1、 粉尘爆炸的特点

粉尘爆炸是悬浮物于空气中的粉尘颗粒与空气中的氧气充分接触，在特定条件下瞬时完成的氧化反应，反应中放出大量热量，进而产生高温、高压的现象。各粉尘爆炸都要具备这样3个条件：点火源；可燃细粉尘；粉尘悬浮于空气且达到爆炸浓度值范围。

（1）     粉尘爆炸要比可燃物质及可燃气体复杂，一般地可燃粉尘悬浮于空气中形成在爆炸浓度范围内的粉尘云，在点火源作用下，与点火源接触的部分粉尘首先被点燃并形成在爆炸球。在这个小火球燃烧放出的热量作用下，使得周围临近粉尘被加热、温度升高、着火燃烧现象产生，这样火球要将迅速扩大而形成粉尘爆炸。

粉尘爆炸的难易程度和剧烈程度与粉尘的物理、化学性质以及周围空气条件密切相关。一般地、燃烧热越大，颗粒越细、活性越高的粉尘，发生爆炸的危险性越大；轻的悬浮物可燃物质的爆炸危险性较大；空气中氧气含量高时，粉尘易被燃点，爆炸也较剧烈。由于水分具有抑制爆炸的作用，所以粉尘和气体越干燥，则发生爆炸的危险性越大。

（2）     粉尘爆炸发生之后，往往会产生二次爆炸，这是由于在首爆炸时，有不少粉尘沉积在一起，其浓度高过了粉尘爆炸的上限浓度值而不能爆炸。但是，当首爆炸形成的冲击波或气浪将沉积粉尘重新扬起时，在空中与空气混合，浓度在粉尘爆炸范围内，要可能紧接着产生二次爆炸。二次爆炸所造成的灾害往往比首爆炸要严重得多。

（3）     粉尘爆炸的机理 可燃粉尘在空中燃烧时会释放出能量，并产生大量气体，而释放出能量的快慢即燃烧速度的大小与粉尘爆露在空气中的面积有关。因此，对于同一种固体物质的粉体，其粒度越小，比表面积则越大，燃烧扩散会越快。如果这种固体的粒度越细，以至可散逸到周围环境中去，致使空间内气体受到加热并绝热膨胀，而另一方面粉体炮燃烧时产生大量的气体，会使体系形成局部高压，以致产生爆炸及传播，这是通常称作的粉尘爆炸。

（4）     粉尘爆炸与燃烧的区别     大块的固体可燃物的燃烧是以近于平行层向内部推进，例如煤的燃烧等。这种燃烧能量的释放比较缓慢，所产生的热量和气体可以迅速逸散。可燃性粉尘的堆状燃烧，在通风良好的情况下形成明火燃烧，而在通风不好的情况下可形成无烟或焰的隐燃。

（5）     可燃粉尘分类，粉体按其可燃性可划分两类：一类为可燃；另一类为非可燃。可燃粉体的分类方法和标准在不同的区域有所不同。

2、 粉尘浓度和颗粒对爆炸的影响

（1）粉尘浓度   可燃粉尘也存在粉尘浓度浓度上下限。该值受点火能量、氧浓度、粉体粒度、粉体品种、水分等多种因素的影响。采用简化公式，可估算出爆炸值，一般而言粉尘爆炸下限浓度为20~60g/m3，上限介于2~6kg/m3。上限受到多种因素影响，其值不如下易确定，通常也不易达到上限的浓度。所以，下限值值更重要，更有用。

从物理意义上讲，粉尘浓度下下限值反映了粒子间距离对粒子燃烧火焰传播的影响，若粒子间距离达到使燃烧火焰不能延伸至相邻粒子时，则燃烧不能继续进行，爆炸也不会发生，此时粉尘浓度低于爆炸的下限浓度值时，若粒子间的距离过小，粒子间氧不足以提供充分燃烧的条件，也会不能形成爆炸，此时粒子浓度即高于上限值 。

（2）粉体粒度     可燃物粉体颗粒大于400μm时，所形成的粉尘云不再具有可爆性，但对于高细粉体当其粒度在10μm以下时则具有较大的危险性。应引起注意的是，有时即使粉体的平均粒度大于400μm，但其中往往含有较细的粉体，这少部分的粉体也具备爆炸性。

虽然粉体的粒度对爆炸性能影响的规律性并不强，从里到外粉体的尺寸越小，其比表面会越大，燃烧的会越快，压强升高速度随之呈线性增加。在某条件下较大值压强变化不大，因为这是取决于燃烧时发出的总能量，而与释放能量的速度并无明显的关系。

3、 粉尘爆炸的技术措施

燃烧反应需要有可燃物质和氧气，还需要有一部分能量的点火源。对于粉尘爆炸来说应具备3个要素：点火源；可燃细粉尘；粉尘悬浮于空气中，形成在爆炸浓度范围内的粉尘云。这3个要素同时存在才会发生爆炸。因此，只要消除其中一条件可防止爆炸的发生。在袋式除尘器常采用下以下措施。

（1）防爆的结构设计措施   本体结构的特殊设计中，为防止除尘顺路内部构件可燃粉尘积灰，所有梁、分隔板等应设置防尘板，而防尘板斜度应小于70度，灰斗的溜角大于70度，为防两斗壁间夹角太小而积灰，两相邻侧板应焊上溜料板，消除粉尘的沉积、考虑到由于操作不正常和粉尘湿度大时出现灰斗结露堵塞，设计灰斗时，在灰斗壁板上对高温除尘器增加蒸汽管保温或管状电加热器。为防止灰斗蓬料，每个灰斗还需设置仓壁振动器或空气炮。

1台除尘器少则2~3个灰斗，多则5~8个灰斗，在使用时会产生风量不均引起的偏斜，各灰斗内煤粉量不均，且后面灰量大。

为解决风量不均匀问题在结构可以采取以下措施。

a,在风道斜隔板上加挡风板，挡风板的尺寸需根据风量和等风压原理确定

b，再考虑到现场的实际情况的变化，在提升阀杆与阀板之间采用可调，使出口高为变化值，以进一步修正，

c，在进风支管设风量调节阀，设备运行后对各箱室风量进行调节，使各箱室风量差别控制在5%以内。，

（2）采用静电滤袋     在除尘器内部，由于高浓度粉尘随时在流动过程中互相摩擦，粉尘与滤布也有相互摩擦都能产生静电，静电的积累会产生火花而引起燃烧。对于脉冲清灰方式，滤袋用涤纶针刺毡，为消除涤纶针刺毡易产生静电不足，滤袋布料中纺入导电丝或碳纤维，在安装滤袋时，滤袋通过钢骨架和多孔板相连，经过壳体连入车间接地网，对于反吹风清灰的滤袋，已开发出MP922等多种静电产品，用效果都很好。

（3）设置安全孔    为将爆炸局限于袋式除尘器内部而不向其他方面扩展，设置安全孔和不可少的消火设备，实为重要。设置安全孔的目的不是让安全孔防止发生爆炸，而是用它限制爆炸范围和减少爆炸次数。大多数处理爆炸性粉尘的除尘器都是在设置安全孔条件下进行运转的。正是因为这样，安全孔的设计应保护万一出现事故，能切实起到作用，平时要加强对安全孔的维护管理。

（4）检测和消防措施

为防患于未然，在除尘系统上可采取必要的消防措施。

a，消防设施   主要有水、二氧化碳和惰性灭火剂。对于水泥厂主要采用二氧化碳，而钢厂主要采用氮气

b,温度的检测    为了解除除尘器温度变化情况，控制着火点，一般在除尘器入口处灰斗上分别装上若干温度计。

C,一氧化碳检测     对于大型除尘设备因体积较大，温度计的装设是很有限的，有时在温度计测点较远处发生燃烧现象难以从温度计上反映出来，可在除尘器出口处装设一台一氧化碳检测装置，以帮助检测，只要除尘顺路内各地方发生燃烧现象，烟气中的一氧化碳便会升高，此时把一氧化碳浓度升高的报警与除尘系统控制联销，以便及时停止系统除尘器的运行。

（5）设备接地措施     防爆除尘器因运行安全需要常常露天布置，甚至露天布置在高大的钢结构上，根据设备接地要求，设备接地避雷成为一项不可少的措施，但是除尘器一般不设置避雷针。

除尘器所有连接法兰间均增设导性能较好的导体，导体形式可做成卡片式，也可做成线条式，无论采用哪一种形式导体，连接处要牢固，且需表面处理，有抗腐蚀功能，否则都 将影响设备接地避雷效果。

（6）     配套部件防爆

在除尘器防爆措施中选择防爆部件是不可少的。防爆除尘器忌讳运行工况中的粉尘窜入电气负载内诱发诱导产生爆炸危险。除尘器老实巴交行时电气负载，元件在电流传输接触时，甚至导通中也难免产生电击火花，放电火花诱导高过值浓度的尘源气体爆炸也是极易发生的事，电气负载元件要全部选 用防爆部件，杜绝爆炸诱导因素产生，保设备运行和操作安全。例，脉冲除尘器的脉冲阀，提升阀用的电磁阀也都应是防爆产品

（7）防止火星混入措施，     在处理木屑锅炉，稻壳锅炉、铝在生炉和冶炼炉等废气的袋式除尘器，炉子中的已燃粉尘有可能随风管气流进入箱体，而使堆积在滤布上的粉尘着火，造成事故。为防止火星进入袋式除尘器，应采用如下措施：

a,设置预除尘器和冷却管道。为设有旋风除尘器或惰性除尘器作为预除尘器，以捕集粗粒粉尘和火星。用这种方法太细的微粒火星不易捕集，多数情况下微粒粉尘在进入除尘器之前能够燃尽，在预除尘器之后设置冷却管道，并控制管内流速，使之尽量低。这是一种比较可靠的技术措施，它可使气体在管内有充分的停留时间。

b 冷却喷雾塔 预先直接用水喷雾的气体冷却法。为保袋式除尘器内控含尘气体安全防火，冷却用水量是控制供给的，大部分燃烧着的粉尘一经与微细水滴接触即可冷却，但是水滴却易气化，为使尚示与水滴接触的燃烧粉尘能够冷却，应有一部分的空间和停留时间。‘在特殊情况下，采用喷雾塔，冷却管和预除尘器等合并用，比较有效防止火星混入。

c   火星捕集装置     在管道上安装火星捕集装置是一种简便可行的方法，还有的在火星通过捕集器的瞬间，可使其发出电气信号，进行报警，同时，停止操作或改变气体的回路等。

（8）控制入口粉尘浓度和加入不燃性粉料，    袋式除尘器在运转过程中，其内部浓度分布不可避免地会使某部位处理爆炸界限之内，为了提高安全性，避开管道内的粉尘爆炸上下限之间的浓度。例，对于气力输送和粉碎分级等粉尘收集工作中，从设计时会要注意到，使之高过上下限的高浓度下进行运转，在局部收集等情况下，则要在管路中保持粉尘浓度在下限以下的低浓度。

还可以利用稀释法防止火灾，在收集爆炸性粉尘时，由于设置了吸尘罩，用空气稀释了粉尘，在管道中浓度远远低于爆炸下限。从系统中间向管道内连续提供不燃性粉料轺黏土、膨润土等，在除尘器内部对爆炸性粉尘加以稀释，以使防止发生爆炸和火灾的危险。