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聯(lián)峰鋼鐵公司是錦工風(fēng)機(jī)老客戶(hù),該公司噴煤系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)窖燒嘴設(shè)計(jì)為煤粉和轉(zhuǎn)爐煤氣五通道煤、氣混燒燃燒器,煤粉用量4?5t/h,轉(zhuǎn)爐煤氣用量25000—27000m3/h。因回轉(zhuǎn)窖煤粉使用量少,且高爐噴煤車(chē)間制粉能力富裕,決定不再新建設(shè)制粉系統(tǒng),由高爐噴煤車(chē)間將煤粉輸送至噴吹站煤粉倉(cāng)內(nèi);煤粉倉(cāng)內(nèi)煤粉經(jīng)粉體喂料機(jī)、轉(zhuǎn)子秤、螺旋泵供給,由羅茨鼓風(fēng)機(jī)送入燃燒器內(nèi)。噴吹站主要由收粉器、煤粉倉(cāng)、倉(cāng)頂布袋、粉體喂料機(jī)、轉(zhuǎn)子秤、螺旋輸送機(jī)和羅茨鼓風(fēng)機(jī)等設(shè)備組成,煤粉倉(cāng)設(shè)計(jì)時(shí)預(yù)留600t/d石灰窖噴煤系統(tǒng)接口,3#1080m3高爐噴煤車(chē)間磨機(jī)為EM110立式球磨機(jī),產(chǎn)量約為60t/h,除高爐煤粉需求外,富裕產(chǎn)量約20t/h。因此回轉(zhuǎn)窖的煤粉供應(yīng)可不再新建設(shè)制粉系統(tǒng),利用高爐噴煤車(chē)間的噴吹罐向回轉(zhuǎn)窖噴吹站煤粉倉(cāng)內(nèi)輸送煤粉,遠(yuǎn)距離輸送管道采用擴(kuò)徑技術(shù)來(lái)減少壓力損失,控制流速,實(shí)現(xiàn)低壓輸送;并設(shè)置一根吹掃管與輸煤管路同時(shí)抵達(dá)噴吹站,在沿途設(shè)置吹掃點(diǎn),直至噴吹站煤粉倉(cāng)。
煤粉倉(cāng)的容積設(shè)計(jì)為90m3,材質(zhì)為碳鋼(Q235B),煤粉倉(cāng)下端共有三個(gè)支腿,設(shè)稱(chēng)重傳感器計(jì)量,為保證煤粉輸送暢通,錐體角度大于70°。每個(gè)錐體都設(shè)有沸騰裝置,使用N2沸騰,一則解決安全防爆問(wèn)題,另一方面,通過(guò)沸騰解決煤粉倉(cāng)掛灰問(wèn)題。
考慮煤粉輸送以及煤粉儲(chǔ)放的安全要求,煤粉倉(cāng)設(shè)有倉(cāng)頂布袋除塵器,保持倉(cāng)內(nèi)負(fù)壓操作。若預(yù)算充足,羅茨鼓風(fēng)機(jī)可采用變頻電機(jī),煤粉停止輸送時(shí),電機(jī)低頻運(yùn)行,達(dá)到節(jié)能效果。
喂料系統(tǒng)的可靠、連續(xù)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定運(yùn)行是穩(wěn)定窖的熱工制度、降低煤耗、提高產(chǎn)品質(zhì)量和保證設(shè)備安全運(yùn)轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。煤粉經(jīng)稱(chēng)重倉(cāng)穩(wěn)流后再由FR喂料機(jī)均勻、穩(wěn)定地喂入RWF轉(zhuǎn)子秤。進(jìn)入RWF轉(zhuǎn)子秤的煤粉由轉(zhuǎn)子從進(jìn)料口帶至出料口并喂入下級(jí)設(shè)備。特殊設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)使得稱(chēng)重傳感器能精確地測(cè)出RWF圓盤(pán)體中粉體的重量,并由SPU信號(hào)處理單元將此弱信號(hào)進(jìn)行采集、放大、轉(zhuǎn)換,然后傳輸?shù)絇LC的模擬輸入接口。系統(tǒng)通過(guò)磁電式測(cè)速傳感器檢測(cè)轉(zhuǎn)子秤的轉(zhuǎn)速,并將此信號(hào)送入PLC的高速計(jì)數(shù)接口。采集到的物料重量與電機(jī)速度信號(hào)經(jīng)控制系統(tǒng)處理運(yùn)算得到粉體的實(shí)際流量,通過(guò)調(diào)節(jié)喂料機(jī)和轉(zhuǎn)子秤的轉(zhuǎn)速,實(shí)現(xiàn)粉體定量給料。對(duì)FR喂料機(jī)的調(diào)節(jié)引入預(yù)置加前饋的控制理念,使得系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,抗干擾能力強(qiáng)。
羅茨鼓風(fēng)機(jī)的選型主要取決于已知的空氣需求量和系統(tǒng)管道操作壓力,以及空氣損失和所需的儲(chǔ)備系數(shù)及安全系數(shù)。煤粉輸送氣流速度一般由經(jīng)驗(yàn)確定,輸送速度為25?30m/s時(shí),才能保障煤粉與輸送空氣風(fēng)量在輸送管中處于全紊流狀態(tài),否則輸送管內(nèi)會(huì)出現(xiàn)噎堵現(xiàn)象,輸送受阻。粉料輸送量和空氣消耗量的比可用“料氣比”來(lái)表示,料氣比的數(shù)值主要取決于輸送物料的特性、操作參數(shù)和氣固噴射器的幾何參數(shù);這是個(gè)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)于螺旋泵輸送煤粉,料氣比的設(shè)計(jì)值一般取<3kg/m3。經(jīng)過(guò)計(jì)算,羅茨風(fēng)機(jī)選型為:風(fēng)量:40m3/min;壓損:58.8kPa,型號(hào):JGR200A,生產(chǎn)廠(chǎng)家:山東錦工有限公司。
燃燒器具有以下性能特點(diǎn):
(1)噴頭選用Cr25Ni20鑄造后精加工而成,耐高溫、抗氧化,使用壽命長(zhǎng);
(2)火焰形狀規(guī)則,完整;火焰無(wú)波動(dòng),穩(wěn)定。不會(huì)出現(xiàn)火焰吹掃窖襯的現(xiàn)象,可延長(zhǎng)窖襯的使用壽命;
(3)煤粉、煤氣和一次風(fēng)及二次風(fēng)混合良好,燃燒充分,故可提高窖的熱力強(qiáng)度,同時(shí)降低一次風(fēng)的比例,從而提高窖的產(chǎn)量并降低熱耗;
(4)攏焰罩形成碗狀效應(yīng)和火焰_開(kāi)始沒(méi)有強(qiáng)渦流避免了溫度峰值,使火焰溫度分布均勻合理,可有效地保護(hù)窖口筒體和護(hù)板;
(5)降低CO和NO,的含量:由于燃料和風(fēng)混合更為充分,燃燒更為快速完全,降低了窖尾廢氣中CO和NO.的含量,有利于電收塵的安全運(yùn)行和環(huán)保。
根據(jù)目前生產(chǎn)情況,石灰窖產(chǎn)量約為960t/d。只采用轉(zhuǎn)爐煤氣時(shí)石灰窖的能源消耗量為轉(zhuǎn)爐煤氣800m3/t.灰(轉(zhuǎn)爐煤氣的熱值為1600kcal/m3);改為噴煤后,用煤粉代替_半的焦?fàn)t煤氣(煤粉的熱值為7100kcal/kg),煤粉的消耗量約為90kg/t.灰。能源的價(jià)格成本為:轉(zhuǎn)爐煤氣0.2元/m3,煤粉0.8元/kg;噴煤后噸灰產(chǎn)量預(yù)計(jì)可節(jié)約成本為8元/t.灰,每年可節(jié)省近300萬(wàn)元。
投產(chǎn)以后,整套系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,石灰窖產(chǎn)量約為960t/d,管道未出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象。喂料系統(tǒng)能夠可靠、連續(xù)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定地輸送煤粉至燃燒器內(nèi)。經(jīng)分析能源消耗量:轉(zhuǎn)爐煤氣約為15000m3/h,煤粉約為4.5t/h,石灰窖產(chǎn)量約為960t/d,實(shí)際能源消耗沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo),并且窖頭有碳顆粒,煤粉燃燒不充分.
經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)試、研究,總結(jié)出以下原因:
(1)轉(zhuǎn)爐煤氣含有水分,煤氣與煤粉混合過(guò)程中,形成碳顆粒,致使煤粉難以燃燒;
(2)煤粉指標(biāo):揮發(fā)分約為10%、細(xì)度(一200目)約為70%。由于回轉(zhuǎn)窖內(nèi)負(fù)壓燃燒,燃料在爐膛內(nèi)存在時(shí)間短,煤粉揮發(fā)性低,難以迅速燃燒,造成煤粉燃燒不充分。
查閱回轉(zhuǎn)窖噴煤資料,煤粉充分燃燒需要保證煤粉揮發(fā)分不低于18%、細(xì)度(一200目)不低于80%,并且灰熔點(diǎn)溫度高于爐膛溫度,否則會(huì)出現(xiàn)煤粉燃燒不充分,能源消耗高,窖內(nèi)出現(xiàn)結(jié)圈現(xiàn)象。
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