高炉喷煤技术方案

1、1 概述上世纪60年代初，我国高炉喷煤试验获得成功后，高炉喷煤技术在我国逐渐推广应用。进入90年代，特别是经过“八五”“氧煤强化炼铁”项目攻关后，我国高炉喷煤技术发展跃上了一个新的台阶，已经赶上了世界先进水平，吨铁喷煤量和覆盖率大幅度增加。2002年全国54家重点（原重点和地方骨干）联合钢铁企业吨铁喷煤量已达到125kg/t，企业喷煤覆盖率达到85%以上。高炉喷吹煤粉及提高喷煤量已经成为现代高炉炼铁技术的发展方向，同时也是降低生产成本最直接和最有效的手段之一。当前我国炼铁生产规模正在迅速扩大,生产效率也在不断提高，对焦炭的需求量日益增加，导致冶金焦价格高，资源紧缺，高炉大量喷煤是解决这一矛盾的

2、最佳措施。贵公司现有两座高炉450立方米的高炉。年产生铁约126万吨。如两座高炉采用全焦冶炼，每年需要焦炭约70万吨。高炉生产成本较高，采用高炉喷煤技术，不但在很大程度上可以缓解焦炭的供需矛盾，减轻焦炭质量波动对高炉操作的影响，而且也会进一步降低炼铁生产成本，同时也为高炉操作增加了下部调节手段，有利于改善高炉生产的技术经济指标。鉴于上述情况，以及着眼于贵公司长期的发展战略目标，拟建设高炉喷煤工程，工程建设指标为喷煤工艺及设备能力正常xx kgt，最大达到xxx kgt喷煤比能力，喷吹煤种为无烟煤浓相输送设计。置换比按x计算，可以代替约x万吨焦炭。2喷煤设计工艺要求2.1 喷煤量根据贵公司对喷煤

3、工程的要求，和参照国内外喷煤技术的发展。2.2 设计条件喷吹用煤。2.3工艺流程设计采用方案，以节省投资和占地面积。本喷煤工程包括高炉。目前高炉喷煤系统有关的工艺参数如表1所示。表1 喷吹系统有关的基本参数序 号名 称单 位数 量1高炉热风温度2高炉热风压力（最大）3制粉量4最大吨铁喷煤量5喷吹罐倒周期2.4 喷吹站喷吹站采用并罐浓相喷吹工艺。喷吹站的操作全部自动联锁，整个系统各设备既可自动也可手动。2.5 原煤理化指标组成，%固定碳挥发份灰分s水哈氏可磨系数hgi粒度，mm烟煤无烟煤2.6 安全措施（1）喷吹罐设防爆孔及温度监控；（2）喷吹罐和煤管道采取防静电措施。（3）采取一系列电气安全联

4、锁措施。（4）整个制粉、喷吹、输送系统要考虑防爆。2.7 本喷煤工程施工范围包括原煤储运系统等设施。本工程所需其馈电电源双回路由甲方新建高压配电室供电。3.设计方案3.1 煤种煤质(1)煤种：无烟煤；(2)煤质：挥发份适中 (x%),低灰份(x%)，低硫(x%)，低水份(x), 反应性高，燃烧性好，可磨性好(hgix%)；(3)原煤粒度： x目占x-x%(4)原煤最大需要量: 年x 吨(含水x%,煤比x kg/t) 3.2 喷煤工艺设计原则(1)选用以制粉与喷吹集中布置的直接喷煤流程；(8)采用计算机集散控制系统；(9)按照喷吹烟煤进行安全设计，配备完善的安全监测及保护设施(10)设计中采用钢

5、研总院研制开发的多项喷煤技术及装置，选择经过生产检验的先进可靠的喷煤设备。3.3工艺描述3.3.1原煤供贮及配煤 (1)工艺流程抓斗自卸汽车装载机煤堆配 煤 配 煤 斗带式给料器带式给料器胶带机制粉系统原煤仓图2 配煤工艺流程图(2)主要设备；3.3.2制粉系统 (1) 主要设备 中速磨煤机：数量： 生产能力： 煤粉粒度： 原煤可磨系数： 原煤水分：布袋收粉器过滤布袋的材质要求抗静电材料。烟气炉含耐火材料数量: 1 台组成:技术参数 高炉煤气 安全检测装置用于对磨煤机入口，布袋收粉器出口，煤粉仓进行气体监测。数量：技术性能：3.3.3 喷吹系统 (1) 主要设备 煤粉仓设置1个煤粉仓可供最高煤

6、比连续喷吹5小时。 粉仓下部 喷吹罐 喷吹罐煤粉倒罐作业可由计算机自动倒罐或键盘手动遥控操作。数量：出料方式：设计压力：操作压力：设计温度：操作温度： 煤粉筛在粉仓 喷吹管路3.3.4给排水系统喷煤站用水，分设备冷却水、生活水和消防用水。由厂区可满足要求的有关管网供给。喷煤站生活污水、场地雨水通过竖向排水排入厂区排水井，各设备冷却水出水汇合排入水管。水量序号用 户 名 称用水量m3/h水压mpa水温co使用制度1中速磨润滑站2主排风机3引风机4生活用水合计水质水质技术参数：ph xxx ss（mg/l） xx生活饮用水的水质必须是符合国家生活饮用水卫生标准。消防给水系统 根据建筑设计防火规范规

7、定:. 消防用水由厂区消防水系统直接供给。给水系统 本系统用户。该部分用水均取自甲方供水管道。排水系统 为减少喷煤车间因生产排水及雨水冲刷而造成的粉煤流失，污染环境，喷煤主厂房车间内设有3.3.5 供配电系统(1) 控制室布置（2）供电变电所要求两路独立的10kv电源供电。(3) 防雷及接地防雷及接地及电气接地建设施工应按国家标准及防城港市防雷达中心要求。本区域接地网接地电阻要少1欧姆，应充分利用基础接地做接地极。电气施工应密切配合土建施工做好基础接地。(4) 高压配电系统10kv高压系统到现场设备的10kv高压电缆规格、型号由乙方设计，甲方根据现场实际长度自购高压电缆。（5）低压供电低压配电

8、系统设计、施工均由乙方负责。区域内照明由乙方负责。喷煤车间属粉尘爆炸危险场所乙类二级区域,所有电气设施均符合有关规范要求,达到防尘、防爆、户外防雨的要求。 喷煤系统低压部分装等参数待设计计算确定。低压配电电压等级低压配电方式1.动力负荷:低压配电系统的保护 1.短路保护:采用带瞬时过电流脱扣器的断路器,对配电线路和用电设备进行保护。2.过负荷保护:采用带长延时过电流脱扣器的断路器和热继电器,分别对有可能过负荷的配电线路和用电设备进行保护。电气室和控制室在喷煤主厂房内设喷煤系统的低配电室和控制室(含计算机操作站和plc控制站)。电气传动 电气传动控制方式 控制系统主要控制方式的:“自动”、“手动

9、”、“现场手动”。 自动方式:控制系统按照操作员预先设定的生产方案,自动完成所有控制监视功能。 手动方式:控制系统按照操作员在操作员上发出的操作指令,逐步完成所有控制及监视功能。 现场手动:在现场操作站上发出操作指令,通过继电器回路完成控制及监视功能。现场方式主要用于设备检修与调试。 传动方式: 高压电机采用直接启动; 大电机电流检测进入plc系统; 皮带机设拉绳、跑偏开关作为皮带机的安全保护; 其它电控设备均为电动设备。采用常系统。操作方式:凡纳入plc系统的电控设备,其操作方式有: “自动”、“手动”、“现场手动”三种。4、三电自动化控制系统4.1概述高炉喷煤自动化控制系统的设计,以先进性

10、与实用性相结合的原则,采用新技术,提高自动化系统的设备水平,增强自动化系统的功能,扩充自动化系统的应用范围。实现铁前系统生产成本、保证产品质量和提高综合效益的目的。4.2自动化控制系统的基本配置plc选择一套西门子产品带一台打印机,完成班报、日报、月报及查询打印机功能。4.3自动化系统画面类型操作员通过下述类型画面,对生产过程进行操作和监视:菜单画面报警画面4.4基础自动化电气控制功能制粉系统顺序控制磨煤机出口温度调节各气体的压力、流量监视与报警喷煤系统数据采集及处理5、自动化仪表5.1概述 本次设计范围包括: 自动化仪表设计原则上采用能体现目前检测控制水平的新技术、新设备,又考虑使控制系统的

11、构成简单实用、性能完善可靠,以充分满足工艺运行操作的各项要求,确保生产产品的质量和技术经济指标,并考虑尽量节约投资。 压力变送器和差压变送器采用用硬手操器。本工程自动化控制采用进行控制与调节。5.2检测及控制 各系统的过程检沿及控制分述如下:干燥剂系统。该系统主要设有热风炉废气温度、及压力测量。 制粉系统该系统主要设置了喷吹系统本系统设置了设有自动调节系统。6土建本设计依据相关国家规范，本着经济、适用的原则，按照工艺要求进行。设计建筑等级。6.1乙方根据甲方提供的地质、气象资料等进行全部土建工程的设计。甲方提供施工区域的坐标点,乙方负责该区域的总图设计。6.2甲方承建部分管道的支架基础。由甲方

12、自行施工。其管道、支架平台及基础设计由乙方承担。6.3甲方负责打桩及承台施工,乙方负责基础承台以上的所有土建施工6.4甲方负责施工区域内旧有建筑拆除及三通一平。6.5厂房内消防管路及消防设施配置等,乙方根据国家规定进行设计、施工。6.6排水以喷煤主厂房外1米为分界点,界外的排水管、沟由甲方负责。6.7从热风炉烟气换热器后至喷煤高温引风机进口法兰1米处的烟气管道(含保温)由乙方设计,甲方施工。7、动力界面 均由乙方负责。8、安全、环保、消防安全与环保，是现代工业文明生产必须认真解决的问题，它直接关系到人们的身心健康，必须给予充分的重视。本设计在制粉、喷吹过程中采取以下各项措施。8.1防爆、防燃防

13、爆、防燃的关键在于：隔绝空气，制止扬尘，注意温升，杜绝火源。干燥气系统采用气体，采用等措施可大大预防爆炸、燃烧。8.2全负压制粉本设计采用从而解决了烟气、煤粉的逸出，使工作环境大为改善，也减少了安全事故的发生。8.3爆破孔朝向易爆设备并在爆破孔外设安全盖板。8.4消防喷煤车间主厂房及其相关设施均设置了消防器材。消防水源统一由甲方负责提供。建议车间外道路旁应设置必要数量的消火栓，加强消防水源保证。8.5泄压气流导入布袋除尘器喷吹罐倒罐时，泄压用排气管将会喷出大量的煤粉。本设计将其导入布袋除尘器进口中，避免污染环境。8.6磨机、布袋收粉器和煤粉仓等均设有紧急充氮灭火装置。8.7在自动控制设计中包括

14、系统。8.8均设有温度监控装置。9.高炉喷煤工程主要设备(工艺)序号名称型号规格数量1配煤斗2地面称重给煤机3上料大倾角皮带4电磁除铁器 5原煤仓6密闭称重给煤机7中速磨煤机8电动葫芦9布袋收粉器10主排粉风机11烟气炉12磨机入口热烟气调节阀15磨机入口兑冷风调节阀16烟气炉放散阀17热风炉废气引风机32喷吹罐充压阀33喷吹罐补压阀34喷吹罐放阀35喷吹罐流化阀36喷吹罐出煤阀37喷吹补气阀38喷吹管道切换阀39空气储罐40氮气储罐41空气分气包42氮气分气包43补气器44分配器45煤粉过滤器46点式流化器47喷枪高炉喷煤工程主要设备(电气、仪表自动化)序号名称型号规格数量1低压柜2控制箱3

15、照明箱4变压器5压力变送器6流量计7热电阻8热电偶9超声波料位计10称重装置11软启动12plc及工控机13安全检测14电 缆1510、其它界限划分10.1本工程设计范围以设计界内范围为限。界内设施的设计施工由总承包人承担，各种能源介质的接点为承包方进口的第一阀门、界内管线由总承包人承担，界外的管线及其它设施由发包方承担。10.2界内范围的拆迁、三通一平、初勘、详勘由发包方负责，但详勘位置及要求应由总承包方提供。10.3地基处理，界外给排水工程、界外消防设施、界外照明设施不在工程总承包范围内。10.4需保留的地下障碍物（如各种管道、电缆、沟、槽等）的拆迁、改建、加固、报废地下障碍物的清除由发包方承担。10.5热负荷试生产阶段的设备备品备件和一次注油等不在总承包范围内。10.6车间