煤磨烟气的特性分析64.pdf

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1、煤磨烟气的特性分析 煤磨烟气中所含粉尘为煤粉,浓度大,粒度细,易燃易爆。1、煤粉的几项特性:据煤炭科研部门试验表明 a、煤粉的爆炸极限 烟煤爆炸下限浓度:110335g/m3,爆炸上限浓度:1500g/m3。无烟煤爆炸下限浓度:4555g/m3,爆炸上限浓度:15002000g/m3。b、煤粉可燃爆的粒度:上限为 0.50.8mm,粒经小于 75m 更易于燃爆。c、煤粉的着火温度:500530,自燃温度:140350。d、煤的挥发份 无烟煤挥发份10%,无爆炸危险。烟煤挥发份10%,有爆炸危险,百分比愈大,爆炸性愈大。2、煤粉只要具备如下三要素,才可能进行燃烧和爆炸,缺一不行:a、有可燃物质一

2、煤粉;b、有氧气;c、有点燃源 3、水泥厂煤磨工艺流程是煤磨排出的含煤粉烟气先流经粗粉分离器再经细粉分离器至除尘器,其粉尘浓度较低,约为 70g/m3 左右。随着技术的发展与进步,取消细粉分离器,含煤粉烟气经粗粉分离器后即直接至除尘器。此时,煤粉的浓度提高至300700g/m3,在除尘器空间内煤粉弥漫正处于燃爆范围内。而煤粉的浓度很细,比表面积大,粒度80m 的占 80%左右;水泥厂现又多采用烟煤,挥发性一般在 1030%,也均处于燃爆范围。此外由于煤磨属于烘干磨,烟气中有一定水份含量,露点一般在5055,易于结露。4、氧气的浓度在 1517%以上,易引起燃爆,小于 14%视为惰性气体。水泥厂

3、煤粉制备工艺系统煤磨布置在窑尾(指回转窑),利用窑尾烟气作为烘干介质时,烟气中含氧量低,有抑制燃煤的作用对防燃防爆要求低。当布置在窑头利用窑头冷却机的热风或利用热风炉的热风作烘干介质时,热风中含氧量将高达 21%,具备燃爆条件。5、点燃源,煤磨是否具有煤粉燃爆的自燃或着火温度范围?水泥厂煤磨入口温度一般不大于 400,煤磨出口烟气温度为避免结露需高于露点温度 1530,一般控制在 7085,但当利用窑尾烟气作烘干用时,因其水份含量有时高达 6%,煤磨烟气出口应高于露点温度 3035,一般控制在 8590。可见其出口烟气 温度均在着火或自燃温度范围外。为什么磨煤机启停或缺煤时,最容易发生爆炸?磨

4、煤机启停或缺煤时磨煤机内的煤粉细度、气粉混合物浓度都变小,最容易达到煤粉爆炸极限浓度。而且此时磨煤机出口气粉混合物的温度会较高,煤粉易自燃产生爆炸;且磨煤机内少煤,钢球与金属瓦撞击加剧,易产生火星点燃煤粉产生爆炸。技术资料-煤粉爆炸的条件及危险浓度 煤粉爆炸的条件及危险浓度?1、煤粉的浓度。2、点燃能。3、煤粉混合物中氧气的浓度。当气体中氧气的含量低于 16%时不会发生爆炸。煤粉浓度上限 0.21-0.25kg/m3,煤粉浓度下限 5-6kg/m3,易爆煤粉浓度1.7-2.0kg/m3,最大爆炸压力 0.31-0.33Mpa.煤磨系统运行中如何判断磨内或袋收尘内着火,如何操作才能控制和解决?煤

5、磨系统运行中磨内或袋收尘内着火会引发爆炸的,所以必须保证不能让设备内部着火。煤磨除尘器与生料烘干兼粉碎磨的收尘器基本相似,只是煤磨布袋除尘器存在燃烧和爆炸的危险,但不论采用何种除尘器都存在这个问题。燃烧和爆炸 的三个条件一一可燃物质、足够的氧气和火源,这些煤磨除尘器都存在。特别是用冷却机废气作煤磨的烘干热源时其危险性更大,因为冷却机的废气基本是新鲜空气,比窑尾废气的含氧量高得多。当煤粉和空气混合达到一定浓度时,就有爆炸的危险。煤磨除尘器的结构与常规除尘器基本相同,只是在设计时要考虑煤粉可能燃烧和爆炸这一特点。现将燃烧和爆炸的三要素和脉冲除尘器的设计要点分别叙述如下。煤磨除尘器燃烧和爆炸的三要素

6、一一可燃物质、足够的氧气和火源。煤磨除尘器燃烧和爆炸的第一要素:可燃物质 煤磨除尘器捕集的微细煤粉本身就是可燃物质,它的燃烧和爆炸特性与煤的挥发分、灰分、水分、粒度、气体温度和含尘浓度等因素有关。煤的挥发成分对煤粉的可燃性影响最大,挥发值越大,爆炸危险性就越大。煤的挥发分与着火温度、最大爆炸压力的关系。b.煤的灰分也与煤粉的爆炸性密切相关,煤含非可燃性物质 70%以上才会失去爆炸性,事实上煤的灰分不大于 40%。c.煤的水分在大于 4%-6%时爆炸性减弱,水分在大于 10%就会失去爆炸性。水泥窑用的燃煤必须经过烘干,一般要求水分为 1%左右,因此增大了煤粉的爆炸性。若粒度相同,水分越高,煤粉的

7、最大爆炸压力就越低。d.煤粉的细度对爆炸的影响很大,煤粉愈细,愈容易着火。e.煤粉的燃烧或爆炸与温度有直接关系,根据实践经验,煤粉堆积时的自燃温度应控制在 70-90。温度低于 70,从防止燃爆的角度来看是有利的,但容易接近露点,产生冷凝水,使煤粉黏附在除尘器上,有害于除尘器的安全运行。f.气体含煤粉浓度的爆炸下限一般为 20-60g/m3,上限为 2000-7000g/m3。范围变化大的原因,主要是受上述诸因素的影响。进煤磨静电除尘器的煤粉浓度,一般应小于 40g/m3。煤磨除尘器燃烧和爆炸的第二要素:足够的氧气 煤磨烘干煤采用专用热风炉或使用含氧量较低的窑尾废气或含氧量较高的冷却机废气,从

8、安全角度考虑,煤磨烘干应尽可能利用窑尾废气。因为窑尾废气的含氧量一般小于 14%,可认为是惰性气体,而含氧量接近 21%的冷却机废气,对防燃防爆的要求更加严格。即使采用窑尾废气作为热源,在停磨和开磨时,含氧量都有可能增高。因此,煤磨热气体的含氧量一般要控制在小于 14%的范围内,实际生产中进入除尘器的气体,含氧量应控制在小于 12%的范围内。超过 12%,应发出声光信号,超过14%,磨机应停止运行。煤磨除尘器燃烧和爆炸第三要素:火源 煤粉的着火温度因煤种的不同而异,一般大于 580,着火能大于 20mJ。这是作为火源必须具备的两个条件。煤磨除尘器中的温度虽然低于 100,但是静电除尘器中不可避

9、免要产生火花,其着火能大于 20mJ。当袋式除尘器中含尘气体透过除尘滤袋时,因摩擦而产生静电,电荷积累到一定的数量,也会成为着火源。不过袋式除尘器静电积累的着火能比静电除尘器的着火能小得多,这是袋 式除尘器不易产生爆炸的主要原因。袋式除尘器经常发生着火燃烧事故,主要是工艺操作不当所引起的。粉尘爆炸极限 粉尘爆炸极限包括爆炸下限和爆炸上限。粉尘爆炸下限是指在空气中,遇火源能发生爆炸的粉尘最低浓度。一般用单位体积内所含粉尘质量表示,其单位为g/m3。爆炸下限越低,粉尘爆炸危险性越大。不同种类粉尘其爆炸下限不同,同种物质粉尘其爆炸下限也随条件变化而改变。中文名 粉尘爆炸极限 外文名 Dust exp

10、losion limit 爆炸下极限 19500g/m3 起火点 常温860 目录 1 极限值 2 规律 3 检测 1 极限值 空气中粉尘爆炸极限表 粉尘种类粉尘爆炸下极限 g/m3 起火点 金属钼 35645 锑 420416 锌 500680 锆 40 常温 硅 160775 钛 45460 铁 120316 钒 220500 硅铁合金 425860 镁 20520 镁铝合金50535 锰 210450 热固性塑料绝缘胶木 30460 环氧树脂 20540 酚甲酰胺 25500 酚糠醛 25520 热塑性塑料缩乙醛 35440 醇酸 155500 乙基纤维素 20340 合成橡胶 3032

11、0 醋酸纤维素 35420 四氟乙烯-670 尼龙 30500 丙酸纤维素 25460 聚丙烯酰胺 40410 聚丙烯腈 25500 聚乙烯 20410 聚对苯二甲酸乙酯 40500 聚氯乙烯-660 聚醋酸乙烯酯40550 聚苯乙烯 20490 聚丙烯 20420 聚乙烯醇 35520 甲基纤维素 30360 木质素65510 松香 55440 塑料一次原料己二酸 35550 酪蛋白 45520 对苯二酸 50680 多聚甲醛 40410 对羧基苯甲醛 20380 塑料填充剂软木 35470 纤维素絮凝物 55420 棉花絮凝物 50470 木屑 40430 农产品及其它玉米及淀粉 4547

12、0 大豆 40560 小麦 60470 花生壳 85570 砂糖19410 煤炭(沥青)35610 肥皂 45430 干浆纸 60480 2 规律 (1)粉尘粒径越小,爆炸下限越低。(2)氧浓度越高,爆炸下限越低。(3)可燃挥发分含量越高,粉尘爆炸下限越低。3 检测 粉尘爆炸极限检测仪适用于粉尘浓度的快速测定、工矿企业生产现场等劳动卫生方面粉尘浓度的检测,以及环境保护领域可吸入尘浓度的监测。已有千台以上仪器在全国各地使用,得到用户好评。仪器符合劳动部 LD98-1996空气中粉尘浓度的光散射式测定法标准以及铁道部 TB/T2323-92铁路作业场所空气仪器中粉尘测定相对质量浓度与质量浓度的转换

13、方法等行业标准。仪器必须具有防爆合格证、制造计量器具许可证。主要特点:可直读颗粒物质量浓度(mg/m3),1 分钟出结果,或根据用户需要任意设定采样时间;测量快速、准确、检测灵敏度高;设计了自校系统,仪器性能稳定可靠;具有气幕屏蔽及洁净气自清洗功能,确保光学系统不受污染;实现了软件自动调零;具有与计算机双向通讯功能,可通过 PC 机进行数据处理,打印出曲线及表格;具有颗粒物浓度连续监测、定时采样以及粉尘浓度超标报警等多种功能;主要技术指标 检测灵敏度:低灵敏度 0.01mg/m3;测定范围:低灵敏度 0.01100 mg/m3;测定时间:采样标准时间为 1 分钟,设有 0.1、1、2、5、10 分钟及调时档(任意设定采样时间);重复性误差:2%;测量精度:10%显示屏:带标识 4 位液晶显示器;存贮:可循环存储 999 组数据;定时采样:可设定测量时间 1999 秒及采样次数 1999 次 输出接口:PC 机通讯接口(RS232)及打印机输出接口 环境温度:040(储存温度-2060)电源:交直流两用,配充电电池及充电器 尺寸:19269140 mm 重量:1.4Kg