目前,常用的生物質(zhì)鍋爐主要有導(dǎo)熱油爐、蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、循環(huán)硫化床鍋爐,而在這些鍋爐使用生物質(zhì)燃料過程中,由于生物質(zhì)燃料的特性,在燃料卸料、皮帶傳輸、筒倉存料、上料機(jī)上料等過程中,由于燃料間不斷碰撞以及與設(shè)備間的運(yùn)動(dòng)摩擦,會(huì)導(dǎo)致生物質(zhì)燃料破碎并形成較多生物質(zhì)粉塵,粉塵在密閉空間集聚并傳輸,在遇到電氣火花或鍋爐高溫高熱環(huán)境下易發(fā)生爆燃,導(dǎo)致安全事故,因此鑫藍(lán)環(huán)保主要就生物質(zhì)鍋爐除塵設(shè)備治理問題進(jìn)行分析,并提出解決方案。
1生物質(zhì)粉塵的危險(xiǎn)因素
對(duì)于生物質(zhì)鍋爐,一般采用自動(dòng)控制進(jìn)行連續(xù)進(jìn)料,進(jìn)料過程為卸車—提升機(jī)輸料—料倉—提升機(jī)輸料—下料管—爐前料倉,同時(shí)配備1套手動(dòng)上料系統(tǒng)作為備用系統(tǒng)。在上料過程中,由于燃料的碰撞摩擦,形成生物質(zhì)粉塵并在密閉空間內(nèi)傳輸,如遇火花極易發(fā)生粉塵爆炸現(xiàn)象,由于粉塵爆炸的連鎖特性,導(dǎo)致爆炸在密閉空間內(nèi)傳輸,造成設(shè)備損壞及人員傷亡。而燃料在進(jìn)料過程中,有以下幾點(diǎn)易發(fā)生火花:1設(shè)備間摩擦碰撞,主要發(fā)生在刮板機(jī)或皮帶機(jī)運(yùn)動(dòng)過程中;2燃料中然有鐵質(zhì)雜質(zhì),在隨燃料傳輸過程中與設(shè)備碰撞;3鍋爐運(yùn)行中出現(xiàn)正壓,導(dǎo)致火星進(jìn)入爐前料倉;4燃料本身發(fā)熱導(dǎo)致溫度較高。
2解決辦法
為減少生物質(zhì)燃料在運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的粉塵及減低粉塵爆炸引起的危害,需從以下幾點(diǎn)進(jìn)行處理:
(1)對(duì)輸料系統(tǒng)增加除塵系統(tǒng),使用布袋除塵器進(jìn)行粉塵收集,降低粉塵濃度。
(2)對(duì)除塵系統(tǒng)中增加水噴淋及溫度檢測系統(tǒng),降低輸料系統(tǒng)揚(yáng)塵同時(shí)對(duì)輸料系統(tǒng)溫度進(jìn)行監(jiān)測。
(3)按要求對(duì)除塵和輸料系統(tǒng)增加泄爆口。
(4)現(xiàn)場電氣設(shè)備必須采用防爆設(shè)備。
(5)加強(qiáng)燃料質(zhì)量監(jiān)管,杜絕燃料中各類雜質(zhì),同時(shí)確保燃料溫度不超過40℃。
3除塵系統(tǒng)設(shè)計(jì)及注意事項(xiàng)
除塵系統(tǒng)是在風(fēng)機(jī)的抽吸作用下,采用金屬吸塵罩上吸塵方式對(duì)粉塵進(jìn)行收集,通過風(fēng)管系統(tǒng)的輸送,在風(fēng)機(jī)負(fù)壓作用下將含粉塵的塵氣引入到除塵器,再通過箱體布袋進(jìn)行除塵器過濾除塵,達(dá)到現(xiàn)場除塵的效果,除塵系統(tǒng)采用負(fù)壓運(yùn)行方式。同時(shí)為確保除塵器在設(shè)計(jì)工況下的正常運(yùn)行,通過對(duì)溫度、壓力、流速、同步放灰等參數(shù)的監(jiān)控,來減少管道粉塵的沉積和除塵器內(nèi)的粉塵量。若輸料系統(tǒng)發(fā)生粉塵燃爆,產(chǎn)生的能量能夠通過管道和除塵器本體的泄壓門進(jìn)行泄壓,來保證管道和除塵器的安全運(yùn)行,同時(shí)通過輸料系統(tǒng)和除塵器系統(tǒng)的噴淋裝置進(jìn)行滅火。
3.1對(duì)除塵器采用負(fù)壓式運(yùn)行方式,布袋采用脈沖噴吹清灰方式
離心風(fēng)機(jī)位于除塵系統(tǒng)凈氣室后端,風(fēng)機(jī)從除塵器內(nèi)部往外抽氣,使除塵器內(nèi)部形成負(fù)壓,除塵器箱體內(nèi)的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于外面大氣的壓力。除塵器處于風(fēng)機(jī)的較強(qiáng)負(fù)壓區(qū),若發(fā)生爆燃,也能起到很好的抑爆以及減少破壞的作用。
3.2防止除塵器灰斗積灰,灰斗錐度大于粉塵休止角
為防止除塵器內(nèi)部可燃粉塵堆積產(chǎn)生安全隱患,除塵器從結(jié)構(gòu)上應(yīng)配備錐形灰斗和鎖氣排灰閥,灰斗設(shè)計(jì)成圓角,減少粉塵存留死角,防止粉塵在灰斗內(nèi)積聚,灰斗錐度夾角大于粉塵的休止角°的要求,灰斗設(shè)計(jì)成圓角,減少粉塵存留死角,確保除塵器內(nèi)過濾下來的粉塵及時(shí)排出,不在除塵器內(nèi)部積聚,降低安全隱患的風(fēng)險(xiǎn)。
3.3防止除塵風(fēng)管積灰配置,應(yīng)設(shè)置風(fēng)管自動(dòng)清灰閥
除塵系統(tǒng)的所有風(fēng)管應(yīng)做阻力平衡核算,并保證任何一條風(fēng)管設(shè)計(jì)風(fēng)速均不低于20m/s,高于木材粉塵類的沉降風(fēng)速15m/s,以保證在全負(fù)荷運(yùn)行時(shí)不會(huì)出現(xiàn)沉降。但由于除塵系統(tǒng)可能存在部分吸風(fēng)口不使用的情況,為了節(jié)能應(yīng)設(shè)置了變頻系統(tǒng),在部分吸風(fēng)口不使用的情況下,變頻器能夠?qū)崟r(shí)根據(jù)風(fēng)管內(nèi)風(fēng)速壓力的變化,對(duì)風(fēng)機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)降速,實(shí)現(xiàn)供需匹配。此時(shí),主風(fēng)管內(nèi)的風(fēng)速將會(huì)降低,可能出現(xiàn)低于沉降風(fēng)速,引起粉塵沉積的現(xiàn)象。因此除塵系統(tǒng)需要在除塵風(fēng)管系統(tǒng)的關(guān)鍵部位加裝自動(dòng)清灰閥,來解決粉塵沉積問題。
3.4防靜電裝置,采用抗靜電布袋
在除塵器內(nèi)部,由于高濃度粉塵在流動(dòng)過程中互相摩擦,粉塵和濾袋也有相互摩擦,都能產(chǎn)生靜電,靜電的積累會(huì)產(chǎn)生火花而引起燃燒。因此,除塵器布袋應(yīng)選用防靜電過濾材料,布袋布料中紡入導(dǎo)電的金屬絲或碳纖維。在安裝布袋時(shí),布袋通過鍍鋅鋼骨架和花板相連,靜電經(jīng)過箱體導(dǎo)入地網(wǎng)中。
3.5設(shè)置爆炸泄壓裝置,采用除塵器泄爆口以及進(jìn)風(fēng)管泄爆口
粉塵爆炸泄壓技術(shù)是緩解粉塵爆炸危害的方法之一,是應(yīng)用于可燃粉塵處理設(shè)備的一種保護(hù)性措施。防爆泄壓裝置是保護(hù)袋式除塵器最可靠和最經(jīng)濟(jì)的手段,最常用的辦法是在除塵器的箱體安裝若干個(gè)帶泄爆口或爆破片的泄爆口。
3.6設(shè)置在線監(jiān)測裝置,對(duì)除塵器管道及設(shè)備溫度、壓力進(jìn)行監(jiān)測
對(duì)除塵系統(tǒng)監(jiān)測主要包括以下幾點(diǎn):
3.6.1除塵器箱體、進(jìn)風(fēng)口及管道溫度檢測
除塵器工作在常溫環(huán)境下,即使到夏天,除塵器箱體內(nèi)最高45ºC左右。但在除塵器發(fā)生火險(xiǎn)甚至燃爆的情況下,除塵箱體內(nèi)的溫度則可達(dá)到70ºC以上。因此需設(shè)置溫度檢測設(shè)備,實(shí)時(shí)監(jiān)測除塵器箱體、進(jìn)風(fēng)口及管道溫度檢測,通過數(shù)據(jù)傳輸,將現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇LC控制系統(tǒng)上,進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。
3.6.2除塵器進(jìn)出口壓力檢測
除塵器進(jìn)出風(fēng)口壓力檢測主要布袋清灰效果和布袋損壞的檢測,通過在除塵器進(jìn)出風(fēng)口設(shè)置壓力檢測裝置,實(shí)時(shí)監(jiān)測進(jìn)出風(fēng)口壓力,并將數(shù)據(jù)傳回PLC 電控柜,顯示在觸摸屏上。
3.6.3噴吹氣源壓力檢測
常用吹灰氣源一般為壓縮空氣,而空壓機(jī)作為除塵器的噴吹氣源,其壓縮空氣壓力與脈沖噴吹系統(tǒng)的清灰效果密切相關(guān)。若壓縮空氣壓力降低,則脈沖清灰能力減弱甚至失效,將會(huì)引起布袋阻力快速上升,布袋表面粉塵大幅積聚,因此需在除塵系統(tǒng)噴吹總管上設(shè)置壓縮空氣壓力檢測裝置,實(shí)時(shí)將壓縮空氣壓力數(shù)據(jù)傳回電控柜。
3.6.4除塵器進(jìn)風(fēng)管風(fēng)速檢測
由于進(jìn)風(fēng)管含有粉塵,容易造成較大誤差甚至故障,因此風(fēng)速檢測設(shè)備需安裝在不含粉塵的出風(fēng)管,并通過管徑大小則可計(jì)算出進(jìn)風(fēng)管的風(fēng)速。對(duì)除塵器出風(fēng)管的風(fēng)速檢測,通過壓力檢測信號(hào)及電控系統(tǒng) PLC的運(yùn)算,便計(jì)算出進(jìn)風(fēng)管的風(fēng)速,通過風(fēng)機(jī)變頻器調(diào)節(jié)作用,以確保進(jìn)風(fēng)管風(fēng)速達(dá)到20m/s。
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