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行业指南:如何防止可燃粉尘的危害

发布日期:2020-05-25 10:57来源:未知 编辑:admin生物质能源

在发电或燃料生产期间,在生物质处理中遇到的主要问题之一是,在材料估计中经常存在大量可燃粉尘。可燃粉尘不仅对生物质能的测量提出了挑战,而且对谷物提升机、面粉厂和许多其他从植物中产生或释放粉尘的过程也提出了挑战。多年来,在所有这些类型的生产活动中,火灾和粉尘爆炸的频率有所下降,但没有完全消除。通过降低生物质材料加工中固有的许多风险,我们可以做更多的工作来减少工业损失和对人员的潜在风险。

2013年4月,位于明尼苏达州沙科佩的科达能源公司23.4兆瓦生物质热电厂发生火灾和爆炸,对燃料接收和储存系统造成严重损坏。我们很幸运,没有人受伤。我们已经对事故原因进行了详细的调查。在这个时代,我们需要密切关注所有与空气粉尘发生相关的燃料处理和操作细节,并降低其风险。最后,我们决心彻底重新设计燃料接收和储存系统,并在新设计中加入新的系统和策略,以提高安全性和耐用性。

发生粉尘爆炸需要五个元素——燃料、氧气、可燃气体(悬浮粉尘或蒸汽)、火源和容器。,我们致力于在新系统的每个部门清除尽可能多的危险身份。自2014年1月新系统上线以来,我们没有发生任何事故。我们在新设计中展示的一些元素如下,可以作为其他项目计划的参考。

  消弭/限制潜在的火源。

焚烧大师法语,包括无烟区和任何可燃储存或处置标志,动火作业许可制度,确定何时何地切割、打磨和焊接是安全的。

设备必须接地。每台设备之间应设置接地带,防止静电积聚和放电,以免点燃燃料或灰尘。

至少应使用二级电机。在柯达能源公司的燃料系统中,只要可燃粉尘存在,我们就使用这种发动机。

防止系统暴露在外的风险(如热负荷)的过程。

防止扭转设备过度摩擦和发热(轴承温度监测可以提醒您危险情况)。在我们的车间,我们增加了螺旋输送机和牵引输送机的尺寸,使它们运行更慢,并且不太可能产生过度摩擦和发热。这将增加一点成本,但它将增加额外的能力(设备将不必如此努力)。

  防止可燃气体的形成。

为了限制灰尘颗粒的分散和减少材料的自由下落距离。在我们的系统中,我们缩短了没有掌握的燃料垂直下落高度。如果灰尘不在空气中循环,它就不会燃烧。拖车后部的落差约为3英尺,有些地方配有可伸缩滑道,并集成了集尘功能。设备之间的垂直滑槽过渡连接较短。

消除空气中的灰尘。柯达能源公司安装了一个通用的灰尘收集系统。每分钟都会有60,000立方英尺的新鲜空气从我们的燃料接收舱的重力百叶窗进入空间,因为灰尘会从建筑物中清除,并收集在每个可伸缩的滑道和集尘室的底部。

灰尘沉淀系统

有文件记录的内务处理计划将把你与正确的轨道联系起来,当尘埃层厚到足以保护基底材料的颜色时,将潜在的空气尘埃层降到最低。过量的灰尘会被吹到空气中,造成二次爆燃。限制系统中水平面的数量,以防止墙壁框架和设备上过多的灰尘堆积。

  许可压力释放,以防止密闭。在粉尘爆燃中,膨胀的气体味导致筒仓或建筑物爆裂或爆炸,并发生飞溅的爆炸碎片。这种压力需要平安的被释放。

泄压板/爆燃通风组件的安装方法不应将爆炸指向其他建筑物或含有可燃粉尘的区域,而应指向无人区域。这些面板应该紧紧地固定在布局上,这样它们本身就不会造成飞溅。

燃油箱中的爆燃孔

无论是水箱、筒仓还是建筑物,都可以在外壳上设计一个薄弱环节,使其在连接主体完全布置的情况下首先解体。一些筒仓设计有屋顶,可以释放压力,这样筒仓的其余部分就不会暴露在爆炸的危险中。

阻火器可以与爆燃板一起安装,以便当爆燃板打开时不释放明火。

真空吸尘器上的爆燃孔

柯达能源公司在几个新筒仓中采用了开放式设计,以避免压力。也许观察到的系统越多,潜在的危险就越少。

如果能消除这三个因素(火源、可燃气体和压力容器),系统就不太可能发生事故。然则,当不成预见的事情发生,导致火灾或爆燃的事件突发时,该怎么办呢?在可能的状况下,应防止它的舒展或引起连锁反映。还或许摆设一些其他办法来掌握这些情形。

  火花和火灾探测和阻挡系统。

在灰尘通过管道的区域——,可能是在灰尘收集或运输系统中,您可以使用探测器来“看到”余烬,并在运输过程中使用喷雾系统来熄灭余烬。我们在所有除尘管道中使用了GreCon探测器,并配备了产生水雾的灭火喷嘴。这些都很有效,尤其是那些脏的破碎机。用水量足以熄灭余烬,而不会阻塞我们的系统。

在过渡区,燃料从一点下降到下一点,但移动速度不是很快,科达能源也使用火花检测。这些探测器已连接到我们的过程控制程序,以主动关闭设备并提醒我们的操作员。这将防止燃料的移动和火势的蔓延,争取时间灭火。根据现场要求,可以将消防设置为主动,也可以通过远程和内陆激活来启动。

火花检测区

柯达能源公司还安装了用于进料、储存和计量罐的探测器,以及用于灭火的喷嘴。当使用带灰尘的燃料时,操作人员应注意不要用高压水流直接冲击燃料堆,以防止灰尘搅动到空气中,造成可燃条件。用水的温暖方式是冷却和浸泡,而不是喷洒。

气体监测可用于测量可燃气体,如一氧化碳。在柯达能源,一旦警报被触发,我们将使用手持设备。然而,如果有必要,如果预算允许,也可以安装自动气体监测系统。

在我们的工厂,我们使用固定的和手持的热成像相机来检测盒子和设备中的热标志。在这些地方,看不到可能的燃烧事件。这是一个很好的方法来监控过程中的关键部门,而不会将人置于危险之中。

操作员可以通过热成像系统进行观察

如果燃料舱和燃料舱相对较小,可以使用某种氧气替代组件来灭火,但柯达能源公司不会,因为由于工厂设备的大小和性质,这是不切实际的。然而,在适当的情况下,蒸汽、二氧化碳或氮气“接收”系统可以用来代替氧气并产生相对惰性的气氛以达到灭火的效果。

  在燃烧事件中发生的连锁反响能够敏捷地使火灾舒展。这意味着会远远超出它起头的区域,损坏整个举措的设备和建筑物。操作人员能够将一个系统或区域与另一个系统或区域隔离,以防止这种情形的发生。Koda能源公司在其系统中使用化学和机械隔离装配,这取决于每种环境下的可能性。

对于化学隔离,我们在非常大的灰尘管道中使用碳酸氢钠加农炮,在那里机械隔离太慢而不能反映,或者由于尺寸的原因,成行。当主系统主动切断气流时(我们的控制系统在爆燃口打开时启动),大量碳酸氢钠被雾化并泵入管道。碳酸氢钠可能有助于灭火,加热时会产生水以提供蒸发冷却效果。

机械隔离可以通过使用扭转气闸、双排阀、防回流阀等来实现。在我们系统的许多部门,无论是移动生物质燃料还是灰尘,我们都使用适当设计的扭转阻尼器作为主动隔离组件。

上述策略并不是为了防止另一次科达能源事件而需要考虑的详尽清单,而且它们似乎并不包括一切。为了保护资产和人员,操作员应使用适合其车间经理情况的对象——。这些是我个人在设计风险最小化的系统时需要考虑的选项。NFPA,调频全球规模,当地消防法律官员,州电气法律和保险公司都是做出这些决定的良好指南和信息来源。

设计前端系统以减少对灾难性损失的恐惧可能是一个乏味而昂贵的过程,但更可取的做法是在事故发生后总结宝贵的经验。

这篇文章只是基于自我的概念。提交人和他的雇主不对他人的安装负责。

作者:柯达能源有限公司总裁肖恩库克

(原件:生物质杂志,中国新能源网综合)

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