在水泥行業,磨煤的收塵采用袋式除塵器已廣為應用,但是由于磨煤設備的發展,煤粉的輸送已取消細粉分離器,而由袋式除塵器取而代之,而磨煤袋除塵器是根據煤粉塵防燃、防爆原理,以及袋除塵器過濾機理相結合研制成功的。煤粉在輸送、粉磨與除塵過程中的主要危險是燃燒、爆炸。因此,防燃、防爆是煤粉系統及除塵器設計時必需考慮的兩大因素。
1 磨煤煙氣的特性
磨煤煙氣中所含粉塵為煤粉,其濃度大,粒度細,易燃易爆。
1.1 煤粉的幾項特性
據煤炭科研部門試驗表明,煤粉具有如下特性:
?。?)爆炸極限:煙煤爆炸下限濃度為110~335g/m3,爆炸上限濃度為1500g/m3;無煙煤爆炸下限濃度為45~55g/m3,爆炸上限濃度為1500~2000g/m3。
(2)煤粉可燃爆的粒度:上限為0.5~0.8mm,粒經小于75μm更易于燃爆。
?。?)煤粉的著火溫度:500~530℃,自燃溫度:140~350℃。
?。?)煤的揮發份:無煙煤揮發份≤10%,無爆炸危險;煙煤揮發份>10%,有爆炸危險,百分比愈大,爆炸性愈大。
1.2 煤粉只有具備如下三要素,才可能進行燃燒和爆炸,缺一不行
?。?)有可燃物質一煤粉;
(2)有氧氣;
?。?)有點燃源。
1.3 粉塵濃度較低
水泥廠磨煤工藝流程是磨煤排出的含煤粉煙氣先流經粗粉分離器再經細粉分離器至除塵器,其粉塵濃度較低,約為70g/m3左右。隨著技術的發展與進步, 取消細粉分離器,含煤粉煙氣經粗粉分離器后即直接至除塵器。此時,煤粉的濃度提高至300~700g/m3,在除塵器空間內煤粉彌漫正處于燃爆范圍內。而煤粉的濃度很細,比表面積大,粒度<80μm的占80%左右;水泥廠現又多采用煙煤,揮發性一般在10%~30%,也均處于燃爆范圍。此外由于磨煤屬于烘干磨,煙氣中有一定水份含量,露點一般在50~55℃,易于結露。
1.4 易引起燃爆
氧氣的濃度在15%~17%以上,易引起燃爆,小于14%視為惰性氣體。
水泥廠煤粉制備工藝系統——磨煤布置在窯尾(指回轉窯),利用窯尾煙氣作為烘干介質時,煙氣中含氧量低,有抑制燃煤的作用——而用冷卻機熱風作為烘干介質時,熱風中含氧量將高達21%,具備燃爆條件。
1.5 點燃源,磨煤是否具有煤粉燃爆的自燃或著火溫度范圍
水泥廠磨煤入口溫度一般不大于400℃,磨煤出口煙氣溫度為避免結露需高于露點溫度 15~30℃,一般控制在70~85℃,但當利用窯尾煙氣作烘干用時,因其水份含量有時高達6%,磨煤煙氣出口應高于露點溫度30~35℃,一般控制在 85~90℃??梢娖涑隹跓煔鉁囟染谥鸹蜃匀紲囟确秶?。
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