钢铁工业从矿山原、燃料的破碎、筛分、转运、炼焦、烧结、原料堆场、高炉炉前原料及上料设施、高炉喷煤粉、高炉冶炼、铁水预处理、转炉炼钢、电炉炼钢、炼钢副原料系统、钢水精炼、板坯切割(包括火焰清理)到热轧、冷轧生产线有关设施等全工艺流程的生产过程中均产生大量粉尘、烟尘及气态污染物。其中有些气体、粉尘是易燃易爆的,对大气污染较为严重。
对钢铁工业产生的大气污染物的防治,主要是以除尘器来过滤掉大气污染物中的大量有害烟尘与粉尘颗粒物为手段,同时回收有用的物料。在20世纪70年代前曾使用过各种湿法除尘器、电除尘器及简易的袋式除尘器和机械振打袋式除尘器。但由于湿法除尘器效率低,且产生二次水污染,电除尘器虽效率比较高,但在当时的历史条件下技术水平不高,其产品尚不完备,导致不能完全适应使用的需要,均未能得到广泛推广和长期使用。直至70年代后期国内才开发出了小型脉冲喷吹清灰式的袋式除尘器及其他各种形式的中小型反吹风袋式除尘器,如回转反吹、旁插反吹袋式除尘器、单机布袋除尘器。这些袋式除尘器性能好,过滤效率高,能达到当时国家排放标准的要求,在当时得到一定的推广使用,特别是清灰效率高的脉冲除尘器使用范围更广,可惜由于当时的滤料只有化纤织物如729、208涤纶滤料,脉冲阀等配件品质也较差,限制了其发展。
80年代初,宝钢从日本、德国引进的各种袋式除尘器、电除尘器,特别是大中型正、负压反吹风袋式除尘器性能较优,过滤效果好,为当时宝钢营造了碧蓝的天空,为钢铁工业的大气污染防治树立了一个典型。以当时重庆钢铁设计研究院为主对引进的除尘器进行了消化移植,在国内钢铁行业、机械行业及其他行业中得到了广泛应用。但此后使用中不断出现问题,主要是清灰效果较差,阻力大,过滤风速低,体积庞大,耗钢量多。国内虽进行过多种改进,但终因无法改变其低效清灰问题,以致当今已很少应用而逐步被强力清灰的脉冲袋式除尘器所替代。
80年代中期,北京特殊钢厂电炉除尘系统引进了瑞典的低压长袋脉冲除尘器,促进了国内大中型长袋脉冲布袋除尘设备的发展。80年代末水泥行业从美国引进了高压气箱脉冲除尘器用于水泥行业的除尘,同时也在钢铁行业得到了部分应用,主要使用在常温下的物料输送系统的除尘。
90年代至今,随着我国国民经济的飞速发展,国家对大气污染防治的要求越来越高,对粉尘颗粒向大气排放的限值提到100mg/Nm³。而部分城市和厂矿对除尘的要求更高,限值提到50mg/Nm³,甚至30mg/Nm³,从而促进了环保行业除尘技术的空前发展。一方面除尘系统及除尘器设计从消化移植国外引进的先进技术到研究开发白主知识产权的技术,从而出现了众多的除尘器形式,主要是各种形式的脉冲袋式除尘器,其结构型式、技术性能、工程质量都有了很大提高,能保证长期稳定运行。另一方面,除尘器的滤料、配件、电控技术也相应地从引进消化移植到自行研究,同时结合数字化技术的发展,开发出了多品种的耐高温、耐腐蚀、防静电、抗结露、长寿命的滤料,除尘效率达99.9%~99.99%,排放浓度可降到50mg/Nm³,甚至5mg/Nm³以下。与此同时,开发出了寿命长达4~5年的直角式、淹没式脉冲阀以及卸输灰系统和电气白动化控制系统、智能电控系统。至此,我国袋式除尘器从无到有,从低档到高档,经历了几次大的转变,至今已经发展到能白行研制,开发新型袋式除尘器的水平,产品已接近和达到世界水平,部分产品已达到世界先进水平,能满足国内钢铁、有色、机械、建材水泥、化工、医药等各行业除尘的需要。
一、电气设备的正确安装
1、为了有效防止爆炸、火灾事故的发生,凡在爆炸、火灾危险场所装设电气装置、线路,均应严格遵循有关国家标准、规程和规范的规定,并应符合有关主管部门对防爆、防火的具体规定,不得任意施工。
2、爆炸危险场所中的电气线路,应敷设在爆炸危险性较小的区域或距离释放源较远的位置,应避开易受机械损伤、振动、腐蚀、粉尘和纤维积聚以及有危险温度的场所。不可能时,应采取相应保护措施,以满足这些场所的安全要求。
3、架空线路,严禁跨越爆炸危险场所。当架空线路与爆炸危险场所邻近时,架空线路与爆炸危险场所边界的距离不应小于杆塔高度的1.5倍;在特殊情况下,10kV及以下线路采用有效措施后,才可适当减少距离。
4、单机除尘设备的电气线路应根据需要设有相应的保护装置,以便在发生过载、短路、漏电、接地、断线等情况下能自动报警或切断电源。
5、为了防止爆炸性气体通过电缆沟、钢管、保护管和敷管时留下的孔洞,造成不同危险区域之间或危险区与非爆炸危险场所之间串通,必须采取隔离密封措施。
爆炸、火灾危险场所中的电气设备和线路,应保持良好的通风条件,通风能起到降低爆炸性混合物浓度和散热的作用,从而可减少或消除在这些场所中发生爆炸、火灾事故的危险。为此,应尽量利用自然通风,达不到要求时可采用机械通风。无论采用哪种通风,都应保证使爆炸性混合物和新鲜空气对流畅通,不应有阻塞回流现象。
6、在爆炸、火灾危险场所中,无论是采用电源中性点不接地还是采用中性点接地方式,其接地保护均应从严要求,应保证接地保护线的截面。其最小截面,铜线不得小于4m㎡,钢线不得小于6m㎡。易受机械损伤的部位,应装设保护管。同时,应保证保护线连接的可靠性,以避免因接地系统发生故障而产生过度发热和火花,引起爆炸、火灾事故。在任何时候,接地电阻阻值均不应大于以下规定:工厂供电为中性点不接地系统,其接地电阻值不大于10Ω;工厂供电为中性点接地系统,其接地电阻值不大于4Ω;工矿的防雷保护接地,其接地电阻值不大于10Ω;工矿的防静电保护接地,其接地电阻值一般不大于100Ω。
7、凡是具有爆炸危险场所的新建、扩建、改建和革新、挖潜的工程项目,都须有电气防爆安全设施。这些设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时竣工验收。
二、电气设备的正常运行与维护
1、防爆电气设备应由经过训练、考核合格的人员操作、使用和维护保养,并应按照制造厂规定的使用技术条件运行;同时,应按照国家颁发的《爆炸危险场所电气安全规程》的要求,进行日常运行维护检查、专业维护检查和安全技术检查。
2、在爆炸、火灾危险场所,应保持电气设备外部及其周围环境的清洁,以改善散热条件和清除易燃堆积物,使火源受到隔离,有利于防火、防爆。例如配电箱、电控箱、电动机、变配电设备、照明装置和电缆沟道等处,都必须定期进行清扫,以免飞花、尘埃和杂物堆积而造成火灾、爆炸。
3、为了防止脉冲单机布袋除尘器的输配线路和电气设备的过负荷运行,在电路中必须设置适当的过负荷保护装置,并按规定进行整定和定期校验。所有输配电线路在运行中不得任意新增用电设备,线路的实际负荷不应超过设计的计算负荷。
4、工矿企业主管安全的领导,应组织有关的专业技术人员,按照分工管理范围,进行定期的电气防爆安全技术专业检查。除日常维护和专业维护检查的项目外,还应检查爆炸危险场所设备运行操作、化验分析、电气、仪表、通讯、设备维修等有关人员身份熟知电气防爆安全技术的基本知识;检查防爆电气设备和线路运行操作、维系的规程制度身份齐全及执行情况。针对存在的问题,提出解决措施,并对措施加以落实。
由于电气火灾爆炸事故多发生在电气设备日常运行过程中,因此必须建立循环检查制度,以便及时发现电气运行中发生的异常情况与事故隐患,做到发现问题,及时处理,消除隐患,避免事故。
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