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水泥工业煤粉系统灭火及拟爆系统实施方案
作者: ‖ 时间:2013-4-17 ‖ 来源: ‖ 点击:2235

目前国内水泥制造业普遍存在一个严重问题,即煤粉系统爆炸。煤粉系统爆炸不是一次,有时连续两次爆炸,而且二次爆炸要比第一次猛烈的多,爆炸过后便伴随着火灾,首当其冲是收尘器,严重着会点燃积粉,如果不及时灭火将会造成比较严重的后果。
    煤粉系统灭火功能在消防应用领域是比较成熟的,在水泥或电力行业的煤粉系统都得到广泛应用,并且灭火效果是非常明显的。但是,目前的煤粉系统存在两个方面急需解决的问题:1、火灾探测器的安装位置和安装数量需要实际情况实际对待,不能千篇一律采用一种探测器或一种设置方式,特别是对收尘器的火灾探测要根据其结构和温度走向来确定探测方式方法。2、灭火系统通常采用高压二氧化碳或低压二氧化碳灭火系统,就灭火功能本身无可非议,但能否将二氧化碳系统以千分之一秒的时间融合在拟爆系统中来,是每个设计者应该更为关注的主题,毕竟预防火灾是我们的所要追求的目的,灭火是我们防止灾难进一步扩大而采取的无奈手段。

1、温度探测器的设置方式方法
    温度探测器被用在煤粉系统中主要有两个作用,一、检测环境温度是否超出正常生产温度,以提醒工作人员作相应处理。二、探知真正火灾。
    在收尘器的探测中通常做法是安装缆式线性差定感温探测器,基本是围绕收尘器“奶柄根部”的水平位置布置,若有爆炸发生时此种探测器是否被炸断,此处置怀疑态度。另外收尘器的“内胆”着火后温度和火焰会向上扩散,侧位布置探测器温度探测速度是否达到事半功倍之效果更值得怀疑。目前很多收尘器都采用高密度小型内胆方式,若在内胆正上方布置会给更换内胆和探测器安装带来不便,但要是按照下图来布置的话,探测器探测密度和探测速度上是有很大优势的。另外探测环境温度再在各“斗部”加装感温棒检测环境温度。若利用目前市场上出现的空气管线性感温探测器及可以探测环境温度,又可以起到差定温之效果,另外抗爆能力和抗老化都有其不可替代的功能。

    在煤粉仓的感温探测器布置方法最好是在仓的顶部和仓壁上布置,布置密度要合适,国家也有相关规范可以参考。此处不多提及。
    在磨煤机内作火灾探测手段目前不是很多,一般磨煤机只留有一个感温棒孔,想要布置线性或其它形式的探测器也比较困难。

2.爆炸抑制系统之设计
    爆炸抑制系统是在爆炸现象发生初期及时侦测并在系统设备中泄放抑制剂,以防止爆炸蔓延及扩大。在爆炸抑制系统设计前,必须先了解作业环境中可燃物质之特性;例如:爆炸上下限(LEL/UEL)、最大爆炸压力(Pmax)、爆炸指数(Kst)、最大爆压上升速率(dP/dt)max、物质成分等。可燃性粉尘云浓度处于爆炸范围(爆炸上下限)内。一般地,粉尘分散度越高、可燃气体和氧的含量越大、火源强度、原始温度越高、湿度越低及惰性粉尘和灰分越少,爆炸极限范围越大。一般粉尘的爆炸下限为20~60g/m3,上限为2~6kg/m3。
    爆炸抑制系统一般是由感知器、抑制器及控制器所组成。一旦当抑制系统之感知器感应到设备中有温度、压力的变化时;即可预测出是否有爆炸将要发生。而感知器的类型一般可分为下列三种:

  • 升压速率感知器
  • 压力感应感知器
  • 紫外线/红外线感知器

    普遍较为一般业界使用者,为紫外线或红外线感知器及升压速率感知器之爆炸抑制系统。而抑制器是由多个抑制剂释放装置所组成,爆炸抑制主要原理是利用爆炸的初期阶段,因压力的上升较缓和,通常当感知器侦测此阶段的微小压力的变化到爆炸即将发生之间;便作动高速释放阀,以瞬间高于千分之一秒之时间将抑制剂泄放出来,一个完善的爆炸抑制系统通常于爆炸产生压力达0.1bar时即可作动抑制剂以达到抑制爆炸之效果。此种装置的好处,不只防止装置破裂损坏,同时也把爆炸局限于装置内,可以避免爆炸对设备外部的影响,亦可作为适用于处理具毒性的可燃性物料,或容器上没有多于空间装置泄放口的设备上使用。

3、灭火系统在国内已经比较成熟,以下是往昔工程的部分图纸尽供参考。另外需要澄清一点,惰化和灭火是一套系统,若能惰化则不存在灭火,在储备药剂量时根据实际情况可以将惰化和灭火的药剂量分别储存,各用自己的药剂,也可以以最大的功能药剂来储备,兼另外一种功能。

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