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)對輸料系統(tǒng)溫度進(jìn)行監(jiān)測。

    （3）按要求對除塵和輸料系統(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，對除塵器管道及設(shè)備溫度、壓力進(jìn)行監(jiān)測

    對除塵系統(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。對除塵器出風(fēng)管的風(fēng)速檢測，通過壓力檢測信號及電控系統(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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