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煤粉爆炸猛烈程度影响因素与煤粉仓四大防爆措施
2019年07月23日 发布 分类:行业要闻 点击量:395
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粉尘爆炸是化工、煤炭、冶金、木器加工等行业最常见的安全隐患。粉尘爆炸具有规模大且易发生2次爆炸的特点所释放的能量比一般可燃气体和液体蒸汽要大很多事故导致的人员伤亡和财产损失 极为严重了解煤粉爆炸特性对降低、消除工业灾害有重要意义。

警惕煤粉工业锅炉的爆炸

一、粉煤爆炸猛烈程度影响因素分析

1.1粒径对爆炸猛烈度的影响

煤粉颗粒直径较大时随着燃烧的快速传播颗粒内部因缺氧而不能完全燃烧从而减慢了燃烧热的释放和传递随着粒度的减小颗粒比表面积随之增大氧气向颗粒表面扩散的时间将缩短, 颗粒因缺氧而不能完全燃烧的现象随之减弱, 燃烧热释放加快 。因此在其他条件相同的情况下煤粉越细爆炸强度越强

1.2煤粉浓度对其爆炸猛烈度的影响

煤粉浓度较低的时候,密闭空间内处于富氧状态,爆炸压力的制约因素是煤粉浓度,随着煤粉浓度的增加,放热量越来越大,爆炸压力更高。但随着浓度的继续增大,爆炸压力下降,变化速度较缓慢。当煤粉浓度超过此范围后,由于氧气不足,反应不充分,释放的能量少,再加上煤粉对热量的吸收,爆炸压力出现减小的趋势。

而粉煤浓度低于某个限值或者高于某个浓度时,都不会产生爆炸。

1.3 点火头能量对煤粉爆炸猛烈度的影响

当点火能量很低时,释放的能量不足以点燃煤粉,爆炸不发生。在煤粉充分反应前, 点火能量越大 ,煤粉的爆炸猛烈度将越强。当点火能量已经高到足以使煤粉燃烧爆炸充分发展后,点火头能量的增加对爆炸强度的影响不明显。

二、煤粉仓防爆4大方向性措施

煤粉制备系统爆炸的原因较多,要防止爆炸事故的发生,就要防止可燃物、氧气、点火能三个必备条件同时具备。对于煤粉仓防爆有以下四大方向性措施可供参考:

2.1、空间内煤粉浓度控制

生产过程中严格控制空间内的煤粉浓度,使其在非爆炸浓度范围内是阻断煤粉爆炸的有效方法。煤粉工业锅炉系统在生产运行时采用浓相(高固气比)供粉技术,无论是将煤粉从运输工具中转移到煤粉仓的过程,还是煤粉输送至燃烧器的过程中,空间内的煤粉浓度远大于煤粉爆炸的煤尘浓度范围,因此浓相输送是一条有效控制煤粉粉尘云浓度的途径。

2.2、氧含量控制

煤粉储仓内的氧主要来源于空气,阻断空气的措施有 2 种: ①封闭。煤粉工业锅炉系统中的煤粉仓虽在常压下使用,但可考虑设计成耐压容器保证储仓内的密闭性。②惰性气体保护。煤粉仓释放的CO2气体,可有效阻断煤粉与氧气的接触,防止煤粉自燃,甚至爆炸的发生和继续,因此可有效保护煤粉仓的安全运行。N2也是一种有效的惰性气体,目前在煤粉仓的惰化保护中与 CO2气体联合使用。

2.3、火源控制

煤粉仓内最危险的火源是煤粉自燃产生的,可见,防止煤粉自燃是煤粉仓重要的防爆措施之一。另外,静电也是产生火花的途径,因此,防静电接地对煤粉仓安全防爆设计也很有必要。

2.4、泄爆

由于煤粉工业锅炉系统的煤粉仓采用常压操作,因此可采用泄爆技术防爆。常压下泄爆面积可以根据国标《粉尘爆炸泄压指南》计算。合理的泄压防爆门设计不仅具备良好的气密性,保证了煤粉与空气的隔绝,又达到了泄爆的目的。

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参考来源:

1、密闭空间煤粉的爆炸特性高聪等

2、煤粉爆炸特性与煤粉仓防爆措施研究肖翠微

粉体圈  作者:敬之


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