高 炉 喷 煤.docx
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高炉喷煤
高炉喷煤知识
一、喷煤理论知识
(一)高炉喷煤的意义
(1)减少炼焦过程对环境的污染。
高炉喷煤代替焦炭,就减少了高炉炼铁对焦炭的需求。
减少焦炭的需求,就可以使焦炉少生产焦炭。
焦炉少生产焦炭或少建焦炉,就可以减少对环境的污染。
(2)缓解我国主焦煤的短缺,优化炼铁系统用能结构。
炼焦配煤一般需要配50%以上的主焦煤,以满足高炉炼铁对焦炭质量方面的要求。
喷吹煤粉的煤种广泛,可以不使用主焦煤。
这就缓解了我国主焦煤的短缺,同时也降低了炼铁系统的购煤成本。
(3)高炉喷煤可以实现结构节能。
2006年我国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.41kgce/t,喷煤的制粉和喷吹所需的能耗在20~35kgce/t。
高炉每喷吹1t煤粉,就可以产生炼铁系统用能结构节约lOOkgce/t的效果。
(4)高炉喷煤可降低炼铁系统的投资。
据统计,国外建设喷煤车间的投资是焦化厂单位投资的25%~30%,转换为冶金焦的单位投资是30%~40%;中国喷煤车间的单位投资是焦化厂建设单位投资的12%~16%,为冶金焦部分投资的15%~20%。
所以,在新建和扩容高炉时,喷煤车间必须同步实施,这样会有较大的经济效益。
(5)煤粉代替焦炭会有巨大的经济效益。
目前,焦炭和煤粉的每吨价差在400~500元。
一个年产400万t的炼铁企业,如果喷煤比在130kg/t,就可以年喷吹52万t煤粉,代替的等量的焦炭,可以产生年降低208~260万元的炼铁成本。
(6)提高企业劳动生产率,降低生产运行费。
喷煤车间的员工人数和生产运行费用要比焦化厂少,这样就可以产生因高炉喷煤而提高钢铁企业劳动生产率、障低生产运行费用的效果。
(二)高炉可以喷吹的燃料分为三大类
液体燃料,如重油、焦油等
固体燃料,如无烟煤、烟煤、褐煤等
气体燃料,如天然气、焦炉煤气等
(三)煤粉的流动性
(四)对原煤质量的要求
(五)对煤粉质量的要求
(六)原煤场的作用
(七)干燥气的作用
(八)高炉喷吹工艺设施的布置情况分为:
1.直接喷吹
2.间接喷吹
(九)喷煤喷吹罐的布置方式分为:
1.串罐式
2.并罐式
(十)煤粉燃烧过程
煤粉燃烧过程分为三个阶段:
加热
挥发分挥发
燃烧
(十一)什么叫浓相喷吹基本方法及特点
1)喷吹煤粉浓度大于40kg/M3,才能认可为浓相。
2)基本方法:
输入流化罐的煤粉,经流化板流态化,在流化区域与上出料管道之间的压差的作用下,排出流化罐外,由总管补气器补充气体改变煤粉输送状态,调节适宜的煤粉喷吹量,由分配器分配煤粉喷入高炉风口。
3)特点:
1、优点是喷吹浓度高,消耗输送介质量少,煤粉在管道内流速低,对节省能源,减少管道磨损,提高煤粉喷吹量都有良好作用;
2、缺点是设备比较复杂,价格较高,对煤粉掺有杂物要求严格,需用输送介质的压力比较高。
(十二)系统应该注意的事项
1)温度的规定:
系统正常工况时各测温点的温度规定:
磨煤机入口干燥气温度:
正常工作范围一般为160~280,上限285,上上限300.磨煤机出口温度和布袋收粉器集灰斗温度90度以内。
2)系统氧气浓度规定
1.磨煤机入口正常工作范围2~6%,上限8%,上上限10%
2.磨煤机出口正常工作范围4~6%,上限10%,上上限12%,达到14%及以上系统自动停机并充入氮气。
3.布袋收粉器出口,正常工作范围小于8%,上限10%,上上限值为12%,达到12.5%及以上系统自动停机并充入氮气。
3)磨煤机入口不堆积,布袋收粉斗不积粉。
二、喷煤工艺流程
从厂外购入的原煤经被转运至原煤场,原煤用桥式抓斗起重机装入受煤斗,后经配料仓下的圆盘给料机和1、2、3号皮带机及振动筛运至原煤仓。
原煤仓下的密封皮带给料机均匀的喂进磨煤机。
干燥剂由烟气炉废气和热风炉废气混合而成,干燥剂经过制粉系统中的排粉风机形成的负压吸入磨煤机。
原煤在磨煤机中粉碎和干燥,粒度较大的颗粒经磨煤机内的粗粉分离后重新磨制。
合格的煤粉沿管道进入布袋收粉器收集,收集的煤粉进入煤粉仓。
煤粉仓下的并列式高压喷吹罐将煤粉向高炉输送。
每座高炉上设一个分配器,由管道输送过来的煤粉经分配器支管通过插入高炉风口直吹管的喷枪喷入风口。
工艺流程:
三、设备介绍
(一)、HRM2200M中速磨系统设计参数表
设备
序号
参数名称
参数
设备
序号
参数名称
参数
磨机
1
产量
40~50t/h
主电机
9
额定电流
61.5A
2
入磨风温
300℃
10
温度
<80℃
3
出磨风温
75~90℃
分离器
11
电机转速
130~740r/min
4
出磨风量
120000m3/h
12
转子转速
30~180r/min
5
磨机压降
3.5~8.0KPa
稀油站
13
工作油压
0.1~0.4MPa
14
工作油温
35~45℃
减速机
6
轴瓦温度
<55℃
15
过滤器压差
<0.05MPa
7
高速轴温度
<80℃
液压站
16
工作压力
3~10MPa
8
润滑油温
25~45℃
给料机
17
输送量
0.05~150t/h
(二)HRM磨煤机工作原理
HRM磨煤机工作原理
HRM型磨煤机是一种中速立式磨机,磨机主电机经联轴器与减速箱连接,减速机带动磨盘旋转,原煤落入磨盘中心,在离心力的作用下,原煤随磨盘转动被甩向磨盘边缘,在经过研磨区被磨机研磨成煤粉,从风环进入的热风将煤粉干燥并输送到分离器,在分离器转子和叶片的作用下,不合格的大颗粒煤落回被重新研磨,直到达到合适的粒度,而难以粉碎的煤矸石等坚硬的颗粒被刮板刮进废渣口排除机外,合格的煤粉则被吸入到收粉器集中收集。
四、喷煤系统运行
(一)磨机运行中的操作与监视
1)每小时作一次记录,对比设计参数,采取措施调整磨机运行参数。
2)监视密封给料机,防止堵料,断料。
3)调整物料平衡,严密监视风量与风温。
4)观察磨机是否有不正常的噪音和振动。
5)监视磨机入口O2含量<6%。
6)油箱温度低于25℃,启动电加热器;高于45℃,开冷却水。
(二)燃烧炉正常工作状态的标志
(三)制粉系统正常运行的标志
1.磨煤机出、入口温度在规定范围内,共波动不超过5℃;
2.磨煤机轴承(轴瓦)温度不超过规定值;
3.磨煤机电机电流在对应值范围内,其波动不超过10A;
4.主抽风机电机电流在相应值范围内,其波动不超10A;
5.磨煤机出、入口及各种测点压力在调节控制范围内量小波动;
6.磨烟煤时,各部分O2≤12%;
7.煤粉分析水分、粒度合格;
8.系统尾气气体含煤尘波度达标。
(四)煤粉喷吹正常工作状态的标志
1.喷吹压力高于高炉热风压力50—150KPa;
2.罐内煤粉温度小于70℃;
3.喷吹系统CO含量小于500PPM;
4.煤粉喷吹均匀、无脉动现象;
5.喷吹全系统无漏煤、五漏风现象;
6.煤粉喷出在高炉风口中心,不磨风口;
7.电气及仪控信号反应正常;
8.各安全自动连锁装置良好、可靠;
9.喷吹系统各计量器、仪表信号指示正确。
(五)混合器
1.喷射混合器
2.流化罐混合器
(六)喷煤量怎样调节
1.调节喷吹罐的压力,压力越高则喷煤量越大;罐压不变,罐内煤粉越少,则喷煤量越大。
2.调节喷吹风量,风量越大,煤粉浓度越低,喷煤量越少。
3.调节混合器喷嘴到一个适合的位置。
4.调节高炉风口的喷枪支数。
五、喷煤系统故障处理
(一)、磨机运行可能出现的问题及解决办法
出现问题
原因
解决办法
立式磨
料层不稳定
检查喂料量是否稳定;挡料环高度不合适,适当增减挡料环高度
振动
风量不足
检查入磨风管有无堵塞;增加主风机风量
磨盘有异物
清除异物并检查出铁器有无故障
磨机压
检测系统故障
检查检测和显示仪表
差上升
喂料量偏大
减少磨机喂料量;如果主电机额定功率允许,适当增加高压油站工作压力。
出磨风
物料水份大
增加入磨风温;减少循环风量;减少磨机喂料量
温下降
磨机漏风
检查磨机有无漏风现象
产品细
分离器转速设定不当
提高转速
度不足
入磨风量过大
减少主风机负荷调低风量
(二)、生产过程中的常见故障
1、混合器处软连接脱落或爆裂
(1)关下煤阀,停止给煤;
(2)关电动吹扫阀、关喷吹快速切断阀;
(3)倒入另一罐进行喷吹;
(4)清理场地,更换软连接。
2、防爆膜爆破
(1)非煤粉爆炸引起的集煤仓和储煤罐防爆膜爆破,喷煤罐可继续喷煤,通知设备检修人员更换防爆膜。
(2)由于煤粉爆炸引起的集煤罐和储煤罐防爆膜爆破,则将喷吹风改为N2,将喷吹管煤粉处理干净后停止喷煤。
(3)喷煤罐防爆膜爆破,则立即停止喷煤,检查分析爆破原因,通知高炉。
如非煤粉爆炸引起,则待爆破膜更换完毕后,恢复正常喷煤。
若由煤粉爆炸引起,则首先处理火源,待防爆膜换完后。
全部转用N2喷吹。
3、罐内煤粉温度超过70℃
煤粉罐内煤粉温度超过70℃,则全部改为N2喷煤。
待喷吹罐内煤粉全部喷净后,进行清罐检查和扑灭火源。
(排除显示故障)
4、压缩空气突然停风
冲压、补压、流化和喷吹全部转为N2喷煤。
如无供N2设施,则停止喷煤,并通知高炉。
5、N2压力突然降低转为全用压缩空气喷煤。
各煤粉罐内煤粉喷净后,N2压力仍然不能恢复,则停止喷吹烟煤,如条件允许可改为无烟煤喷吹。
6、喷吹罐过满,钟阀关不上
关放散阀,开喷吹罐上充压阀2~5s,保证不起仓压,如此反复多次,直至钟阀关上为止。
7、混合器堵塞
现象:
(1)风口煤流消失。
(2)喷吹管道压力下降至热风压力水平。
处理方法:
停止喷煤,卸下混合器,清除其内部杂物。
8、喷煤管路堵塞
原因:
1.输送气体压力低;2.喷吹罐压力高;3.煤粉中杂物多或有大块异物;4.煤粉过潮;5.混合器喷嘴工作不当。
现象:
1.风口煤流消失;
2.前端堵塞,喷吹压力接近输送介质压力;
3.后端堵塞喷吹风压力接近高炉热风压力。
处理:
在总管1/2处向高炉方向清理,在此过程中,相对应喷吹罐出煤球阀关闭,喷枪煤阀打开,清理时间为1分钟,上述清理过程中,如果分配器前压力没有升高,则必须向煤粉仓方向清洗,喷吹阀关闭,返煤阀打开,炉前喷枪阀门关闭和排污阀打开,分配器后的后吹阀门及后吹进煤粉的阀门均打开。
9、喷吹系统各仓内超过80℃
处理办法:
(1)清罐处理,尽快把仓内煤粉全部喷吹
出去,待温度下降到正常后再复喷。
(2)改用氮气喷吹,把喷吹风源及充压从
压缩空气改为全用氮气喷吹。
10、助燃风机突然停风
(1)燃烧炉立即停止燃烧,关严所有烧嘴的煤气阀与空气阀;
(2)迅速通知磨煤机操作台。
11、磨煤机突然停机
(1)减少燃烧炉燃烧煤气量;
(2)打开干燥气放散阀,放散干燥气;
(3)开废气放散阀,放掉热风炉烟气;
(4)联系磨煤机,短时间内磨煤机不能运转:
首先,要关上干燥气隔断阀,关上混合室前烟气调节阀,然后停热风炉烟气引风机,再进一步减少燃烧炉煤气量,实行燃烧炉保温燃烧。
12、烟气引风机突然停机
(1)如果是磨烟煤应立即通知磨煤机停机:
①燃烧炉烟气量处于保温状态;②打开干燥气放散阀,关上干燥气出口割断阀;③打开烟气放散阀,关上烟气入口调节阀。
(2)如果是磨无烟煤应迅速转换成用燃烧干燥器磨煤流程:
①打开烟气放散阀;②关严烟气引风机出口阀;③燃烧炉强化燃烧,如燃烧炉能力小,应相应减少磨煤机的出力。
13、燃烧炉突然灭火
首先关严各烧嘴的煤气与空气阀,停止烧炉,其次通知制粉工,吹扫10min后,再重新点火。
14、磨煤机出口温度怎样规定?
调节方法有哪些?
(1)磨烟煤出口温度应控制在75℃—82℃,磨无烟煤应控制在75℃—90℃。
(2)调节方法:
(2.1)风量:
各种干燥介质的温度从高到低顺序为---干燥炉>热风炉烟道废气>循环风>环境冷风。
(2.2)煤量:
当增加磨机的给煤量时其出口温度下降,减少给煤量,出口温度上升。
(3)因此要提高磨机出口温度则相应增加温度较高的气体量,反之降低出口温度则增加温度较低的气体量。
15、磨煤机入口负压怎样规定?
怎样控制?
(1)入口负压规定在3.5-8.0KPa范围内。
(2)调节方法:
调节排烟风机入口干燥介质,当进入干燥介质量减少时,其负压则上升;反之干燥介质量增加时,其负压下降。
16、如何控制中速磨煤机的产量?
(1)中速磨煤机的产量不仅与煤种、磨煤机转速有关,而且与通入干燥介质量,弹簧压力以及转盘上的煤层厚度有关。
(2)中速磨必须严格控制原煤质量,煤块要适中,粒径在10—30mm范围,煤质不能太硬,尤其要杜绝铁线等杂物进入磨内损坏磨煤机。
17、连锁停机
1)稀油站压力低于0.12Mpa报警;低于0.1Mpa停主电机;高于0.3Mpa停主电机
2)减速机轴瓦温度高于55℃报警,65℃停主电机;
减速机高速轴温度高于80℃报警,120℃停主电机;
3)主电机温度高于80℃报警,120℃停主电机。
18、磨煤机非正常状态停车有哪些原因
1)磨煤机轴瓦温度急剧超过规定;
2)磨煤机主体损坏严重,不能坚持生产;
3)润滑系统突然中断或大跑油;
4)系统漏、跑煤严重;
5)系统发生着火,爆炸事故;
6)电气故障,短路使联锁发生动作;
7)主要设备电机电流超过规定;
8)系统操作失误;
9)危及安全,发生人身事故。
19、磨煤机非正常停机后如何处理
1.停车后2h内恢复生产,无火源的情况下,可按正常状态处理。
2.停车超过2h,必须检查系统各部有无发生“自燃”,火源并要扑灭。
3.系统启动前,首先通入氮气,待运行正常后才停止通氮气。
4.系统空气抽扫干净后才能启动磨煤机。
20、磨煤机断煤的危害、原因及怎样处理
1)危害:
使系统温度上升很快,易烧坏布袋;使系统煤粉浓度易达到爆炸浓度;使机械碰撞出现火花,容易造成系统爆炸;机械、钢球、衬板,碾辊,碾盘直接接触,造成严重磨损,使其设备寿命降低。
2)断煤原因:
给煤机堵塞或发生故障;给煤机马达跳闸;原煤仓空仓;原煤仓悬料。
3)处理方法:
首先控制系统稳定状态,找出断煤原因并处理,如果断煤在3min内仍无法供煤,则磨煤机要按正常情况停车,对中速磨煤机内无煤是要马上停车。
21、磨煤机(轻微)堵塞有何特征?
怎样处理?
1)特征:
①磨煤机入口压力为零;②磨煤机出口负压很高(指绝对值);③磨煤机出、入口压差很高;④磨煤机入口冒煤;⑤磨煤机电机电流先大后小;⑥主抽电机电流下降较大。
2)处理方法:
首先停给煤机,抽扫不通时则要停磨煤机,待磨煤机入口出现压力时再启动磨煤机,如此反复进行多次,知道抽通为止,待各部压力都恢复正常时才能启动给煤机。
六、喷煤安全
(一)高炉喷煤制粉、喷吹系统使用烟煤的安全措施
1.严格控制系统氧含量及一氧化碳;
2.避免煤粉在长时间堆积;
3.用烟煤和无烟煤混合喷吹技术,降低煤粉中挥发份;
4.控制磨煤使用温度,控制煤粉温度;
5.设备和管道采用防静电措施;
6.设置消防水管路系统,各楼层应有消防器材和火灾报警系统
(二)炼铁厂安全管理规定:
进入煤气区域检修或作业时必须携带便携式煤气检测仪,必须有人监护,当煤气含量大于200PPm时现场作业人员必须佩带好空气呼吸器。
(三)检修喷吹罐流化板注意事项
检修喷吹罐流化板注意事项
检修喷吹罐流化板,必须先将喷吹罐内煤粉喷干净,卸压至大气压力,关闭所有阀门,将罐内氮气置换成空气,当含氧气量达20%时,才能进罐检修。
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