粉尘防控：CO2自动灭火装置的选用与配套

1.气源和清灰装置选用

1）脉冲喷吹类袋式除尘器宜采用氮气或其他隋性气体作为清灰气源，脉冲喷吹的供气系统应保证充足的供气量，并应采取脱油除水措施。

2）反吹清灰（差压清灰或风机反吹）类袋式除尘器宜采用经自身净化后的气体作为清灰气源。

3）袋式除尘器宜采用脉冲喷吹等强力清灰方式，使滤袋表面积尘不过厚。

4）清灰装置应工作可靠，应根据除尘器类型、清灰方式、过滤速度、粉尘物性、入口含尘浓度等因素确定合理的清灰周期。

5）应有可靠的清灰自控系统，保证清灰装置良好运行。

2.防静电滤料选择

滤袋工作时与粉尘摩擦，极易产生并积聚静电荷，大量吸附粉尘，造成积灰。积灰可达0.5～2mm左右，在布袋表面形成较厚的粉尘，静电荷放电产生的电火花还有造成粉尘爆炸的危险。

目前。国内外有很多用以解决滤料静电吸附性的途径，归纳起来大致有两大类：

（1）使用改性涤纶 通过一定的化学处理，是涤纶改变它的疏水性，使之产生离子，将积聚的静电荷泄漏，使纤维及其织物具有耐久的抗静电性能。

（2）纺入金属纤维 滤料用不锈钢纤维同化学纤维混纺合成的纱为原料。由于不锈钢纤维具有良好的导电性能与化学纤维混纺后具有永久的抗静电性能。

不锈钢金属纤维（4～20μm）具有良好的导电性能，且很容易和其他纤维进行混纺，它具有挠性好、力学性能、导电性能好、耐酸碱及其他化学腐蚀、耐高温等特点。

防静电滤料性能见表7-24。

表7-24 防静电滤料性能

注：滤料应具备阻燃性能。

3.防爆脉冲阀

脉冲袋式除尘器用在有燃爆场合，应选防爆脉冲阀。防爆脉冲阀有两类：一类是加强电磁阀的密封，提高防护绝缘等级；一类是把电磁先导阀装在防爆电磁导阀组装盒。脉冲阀与防爆电磁导阀组装盒用气管连通。前一类防爆型电磁脉冲阀有防爆型电磁先导阀，其防爆电磁头，应用了一种特殊的树脂。这种特殊的树脂把线圈内所有的金属导线均包含在其内部并牢固粘合，形成一体化结构。这种构造保证了线圈内的导线绝对不会接触到爆炸性环境，从而彻底杜绝了爆炸的可能性。这种先进的结构把传统的隔离线圈火花外溢的被动防爆升华到主动防爆。电源线也被胶接密封在电磁头内的接线柱上，防止两者松动时火花的产生，应用于对防爆等级有特殊要求的场合。

4.灭火装置

（1）除尘器防燃、防爆应配有温度预警装置和自动灭火装置 当CO₂在空气中的浓度达30%～40%时，一般可燃物质的燃烧能窒息；40%～50%时能抑制汽油蒸汽以及其他气体的爆炸。对于粉尘而言，CO₂自动灭火装置有固定的CO₂供给源，通过与之相连的带喷嘴的固定管道，向被保护设备直接释放CO₂灭火剂。图7-8为水泥厂煤粉制备工艺所配备的CO₂自动灭火装置。

该装置的启动分为手动和自动两种。一般都使用手动式，单室内无人时，可以转换为自动式。当采用自动式时，探测器（感温和感烟探头）在探测到发生火灾后，即发出声响报警，并通过控制盘打开启动容器的瓶头阀，放出启动气体来打开选择阀和CO₂储存钢瓶的瓶头阀，从而放出CO₂灭火。当采用手动式时，则直接打开手动启动装置，按下按钮，接通电源，仍按以上程序放出CO₂灭火。从图7-8可以看出：粗粉分离以及细粉分离器、煤粉仓上都配置了防爆阀，一旦有险情，防爆阀先破裂，从而使设备和人身得到保护。

图7-8 配备自动灭火装置的某水泥厂煤粉制备系统

（2）防阴燃氮气保护装置 除尘器每个灰斗配置一套防阴燃氮气保护装置。

防阴燃氮气保护装置由电阻温度计、控制系统、电磁阀、氮气喷吹管（1.5in）等组成。当灰斗内灰的温度超过120℃（控制温度为100～200℃可调，一般设定在120℃），则自动打开电磁阀喷氮气，喷氮气时间为0～30min可调，由PLC控制，一般喷氮气10～20min，并同时报警。

5.空气炮

灰斗防起拱空气炮应采用氮气气源，一般不用压缩空气做气源。(www.xing528.com)

6.报警装置

（1）超温报警系统 进口、出口和灰斗装有温度测量元件，当任一点温度超过限值（高、低随热风来源的不同而不同）时，中央控制室发出声、光警报，采取措施进行降温或紧急切断系统、停止运行。

（2）采用CO自动监测仪 当除尘器内部发生局部燃烧时，易于生成CO，从而成为爆炸事故的主要原因，所以控制系统CO含量成为控制爆炸事故的主要措施之一，设计中CO含量控制在≤300cm³/m³。

此外，操作人员能对设备进行安全操作，也是预防粉尘爆炸的关键，因此加强人员的管理很重要的：①对操作人员进行理论知识的培训，是操作人员意识到粉尘爆炸危险性及如何有效地防尘防爆；②加强劳动纪律，在工作中时刻注意袋式除尘器运行情况；③绝对禁止在袋式除尘器工作时间对其进行电焊、气割等操作和明火进入除尘器。

7.电弧和电火花的防止

1）同滤袋相连接的花板或短管应涂以导电涂料，或以不锈钢制作，其对地电阻不应大于100Ω；脉冲喷吹类袋式除尘器的滤袋框架也应照此处理。

2）除尘器应设静电直接接地，接地电阻不应大于100Ω。

3）除尘器与进、出风管及卸灰装置的连接宜采用焊接；如果用法兰连接，应用导线跨接，其电阻不应大于0.03Ω。

4）配套的电气设备应符合GB12476.1—2000《可燃性粉尘环境用电气设备》的规定。

8.自动控制与监测设计

1）对应除尘器实行清灰程序控制。

2）对除尘器的下列参数应进行监测：

①进、出风口压差；

②进、出风口和灰斗的温度；

③清灰参数（清灰周期、清灰间隔等）；

④脉冲喷吹类袋式除尘器的喷吹压力。

3）应对除尘器下列部件的工况进行监视：

①卸灰装置工作状态和灰斗料位的高低；

②清灰用阀门（停风阀、切换阀等）的工作状态。

4）当除尘器出现下列故障时应予报警：

①进、出风口压差过高或过低；

②温度异常升高；

③脉冲喷吹装置的压力过低；

④卸灰装置停止工作；

⑤如果用惰性气体时应对箱体内氧含量进行监测，当氧浓度超过警戒值时应予报警。

⑥用于除尘器运行参数监测的一次元件应符合GB12476.1的规定。