,在炉口侧吸罩至布袋之间存在着一定的空间,随着这一空间内气体浓度的变化,很容易使铅(或氧化铅)烟尘浓度达到爆炸极限,另外布袋除尘器前未安装阻燃、泄爆等装置,因此,当冶炼炉工作时,随着风机的运行,将会把火种或火星带入管道内,这就是引起爆炸的原因。

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二、黑龙江路桥公司水泥厂布袋自燃事故及原因

1.布袋自燃事故

黑龙江路桥公司水泥厂生产过程中,需要用球磨机将煤块磨成粉末,因而产生大量含煤粉气体,弥散到大气对环境造成不良影响。该厂曾采用布袋除尘器(滤料为维纶)收集含煤粉尘气体,净化后向大气排放,自安装运行后先后发生布袋焚烧事件,该厂的34台布袋除尘器布袋先后全部烧毁。该厂不得不更换成旋风除尘器,但除尘效率较差,大量≤1μm的粉尘根本无法去除。大量黑烟粉尘排向大气,造成严重污染。

2.自燃的原因

煤粉尘,特别是固态煤粉尘在缓慢的氧化过程中要产生热量,由于煤粉尘聚集在布袋除尘器内部,产生的热量不能及时散失,就会越积越多,引起煤粉尘的温度升高,如果温度达到了煤粉的着火点,不经点火也会引起自发的燃烧。这就是煤炭的自燃现象。当布袋上粘附的煤粉不能有效地被反吹掉,或者由于含煤粉尘气体湿度较大时,容易在布袋表面出现结露现象,造成大量煤粉粘接在布袋上,加之反吹不及时或不彻底,当煤粉积聚到一定的厚度时,由于空气中氧气氧化作用,使得布袋上的煤炭燃烧起来,严重时会烧毁布袋。一旦布袋烧漏,大量含煤粉气尘会从该处排出。

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三、布袋除尘器设计中应考虑的安全问题

从上述两例事故来看,都是氧化反应造成的,前者是含粉尘的气体在极短时间内剧烈的氧化反应,后者是一种煤粉与氧缓慢的氧化反应。引起爆炸的必须具备两个条件:一个是可燃物与空气或氧气或空气构成的可燃混合物具备一定的浓度,二是存在一定能量的火源。因此,在设计时应考虑以下措施。

1.慎重选用除尘器

在设计前应对除尘对象进行了解,对含尘气体的性质、浓度、湿度、温度、粒度分配等进行全面的了解,尤其是对易燃、易爆含尘气体应慎重选用布袋除尘器。若必须选择布袋除尘器,应对布袋除尘器的滤布材质、清灰方式、排灰方式等进行全面考察,避免上述事故发生。

2.考虑防爆措施

对于一些含有爆炸性粉尘的气体除尘处理,在设计时必须考虑可靠防爆措施,在布袋除尘器前设置重力式或板式卸爆门、在进除尘器前设置金属网或砾石阻火器,阻止火焰进入管道,同时选用防爆风机。

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3.合理设计流速

设计可燃性气体管道时,必须使该气体流量最小流速大于该气体燃烧时的火焰传播速度,以防火焰传播。

4.考虑厂房通风

如果连接管道密闭不好,风机前会吸入空气,风机后会排出气体,为了保证爆炸性气体内爆炸物质浓度不出现在爆炸极限范围内,因此在设计时,必须考虑设备的密闭性和车间的通风系统。

5.考虑易燃易爆成分的检测与控制系统

对有爆炸危险和可燃性的气体处理系统,为防止危险状态的出现,预防达到爆炸极限浓度,设计时,可考虑配置必要的连续检测仪器,以便经常监测系统的工作状态,并能在限制状态时,自动报警,采用控制措施,使除尘系统达到安全的工作状态。

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