污泥烘干机/污泥烘干设备运行安全性及危险预防措施

污泥烘干机有哪些事故风险特性：

污泥干化工艺中粉尘爆炸特性主要包括粉尘浓度、含氧量、点燃能量、含湿量４个参数。

粉尘浓度发生粉尘爆炸必须达到一定的浓度，该浓度被称为该有机质的“粉尘爆炸浓度下限”。粉尘细度没有统一的规定，考虑其危险性，一般以150μｍ以下的粉尘颗粒作为判断标准。粉尘的细度是不均一的，污泥干化产品粒度分布变化范围极广。根据有关粉体的研究，在粗粉（＞150μｍ）中掺入5％～10％的细粉，就足以使有机粉尘混合物成为可爆炸的混合物，且爆炸组分可出现最大的爆炸压力。混合比大大影响爆炸强度，只有当可燃粉尘的粒度均大于400μｍ时，即使有强点燃源也不能使粉尘发生爆炸。一般认为有机质粉尘爆炸浓度下限在20-60ｇ／ｍ３，市政污泥的取值大约在40-60ｇ／ｍ３。

含氧量氧气作为助燃气体，是形成危险状况的基本要素之一。绝大多数干化工艺因为无法进一步降低粉尘浓度，因此，降低介质含氧量成为避开风险的主要手段。填注惰性气体是降低介质含氧量的主要方式，目前，主要填注的惰性气体有：氮气、二氧化碳、蒸汽。根据英国ＨＳＥ公司实验值得到以上三种气体的惰性化效率，如表１所列。通过表１中实验数据可以看出，如果采用氮气进行惰性化处理，空气质量不能超过18.5％，另外81.5％需惰性气体填充；如果采用水蒸气进行惰性化处理，空气质量允许达到64％，则此时混合湿气体的相对湿度为47.5％。根据实验数据，氮气、二氧化碳、蒸汽进行惰性化处理含氧量的操作值分别为４％、６％、10％。在实际工程运行过程中，为保证操作的安全性、可靠性，需将最低含氧量降低２％，即氮气、二氧化碳、蒸汽进行惰性化处理含氧量分别为2％，4％、8％。

点燃能量污泥干化过程中产生的粉尘发生爆炸需一定的点燃能量。摩擦、静电、炽热颗粒物、机械碰撞等产生的火花均可成为点燃能量的提供点。干燥温度的高低与点燃能量没有直接的联系。点燃能量是指粉尘环境下瞬间给出的能量，它与粉尘粒径的大小关系密切；而点燃温度是指在粉尘云环境下无点燃源时所需温度或厚度为５ｍｍ的粉尘层在一个静态金属热表面上导致燃烧的温度。点燃能量可在20℃的环境中由金属摩擦产生，而污泥的粉尘云点燃温度高达360～550℃，粉尘层的点燃温度约为160-375℃。较低的能量就可以满足污泥粉尘的点燃，因此只要粉尘浓度和含氧量超标，任何点燃源都可以造成粉尘爆炸的危险。

含湿量当干燥气体的湿度较大时，亲水性粉尘会吸附水分，从而使粉尘难以弥散和着火，传播火焰的速度也会减小。根据有关研究，有机粉尘的湿度超过30％便不易引起爆燃，超过50％是绝对安全的。水分的存在可大大提升粉尘爆炸的浓度下限，也就是提高了干燥介质的最低需氧浓度。

3、影响污泥烘干机事故主要影响因素

通过以上分析论述，污泥的点燃能量很低，而干化工艺本身就是凭借温度进行的，加上污泥干化所涉及的一系列设备，以及污泥在干燥器内本身的流动性，即使在静电、金属碰撞等条件都得到控制的情况下，污泥燃烧所需的点火能量是难以避免的问题。因此，污泥干化工艺中粉尘爆炸的主要影响因素有以下３个方面：粉尘粒径、含湿量、环境温度与压力。

粉尘粒径粉尘颗粒越细越易扩散。粒径小的粉尘，比表面积大，表面能大，所需点燃能量小，所以容易发生粉尘爆炸。当可燃性粉尘粒径大于150μｍ时，相对安全。

含湿量采用蒸汽作为填充的惰性气体，可有效地增加污泥干化系统的湿度，同时降低了系统内粉尘的浓度，提高点燃能量，降低氧气含量，是提高干化系统安全性的重要手段。

环境温度与压力环境温度的升高及干化系统内压力的增大，可使污泥粉尘的点燃能量降低。因此，需对污泥干化系统的环境温度及工作压力进行控制，防止由于环境因素造成的安全事故。

４、污泥烘干机事故预防措施

污泥是一种具有潜在粉尘爆炸性质的有机物。污泥干化的安全性，涉及整个干化系统。大部分干化工艺具有存储、分离、除尘、过滤、筛分、传输、混合、干燥、供热、称重等设备，这些设备以串联的方式，通过管线、阀、泵等连接，在整个干化工艺生产线上，形成互相影响的复杂系统。干燥器以外的辅助设备存在的风险远高于干燥器本身。因此，污泥干化事故的预防不仅需着重关注工艺本身，而且需从整个系统来分析工艺设备的可靠性、稳定性。

设备可靠性、稳定性现在的污泥干化技术都非常重视设备的安全性，并针对性地采取措施保证设备可靠、稳定的运行。在含氧量方面，设备须对系统内氧气含量进行实时监测，间接加热器中填充氮气确保系统内氧气含量小于２％；直接加热器通过气体循环控制氧气含量小于８％；当氧气含量超过10％时，系统自动停机。在颗粒温度的控制房方面，设备须严格控制污泥在干燥器内的停留时间，保持干污泥中适量的水分，以避免污泥过热燃烧。当污泥含固率达到90％时，必须离开干燥器。设有湿污泥料仓的工艺，须控制湿污泥仓内甲烷浓度在１％以下，避免甲烷爆炸事故的发生。

产品安全性干化后污泥产生自燃的事故原因在于氧化。污泥在氧化过程中产生放热反应，如果热量不能及时散发掉，将使污泥的堆积温度升高，反过来又加速污泥的氧化，放出更多的可燃物质及热量，造成污泥的自燃。从氧化到自燃有一个过程，因此，避免堆积的死角和过长的储存期是避免干化污泥自燃的有效途径。对污泥进行造粒，造粒后污泥具有较高的密度和硬度，且可供氧化面积减小，造成污泥自燃的几率降低。为防止干污泥自然，设备须对干燥后污泥进行冷却，保证干污泥颗粒的温度在40℃以下。