喷煤工艺流程图及概述资料.docx

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喷煤工艺流程图及概述资料

炼铁一厂喷煤系统工艺流程图及概述

山西中阳钢铁有限公司一体系升级改造项目高炉工程制粉喷吹系统,制粉、收粉系统全部利旧；干燥系统除热风炉废气管道需改造外，其他设施利旧；对喷吹系统进行局部改造。

制粉喷吹系统主要工艺现状：

制粉喷吹站厂房为混凝土结构，全封闭。

煤粉制备系统采用单系列全负压制粉工艺，喷吹系统采用1个煤粉仓、下部六罐并列（每三罐分别对应405m³高炉）。

整个系统即1套干燥气发生炉系统、1套磨煤机制粉系统、1套煤粉收集系统、2套喷吹系统（一个煤粉仓，下部六罐并列）。

新建1780m3高炉投产后，2座405m3高炉拟全部拆除，现有制粉喷吹站只为新1780m3高炉供给煤粉。

新建1780m3高炉主管及分配器设置方案为：

2根喷吹主管（一个主管对应一个分配器）及2个炉前分配器（1#分配器对应奇数风口，2#分配器对应偶数风口）的直接喷吹工艺。

喷吹系统与原系统的交接界面为：

喷吹罐输煤阀后的喷吹主管起点。

喷吹煤粉主管及分配器平台为本工程设计范围。

1、工艺条件及要求

1）原煤条件

单一煤种和混合煤均可喷吹，通常使用三种煤组成混合煤，安全措施上按强爆炸性烟煤设计。

原煤的理化指标见表2.10－1。

表1原煤的理化指标表

成分

工业分析（%）

粒度

mm

哈氏可磨系数

HGI

Vdaf

Aad

Mt

St.ad

设计要求

≤25

≤12

≤14

≤0.8

≤50

≥50

2）煤粉条件

煤粉质量要求见表2.10－2。

表2煤粉质量要求表

项目

数值

备注

煤粉粒度：

－200目

70～80%

＜1mm

100%

煤粉水份

≤1.3%

3）制粉喷吹能力

按高炉正常日产铁水量4005吨，正常喷吹能力为160kg/t铁计，高炉正常喷吹所需煤粉量为26.7t/h；按高炉正常日产铁水量4005吨，喷吹能力为200kg/t铁计，高炉最大喷吹所需煤粉量为33.4t/h。

2、主要工艺参数

制粉喷吹系统主要工艺参数见表2.10－3。

表3喷吹系统工艺参数

序号

名称

单位

数值

备注

1

高炉公称容积

m3

1780

2

风口数

个

22

3

高炉热风压力（最大）

MPa

0.35

4

喷吹站到最远风口距离

m

～150

5

高炉喷吹量

t/h

26.7

最大33.4

6

吨铁理论喷煤量

kg/t

160

设备能力200

7

系统现状能力

kg/t

110～120

不改造喷吹罐

8

加压、流化用氮气量

Nm3/h

1600

0.85MPa（g）

9

喷吹用压缩空气量

Nm3/h

1400

0.85MPa（g）

10

喷吹罐倒罐周期

min

40～50

3、主要工艺流程

分配器及煤粉主管流程图见附图。

喷煤工艺流程：

该系统采用磨辊中速磨制粉，双管路加分配器浓相输粉的新工艺流程。

高炉喷吹煤粉工艺系统主要由：

原煤贮运、煤粉制备、煤粉输送、煤粉喷吹、干燥气体制备和供气动力系统组成。

制粉系统

煤粉输送

喷吹系统

供气系统（空气、氮气）

原煤储运系统

干燥气体制备系统

高炉

主皮带

1#称重小皮带

混煤仓

称重皮带输送机

加热炉

总管氮气

2#原煤仓

1#原煤仓

布袋箱体

1#给料机

1#煤粉振动筛

2#称重小皮带

煤场

总

管高炉煤气

总管焦炉煤气

磨煤机

落煤管

除铁器

布

袋

进

口

2#给料机

2#煤粉振动筛

煤粉仓

喷吹罐

废气引风机

空压站

空气罐

氮气罐

主排风机

水泵房

煤粉出口管路

喷煤区工艺流程图

喷吹罐

喷吹罐

喷吹罐

喷吹罐

喷吹罐

分配器

混合器

混合器

分配器

喷枪

喷枪

高

炉

烟囱

4、干燥气发生炉系统热风炉废气管道改造

干燥气发生炉所用热源，来自于热风炉废气的载热和煤气燃烧的化学热，热风炉废气由新建高炉热风炉烟囱前的烟道引出，热风炉废气使用量为95000m3/h，废气温度为140～180℃（不经余热回收时～310℃），废气管道直径为φ1420mm，采用外保温方式。

热风炉废气引风机设备利旧，布置在新高炉热风炉烟道旁，热风炉废气引风机参数如下:

流量：

172470-23490m3/h

风压：

7508-4974Pa

电机：

250kW

数量：

1台

5、喷吹系统

1）喷吹罐加压、补压及输送系统

制粉站内喷吹系统设有1个煤粉仓，仓下设6个喷吹罐，分为2个系列，每3个并列的喷吹罐为1个系列，分别对应高炉的奇数风口和偶数风口进行喷吹。

煤粉仓下部通过落粉管、气动钟阀与喷吹罐相连。

煤粉仓内被流化的煤粉靠重力落入喷吹罐，6个喷吹罐均按装粉、加压、等待、喷吹、卸压、再装粉的程序循环交替的运行，将煤粉经喷吹主管、分配器、煤粉喷枪，连续稳定地喷入高炉。

煤粉仓流化、喷吹罐加压和流化采用氮气，煤粉的输送采用压缩空气。

2）煤粉输送及分配系统

煤粉输送及分配系统采用2根喷吹主管及2个炉前分配器的直接喷吹工艺。

一个主管对应一个分配器，1#分配器对应奇数风口，2#分配器对应偶数风口。

煤粉输送及分配系统由主管及支管输煤阀、分配器、支管吹扫阀及相应管线组成，喷吹主管采用低流速、浓相喷吹技术，煤粉喷吹浓度≥30kg粉/kg气，可以有效的减小管道及阀门的磨损，同时也能减小系统阻损；煤粉支管采用等阻损补偿技术，再加上高精度均匀分配的盘式分配器，使得支管喷煤量很均匀。

主管之间每隔～100m处都设有手动清扫阀，可以实现快速人工清堵。

支管也设有吹扫和喷枪冷却阀，一旦支管发生堵煤或停止喷吹时，便自动打开吹扫阀进行吹扫。

另外考虑到煤粉中水分对煤粉流动性的影响，煤粉主管采用了外保温。

煤粉喷枪采用单层喷枪。

喷枪与风口之间装有手动切断阀，当退出喷枪时可切断热风气流，保证安全。

6、制粉喷吹站的消防与安全措施

1）喷吹系统在安全措施上按强爆炸性烟煤设计。

2）以含氧量小于2%的热风炉废气为主，掺入少量高炉煤气燃烧产生的烟气，作为煤粉干燥和输送用气源，使制粉流程的气路惰性化，煤粉不能自燃和爆炸。

3）煤粉流化、加压、清堵等均采用氮气，输送以及喷吹等采用压缩空气。

喷煤系统工艺

概述

主要设计原则及采用的新技术：

1采用制粉与喷吹一体化的直接喷煤方式：

结构紧凑布局合理、占地面积小、节省投资；

2采用新型HPS943碗式中速磨煤机制粉。

节能、噪音小；

3采用一次布袋收集煤粉。

工艺流程短。

设备少、节省投资；

4喷吹系统采用并罐。

5采用浓相喷煤技术。

固气比高，喷煤能力大，是富氧大喷煤的必备条件；

6喷吹煤种为烟煤。

亦可两种煤种混喷；

7制粉和喷吹系统，均采用计算机自动控制；安全可靠；控制精度高。

4.1.2按生铁年产量140万吨，喷煤比160kg/t（需在热风炉后烟道设助燃空气预热器），年喷煤总量23万吨考虑系统配置和原燃料消耗。

4.1.3喷煤系统由原煤储运系统、制粉系统、喷吹系统、外网风、水、电、气系统四部分组成。

主要设备有；烟气燃烧炉、中速磨、热风炉废气引风机、主排粉风机、布袋收粉器、喷吹罐、煤粉分配器。

4.2储煤场

4.2.1储煤场的建设按满足100万吨喷煤的需要考虑。

建筑面积（长*宽）42*27㎡，利用铲车上料、30m³混煤仓两个、称重皮带机两台以及B650皮带机等设备。

原煤场有防雨、防冻和混配煤功能，储煤能力为4500-6000T。

在喷吹系统全负荷生产时，其储煤量可以使用8-10天。

4.2.2工艺设备流程：

汽车---储煤场---铲车—混煤仓----皮带称-----皮带机----原煤仓

4.2.3为保证磨机安全，在B650皮带机上设电磁除铁器一台，以清除原煤中的磁性金属物。

4.2.4储煤场主要设备配置见下表

储煤场主要设备配置表

序号

设备名称

用途

规格

型号

数量

单重

总重

1

称重皮带机

为皮带上煤

JGC-40I

2

2

电磁除铁器

去除原煤中铁质杂物

RCY

1

0.95

0.95

3

皮带运输机

为原煤仓上煤

100/h

B=650

1

10

10

4.3制粉系统

4.3.1系统组成：

原煤仓（双曲线型锥底）、密封皮带输送机、碗式中速磨、一次布袋收粉器、主排粉风机以及烟气燃烧炉

4.3.2系统流程:

热风炉废气管道→高温风机→烟气燃烧炉↓

原煤仓→密封皮带输送机→碗式中速磨→一次布袋收粉器→主排粉风机

4.3.3原煤仓容积为60m³，可装原煤42t,能保证磨机1.5小时的用煤量。

为使原煤仓下料顺畅，其下锥体部分设空气炮。

为避免出现仓满溢出和空仓漏风现象，仓体设上下两点音叉计检测原煤仓料位。

4.3.4选输送机为碗式中速磨供煤，该设备密闭性好、运行稳定、故障率低、采用变频调速连续调节给煤量，煤量调节范围大，精度高。

4.3.5碗式中速磨是由多台设备组成的机组，它包括:

磨机本体、主电机、弹簧加载装置、润滑油站等，机组由磨机厂家负责成套供应。

4.3.6烟气燃烧炉用来降低含氧的热风炉废气由100-250℃提高至280-300℃。

其发生的高温烟气（800-1000℃）一般只占总烟气量的5-10％。

选用卧式密闭炉型，前部为燃烧室，设有煤气烧嘴。

后部为混合室，利用系统负压从其顶部吸入热风炉废气与高温烟气混合后，进入磨煤机。

4.3.7燃烧炉主燃高炉煤气。

为了稳燃，燃烧炉燃烧室内设计有格子砖蓄热。

4.3.8为了克服管道的阻力和烟囱的自然抽力，在热风炉废气管道上设有一台高温风机。

4.3.9制粉系统安全防爆措施：

1用近于惰性的烟气作为磨煤的干燥气和输送煤粉的气源，并且控制系统漏风率，使布袋出口烟气含氧浓度≤12％，以确保制粉系统安全运行。

2线监测磨机入口和布袋出口干燥烟气的氧气机一氧化碳浓度，超标立即报警，并采取充氮或切断阀门等措施。

3钢球磨设氮气吹扫管道，磨机温度偏高或停开机时，使用氮气进行短时间吹扫；

4严格控制磨机出口温度不高于90℃，高于90℃时自动报警，温度达到110℃时，收粉系统自动停机。

5系统各设备均设有温度检测及报警装置。

6布袋收粉器采用防静电滤料，设备及管道均进行接地，法兰导线相连。

4.3.10制粉系统主要设备配置见下表

制粉系统主要设备配置表

序号

设备名称

用途

规格

型号

数量

单重（t）

总重（t）

1.

密封皮带输送机

为中速磨供煤

计量精度±0.5%、最大带速0.5m/s、驱动电机防爆电机、堆密度0.8T/m3、主轮直径280mm、最大输送量65T/h、从动轮直径217mm、皮带宽度800mm、重量6.5

B=800

T

1

6.5T

6.5T

2

碗式中速磨

磨煤

磨盘直径2400mm、磨辊直径1400mm；磨辊数量3个,使用寿命12000h，转速每分钟35转；电机转速980转；标准出力45t/h，基点出力58.8t/h；静态分离器；一次风量68638Nm3/h

HPS943

1

135t

135t

3

主排风机

产生系统负压

风量127000/13500m3/h、全压13000Pa、转速1450r/min、功率800kw、执行标准GB/T13274-91

YG31-2100

1

6.8T

6.8T

4

废气风机

抽引热风炉废气

风压7508-4974、风量172470-23490、风速1450、功率250kw

Y4-73-150

1

5

燃烧炉