粉尘爆炸指粉尘在爆炸极限范围内遇到明火或高温,产生极快的化学反应并释放大量的热能与压力。任何粉尘爆炸必须具备三个条件:有明火、高温或者强烈振动与摩擦、粉尘具有爆炸性且达到一定浓度、有充足的空气及氧化剂。
粉尘爆炸的可能性和剧烈程度与粉尘的物理、化学特性及周围空气条件有密不可分的关系。一般来说,粉尘燃烧热越大、颗粒越细、火星越高发生爆炸的危险性越大,质量较轻的悬浮物可燃物质的爆炸危险性较大,空气中氧气含量越高爆炸反应越剧烈。而水具有抑制爆炸的作用,因此粉尘含水量越低越容易爆炸。
粉尘尺寸越小,比表面就越大,燃烧就越快。粉尘粒度可燃物粉尘颗粒大于400μm时,粉尘不再具有可爆性。但对于粒径在10μm以下的极细粉尘来说仍具有极大的危险性,而袋式除尘设备往往净化的烟气中的大部分粉尘粒径都在10μm以下,因此及其危险。
粉尘爆炸存在粉尘浓度上下限,该值守火源能量。氧浓度、粉尘粒度、粉尘种类、水分等多种因素影响。粉尘在发生过一次爆炸之后有可能会产生二次爆炸,由于一次爆炸时,粉尘沉积在一起浓度超过了粉尘爆炸上限浓度值,并不会爆炸。但是当一次爆炸形成的冲击波或气浪将沉积粉尘重新扬起,浓度在粉尘爆炸范围内,粉尘与空气混合产生二次爆炸。因此袋式除尘环境要保持粉尘浓度在爆炸浓度下限,若已发生过一次爆炸现象,则要及时清理沉积的粉尘以免发生二次爆炸。
既然粉尘要有火源才可以爆炸,那我们不妨从这一方面下手,清理点火源。具体采取以下措施:
1、设置预除尘器和冷却管道。设置预除尘器捕捉火星,设置冷却管道控制管内温度及流速使之尽量低。
2、设置冷却喷雾塔,即预先直接用水喷雾冷却含尘烟气。
3、安装火星捕集器,该设备可在火星通过捕集器时自动报警并停止操作或改变气体回路等。
此外,可从除尘布袋方面下手,首先选择防静电材质的滤料,因为粉尘与布袋摩擦时易产生静电并吸附粉尘,积累到一定程度静电荷可造成爆炸。其次要选择阻燃材质的滤料。袋式若产生火星并溅射在布袋上易燃烧布袋,此时若粉尘浓度正好达到爆炸点将立即爆炸。