浅谈高炉喷煤工程煤粉收集及净化系统设计

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1、维普资讯http://www.cqvip.com·4·钢铁技术2007年第3期浅谈高炉喷煤工程煤粉收集及净化系统设计杨秀宏(中冶赛迪公司动力设计部重庆400013)[摘要]对高炉喷煤工程煤粉收集及净化系统的设计进行了简要的总结，并指出了该系统设计的一些关键点，提出了系统的安全防爆及自动控制等技术措施，以供大家探讨，使今后的系统设计更加优化。[关键词]高炉喷煤煤粉收集及净化系统高浓度煤粉袋式收集器1引言经煤粉通风机、消声器及烟囱后高空排入大气。另世界炼铁业面临着焦炉老化、焦煤短缺及生产外，在煤粉喷吹的过程中，会有大量的喷吹气体(主环境恶化等问

2、题，就我国而言，煤炭资源相对丰富，要为氮气)与煤粉一起被排泄到煤粉仓，因此还需但炼焦煤资源比较贫乏。随着消耗量的增加，炼焦在煤粉仓顶部加设仓顶除尘器，靠正压将净化后的煤资源日益紧缺。从环境保护和煤炭资源合理利用气体排入大气(流程图如l所示)。的可持续发展战略的角度出发，高炉喷煤技术的发展为解决这些问题提供了经济有效的途径。高炉喷3系统设计计算吹煤粉可节约大量焦碳，降低生产成本，缓解焦煤3．1悬浮速度及输送速度的计算短缺的矛盾，更有利于改善环境。近年来，喷煤技煤粉气力输送装置设计，关键在于输送速度选术得到了飞速发展，但在煤粉收集与净化系统的自

3、择是否正确。输送速度选择过高，动力消耗大，并动检测和控制方面还存在诸多问题，笔者结合自己增加管道和部件的磨损；速度过低，不能使煤粉处在喷煤工程设计中的一些体会，对煤粉收集及净化于悬浮状态，会引起管道堵塞，严重时积灰自燃，系统设计中的一些技术向题进行探讨。会引起系统爆炸事故。因此，根据煤粉的悬浮速度来确定合理的煤粉输送速度，是关系到输煤系统可2煤粉收集及净化系统工艺流程简述靠性和经济性的一个重要设计参数。煤粉收集及净化系统是高炉喷煤(PCI)制粉系1)煤粉的悬浮速度统的重要组成部分，完整的高炉喷煤工艺流程应包根据气力输送原理，物料的悬浮速度与

4、物料的括原煤贮运、制粉、煤粉输送、喷吹、供气和煤粉物理特性、几何特性、物料在管道内的运动特性密计量等，最新设计的高炉喷煤系统还包括整个喷煤切相关，准确确定悬浮速度应采用其实验数据。在系统的计算机控制中心。无实验数据的情况下，可通过计算确定。而近来常采用的煤粉收集及净化系统的流程高炉喷煤工艺对煤粉品质有严格要求，总结国为：经碾磨的合格煤粉和来自干燥炉的干燥气体在内高炉喷煤实践，要求制粉设备提供质中煤粉，应磨煤机内混合、加热，煤粉中水分蒸发，碾磨干燥符合如下要求：后的煤粉同热风一道由磨煤机排出，气、固两相流煤的挥发分：≥25(按强爆炸性烟煤设计

5、)；经煤粉输送管道进入高浓度煤粉袋式收集器(以下煤粉粒度：一200目≥80，100l0s，球形颗粒悬浮速度

6、(V)可按牛计算：顿公式计算：V=+肛z(3)式中，a为速度修正系数，取a=15：P。为粉尘真密度(t／ms)；为系数，=(2～5)10一，干燥粉尘取小值，湿的、易成团的、摩擦性大的粉尘取大值；L为输送管道的折算长度(m)，为输送管道(水平、垂直或倾斜)几何长度和局部构件的当量长度之和(注：当输送长度不超过100米时，这一项可以忽略不计)。所以，代入数据有：V=18．4m／s考虑煤粉含湿量大易粘结。在设计取V≥20m／s。3．2输送管径的确定以及系统阻力的计算1)输送管道直径根据以下输送管道计算公式，可求之图1煤粉收集及净化系统流程图D=互

7、，，V厂一3(4)yf式中。d。为物料颗粒的斯托克斯直径(m)(即是在同一流体中，与颗粒密度相同并且具有相同沉降：o．0188，(m)速度的球体直径)；P为物料颗粒的真密度V1，(kg／m。)，取P。=1500kg／ms；P为输送介质的密式中，D为物料输送管道直径(m)；m为重量度(kg／ms)，取P=1．043kg／ms(85"C时的热风炉混合比，m=(kg／kg)；G，为物料输送量废气密度)；G为重力加速度(m／s)；C为阻力系数。p对于粒状物料，通常在Re>10。畴，C=0．45～0．47。(kg／h)：Q为系统风量(ma／h)；P为

8、输送介质密度将以上数据代入上式：(kg／m。)；V为输送速度(m／s)；对高炉喷煤制粉工艺，煤粉输送量(G，)、系统(2)=、／号风量(Q)，应根据选用的磨煤机型号，查设备样本，