1、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 405m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
2、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 2.101。表 1 原煤的理化指标表工业分析 ( % )成分Vdaf Aad Mt St.ad粒度mm哈氏可磨系数HGI设计要求 25 12 14 0.8 50 502） 煤粉条件煤粉
3、质量要求见表 2.102。表 2 煤粉质量要求表项 目 数 值 备注煤粉粒度：200 目 7080%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 2.103。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 17802 风口数 个 223 高炉热风压力（最大） MPa 0.354 喷吹站到最远风
4、口距离 m 1505 高炉喷吹量 t/h 26.7 最大 33.46 吨铁理论喷煤量 kg/t 160 设备能力 2007 系统现状能力 kg/t 110120 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 40503、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
5、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 1
6、40180（不经余热回收时310） ，废气管道直径为 1420mm，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
7、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1
8、00m 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
9、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
10、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、30m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
11、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 22 电磁除铁器去除原煤中铁质杂物RCY 1 0.95 0.953 皮带运输机为原煤仓上煤100/h B=650 1 10 104.3 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 60m，可装原煤 42t,能保证磨机 1.5
12、 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
13、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
14、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6.5B=800T16.5T 6.5T2 碗式中速磨磨煤 磨盘直径 2400mm、磨辊直径 1400mm；磨辊数量
15、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58.8 t/h；静态分离器；一次风量 68638Nm3/hHPS943 1 135t 135t3 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/T13274-91YG31-2100 1 6.8T 6.8T4 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 15 燃烧炉生产高温烟气干燥气量：最大120000m3/h
16、;温度：250-350；干燥炉废气总量：最大 108711m3/h(标准)；温度：130-140；煤气消耗最大 15730m3/h;烧嘴接口压力HT-GZL/W112500pa;助燃空气量：最大10085m3/h; 烧嘴接口压力2500pa。6 原煤仓储煤 V=60m3 非标 17气脉动反吹布袋收粉器收粉除尘1、处理风量：127000m/h 2、工作温度：70-90 3、瞬间耐温：120 4、滤袋尺寸3450mm*2954mm 5、滤袋数量：160 条 6、滤袋材质：抗静电涤纶针刺毡滤料 7、滤袋使用寿命：2 年 8、经过滤面积 3200 9、过滤风速：0.67m/min 10、入口含尘浓度：
17、 400-600g/Nm 11、出口含尘浓度： 30mg/Nm 12、煤粉收集器主体使用寿命15 年MFD-IB-16 型气脉动反吹布袋收粉器18 磨煤机润滑油站润滑冷却公称流量：10500l/h;公称压力：0.15-0.35MPaOWTS09;油泵型号黄山螺杆泵 14.4 喷吹系统4.4.1 喷吹指标：两座 380m高炉，按年产生铁 100 万吨得。在热风富氧 2-3的条件下，设计喷煤比为 180 kg/t 铁，4.4.2 喷吹煤种：中阳周边地区煤炭资源丰富，可以保证原煤，本设计按全烟煤喷吹设计，为降低制粉和喷吹成本，取得喷煤置换比，拟选择低挥发份烟煤与高挥发份烟煤作为中钢喷煤。前期喷吹清除
18、低挥发份烟煤，顺行后逐步经混喷向中等过度。喷吹煤种以清除一带贫煤为主，配一定比例的陕西4.4.3 喷吹工艺：喷吹系统采用双罐并列喷吹总管加炉前分配，喷吹间设两个喷吹系列，共六个喷吹罐。4.4.4 喷吹系统的工艺特点4.4.4.1、煤粉仓的下锥体均安装点式流化器，流化气采用氮气，保证，除能够避免棚料和积粉现象，也能使容器内部堕化，避免煤粉氧化着火。4.4.4.2、喷吹罐采用下出料方式，通过控制罐压和改变补气流量实现喷吹量的调节。其设计、装备及工艺在国内属于先进水平。4.4.4.3、喷吹罐设人孔无防爆孔。由于采用氮气充压与流化，并且严格控制罐内温度，罐内煤粉不存在自燃着火甚至爆炸的条件。4.4.4
19、.4、喷吹罐设充压与放散阀，以实现自动稳压，保证罐压衡定在设定值偏差（0.02MPa） ，从而使喷吹速度稳定。4.4.4.5、为保证喷吹计量准确，完全消除盲板力对电子称的影响，在进料口软连接处设旁通放散管道。4.4.4.6、喷吹系统各阀门采用煤粉专用阀门，耐磨损、使用寿命长。4.4.4.7、喷吹罐采用电子称计量4.4.4.8、炉前安装煤粉分配器，其分配精度为5，可以保证各风口均匀喷吹4.4.4.9、喷吹系统各气动阀门由计算机自动控制。4.4.4.10、设 70m氮气储罐和压缩空气储罐各一台，以稳定气源压力。4.4.5 喷吹系统序号设备名称用途规格 型号 数量单重总重1钟阀下煤DN400、0.8
20、5MPa、250 XMD-400 12 0.48 5.762 煤粉仓储煤粉V=60m3 非标 1 30303 储气罐储气、稳压100m3;80m3 非标4 煤 喷 直径：2000mm 非标 5.3 31.8粉喷吹罐煤 65空压机喷煤Q=34Nm3/min;P=1.2MPa24.4.6 安全措施（1）常压容器煤粉仓设防爆孔（2）煤粉仓和喷吹罐的锥体外角按60设计，以避免产生积粉（3）主要电气设备采用防爆电器，系统所有设备、管道均可靠接地，以消除静电。（4）煤粉仓和喷吹罐设多个温度测点，实时监测煤粉温度变化。如果温度大于80，报警并紧急充氮保护。4.5 主要辅助设施4.5.1 配电室：新建配电室，为喷煤系统（包括空压站）提供二路 6KV 和 380V电源。总容量为 1080KVA.4.5.2 高炉煤气管道：喷煤站附近就近接取高炉煤气管道为 DN800，供燃烧炉使用。4.5.3 氮气管道：向喷煤站铺设一条专用氮气管道，管道为 DN150，接入氮气储罐。4.5.4 压缩空气：设两台 34m/min 螺杆空压机，一用一备，为高炉提供喷吹气源。炼铁一厂喷煤2015 年 3 月 25 日
