运行中的玻璃钢湿式静电着火原因分析

运行中的玻璃钢湿式静电着火原因分析

任何火灾都需要同时具备三个条件：可燃物、助燃物（氧气）和点火源。玻璃钢WESP的着火分析也围绕这三者展开。
1. 可燃物：玻璃钢本体、沉积在极板/极线上的可燃性污染物。
2. 助燃物：烟气中的氧气。
3. 点火源：静电引起的火花放电、电弧、高温热点等。
（一）、主要原因分析
一、 静电系统相关原因（主要点火源）
     这是最直接、最常见的原因。WESP依靠高压静电电场工作，一旦绝缘失效或电场畸变，极易产生火花和电弧。
1. 绝缘子箱结露、爬电或击穿：
· 原因：绝缘子箱的保温或吹扫系统失效（如压缩空气含水、油，加热器故障，热风风量不足），导致箱内温度低于烟气露点温度。水汽和污染物在绝缘子表面凝结，形成导电通道，造成爬电（表面放电）或直接击穿。
· 后果：产生强烈的局部电弧或火花，点燃周围的可燃物。这是最危险的着火点火源之一。
2. 电场短路或极间距变化：
· 原因：
· 阳极管（沉淀极）变形、脱落：玻璃钢长期在高温和酸性环境下工作，可能发生蠕变、软化，导致圆管变形，与阴极线距离缩短。
· 阴极线断线、脱落或结垢肥大：断线或结垢严重的阴极线会直接搭在阳极管上，形成物理短路。
· 后果：短路点会产生巨大的短路电流和持续的电弧，温度极高，足以引燃玻璃钢本体和沉积的焦油、碳粉等。
3. 供电系统控制不良：
· 原因：自动调压系统故障，在电场已经出现闪络迹象时，未能及时降低电压，反而持续以过高电压供电。
· 后果：导致电场内频繁、剧烈的火花放电，这些火花成为稳定的点火源。
二、 工艺与烟气条件相关原因（提供可燃物和助燃环境）
1. 烟气中含氢、一氧化碳等易燃易爆气体：
· 原因：上游工艺异常，例如在化工、焦化、油页岩干馏等行业，工艺控制不当可能导致未完全反应的氢气（H?）、一氧化碳（CO）、甲烷（CH?） 等进入WESP。
· 后果：这些气体在WESP电场内被电火花点燃，可能引发爆燃，瞬间的高温和冲击波会引燃设备内其他可燃物。
2. 烟气中含高附着性、低燃点的可燃粉尘/焦油：
· 原因：处理沥青烟、塑料造粒烟、油漆雾、精细碳粉等工况。这些物质会粘附在极线和极板上。
· 后果：
· 形成“油污”或“焦油”层，其燃点较低。
· 干燥的碳粉层本身具有导电性，可能导致电场运行不稳，同时也很容易被点燃。
· 如果冲洗系统未能及时清除这些物质，它们在电场热源或火花作用下会缓慢热解、积热，最终自燃或被明火点燃。
3. 烟气温度异常升高：
· 原因：上游工艺温度失控，或锅炉等设备出现“正压”，导致高温烟气直接进入WESP。
· 后果：
· 玻璃钢树脂的耐热性有上限（通常长期使用温度在80-150℃之间，视树脂类型而定）。温度过高会使玻璃钢强度急剧下降、软化变形，并加速树脂的热老化分解，本身就可能引发火灾。
· 高温会加速沉积焦油的热氧化反应，降低其燃点。
三、 设备材料与结构相关原因（玻璃钢本身作为可燃物）
1. 玻璃钢（FRP）树脂选型不当或质量缺陷：
· 原因：为了降低成本，使用了阻燃性差的普通不饱和聚酯树脂（如通用型191、196树脂），而不是高氧指数的阻燃树脂或乙烯基酯树脂。
· 后果：设备本身的可燃性高，一旦有点火源，玻璃钢本体就会成为燃料并持续燃烧。
2. 玻璃钢层合工艺问题：
· 原因：制作过程中树脂含量过高、固化不完全、存在气泡或分层等缺陷。
· 后果：导致玻璃钢的力学性能和耐热性能下降，在高温或火焰下更容易被破坏和燃烧。

四、 操作与维护相关原因
1. 冲洗系统故障：
· 原因：喷嘴堵塞、水压不足、冲洗程序设定不合理（如冲洗间隔过长）。
· 后果：导致极线、极板上可燃物大量积聚，为火灾提供了充足的“燃料”。
2. 停机后未充分冲洗和吹扫：
· 原因：设备停机时，未先进行长时间充分冲洗，清除所有沉积物，就直接切断电源和冲洗水。
· 后果：残留的潮湿、高温的沉积物可能在设备内部缓慢阴燃，并在重新启动时引发火灾。
（二）、总结与预防措施
     玻璃钢WESP着火通常是 “可燃物积聚 静电点火源” 共同作用的结果。预防火灾必须从消除这三个要素入手。
具体预防措施：
1.设计选型

（1）. 严格选用阻燃型玻璃钢：要求树脂的氧指数（OI）至少大于30，最好大于32。

（2）. 合理的结构设计：确保极间距稳定，有足够的强度和刚度抵抗高温变形。

（3）. 可靠的绝缘子箱设计：配备稳定的加热和吹扫系统，并设置温度监控。
2.运行监控

（1）. 严格控制入口烟气参数：监测并控制烟气温度、成分（特别是O?、H?、CO含量）。

（2）. 监控电场运行参数：密切关注二次电压、电流波形，及时发现并处理频繁闪络、短路等异常。

（3）. 保证冲洗系统正常工作：定期检查喷嘴，根据污染物特性设定合理的冲洗频率和时长。
3.维护管理

（1）. 定期全面检修：停机时彻底检查阴极线的结垢和固定情况、阳极管的变形情况、绝缘子的清洁度。

（2）. 规范启停操作：开机前确认设备内部干燥、清洁；停机时必须先充分冲洗，再断电。

（3）. 建立应急预案：设备顶部应设消防雨淋系统或消火栓，内部可考虑设置可燃气体和火灾探测报警器。
三、结论：
    玻璃钢湿式静电除尘器的着火是一个系统性风险问题。通过合理的选型设计、严格的工艺控制、精心的运行维护和规范的操作，可以最大限度地识别并消除火灾隐患，确保设备长期安全稳定运行。一旦发生着火，应立即切断高压电源，启动消防系统，并关闭烟气通道进行窒息灭火。