喷煤工艺

高炉喷煤培训教程炼铁项目部：王福龙2009年5月5日培训内容一、高炉喷煤概述二、原煤性能及储运三、干燥气系统四、煤粉制备五、煤粉喷吹六、喷吹煤粉对高炉冶炼过程的影响一、高炉喷煤概述现代高炉冶炼需用焦炭，它在高炉中的作用是提供冶炼过程需要的热量；还原铁矿石需要的还原剂；以及维持高炉料柱（特别是软熔带及其以下部位）透气性的骨架。高炉喷吹煤粉是从高炉风口向炉内直接喷吹磨细了的无烟煤粉或烟煤粉或这两者的混合煤粉，以替代焦炭起提供热量和还原剂的作用，从而降低焦比，降低生铁成本，它是现代高炉冶炼的一项重大技术革命。以价格低廉的煤粉部分代替价格昂贵而日趋匮乏的冶金焦碳，使高炉炼铁焦比降低，生铁成本下降；喷煤是调剂炉况热制度的有效手段；喷吹煤粉可改善高炉炉缸工作状态，使高炉稳定顺产；喷吹的煤粉在风口前气化燃烧会降低理论燃烧温度，为维持高炉冶炼所必须的t理，需要热补偿，这就为高炉使用高风温和富氧鼓风创造了条件；喷吹煤粉气化过程中放出比焦炭多的氢气，提高了煤气的还原能力和穿透扩散能力，有利于矿石还原和高炉操作指标的改善；喷吹煤粉替代部分冶金焦碳既缓和了煤炭的需求，也减少了炼焦设施，可节约基建投资，尤其是部分运转时间以达到30年以上需要大修的焦炉，由于煤粉替代焦炭而减少焦炭需求量，需大修的焦炉可停产废弃；喷吹煤粉替代焦炭，减少焦炉座数和生产的焦炭数量，可降低炼焦生产对环境的污染。高炉喷吹煤粉的重要意义喷煤工艺系统组成干燥气制备系统原煤储运系统煤粉制备系统煤粉输送系统煤粉喷吹系统高炉供气动力系统如果是直接喷吹工艺，则无煤粉输送部分。喷煤工艺流程图二、原煤性能及储运煤的分类：按其煤化程度可分为；泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤四类按其粘结性将可分为粘结性煤（炼焦煤）和不粘结性煤（非炼焦煤）高炉喷吹煤粉是用来代替焦炭的，所以它用的煤属于非粘结性煤，也就是非炼焦煤。喷吹用煤在煤的分类中属于无烟煤、烟煤中的贫煤、不粘煤、长焰煤以及褐煤。原煤的工业分析（也叫实用分析）包括：煤中的水分，灰分，挥发分测定及固定碳的计算，此外还单独列出硫分和发热值测定结果。煤的挥发分煤在限定条件下隔绝空气加热后，挥发性有机物质的产率称之挥发分名称挥发分（V）％无烟煤＜10烟煤贫煤10～20不粘煤20～37长焰煤＞37褐煤＞40随着挥发分的增加，煤粉的爆炸性也增加原煤的工业分析煤的着火温度：在有氧化剂（空气）和煤共存的条件下，把煤加热到开始燃烧的温度叫煤的燃点，也叫煤的着火温度。我国几种煤的着火点范围煤的工艺性能煤种褐煤长焰煤不粘煤贫煤无烟煤着火点℃267～300275～330320～350360～390365～420煤粉具有流动性新磨碎的煤粉能够吸附气体，在煤粒表面形成气膜，它使煤粉颗粒之间的摩擦阻力变得较小，另外煤粒均为带电体，都是同性电荷，同性电荷具有相斥作用，所以煤粒具有较好的流动性。高炉喷吹的煤配成混合煤的好处磨煤机台时产量趋近理想的经济产量；提高煤粉在风口前的燃烧率，扩大喷吹量；达到较高的置换比，和高炉生产技术经济指标；煤的价格经济合理；综合利用各种煤资源，供煤、运输合理而有保证。三、干燥气系统干燥气在制粉过程中的作用原煤含水分较高，通常在6%以上，在制成煤粉过程中必须降至2%以下，干燥气就是给制粉系统提供热量，用来干燥煤粉的介质，是制粉系统的干燥剂。干燥气在制粉系统具有一定的运动速度，可以携带煤粉进行运转和分离。干燥气能降低煤粉制备系统的含氧浓度，是制粉系统的惰化剂。CO2O2N2H2O热风炉烟气22—250.5—1.068—725—8150—30090—95燃烧炉烟气22—251.0—2.068—725—8900—10005—10项目化学成分（%）温度℃在干燥气中所占比例混合干燥气是由90%—95%的热风炉烟气和5%—10%的燃烧炉烟气组成。无论是热风炉的烟气，还是燃烧炉的烟气，都是燃烧高炉煤气的产物，所以它们的成分基本形同，只是热风炉烟气含水蒸气偏高、温度较底；燃烧炉烟气含氧偏高、温度高。混合干燥气的组成及其各自的特性干燥气系统主要设备参数设备名称参数名称参数烟气炉最大燃烧量：8000m3/h烟气额定流量79500m3/h废气引风机全压2850Pa风量127000m3/h风机耐温350℃转速960r/min电机电压380V电机功率200KW助燃风机全压5381Pa风量6500m3/h电机电压380V电机功率15KW投产前燃烧炉如何烘炉（1）烘炉前的准备：准备工作包括干燥气系统必须全部建成或各项检修工作全部完毕。烧嘴、烧嘴上煤气阀、空气阀、干燥气放散阀、隔断阀要完整无缺、灵活好用。烟气引风机、助燃风机试车合格。计器仪表试运转正常。高炉煤气管道、焦炉煤气管道严密性试漏合格，煤气引到燃烧炉前。（2）烘炉方法：方法是以炉膛温度为升温的依据，烘烤分两个阶段进行：第一阶段用煤气火管烘烤，由点火孔插入炉内，烘到200℃并恒温8—16h。第二阶段用燃烧炉烧嘴进行烘烤，升温至600℃，恒温8—16h，继续升温到1000℃，方告烘炉完毕。烟气升温炉系统技术操作规程烟气升温炉点火前的准备工作1.检查各炉门是否关闭、防爆门是否严密、各仪表是否完好能用。2.助燃风机、废气风机轴承油质、油量是否在规定值，冷却循环水是否畅通。3.助燃风机、废气风机出入口阀应灵活并关闭，放散阀应在开的位置。4.高炉、焦炉煤气各切断阀应在关的位置。烟气升温炉系统技术操作规程烘炉操作1.全开烟道放散阀。2.开氮气进行煤气管道及炉膛吹扫。3.按煤气操作规程引煤气，准备适量的棉丝，废柴油等烘炉必备燃料。4.关闭炉膛氮气，启动助燃风机。5.保证炉膛内明火，使炉膛温度升至100℃。6.微开保温煤气支管球阀，调节烟道放散阀，开助燃风调节阀进行点火操作。7.确认点火成功后，微开煤气管道手动阀，开切断阀调节煤气调节阀、调整火焰至稳燃。8.按照烘炉曲线升温，炉膛温度波动每小时不超过50℃。9.烘炉过程中煤气压力必须大于2Kpa，并严禁灭火，必要时闷炉处理。10.烘炉过程中要密切监视，升温速度勤调节，以达到升温曲线要求，随时检查炉墙等部位，无开裂及不正常的现象，发现问题及时记录，汇报处理。0200400600800100012000123456789101112131415燃烧炉烘炉曲线烟气升温炉系统技术操作规程烟气升温炉系统技术操作规程送温操作1.送热风炉废气：关烟道放散阀，关废气入口阀，启动废气引风机，开磨机入口阀，渐开废气入口阀。2.送热烟气：适当开助燃空气调节阀，煤气调节阀，使炉膛温度升至750℃-900℃，调热风炉废气量控制磨机入口温度及炉膛压力≤0.5Kpa.3.根据制粉需要，调节助燃空气调节阀，煤气调节阀，废气入口阀，磨机入口阀，确保磨机入口温度要求，升温炉炉膛压力稳定在-0.1Kpa～-0.2Kpa。4.检查煤气压力，O2含量，流量及风机等情况。烟气升温炉系统技术操作规程送温转保温操作1.停热烟气：关煤气调节阀，关煤气切断阀，关助燃空气调节阀。2.停热风炉废气：关闭废气入口阀，停废气引风机，渐关磨机入口阀，适当开烟道放散阀。3.保温：停温后调节助燃空气支管阀及煤气支管阀保温，保证炉膛温度700℃—900℃，升温炉炉膛负压≦0.2Kpa，必要时开助燃空气调节阀煤气切断阀，煤气调节进行保温。烟气升温炉系统技术操作规程停炉操作1.关热风炉废气阀，关废气引风机2.关煤气调节阀，关煤所切断阀，停助燃风机，停止燃烧。3.停炉后用烟道放散阀控制，使炉膛温度下降速度100℃/h。4.非正常作业：在遇到下列情况任何一项时应立即停止送温5.煤气压力低于3Kpa，应停止送温。6.煤气压力低于2Kpa，应停温闷炉。7.制粉系统磨煤机突然停机。8.制粉系统出现爆炸等危及安全生产时。9.煤气有泄漏，危及安全生产时。10.助燃风机停，应立即关煤气调节阀及煤气切断阀，关保温煤气切断阀，煤气支管阀，适当开烟道放散阀。11.高温引风机停，应立即停止送热烟气。烟气炉技术参数标准1.送出干燥气体温度：无烟煤：300～350℃；烟煤：300～320℃；2.送出干燥气含氧量：≤8%；3.炉膛压力稳定在-0.1Kpa～-0.2Kpa；4.炉膛温度在700℃—1100℃，不允许超过1200℃；5.废烟气风机轴承温度＜60℃。烟气升温炉系统技术操作规程四、煤粉制备煤粉制备的主要任务是将原煤安全地加工成符合喷吹要求的煤粉，主要是粒度要达到-200目的占70%以上，水分含量低于2.0%，并将制备好的煤粉输送到煤粉仓。热风炉烟道管热风炉废气焦炉煤气高炉煤气热烟气烟气炉中速磨机原煤仓布袋除尘器主排粉风机助燃空气煤粉仓喷吹罐排空助燃风机引风机给煤机消音器星形缷灰阀煤粉振动筛制粉工艺流程图制粉系统主要设备参数设备名称参数名称参数中速磨机产量50t/h磨碗转速33r/min电机功率560KW电压10KV给煤机给煤能力8～70t/h中心距2250mm计量精度±0.5%布袋除尘器过滤面积3000m2最大处理风量136000m3/h布袋长度6m耐压±16KPa工作温度≤120℃主排粉风机全压12838Pa流量148000m3/h转速1450r/min电机电压10KV电机功率900KW磨机结构：包括位于中上方的给煤管、磨辊和磨碗（磨盘），加压弹簧装置、粗粉分离器、传动装置（电机、星型齿轮箱）和热烟气入口等。工作原理：原煤从中心给煤管喂入，落到磨碗（或磨盘）上，磨碗（或磨盘）由电动机通过星型齿轮带动旋转，落到旋转碗或（盘）上的煤，在离心力的作用下，甩向碗（或盘）周边，平盘式的煤则移动进入磨槽内，三个独立的弹簧加载磨棍，按120°角相隔分布，正好位于磨碗（或磨槽）之上。两者之间保持一定的间隔，无直接的金属接触，当原煤通过磨辊与磨碗之间时，被研磨成粉，已磨好的煤粉继续向外移动，最后沿磨周溢出。热烟气从磨煤机风口进入机体并围绕磨碗周缘由下而上，煤粉被热烟气干燥并携带上升，较重的粗颗粒在分离器内分离出来又返回磨碗重磨，较轻的细小煤粉通过分离器上部的折向门装置在锥体内产生旋流，折向门的角度决定旋流速度和煤粉颗粒的最终成品细度，细度不合格的煤粉沿锥体内壁从旋流中分离出来返回磨碗重新研磨，而细度合格的煤粉被被热烟气带出磨煤机。中速磨煤机的结构及工作原理原煤的可磨系数，原煤水分，原煤粒度，煤粉细度，煤粉水分，磨煤机设备磨损程度，系统风量，磨煤机入口干燥介质温度，原煤杂物。影响磨煤机台时产量的因素如何控制中速磨煤机的产量？中速磨的产量不仅与煤种、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。必须保持干燥介质量与给煤量的稳定即保持磨煤出力与干燥出力的平衡稳定。给煤机应具备的性能能满足制粉煤量要求并调节给煤量灵活准确；密封性能好，漏风率低，对生产高挥发分易燃易爆煤种尤为重要；设备坚固耐用，寿命长，易维护。制粉系统的管路及布袋收粉器为什么要保温？制粉系统流动的气体因煤粉中水分蒸发使得含有较高的相对湿度，雨季时还能更高，为了防止运行气体不会低于漏点温度，避免系统内壁结露，因此对系统管道及系统各容器要进行保温。制粉系统技术操作规程启动磨煤机前的准备和检查1.检查系统各部位无自燃。2.检查各种电设备完整，人孔，手孔严密不漏。3.检查冷却水，润滑系统已运行到位。4.检查试验系统各阀门开关灵活到位。5.确定原煤仓存煤量高于下料位。6.热烟气供应系统完整到位。制粉系统技术操作规程制粉系统启机操作1.启动布袋收粉器，启动密封风机，润滑站；2.关闭主排粉风机入口阀，启动主排粉风机，逐渐开风机入口阀，逐渐开中速入口冷风阀；3.启动煤粉振动筛，启动星形缷灰阀；4.引热风炉废气，逐渐开磨煤机入口阀；5.调整系统各阀门，调整各部压力温度，逐渐关冷风阀，中速磨出口温度达到80-90℃时启动磨机；6.启动给煤机，调整给煤量；7.关闭冷风阀，调节烟气量，调整各点参数，使系统转入正常运转状态。制粉系统技术操作规程制粉系统停机操作1.升温炉停温；2.停给煤机；3.将磨机中部份煤粉抽净，停磨煤机、开冷风阀；4.适当调整系统流量和压力，布袋反吹10分钟后，停送热