噴煤工藝流程圖及概述

1、煉鐵一廠噴煤系統(tǒng)工藝流程圖及概述山西中陽鋼鐵有限公司一體系升級改造項(xiàng)目高爐工程制粉噴吹系統(tǒng),制粉、收粉系統(tǒng)全部利舊；干燥系統(tǒng)除熱風(fēng)爐廢氣管道需改造外，其他設(shè)施利舊；對噴吹系統(tǒng)進(jìn)行局部改造。制粉噴吹系統(tǒng)主要工藝現(xiàn)狀：制粉噴吹站廠房為混凝土結(jié)構(gòu)，全封閉。煤粉制備系統(tǒng)采用單系列全負(fù)壓制粉工藝，噴吹系統(tǒng)采用1個(gè)煤粉倉、下部六罐并列（每三罐分別對應(yīng)405m高爐）。整個(gè)系統(tǒng)即1套干燥氣發(fā)生爐系統(tǒng)、1套磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)、1套煤粉收集系統(tǒng)、2套噴吹系統(tǒng)（一個(gè)煤粉倉，下部六罐并列）。新建1780m3高爐投產(chǎn)后，2座405m3高爐擬全部拆除，現(xiàn)有制粉噴吹站只為新1780m3高爐供給煤粉。新建1780m3高爐主管及分

2、配器設(shè)置方案為：2根噴吹主管（一個(gè)主管對應(yīng)一個(gè)分配器）及2個(gè)爐前分配器（1#分配器對應(yīng)奇數(shù)風(fēng)口，2#分配器對應(yīng)偶數(shù)風(fēng)口）的直接噴吹工藝。噴吹系統(tǒng)與原系統(tǒng)的交接界面為：噴吹罐輸煤閥后的噴吹主管起點(diǎn)。噴吹煤粉主管及分配器平臺(tái)為本工程設(shè)計(jì)范圍。1、工藝條件及要求1） 原煤條件單一煤種和混合煤均可噴吹，通常使用三種煤組成混合煤，安全措施上按強(qiáng)爆炸性煙煤設(shè)計(jì)。原煤的理化指標(biāo)見表2.101。表1 原煤的理化指標(biāo)表成分工業(yè)分析 ( % )粒度mm哈氏可磨系數(shù)HGIVdafAadMtSt.ad設(shè)計(jì)要求2512140.850502） 煤粉條件煤粉質(zhì)量要求見表2.102。表2 煤粉質(zhì)量要求表項(xiàng) 目數(shù) 值備注煤粉粒

3、度：200目7080% 1mm100%煤粉水份1.3%3） 制粉噴吹能力按高爐正常日產(chǎn)鐵水量4005噸，正常噴吹能力為160kg/t鐵計(jì)，高爐正常噴吹所需煤粉量為26.7t/h；按高爐正常日產(chǎn)鐵水量4005噸，噴吹能力為200kg/t鐵計(jì)，高爐最大噴吹所需煤粉量為33.4t/h。2、主要工藝參數(shù)制粉噴吹系統(tǒng)主要工藝參數(shù)見表2.103。表3 噴吹系統(tǒng)工藝參數(shù)序號(hào)名稱單位數(shù)值備注1高爐公稱容積m317802風(fēng)口數(shù)個(gè)223高爐熱風(fēng)壓力（最大）MPa0.354噴吹站到最遠(yuǎn)風(fēng)口距離m1505高爐噴吹量t/h26.7最大33.46噸鐵理論噴煤量kg/t160設(shè)備能力2007系統(tǒng)現(xiàn)狀能力kg/t110120

4、不改造噴吹罐8加壓、流化用氮?dú)饬縉m3/h16000.85MPa(g)9噴吹用壓縮空氣量Nm3/h14000.85MPa(g)10噴吹罐倒罐周期min40503、主要工藝流程分配器及煤粉主管流程圖見附圖。噴煤工藝流程：該系統(tǒng)采用磨輥中速磨制粉，雙管路加分配器濃相輸粉的新工藝流程。高爐噴吹煤粉工藝系統(tǒng)主要由：原煤貯運(yùn)、煤粉制備、煤粉輸送、煤粉噴吹、干燥氣體制備和供氣動(dòng)力系統(tǒng)組成。制粉系統(tǒng)煤粉輸送噴吹系統(tǒng)供氣系統(tǒng)(空氣、氮?dú)?原煤儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)干燥氣體制備系統(tǒng)高爐 主 皮 帶1#稱重小皮帶 混煤倉稱重皮帶輸送機(jī)加熱爐總管氮?dú)?2#原煤倉1#原煤倉布 袋 箱 體1#給料機(jī)1#煤粉振動(dòng)篩2#稱重小皮帶 煤

5、場總管高爐煤氣總管焦?fàn)t煤氣 磨煤機(jī)落煤管除鐵器布袋進(jìn)口2#給料機(jī)2#煤粉振動(dòng)篩 煤 粉 倉噴吹罐廢氣引風(fēng)機(jī)空壓站空氣罐氮?dú)夤拗髋棚L(fēng)機(jī)水泵房煤粉出口管路噴吹罐噴吹罐噴吹罐噴吹罐噴吹罐分配器混合器混合器分配器噴槍噴槍 高 爐煙囪4、干燥氣發(fā)生爐系統(tǒng)熱風(fēng)爐廢氣管道改造干燥氣發(fā)生爐所用熱源，來自于熱風(fēng)爐廢氣的載熱和煤氣燃燒的化學(xué)熱，熱風(fēng)爐廢氣由新建高爐熱風(fēng)爐煙囪前的煙道引出，熱風(fēng)爐廢氣使用量為95000m3/h，廢氣溫度為140180（不經(jīng)余熱回收時(shí)310），廢氣管道直徑為1420mm，采用外保溫方式。熱風(fēng)爐廢氣引風(fēng)機(jī)設(shè)備利舊，布置在新高爐熱風(fēng)爐煙道旁，熱風(fēng)爐廢氣引風(fēng)機(jī)參數(shù)如下:流量： 172470-

6、23490m3/h風(fēng)壓： 7508-4974Pa電機(jī)： 250kW數(shù)量： 1臺(tái)5、噴吹系統(tǒng)1) 噴吹罐加壓、補(bǔ)壓及輸送系統(tǒng)制粉站內(nèi)噴吹系統(tǒng)設(shè)有1個(gè)煤粉倉，倉下設(shè)6個(gè)噴吹罐，分為2個(gè)系列，每3個(gè)并列的噴吹罐為1個(gè)系列，分別對應(yīng)高爐的奇數(shù)風(fēng)口和偶數(shù)風(fēng)口進(jìn)行噴吹。煤粉倉下部通過落粉管、氣動(dòng)鐘閥與噴吹罐相連。煤粉倉內(nèi)被流化的煤粉靠重力落入噴吹罐，6個(gè)噴吹罐均按裝粉、加壓、等待、噴吹、卸壓、再裝粉的程序循環(huán)交替的運(yùn)行，將煤粉經(jīng)噴吹主管、分配器、煤粉噴槍，連續(xù)穩(wěn)定地噴入高爐。煤粉倉流化、噴吹罐加壓和流化采用氮?dú)?，煤粉的輸送采用壓縮空氣。2)煤粉輸送及分配系統(tǒng)煤粉輸送及分配系統(tǒng)采用2根噴吹主管及2個(gè)爐前分配

7、器的直接噴吹工藝。一個(gè)主管對應(yīng)一個(gè)分配器，1#分配器對應(yīng)奇數(shù)風(fēng)口，2#分配器對應(yīng)偶數(shù)風(fēng)口。煤粉輸送及分配系統(tǒng)由主管及支管輸煤閥、分配器、支管吹掃閥及相應(yīng)管線組成，噴吹主管采用低流速、濃相噴吹技術(shù)，煤粉噴吹濃度30kg粉/kg氣，可以有效的減小管道及閥門的磨損，同時(shí)也能減小系統(tǒng)阻損；煤粉支管采用等阻損補(bǔ)償技術(shù)，再加上高精度均勻分配的盤式分配器，使得支管噴煤量很均勻。主管之間每隔100m處都設(shè)有手動(dòng)清掃閥，可以實(shí)現(xiàn)快速人工清堵。支管也設(shè)有吹掃和噴槍冷卻閥，一旦支管發(fā)生堵煤或停止噴吹時(shí)，便自動(dòng)打開吹掃閥進(jìn)行吹掃。另外考慮到煤粉中水分對煤粉流動(dòng)性的影響，煤粉主管采用了外保溫。煤粉噴槍采用單層噴槍。噴槍

8、與風(fēng)口之間裝有手動(dòng)切斷閥，當(dāng)退出噴槍時(shí)可切斷熱風(fēng)氣流，保證安全。6、制粉噴吹站的消防與安全措施1） 噴吹系統(tǒng)在安全措施上按強(qiáng)爆炸性煙煤設(shè)計(jì)。2） 以含氧量小于2%的熱風(fēng)爐廢氣為主，摻入少量高爐煤氣燃燒產(chǎn)生的煙氣，作為煤粉干燥和輸送用氣源，使制粉流程的氣路惰性化，煤粉不能自燃和爆炸。3） 煤粉流化、加壓、清堵等均采用氮?dú)?，輸送以及噴吹等采用壓縮空氣。噴煤系統(tǒng)工藝概述主要設(shè)計(jì)原則及采用的新技術(shù)： 1采用制粉與噴吹一體化的直接噴煤方式：結(jié)構(gòu)緊湊布局合理、占地面積小、節(jié)省投資；2采用新型HPS943碗式中速磨煤機(jī)制粉。節(jié)能、噪音??；3采用一次布袋收集煤粉。工藝流程短。設(shè)備少、節(jié)省投資；4噴吹系統(tǒng)采用并

9、罐。5采用濃相噴煤技術(shù)。固氣比高，噴煤能力大，是富氧大噴煤的必備條件；6噴吹煤種為煙煤。亦可兩種煤種混噴；7制粉和噴吹系統(tǒng)，均采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制；安全可靠；控制精度高。 4.1.2按生鐵年產(chǎn)量140萬噸，噴煤比160kg/t（需在熱風(fēng)爐后煙道設(shè)助燃空氣預(yù)熱器），年噴煤總量23萬噸考慮系統(tǒng)配置和原燃料消耗。4.1.3噴煤系統(tǒng)由原煤儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)、制粉系統(tǒng)、噴吹系統(tǒng)、外網(wǎng)風(fēng)、水、電、氣系統(tǒng)四部分組成。主要設(shè)備有；煙氣燃燒爐、中速磨、熱風(fēng)爐廢氣引風(fēng)機(jī)、主排粉風(fēng)機(jī)、布袋收粉器、噴吹罐、煤粉分配器。4.2儲(chǔ)煤場4.2.1儲(chǔ)煤場的建設(shè)按滿足100萬噸噴煤的需要考慮。建筑面積（長*寬）42*27，利用鏟車上料、3

10、0m混煤倉兩個(gè)、稱重皮帶機(jī)兩臺(tái)以及B650皮帶機(jī)等設(shè)備。原煤場有防雨、防凍和混配煤功能，儲(chǔ)煤能力為4500-6000T。在噴吹系統(tǒng)全負(fù)荷生產(chǎn)時(shí)，其儲(chǔ)煤量可以使用8-10天。4.2.2工藝設(shè)備流程：汽車-儲(chǔ)煤場-鏟車混煤倉-皮帶稱-皮帶機(jī)-原煤倉4.2.3為保證磨機(jī)安全，在B650皮帶機(jī)上設(shè)電磁除鐵器一臺(tái)，以清除原煤中的磁性金屬物。4.2.4儲(chǔ)煤場主要設(shè)備配置見下表 儲(chǔ)煤場主要設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱用途規(guī)格型號(hào)數(shù)量單重總重1稱重皮帶機(jī)為皮帶上煤JGC-40I22電磁除鐵器去除原煤中鐵質(zhì)雜物RCY10.950.953皮帶運(yùn)輸機(jī)為原煤倉上煤100/hB=650110104.3制粉系統(tǒng)4.3.1系統(tǒng)組

11、成：原煤倉（雙曲線型錐底）、密封皮帶輸送機(jī)、碗式中速磨、一次布袋收粉器、主排粉風(fēng)機(jī)以及煙氣燃燒爐4.3.2系統(tǒng)流程:熱風(fēng)爐廢氣管道高溫風(fēng)機(jī)煙氣燃燒爐原煤倉密封皮帶輸送機(jī)碗式中速磨一次布袋收粉器主排粉風(fēng)機(jī)4.3.3原煤倉容積為60m，可裝原煤42t,能保證磨機(jī)1.5小時(shí)的用煤量。為使原煤倉下料順暢，其下錐體部分設(shè)空氣炮。為避免出現(xiàn)倉滿溢出和空倉漏風(fēng)現(xiàn)象，倉體設(shè)上下兩點(diǎn)音叉計(jì)檢測原煤倉料位。4.3.4選輸送機(jī)為碗式中速磨供煤，該設(shè)備密閉性好、運(yùn)行穩(wěn)定、故障率低、采用變頻調(diào)速連續(xù)調(diào)節(jié)給煤量，煤量調(diào)節(jié)范圍大，精度高。4.3.5碗式中速磨是由多臺(tái)設(shè)備組成的機(jī)組，它包括:磨機(jī)本體、主電機(jī)、彈簧加載裝置、潤

12、滑油站等，機(jī)組由磨機(jī)廠家負(fù)責(zé)成套供應(yīng)。4.3.6煙氣燃燒爐用來降低含氧的熱風(fēng)爐廢氣由100-250提高至280-300。其發(fā)生的高溫?zé)煔猓?00-1000）一般只占總煙氣量的5-10。選用臥式密閉爐型，前部為燃燒室，設(shè)有煤氣燒嘴。后部為混合室，利用系統(tǒng)負(fù)壓從其頂部吸入熱風(fēng)爐廢氣與高溫?zé)煔饣旌虾?，進(jìn)入磨煤機(jī)。4.3.7燃燒爐主燃高爐煤氣。為了穩(wěn)燃，燃燒爐燃燒室內(nèi)設(shè)計(jì)有格子磚蓄熱。4.3.8為了克服管道的阻力和煙囪的自然抽力，在熱風(fēng)爐廢氣管道上設(shè)有一臺(tái)高溫風(fēng)機(jī)。4.3.9制粉系統(tǒng)安全防爆措施：1用近于惰性的煙氣作為磨煤的干燥氣和輸送煤粉的氣源，并且控制系統(tǒng)漏風(fēng)率，使布袋出口煙氣含氧濃度12，以確保

13、制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行。2線監(jiān)測磨機(jī)入口和布袋出口干燥煙氣的氧氣機(jī)一氧化碳濃度，超標(biāo)立即報(bào)警，并采取充氮或切斷閥門等措施。3鋼球磨設(shè)氮?dú)獯祾吖艿?，磨機(jī)溫度偏高或停開機(jī)時(shí)，使用氮?dú)膺M(jìn)行短時(shí)間吹掃；4嚴(yán)格控制磨機(jī)出口溫度不高于90，高于90時(shí)自動(dòng)報(bào)警，溫度達(dá)到110時(shí)，收粉系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)。5系統(tǒng)各設(shè)備均設(shè)有溫度檢測及報(bào)警裝置。6布袋收粉器采用防靜電濾料，設(shè)備及管道均進(jìn)行接地，法蘭導(dǎo)線相連。4.3.10制粉系統(tǒng)主要設(shè)備配置見下表 制粉系統(tǒng)主要設(shè)備配置表序號(hào)設(shè)備名稱用途規(guī)格型號(hào)數(shù)量單重（t）總重（t）1.密封皮帶輸送機(jī)為中速磨供煤計(jì)量精度0.5%、最大帶速0.5m/s、驅(qū)動(dòng)電機(jī)防爆電機(jī)、堆密度0.8T/m3、

14、主輪直徑280mm、最大輸送量65T/h、從動(dòng)輪直徑217mm、皮帶寬度800mm、重量6.5B=800T16.5T6.5T2碗式中速磨磨煤磨盤直徑2400mm、磨輥直徑1400mm；磨輥數(shù)量3個(gè),使用壽命12000h，轉(zhuǎn)速每分鐘35轉(zhuǎn)；電機(jī)轉(zhuǎn)速980轉(zhuǎn)；標(biāo)準(zhǔn)出力45t/h，基點(diǎn)出力58.8 t/h；靜態(tài)分離器；一次風(fēng)量68638Nm3/hHPS9431135t135t3主排風(fēng)機(jī)產(chǎn)生系統(tǒng)負(fù)壓風(fēng)量127000/13500m3/h、全壓13000Pa、轉(zhuǎn)速1450r/min、功率800kw、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T13274-91YG31-210016.8T6.8T4廢氣風(fēng)機(jī)抽引熱風(fēng)爐廢氣風(fēng)壓7508-4

15、974、風(fēng)量172470-23490、風(fēng)速1450、功率250kwY4-73-15015燃燒爐生產(chǎn)高溫?zé)煔飧稍餁饬浚鹤畲?20000m3/h;溫度：250-350；干燥爐廢氣總量：最大108711m3/h(標(biāo)準(zhǔn))；溫度：130-140；煤氣消耗最大15730m3/h;燒嘴接口壓力2500pa;助燃空氣量：最大10085m3/h; 燒嘴接口壓力2500pa。HT-GZL/W116原煤倉儲(chǔ)煤V=60m3非標(biāo)17氣脈動(dòng)反吹布袋收粉器收粉除塵1、處理風(fēng)量：127000m/h 2、工作溫度：70-90 3、瞬間耐溫：120 4、濾袋尺寸3450mm*2954mm 5、濾袋數(shù)量：160條 6、濾袋材質(zhì)：抗

16、靜電滌綸針刺氈濾料 7、濾袋使用壽命：2年 8、經(jīng)過濾面積3200 9、過濾風(fēng)速：0.67m/min 10、入口含塵濃度：400-600g/Nm 11、出口含塵濃度：30mg/Nm 12、煤粉收集器主體使用壽命15年MFD-IB-16型氣脈動(dòng)反吹布袋收粉器18磨煤機(jī)潤滑油站潤滑冷卻公稱流量：10500l/h;公稱壓力：0.15-0.35MPaOWTS09;油泵型號(hào)黃山螺桿泵14.4噴吹系統(tǒng)4.4.1噴吹指標(biāo)：兩座380m高爐，按年產(chǎn)生鐵100萬噸得。在熱風(fēng)富氧2-3的條件下，設(shè)計(jì)噴煤比為180 kg/t鐵，4.4.2噴吹煤種：中陽周邊地區(qū)煤炭資源豐富，可以保證原煤，本設(shè)計(jì)按全煙煤噴吹設(shè)計(jì)，為降

17、低制粉和噴吹成本，取得噴煤置換比，擬選擇低揮發(fā)份煙煤與高揮發(fā)份煙煤作為中鋼噴煤。前期噴吹清除低揮發(fā)份煙煤，順行后逐步經(jīng)混噴向中等過度。噴吹煤種以清除一帶貧煤為主，配一定比例的陜西4.4.3噴吹工藝：噴吹系統(tǒng)采用雙罐并列噴吹總管加爐前分配，噴吹間設(shè)兩個(gè)噴吹系列，共六個(gè)噴吹罐。4.4.4噴吹系統(tǒng)的工藝特點(diǎn)4.4.4.1、煤粉倉的下錐體均安裝點(diǎn)式流化器，流化氣采用氮?dú)?，保證，除能夠避免棚料和積粉現(xiàn)象，也能使容器內(nèi)部墮化，避免煤粉氧化著火。4.4.4.2、噴吹罐采用下出料方式，通過控制罐壓和改變補(bǔ)氣流量實(shí)現(xiàn)噴吹量的調(diào)節(jié)。其設(shè)計(jì)、裝備及工藝在國內(nèi)屬于先進(jìn)水平。4.4.4.3、噴吹罐設(shè)人孔無防爆孔。由于采

18、用氮?dú)獬鋲号c流化，并且嚴(yán)格控制罐內(nèi)溫度，罐內(nèi)煤粉不存在自燃著火甚至爆炸的條件。4.4.4.4、噴吹罐設(shè)充壓與放散閥，以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)穩(wěn)壓，保證罐壓衡定在設(shè)定值偏差（0.02MPa），從而使噴吹速度穩(wěn)定。4.4.4.5、為保證噴吹計(jì)量準(zhǔn)確，完全消除盲板力對電子稱的影響，在進(jìn)料口軟連接處設(shè)旁通放散管道。4.4.4.6、噴吹系統(tǒng)各閥門采用煤粉專用閥門，耐磨損、使用壽命長。4.4.4.7、噴吹罐采用電子稱計(jì)量4.4.4.8、爐前安裝煤粉分配器，其分配精度為5，可以保證各風(fēng)口均勻噴吹4.4.4.9、噴吹系統(tǒng)各氣動(dòng)閥門由計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制。4.4.4.10、設(shè)70m氮?dú)鈨?chǔ)罐和壓縮空氣儲(chǔ)罐各一臺(tái)，以穩(wěn)定氣源壓力。4.4.5噴吹系統(tǒng)序號(hào)設(shè)備名稱用途規(guī)格型號(hào)數(shù)量單重總重1鐘閥下煤DN400、0.85MPa、250XMD-400120.485.762煤粉倉儲(chǔ)煤粉V=60m3非標(biāo)130303儲(chǔ)氣罐儲(chǔ)氣、穩(wěn)壓100m3;80m3非標(biāo)4煤粉噴吹罐噴煤直徑：2000mm非標(biāo)65.331.85空壓機(jī)噴煤Q=34Nm3/min;P=1.2MPa2 4.4.6安全措施（1）常壓容器煤粉倉設(shè)防爆孔（2）煤粉倉和噴吹罐的錐體外角按60設(shè)計(jì)，