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工業(yè)生產(chǎn)、汽車尾氣等都需要消耗大量的能源，同時(shí)也會(huì)排放出煙塵與粉塵等污染物，為生態(tài)環(huán)境帶來(lái)不利的影響。除塵器就是人類清除粉塵等污染物的有效工具。隨著電廠燃煤品質(zhì)的不斷下降，除塵器的排放要求也在不斷提高，粉塵在與氧氣結(jié)合的過(guò)程中很容易發(fā)生爆炸，因此，火電廠使用粉塵防爆除塵器十分必要。

一、粉塵爆炸特點(diǎn)

（一）粉塵燃燒速度或爆炸壓力上升速度比氣體爆炸要小，但燃燒時(shí)間長(zhǎng)，產(chǎn)生的能量大，所以破壞和焚燒程度大。

（二）發(fā)生爆炸時(shí)，有燃燒粒子飛出，如果飛到可燃物或人體上，會(huì)使可燃物局部嚴(yán)重炭化和人體嚴(yán)重?zé)齻?/span>

（三）爆炸產(chǎn)生的沖擊波吹起積聚在地面或者其它表面的粉塵使其懸浮在空氣中，引起第二次爆炸，往往粉塵初始爆炸其威力較小，產(chǎn)生巨大傷害的是由初始爆炸振動(dòng)引起的地面、設(shè)備、管道表面的積塵產(chǎn)生二次揚(yáng)塵所發(fā)生的爆炸。

（四）粉塵爆炸中伴隨著不完全燃燒，燃燒氣體中含有大量的CO 氣體，所以會(huì)引起人員中毒。

（五）復(fù)雜性

與可燃?xì)怏w的爆炸相比，粉塵爆炸具有復(fù)雜性特征。通常情況下，可燃粉塵會(huì)懸浮于空氣當(dāng)中，并在爆炸濃度范圍內(nèi)形成粉塵云，在火源的作用下，與火源最先接觸的粉塵會(huì)被最先點(diǎn)燃，并形成一個(gè)小火球，火球通過(guò)燃燒釋放出大量的熱量，對(duì)周圍的可燃粉塵進(jìn)行加熱，進(jìn)而發(fā)生著火燃燒的現(xiàn)象，火球在這一環(huán)境中會(huì)迅速擴(kuò)大，最終產(chǎn)生爆炸。

粉塵爆炸與粉塵的物理與化學(xué)性質(zhì)以及周圍的空氣條件都有著十分密切的關(guān)系。通常情況下，粉塵的顆粒越細(xì)，在同一空間內(nèi)的密度就越大，燃燒熱也越大；活性越高的粉塵，燃燒的可能性就越大；空氣中氧氣含量越高，粉塵越容易被點(diǎn)燃，爆炸越劇烈。此外，由于水分具有抑制爆炸的作用，因此越干燥的環(huán)境下，發(fā)生爆炸的危險(xiǎn)就越大。

（六）反復(fù)性

粉塵在發(fā)生爆炸后，大量的顆粒聚集在一起，其濃度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了粉塵爆炸的上限，在這種情況下，往往不會(huì)再出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。但當(dāng)?shù)谝淮伪óa(chǎn)生的沖擊波對(duì)堆積粉塵產(chǎn)生作用后，粉塵就會(huì)重新分裂，與空氣相混合，一旦濃度降到爆炸范圍內(nèi)時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生二次爆炸，且二次爆炸的危害遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于第一次爆炸。

（七）危害性

粉塵爆炸與大體積可燃固體的爆炸與燃燒存在很大的不同。大體積固體的燃燒是一種近似于平行層向內(nèi)推進(jìn)的過(guò)程，這種燃燒過(guò)程釋放能量較為緩慢，因此熱量與氣體可以迅速的散開?？扇夹苑蹓m是一種堆狀燃燒，一旦具備通風(fēng)條件就會(huì)形成燃燒，即便是通風(fēng)不暢的環(huán)境中也有可能發(fā)生引燃事故，危害性極大。

超細(xì)粉塵的爆炸就是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程，火焰迅速傳播，在粉塵云的中心點(diǎn)燃火焰，不到0.1s的時(shí)間里整個(gè)粉塵云就會(huì)被點(diǎn)燃，進(jìn)而形成更高的壓強(qiáng)。

二、粉塵防爆除塵器的設(shè)計(jì)原理

（一）泄壓裝置設(shè)計(jì)

防爆設(shè)計(jì)的初衷就是為了將可燃物爆炸撲滅在初始階段，避免爆炸現(xiàn)象的發(fā)生。一旦發(fā)生爆炸，除塵器中的泄壓裝置也可以對(duì)此進(jìn)行有效處理。在進(jìn)行泄壓裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程中，泄爆壓力設(shè)置應(yīng)當(dāng)為除塵器袋室設(shè)計(jì)壓力的一半，即5-7.5KPa即可，當(dāng)壓力值達(dá)到10KPa時(shí)，工作人員需要打開泄壓裝置進(jìn)行壓力釋放。

在除塵器的側(cè)面應(yīng)設(shè)計(jì)一定的傾斜角度，此設(shè)計(jì)的目的是為了防止空氣的進(jìn)入，在裝置進(jìn)行泄壓的過(guò)程中，由于側(cè)面存在一定的傾斜角度，因此裝置能夠依靠自身的重力進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位。此外，為了使除塵器能夠迅速的泄壓，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中還要預(yù)留出足夠大的空間，慎重的考慮泄壓口的位置，例如：用管道將排氣口與室外安全泄壓裝置進(jìn)行連接等。

（二）泄爆裝置

設(shè)計(jì)泄爆裝置的目的是為了保障系統(tǒng)的安全生產(chǎn)，該裝置中主要包括防爆安全閥、防爆膜片、重錘式安全閥以及彈片式泄爆裝置等。此外，還需要在泄壓裝置下設(shè)置平臺(tái)與欄桿，其中平臺(tái)只有在檢修的時(shí)候才能用到，因此工作人員在平時(shí)可以用鏈條攔住平臺(tái)，并設(shè)置警示標(biāo)語(yǔ)，禁止工作人員自由通行。

（三）風(fēng)量、風(fēng)壓、風(fēng)速的確定

除塵器的進(jìn)風(fēng)裝置是由下風(fēng)管、風(fēng)量調(diào)節(jié)閥以及矩形進(jìn)風(fēng)管組成，在對(duì)進(jìn)風(fēng)管進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，設(shè)計(jì)設(shè)需要綜合考慮風(fēng)管壁板的耐負(fù)壓程度，風(fēng)量調(diào)節(jié)閥則可以作為廠通件，通常情況下，粉塵防爆器的閥板厚度控制在5mm左右，主管風(fēng)速應(yīng)當(dāng)能夠有效降低管道內(nèi)粉塵濃度，避免累計(jì)，一般而言對(duì)于木粉塵主管風(fēng)速不小于20m/s，鎂鋁粉塵主管風(fēng)速不小于23m/s。風(fēng)罩口的風(fēng)速應(yīng)當(dāng)根據(jù)具體物料及作業(yè)方式而定。

（四）惰化裝置的采用

除塵器采用惰性氣體充當(dāng)介質(zhì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)除塵器內(nèi)部氧含量的控制。采中央除塵系統(tǒng)充入粉體的流量不應(yīng)大于爆炸下限的50％。惰化裝置加入除塵器后，應(yīng)當(dāng)增設(shè)帶有監(jiān)控功能的防爆裝置，一旦出現(xiàn)運(yùn)行異?？梢宰詣?dòng)發(fā)出警報(bào)。

（五）自動(dòng)化設(shè)計(jì)及檢測(cè)報(bào)警連鎖功能

自動(dòng)化設(shè)計(jì)及檢測(cè)報(bào)警連鎖功能是粉塵防爆系統(tǒng)中不可或缺的一項(xiàng)功能，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)附近存在潛在危險(xiǎn)時(shí)，該功能就會(huì)通過(guò)中控系統(tǒng)將警報(bào)信息發(fā)送到移動(dòng)斷口，并防止粉塵爆炸現(xiàn)象的發(fā)生。

三、粉塵防爆除塵器發(fā)展概況

(一)各國(guó)對(duì)于環(huán)境污染控制的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

粉塵對(duì)于人類的健康危害極大，因此粉塵污染越來(lái)越受到世界各國(guó)的重視。各個(gè)國(guó)家也采取了相應(yīng)的措施，并制定了一系列的法律規(guī)范等。早在1963年，美國(guó)就頒布了《潔凈空氣法》，并于此后的幾年時(shí)間里持續(xù)進(jìn)行修訂，目前，潔凈空氣法仍是國(guó)際上最為嚴(yán)苛與詳細(xì)的法案，其中也指出了有害空氣污染物的種類等。美國(guó)針對(duì)空氣污染問(wèn)題，將全國(guó)劃分為未達(dá)標(biāo)區(qū)域與達(dá)標(biāo)區(qū)域，并實(shí)行了排放許可證制度。

德國(guó)也采取了十分嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定工業(yè)污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)為50mg/m3，隨著法律制度的不斷完善，德國(guó)的空氣污染情況也得到了有效的改善，在60年時(shí)間里，德國(guó)粉塵排放量降低了65％，生態(tài)環(huán)境得到了明顯的改善。

我國(guó)在1973年起開始重視空氣污染問(wèn)題，并于同年首次公布了13種污染物質(zhì)的排放標(biāo)準(zhǔn)，并規(guī)定對(duì)一、二、三類地區(qū)的排放標(biāo)準(zhǔn)分別為200、400、600mg/Nm3，基于此，工廠必須采用更高效率的除塵設(shè)備。

（三）除塵設(shè)備的市場(chǎng)

1992年，除塵器在世界各大地區(qū)興起，尤其以電除塵器與袋式除塵器的銷量最佳。兩大除塵器的銷量總和達(dá)到了46億美元。進(jìn)入1993年，美國(guó)針對(duì)除塵器做了一系列調(diào)查，發(fā)現(xiàn)電站對(duì)空氣污染控制設(shè)備的投入最大，其次是石油精煉產(chǎn)業(yè)，還有冶金、水泥、礦山等產(chǎn)業(yè)。

80年代后，我國(guó)除塵器得到了極大的發(fā)展，全國(guó)除塵設(shè)備的生產(chǎn)廠家達(dá)到900多家，其中電除塵器與袋式除塵器最受歡迎，與70年代相比，我國(guó)空氣凈化事業(yè)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

（四）結(jié)合氣體凈化設(shè)備發(fā)展除塵設(shè)備

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)越來(lái)越發(fā)達(dá)，隨之產(chǎn)生的空氣污染也越來(lái)越嚴(yán)重，傳統(tǒng)的除塵技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要。意大利、日本以及我國(guó)都對(duì)袋式除塵器進(jìn)行了大量的研究，并研發(fā)出用脈沖供電的方式清除煙氣的技術(shù)，近年來(lái)，該技術(shù)在化工業(yè)中得到廣泛的應(yīng)用，且效果十分顯著。

（五）濾料概況

濾料是除塵器中的重要組成部分，它對(duì)于除塵器的運(yùn)作效率、使用壽命等都具有決定性作用。目前，我國(guó)除塵器品牌主要采用的濾料包括聚酯類濾布、合成纖維濾布、玻纖布等。

1.聚丙烯酸纖維

該材料具有耐高溫，過(guò)濾效果好等優(yōu)點(diǎn)。澳大利亞主要運(yùn)用該濾布進(jìn)行煤脫硫，效果顯著。

2.賴登和P-84濾布

兩種濾布都具有耐高溫與耐酸的特質(zhì)，且效率與阻力特性都較好，通常用于鍋爐煙氣凈化等。

3.玻纖濾料

國(guó)外對(duì)于改材料的研究著重于處理技術(shù)，它除了能處理硅油、石墨、聚四氟乙烯外，還具有防酸的功能。近年來(lái)，科學(xué)家對(duì)玻纖濾布的處理方法加以改善，使其適用范圍不斷擴(kuò)大，例如利用玻纖做成的針刺氈可以運(yùn)用于脈沖袋式除塵器中。

4.抗靜電濾布

在過(guò)去，袋式除塵器經(jīng)常會(huì)發(fā)生爆炸，主要原因還是在于濾料的選擇不當(dāng)，采用防靜電的濾料，不僅可以預(yù)防除塵器爆炸與燃燒，更能提升對(duì)煙氣與粉塵的凈化效果。例如，在導(dǎo)電聚酯纖維上涂上一層金屬元素層，能夠起到良好的阻電作用。

目前，我國(guó)各大工廠主要采用聚酯針刺氈作為抗靜電濾料，濾料的基布中安置了大量的抗靜電纖維，例如尼龍66抗靜電纖維、滌綸導(dǎo)電纖維與腈綸導(dǎo)電纖維等，使除塵器能夠達(dá)到防爆的目的。

粉塵防爆除塵器的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的階段，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，防爆除塵器在現(xiàn)代工業(yè)中的運(yùn)用也越來(lái)越廣泛，它的出現(xiàn)不僅為人類生產(chǎn)與生活帶來(lái)便利，更是達(dá)到了凈化空氣、防止污染的效果，為人類的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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