烟草企业除尘系统设计与实施

黄亮

(四川中烟工业有限责任公司成都卷烟厂，四川 成都 610066)

烟草企业生产制造过程中打叶、除杂、烘丝、风选以及卷制等工艺环节所利用的工艺风以及处理生产现场粉尘的环境除尘风都需要通过除尘设备过滤后进行排放，同时，除尘器收集的粉尘后续再通过压棒机将粉尘压实后进行运输处理。因此，除尘系统是烟草企业必不可少的辅助设备。

1 除尘系统的设计要求

随着国家和行业关于粉尘防爆除尘系统相关标准规范的颁布和修订，设计单位对烟草企业除尘系统的新建项目和改建项目会采用以下相关规范作为设计依据。

1.1 《烟草企业安全生产标准化规范》YC/T384-2018

该规范是指导各烟草企业进行日常安全生产的重要依据。在最新版的《烟草企业安全生产标准化规范》YC/T384-2018 中对除尘房和除尘系统的主要要求有以下几条：

（1）除尘房宜独立单层设置，如设置厂房内，宜设置顶层或靠车间建筑物外墙。设置在顶层和建筑物外墙的除尘房泄爆面积应符合相关标准的要求。

（2）压棒系统应采用隔爆装置与其他除尘器隔离；压棒机储料斗宜采用泄爆装置。

（3）干式除尘系统应采用负压除尘方式，并按照烟草粉尘爆炸特性，选用降低爆炸危险的一种或多种防爆方式，包括泄爆、隔爆、抑爆、惰化等方式。

（4）泄爆装置应符合下列要求：①当除尘器位于室外时，泄爆应朝向安全区域；②当除尘器位于室内时，需要通过泄压导管将爆炸压力引到室外安全区域进行泄爆。泄压导管的安装应符合GB/T 15605 的相关要求；③当泄爆条件不满足上述条件时，应采用无焰泄爆装置，且泄爆区域应无其他生产设备和人行通道。

（5）除尘系统应设置下列预警预测装置：①除尘器进、出风口应设置风压差监测报警装置。当进、出口风压力变化大于允许值的20%时，监测装置应发出声光报警信号；②除尘器进出风口和灰斗应设置温度监测报警装置。当温度大于工艺排风温度时，温度监测装置应发出声光报警信号；③卸灰装置应设置运行监控装置，出现运行异常及故障停机状况时应发出声光报警信号。

（6）连接除尘器进风管的主风管安装防火阀。

（7）除尘器滤袋应符合GB/T 17919 的要求，滤料为阻燃防静电材料。

（8）打叶设备应设有独立除尘系统。

（9）切丝机除尘系统管道上应安装火花探测及熄灭装置。（10）电气设备和线路符合相应的防爆要求。

1.2 《粉尘爆炸危险场所用除尘系统安全技术规范》AQ4273-2016

该规范基本涵盖了《烟草企业安全生产标准化规范》YC/T384-2018 中关于除尘系统的相关要求，在此基础上，针对除尘器进风管提出了如下要求：

（1）连接烟草加工系统的干式除尘器如布置在厂房建筑物内除尘器进风管安装隔爆阀、火花探测报警装置和火花熄灭装置；

（2）布置在厂房建筑物外部的干式除尘器进风管弯管处设置泄爆装置，泄爆口不朝向厂房建筑物内部。

规范中这两条可以总结为室内除尘器进风管安装隔爆阀和火花探测和熄灭装置，室外除尘器进风管弯管处安装泄爆装置。但不少专业的粉尘防爆设备供应商指出，在管道上安装泄爆装置时，其泄爆面积的计算选型没有依据，目前，通常做法是把泄爆装置的泄爆面积选取与管径横截面积相同。但是，这样选取泄爆面积是否能满足正常泄爆并无法保证。如果无法正常泄爆，爆炸形成的压力波和火焰就可能会传到室内，造成车间内人员伤亡和设备破坏等。因此，防爆装置生产厂家建议在室外除尘器进风管上安装隔爆装置，替代规范中提到的在管道弯管处安装泄爆装置。对于这种设计思路设计院也是认可的，设计时，采取在进风管安装隔爆阀。这一点在最新版的《粉尘防爆安全规程》GB15577-2018 中也有提到，“对安装在室外的干式除尘器，其进风管上宜设置隔爆阀，其安装应能阻隔爆炸向室内传播”。

以上规范就是目前与烟草企业除尘系统安全有关的标准规范，也是设计单位进行除尘系统安全设计时的主要依据。

2 项目实施过程中的关键控制点

设计单位完成施工图设计后，建设单位按照设计要求进

行相应的市场调研。从产品性能、质量保证、供货周期等方面对项目中的关键产品提出技术要求。

2.1 除尘设备

目前，烟草企业除尘设备大都采用滤袋式除尘器，其除尘效率较高，利用压缩空气基于时间或压差的控制方式进行脉冲喷打清洁滤袋上的灰尘，使用方便。除尘设备关键部件的选择要符合设计的安全要求。

（1）除尘器滤袋：采用阻燃防静电的滤袋。阻燃滤袋可采用聚酯、芳纶等材料，同时，通过将不锈钢纤维植入基布内起到导电作用，防止静电的产生。考虑加工过程中物料高温高湿的特点，要求布袋具有厌油厌水效果，布袋克重选用550g/m2能够保证尾气排放浓度达到国家相关要求。

（2）防爆装置：除尘器本体的防爆装置是泄爆板，当除尘器安装在室内时采用无焰泄爆装置。爆炸发生时无焰泄爆能够阻止火焰、粉尘的泄放，但泄爆时无焰泄爆装置附近温度较高，因此，在泄爆装置周围应留有一定的安全距离，正常情况下，人员不能在此范围内。同时，在除尘器进风管安装单向隔爆阀、火花探测与熄灭装置，穿越防火分区时安装防火阀。泄爆面积的计算由专业的泄爆装置供应商负责。为保障防爆装置的质量，建设单位可选用具有欧盟ATEX 认证的泄爆装置和隔爆阀，取得ATEX 认证表明该产品经第三方检测机构检测合格，在很大程度上保证了产品质量。市场上比较知名的粉尘防爆装置生产厂家有德国REMBE、美国FIKE、BSB 等，其产品都具有ATEX 认证。目前，国内粉尘防爆装置厂家生产的产品是通过广州特检院或沈阳特检院进行委托试验取得CNAS 报告来证明其产品的有效性。但需要注意的是，CNAS 报告一般只注明某种特定型号、规格的产品，报告上未注明的型号规格并不表示其经过送检试验合格，建设单位在前期调研时或到货验收时，要核实项目中使用的防爆装置的规格型号是否与设计要求以及证书上的型号规格一致。泄爆装置和隔爆阀要求具有信号输出功能，当泄爆装置打开或隔爆阀关闭时给上位机输出信号控制风机停止。这里还有一点需要注意，当除尘器安装了泄爆装置、进风管安装了隔爆阀时，有的隔爆阀产品会在ATEX 证书上提到该隔爆阀不能与可重复关闭的无焰泄爆装置一起使用。其原因是防止爆炸发生时当隔爆阀关闭，可重复关闭的泄爆装置也关闭时除尘器内部形成负压对除尘器造成破坏。同时，建设单位可选用具有FM 认证或VDS 认证的火花探测和熄灭装置。市场上知名品牌有格雷康、firefly、T&B。

（3）监测装置：除尘器进出风口、灰斗等位置要求配置温度、压力等监测装置。当温度和压力超过正常值时输出报警信号，要求其检测和输出的数值具有较高的准确性，并且传输过程中信号不受干扰。可选用仪表的输出接口带网络传输功能，如采用PROFIBUS-PA 接口的仪表，其传输数据的准确性优于传统0 ～20mA 的模拟量传输方式。常用的知名品牌有E+H、西门子等。

（4）风机：按照规范要求，风机的传动机构不宜使用皮带，以防止皮带打滑摩擦产生火花造成安全隐患，同时，风机应具有运行时防止火花产生的措施。因此，可选用直联或联轴器传动方式的离心风机，并在风机进风口加设铜套，避免运行过程中发生意外撞击时产生火花。

（5）压棒机：采用液压式压棒机将收集的粉尘压棒成型后进行转运处理。在压棒机和除尘器之间安装双向隔爆阀以及压棒机储料斗上安装无焰泄爆装置。隔爆阀和无焰泄爆装置都要求具有ATEX 认证。

（6）除尘管道：采取防静电措施，法兰连接处采用导线跨接。

2.2 电气设备

按照设计要求将室内除尘房作为粉尘防爆21 区，该区域内的电气设备设施防爆等级要满足ExtD ⅢA IP65 T215℃ Da 的要求。

3 结语

烟草企业在进行除尘系统项目建设时，既要满足生产工艺要求，保证整个生产加工过程正常进行，同时，也要按照国家相关规范进行设计，把握项目实施过程中关键部件的选择，确保除尘系统符合相关安全规范要求。