1、粉塵爆炸的特點

⑴粉塵爆炸要比可燃物質(zhì)及可燃氣體復雜一般地，可燃粉塵懸浮于空氣中形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云，在點火源作用下，與點火源接觸的部分粉塵首先被點燃并形成一個小火球。在這個小火球燃燒放出的熱量作用下，使得周圍臨近粉塵被加熱、溫度升高、著火燃燒現(xiàn)象產(chǎn)生，這樣火球就將迅速擴大而形成粉塵爆炸。

⑵粉塵爆炸發(fā)生之后，往往會產(chǎn)生二次爆炸這是由于在第一次爆炸時，有不少粉塵沉積在一起，其濃度超過了粉塵爆炸的上限濃度值而不能爆炸。但是，當?shù)谝淮伪ㄐ纬傻臎_擊波或氣浪將沉積粉塵重新?lián)P起時，在空中與空氣混合，濃度在粉塵爆炸范圍內(nèi)，就可能緊接著產(chǎn)生二次爆炸。第二次爆炸所造成的災害往往比第一次爆炸要嚴重得多。

⑶粉塵爆炸的機理可燃粉塵在空氣中燃燒時會釋放出能量，井產(chǎn)生大量氣體，而釋放出能量的快慢即燃燒速度的大小與粉體暴露在空氣中的面積有關(guān)。因此，對于同一種固體物質(zhì)的粉體，其粒度越小，比表面積則越大，燃燒擴散就越快。如果這種固體的粒度很細。以至可懸浮起來，一旦有點火源使之引燃，則可在極短的時間內(nèi)釋放出大量的能量。這些能量來不及散逸到周圍環(huán)境中去，致使該空間內(nèi)氣體受到加熱并絕熱膨脹，而另一方面粉體燃燒時產(chǎn)生大量的氣體，會使體系形成局部高壓，以致產(chǎn)生爆炸及傳播，這就是通常稱作的粉塵爆炸。

⑷粉塵爆炸與燃燒的區(qū)別大塊的固體可燃物的燃燒是以近于平行層向內(nèi)部推進，例如煤的燃燒等。這種燃燒能量的釋放比較緩慢。所產(chǎn)生的熱量和氣體可以迅速逸散?？扇夹苑蹓m的堆狀燃燒，在通風良好的情況下形成明火燃燒，而在通風不好的情況下?？尚纬蔁o煙或焰的隱燃。

⑸可燃粉塵分類粉體按其可燃性可劃分為兩類：一類為可燃；一類為非可燃?？扇挤垠w的分類方法和標準在不同的國家有所不同。

2、粉塵濃度和顆粒對爆炸的影響

⑴粉塵濃度可燃粉塵爆炸也存在粉塵濃度的上下限。該值受點火能量、氧濃度、粉體粒度、粉體品種、水分等多種因素的影響。采用簡化公式，可估算出爆炸極限，一般而言粉塵爆炸下限濃度為20～60g/m3，上限介于2～6kg/m3。上限受到多種因素的影響，其值不如下限易確定，通常也不易達到上限的濃度。所以，下限值更重要、更有用。

⑵粉體粒度可燃物粉體顆粒大于400um時，所形成的粉塵云不再具有可爆性。但對于超細粉體當其粒度在10um以下時則具有較大的危險性。應(yīng)引起注意的是，有時即使粉體的平均粒度大于400um，但其中往往也含有較細的粉體，這少部分的粉體也具備爆炸性。

3、粉塵爆炸的技術(shù)措施。燃燒反應(yīng)需要有可燃物質(zhì)和氧氣，還需要有一定能量的點火源。對于粉塵爆炸來說應(yīng)具備三個要素：點火源；可燃細粉塵；粉塵懸浮于空氣中，形成在爆炸濃度范圍內(nèi)的粉塵云。這三個要素同時存在才會發(fā)生爆炸。因此，只要消除其中一條件即可防止爆炸的發(fā)生。在袋式除塵器中常采用以下技術(shù)措施。

⑴防爆的結(jié)構(gòu)設(shè)計措施本體結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計中，為防止除塵器內(nèi)部構(gòu)件可燃粉塵的積灰，所有梁、分隔板等應(yīng)設(shè)置防塵板，而防塵板斜度應(yīng)小于70度。灰斗的溜角大于70度，為防止因兩斗壁間夾角太小而積灰，兩相鄰側(cè)板應(yīng)焊上溜料板，消除粉塵的沉積，考慮到由于操作不正常和粉塵濕度大時出現(xiàn)灰斗結(jié)露堵寒，設(shè)計灰斗時，在灰斗壁板上對高溫除塵器增加蒸汽管保溫或管狀電加熱器。為防止灰斗蓬料，每個灰斗還需設(shè)置倉臂振動器或空氣炮。

⑵采用防靜電濾袋在除塵器內(nèi)部，由于高濃度粉塵隨在流動過程中互相摩擦，粉塵與濾布也有相互摩擦都能產(chǎn)生靜電，靜電的積集會產(chǎn)生火花而引起燃燒。對于脈沖清灰方式，濾袋用滌綸針刺氈，為消除滌綸針刺氈易產(chǎn)生靜電不足，濾袋布料中中紡入導電的金屬絲或碳纖維，在安裝濾袋時，濾袋通過鋼骨架和多孔板相連，經(jīng)過殼體連入車間接地網(wǎng)。對于反吹風清灰的濾袋，已開發(fā)出MP922等多種防靜電產(chǎn)品。使用效果都很好。

⑶設(shè)置安全孔（閥）為將爆炸局限于袋式除塵器內(nèi)部而不向其他方面擴展，設(shè)置安全孔和必不可少的消火設(shè)備，實為重要。設(shè)置安全孔的目的不是讓安全孔防止發(fā)生爆炸，而是用它限制爆炸范圍和減少爆炸次數(shù)。大多數(shù)處理爆炸性粉塵的除塵器都是在設(shè)置安全孔條件下進行運轉(zhuǎn)的。正因為這樣，安全孔的設(shè)計應(yīng)保證萬一出現(xiàn)爆炸事故，能切實起到作用；平時要加強對安全孔的維護管理。

①防爆板防爆板是由壓力差驅(qū)動、非自動關(guān)閉的緊急泄壓裝置，主要用于管道或除塵設(shè)備，使它們避免因超壓或真空而導致破壞。與安全閥相比，爆破片具有泄放面積大、動作靈敏、精度高、耐腐蝕和不容易堵塞等優(yōu)點。爆破片可單獨使用，也可與安全閥組合使用。

②防爆閥設(shè)計安全防爆閥設(shè)計主要有兩種：一種是防爆板；另一種是重錘式防爆閥。前一種破裂后需更換新的板，生產(chǎn)要中斷，遇高負壓時，易坯且不易保溫。后一種較前一種先進一些，在關(guān)閉狀態(tài)靠重錘壓，嚴密性差。上述兩種方法都不宜采用高壓脈沖清灰。為解決嚴密性問題，在重錘式肪爆閥上可設(shè)計防爆安全鎖。其特點是：在關(guān)閉時，安全門的鎖合主要是通過此鎖，在遇爆炸時可自動打開進行釋放，其釋放力（安全力）又可通過彈簧來調(diào)整。為了使安全門受力均衡，一般根據(jù)安全門面積需設(shè)置4～6個鎖不等。為使防爆門嚴密不漏風可設(shè)計成防爆板與安全鎖的雙重結(jié)構(gòu)。

⑷檢測和消防措施為防范于未然，在除塵系統(tǒng)上可采取必要的消防措施。

①消防設(shè)施。主要有水、CO2和惰性滅火劑。對于水泥廠主要采甩、CO2，而鋼廠可采用氮氣。

②溫度的檢測。為了解除塵器溫度的變化情況，控制著火點，一般在除塵器入口處，灰斗上分別裝上若干溫度計。

③CO的檢測。對于大型除塵設(shè)備因體積較大，溫度計的裝設(shè)是很有限的，有時在溫度計測點較遠處發(fā)生燃燒現(xiàn)象難于從溫度計上反映出來。可在除塵器出口處裝設(shè)一臺CO檢測裝置，以幫助檢測，只要除塵器內(nèi)任何地方發(fā)生燃燒現(xiàn)象，煙氣中的CO便會升高，此時把CO濃度升高的報警與除塵系統(tǒng)控制聯(lián)銷，以便及時停止系統(tǒng)除塵器的運行。

⑸設(shè)備接地措施防爆除塵器因運行安全需要常常露天布置。甚至露天布置在高大的鋼結(jié)構(gòu)上，根據(jù)設(shè)備接地要求，設(shè)備接地避雷成為一項必不可少的措施，但是除塵器一般不設(shè)避雷針。

⑹配套部件防爆在除塵器防爆措施中選擇防爆部件是必不可少的。防爆除塵器忌諱運行工況中的粉塵竄入電氣負載內(nèi)誘發(fā)誘導產(chǎn)生爆炸危險。除塵器運行時電氣負載、元件在電流傳輸接觸時，甚至導通中也難免產(chǎn)生電擊火化，放電火花誘導超過極限濃度的塵源氣體爆炸也是極易發(fā)生的事，電氣負載元件必須全部選用防爆型部件，杜絕爆炸誘導因素產(chǎn)生。保證設(shè)備運行和操作安全。例如，脈沖除塵器的脈沖閥、提升閥用的電磁閥都應(yīng)當用防爆產(chǎn)品。

⑺防止火星混入措施在處理木屑鍋爐、稻殼鍋爐、鋁再生爐和冶煉爐等廢氣的袋式除塵器中，爐子中的已燃粉塵有可能隨風管氣流進入箱體，而使堆積在濾布上的粉塵著火，造成事故。

為防止火星進入袋式除塵器，應(yīng)采取如下措施：

①設(shè)置預除塵器和冷卻管道。圖為設(shè)有旋風除塵器或惰性除塵器作為預除塵器，以捕集粗粒粉塵和火星。用這種方法太細的微粒火星不易捕集，多數(shù)情況下微粒粉塵在進入除塵器之前能夠燃盡。在預除塵器之后設(shè)置冷卻管道，并控制管內(nèi)流速，使之盡量低。這是一種比較可靠的技術(shù)措施，它可使氣體在管內(nèi)有充分的停留時間。

②冷卻噴霧塔。預先直接用水噴霧的氣體冷卻法。為保證袋式除塵器內(nèi)的含塵氣體安全防火，冷卻用水量是控制供給的。大部分燃燒著的粉塵一經(jīng)與微細水滴接觸即可冷卻，但是水滴卻易氣化，為使尚未與水滴接觸的燃燒粉塵能夠冷卻，應(yīng)有必要的空間和停留時間。

在特殊情況下，采用噴霧塔、冷卻管和預除塵器等聯(lián)合并用，比較徹底地防止火星混入。

③火星捕集裝置見圖。在管道上安裝火星捕集裝置是一種簡便可行的方法。還有的在火星通過捕集器的瞬間，可使其發(fā)出電氣信號，進行報警。同時，停止操作或改變氣體回路等。

⑻控制入口粉塵濃度和加入不燃性粉料袋式除塵器在運轉(zhuǎn)過程中，其內(nèi)部濃度分布不可避免地會使某部位處于爆炸界限之內(nèi)，為了提高安全性，避開管道內(nèi)的粉塵爆炸上下限之間的濃度。例如，對于氣力輸送和粉碎分級等粉塵收集工作中，從設(shè)計時就要注意到，使之在超過上限的高濃度下進行運轉(zhuǎn)；在局部收集等情況下，則要在管路中保持粉塵濃度在下限以下的低濃度。