高爐噴煤技術(shù)方案

1、1 概述上世紀(jì)60年代初，我國高爐噴煤試驗獲得成功后，高爐噴煤技術(shù)在我國逐漸推廣應(yīng)用。進入90年代，特別是經(jīng)過“八五”“氧煤強化煉鐵”項目攻關(guān)后，我國高爐噴煤技術(shù)發(fā)展躍上了一個新的臺階，已經(jīng)趕上了世界先進水平，噸鐵噴煤量和覆蓋率大幅度增加。2002年全國54家重點（原重點和地方骨干）聯(lián)合鋼鐵企業(yè)噸鐵噴煤量已達(dá)到125kg/t，企業(yè)噴煤覆蓋率達(dá)到85%以上。高爐噴吹煤粉及提高噴煤量已經(jīng)成為現(xiàn)代高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展方向，同時也是降低生產(chǎn)成本最直接和最有效的手段之一。當(dāng)前我國煉鐵生產(chǎn)規(guī)模正在迅速擴大,生產(chǎn)效率也在不斷提高，對焦炭的需求量日益增加，導(dǎo)致冶金焦價格高，資源緊缺，高爐大量噴煤是解決這一矛盾的

2、最佳措施。貴公司現(xiàn)有兩座高爐450立方米的高爐。年產(chǎn)生鐵約126萬噸。如兩座高爐采用全焦冶煉，每年需要焦炭約70萬噸。高爐生產(chǎn)成本較高，采用高爐噴煤技術(shù)，不但在很大程度上可以緩解焦炭的供需矛盾，減輕焦炭質(zhì)量波動對高爐操作的影響，而且也會進一步降低煉鐵生產(chǎn)成本，同時也為高爐操作增加了下部調(diào)節(jié)手段，有利于改善高爐生產(chǎn)的技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)。鑒于上述情況，以及著眼于貴公司長期的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)，擬建設(shè)高爐噴煤工程，工程建設(shè)指標(biāo)為噴煤工藝及設(shè)備能力正常xx kgt，最大達(dá)到xxx kgt噴煤比能力，噴吹煤種為無煙煤濃相輸送設(shè)計。置換比按x計算，可以代替約x萬噸焦炭。2噴煤設(shè)計工藝要求2.1 噴煤量根據(jù)貴公司對噴煤

3、工程的要求，和參照國內(nèi)外噴煤技術(shù)的發(fā)展。2.2 設(shè)計條件噴吹用煤。2.3工藝流程設(shè)計采用方案，以節(jié)省投資和占地面積。本噴煤工程包括高爐。目前高爐噴煤系統(tǒng)有關(guān)的工藝參數(shù)如表1所示。表1 噴吹系統(tǒng)有關(guān)的基本參數(shù)序 號名 稱單 位數(shù) 量1高爐熱風(fēng)溫度2高爐熱風(fēng)壓力（最大）3制粉量4最大噸鐵噴煤量5噴吹罐倒周期2.4 噴吹站噴吹站采用并罐濃相噴吹工藝。噴吹站的操作全部自動聯(lián)鎖，整個系統(tǒng)各設(shè)備既可自動也可手動。2.5 原煤理化指標(biāo)組成，%固定碳揮發(fā)份灰分s水哈氏可磨系數(shù)hgi粒度，mm煙煤無煙煤2.6 安全措施（1）噴吹罐設(shè)防爆孔及溫度監(jiān)控；（2）噴吹罐和煤管道采取防靜電措施。（3）采取一系列電氣安全聯(lián)

4、鎖措施。（4）整個制粉、噴吹、輸送系統(tǒng)要考慮防爆。2.7 本噴煤工程施工范圍包括原煤儲運系統(tǒng)等設(shè)施。本工程所需其饋電電源雙回路由甲方新建高壓配電室供電。3.設(shè)計方案3.1 煤種煤質(zhì)(1)煤種：無煙煤；(2)煤質(zhì)：揮發(fā)份適中 (x%),低灰份(x%)，低硫(x%)，低水份(x), 反應(yīng)性高，燃燒性好，可磨性好(hgix%)；(3)原煤粒度： x目占x-x%(4)原煤最大需要量: 年x 噸(含水x%,煤比x kg/t) 3.2 噴煤工藝設(shè)計原則(1)選用以制粉與噴吹集中布置的直接噴煤流程；(8)采用計算機集散控制系統(tǒng)；(9)按照噴吹煙煤進行安全設(shè)計，配備完善的安全監(jiān)測及保護設(shè)施(10)設(shè)計中采用鋼

5、研總院研制開發(fā)的多項噴煤技術(shù)及裝置，選擇經(jīng)過生產(chǎn)檢驗的先進可靠的噴煤設(shè)備。3.3工藝描述3.3.1原煤供貯及配煤 (1)工藝流程抓斗自卸汽車裝載機煤堆配 煤 配 煤 斗帶式給料器帶式給料器膠帶機制粉系統(tǒng)原煤倉圖2 配煤工藝流程圖(2)主要設(shè)備；3.3.2制粉系統(tǒng) (1) 主要設(shè)備 中速磨煤機：數(shù)量： 生產(chǎn)能力： 煤粉粒度： 原煤可磨系數(shù)： 原煤水分：布袋收粉器過濾布袋的材質(zhì)要求抗靜電材料。煙氣爐含耐火材料數(shù)量: 1 臺組成:技術(shù)參數(shù) 高爐煤氣 安全檢測裝置用于對磨煤機入口，布袋收粉器出口，煤粉倉進行氣體監(jiān)測。數(shù)量：技術(shù)性能：3.3.3 噴吹系統(tǒng) (1) 主要設(shè)備 煤粉倉設(shè)置1個煤粉倉可供最高煤

6、比連續(xù)噴吹5小時。 粉倉下部 噴吹罐 噴吹罐煤粉倒罐作業(yè)可由計算機自動倒罐或鍵盤手動遙控操作。數(shù)量：出料方式：設(shè)計壓力：操作壓力：設(shè)計溫度：操作溫度： 煤粉篩在粉倉 噴吹管路3.3.4給排水系統(tǒng)噴煤站用水，分設(shè)備冷卻水、生活水和消防用水。由廠區(qū)可滿足要求的有關(guān)管網(wǎng)供給。噴煤站生活污水、場地雨水通過豎向排水排入廠區(qū)排水井，各設(shè)備冷卻水出水匯合排入水管。水量序號用 戶 名 稱用水量m3/h水壓mpa水溫co使用制度1中速磨潤滑站2主排風(fēng)機3引風(fēng)機4生活用水合計水質(zhì)水質(zhì)技術(shù)參數(shù)：ph xxx ss（mg/l） xx生活飲用水的水質(zhì)必須是符合國家生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)。消防給水系統(tǒng) 根據(jù)建筑設(shè)計防火規(guī)范規(guī)

7、定:. 消防用水由廠區(qū)消防水系統(tǒng)直接供給。給水系統(tǒng) 本系統(tǒng)用戶。該部分用水均取自甲方供水管道。排水系統(tǒng) 為減少噴煤車間因生產(chǎn)排水及雨水沖刷而造成的粉煤流失，污染環(huán)境，噴煤主廠房車間內(nèi)設(shè)有3.3.5 供配電系統(tǒng)(1) 控制室布置（2）供電變電所要求兩路獨立的10kv電源供電。(3) 防雷及接地防雷及接地及電氣接地建設(shè)施工應(yīng)按國家標(biāo)準(zhǔn)及防城港市防雷達(dá)中心要求。本區(qū)域接地網(wǎng)接地電阻要少1歐姆，應(yīng)充分利用基礎(chǔ)接地做接地極。電氣施工應(yīng)密切配合土建施工做好基礎(chǔ)接地。(4) 高壓配電系統(tǒng)10kv高壓系統(tǒng)到現(xiàn)場設(shè)備的10kv高壓電纜規(guī)格、型號由乙方設(shè)計，甲方根據(jù)現(xiàn)場實際長度自購高壓電纜。（5）低壓供電低壓配電

8、系統(tǒng)設(shè)計、施工均由乙方負(fù)責(zé)。區(qū)域內(nèi)照明由乙方負(fù)責(zé)。噴煤車間屬粉塵爆炸危險場所乙類二級區(qū)域,所有電氣設(shè)施均符合有關(guān)規(guī)范要求,達(dá)到防塵、防爆、戶外防雨的要求。 噴煤系統(tǒng)低壓部分裝等參數(shù)待設(shè)計計算確定。低壓配電電壓等級低壓配電方式1.動力負(fù)荷:低壓配電系統(tǒng)的保護 1.短路保護:采用帶瞬時過電流脫扣器的斷路器,對配電線路和用電設(shè)備進行保護。2.過負(fù)荷保護:采用帶長延時過電流脫扣器的斷路器和熱繼電器,分別對有可能過負(fù)荷的配電線路和用電設(shè)備進行保護。電氣室和控制室在噴煤主廠房內(nèi)設(shè)噴煤系統(tǒng)的低配電室和控制室(含計算機操作站和plc控制站)。電氣傳動 電氣傳動控制方式 控制系統(tǒng)主要控制方式的:“自動”、“手動

9、”、“現(xiàn)場手動”。 自動方式:控制系統(tǒng)按照操作員預(yù)先設(shè)定的生產(chǎn)方案,自動完成所有控制監(jiān)視功能。 手動方式:控制系統(tǒng)按照操作員在操作員上發(fā)出的操作指令,逐步完成所有控制及監(jiān)視功能。 現(xiàn)場手動:在現(xiàn)場操作站上發(fā)出操作指令,通過繼電器回路完成控制及監(jiān)視功能?，F(xiàn)場方式主要用于設(shè)備檢修與調(diào)試。 傳動方式: 高壓電機采用直接啟動; 大電機電流檢測進入plc系統(tǒng); 皮帶機設(shè)拉繩、跑偏開關(guān)作為皮帶機的安全保護; 其它電控設(shè)備均為電動設(shè)備。采用常系統(tǒng)。操作方式:凡納入plc系統(tǒng)的電控設(shè)備,其操作方式有: “自動”、“手動”、“現(xiàn)場手動”三種。4、三電自動化控制系統(tǒng)4.1概述高爐噴煤自動化控制系統(tǒng)的設(shè)計,以先進性

10、與實用性相結(jié)合的原則,采用新技術(shù),提高自動化系統(tǒng)的設(shè)備水平,增強自動化系統(tǒng)的功能,擴充自動化系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。實現(xiàn)鐵前系統(tǒng)生產(chǎn)成本、保證產(chǎn)品質(zhì)量和提高綜合效益的目的。4.2自動化控制系統(tǒng)的基本配置plc選擇一套西門子產(chǎn)品帶一臺打印機,完成班報、日報、月報及查詢打印機功能。4.3自動化系統(tǒng)畫面類型操作員通過下述類型畫面,對生產(chǎn)過程進行操作和監(jiān)視:菜單畫面報警畫面4.4基礎(chǔ)自動化電氣控制功能制粉系統(tǒng)順序控制磨煤機出口溫度調(diào)節(jié)各氣體的壓力、流量監(jiān)視與報警噴煤系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集及處理5、自動化儀表5.1概述 本次設(shè)計范圍包括: 自動化儀表設(shè)計原則上采用能體現(xiàn)目前檢測控制水平的新技術(shù)、新設(shè)備,又考慮使控制系統(tǒng)的

11、構(gòu)成簡單實用、性能完善可靠,以充分滿足工藝運行操作的各項要求,確保生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量和技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo),并考慮盡量節(jié)約投資。 壓力變送器和差壓變送器采用用硬手操器。本工程自動化控制采用進行控制與調(diào)節(jié)。5.2檢測及控制 各系統(tǒng)的過程檢沿及控制分述如下:干燥劑系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要設(shè)有熱風(fēng)爐廢氣溫度、及壓力測量。 制粉系統(tǒng)該系統(tǒng)主要設(shè)置了噴吹系統(tǒng)本系統(tǒng)設(shè)置了設(shè)有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)。6土建本設(shè)計依據(jù)相關(guān)國家規(guī)范，本著經(jīng)濟、適用的原則，按照工藝要求進行。設(shè)計建筑等級。6.1乙方根據(jù)甲方提供的地質(zhì)、氣象資料等進行全部土建工程的設(shè)計。甲方提供施工區(qū)域的坐標(biāo)點,乙方負(fù)責(zé)該區(qū)域的總圖設(shè)計。6.2甲方承建部分管道的支架基礎(chǔ)。由甲方

12、自行施工。其管道、支架平臺及基礎(chǔ)設(shè)計由乙方承擔(dān)。6.3甲方負(fù)責(zé)打樁及承臺施工,乙方負(fù)責(zé)基礎(chǔ)承臺以上的所有土建施工6.4甲方負(fù)責(zé)施工區(qū)域內(nèi)舊有建筑拆除及三通一平。6.5廠房內(nèi)消防管路及消防設(shè)施配置等,乙方根據(jù)國家規(guī)定進行設(shè)計、施工。6.6排水以噴煤主廠房外1米為分界點,界外的排水管、溝由甲方負(fù)責(zé)。6.7從熱風(fēng)爐煙氣換熱器后至噴煤高溫引風(fēng)機進口法蘭1米處的煙氣管道(含保溫)由乙方設(shè)計,甲方施工。7、動力界面 均由乙方負(fù)責(zé)。8、安全、環(huán)保、消防安全與環(huán)保，是現(xiàn)代工業(yè)文明生產(chǎn)必須認(rèn)真解決的問題，它直接關(guān)系到人們的身心健康，必須給予充分的重視。本設(shè)計在制粉、噴吹過程中采取以下各項措施。8.1防爆、防燃防

13、爆、防燃的關(guān)鍵在于：隔絕空氣，制止揚塵，注意溫升，杜絕火源。干燥氣系統(tǒng)采用氣體，采用等措施可大大預(yù)防爆炸、燃燒。8.2全負(fù)壓制粉本設(shè)計采用從而解決了煙氣、煤粉的逸出，使工作環(huán)境大為改善，也減少了安全事故的發(fā)生。8.3爆破孔朝向易爆設(shè)備并在爆破孔外設(shè)安全蓋板。8.4消防噴煤車間主廠房及其相關(guān)設(shè)施均設(shè)置了消防器材。消防水源統(tǒng)一由甲方負(fù)責(zé)提供。建議車間外道路旁應(yīng)設(shè)置必要數(shù)量的消火栓，加強消防水源保證。8.5泄壓氣流導(dǎo)入布袋除塵器噴吹罐倒罐時，泄壓用排氣管將會噴出大量的煤粉。本設(shè)計將其導(dǎo)入布袋除塵器進口中，避免污染環(huán)境。8.6磨機、布袋收粉器和煤粉倉等均設(shè)有緊急充氮滅火裝置。8.7在自動控制設(shè)計中包括

14、系統(tǒng)。8.8均設(shè)有溫度監(jiān)控裝置。9.高爐噴煤工程主要設(shè)備(工藝)序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1配煤斗2地面稱重給煤機3上料大傾角皮帶4電磁除鐵器 5原煤倉6密閉稱重給煤機7中速磨煤機8電動葫蘆9布袋收粉器10主排粉風(fēng)機11煙氣爐12磨機入口熱煙氣調(diào)節(jié)閥15磨機入口兌冷風(fēng)調(diào)節(jié)閥16煙氣爐放散閥17熱風(fēng)爐廢氣引風(fēng)機32噴吹罐充壓閥33噴吹罐補壓閥34噴吹罐放閥35噴吹罐流化閥36噴吹罐出煤閥37噴吹補氣閥38噴吹管道切換閥39空氣儲罐40氮氣儲罐41空氣分氣包42氮氣分氣包43補氣器44分配器45煤粉過濾器46點式流化器47噴槍高爐噴煤工程主要設(shè)備(電氣、儀表自動化)序號名稱型號規(guī)格數(shù)量1低壓柜2控制箱3

15、照明箱4變壓器5壓力變送器6流量計7熱電阻8熱電偶9超聲波料位計10稱重裝置11軟啟動12plc及工控機13安全檢測14電 纜1510、其它界限劃分10.1本工程設(shè)計范圍以設(shè)計界內(nèi)范圍為限。界內(nèi)設(shè)施的設(shè)計施工由總承包人承擔(dān)，各種能源介質(zhì)的接點為承包方進口的第一閥門、界內(nèi)管線由總承包人承擔(dān)，界外的管線及其它設(shè)施由發(fā)包方承擔(dān)。10.2界內(nèi)范圍的拆遷、三通一平、初勘、詳勘由發(fā)包方負(fù)責(zé)，但詳勘位置及要求應(yīng)由總承包方提供。10.3地基處理，界外給排水工程、界外消防設(shè)施、界外照明設(shè)施不在工程總承包范圍內(nèi)。10.4需保留的地下障礙物（如各種管道、電纜、溝、槽等）的拆遷、改建、加固、報廢地下障礙物的清除由發(fā)包方承擔(dān)。10.5熱負(fù)荷試生產(chǎn)階段的設(shè)備備品備件和一次注油等不在總承包范圍內(nèi)。10.6車間