第7章_高炉喷吹煤粉系统68页-BD.pdf
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1、7 高炉喷吹煤粉系统7 高炉喷吹煤粉系统高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成,其工艺流程如下:高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成,其工艺流程如下:高炉喷煤系统工艺流程高炉喷煤系统工艺流程1.原煤贮运系统:原煤用汽车或火车运至原煤场进行堆放、贮存、破碎、筛分及去除其中金属杂物等,同时将过湿的原煤进行自然干燥。2.煤粉制备系统:将原煤经过磨碎和干燥制成煤粉,再将煤粉从干燥气中分离出来存入煤粉仓内。1.原煤贮运系统:原煤用汽车或火车运至原煤场进行堆放、贮存、破碎、筛分及去除其中金属杂物等,同时将过湿的原煤进行自然干燥。2.煤粉
2、制备系统:将原煤经过磨碎和干燥制成煤粉,再将煤粉从干燥气中分离出来存入煤粉仓内。3.煤粉喷吹系统:在喷吹罐组内充以氮气,再用压缩空气将煤粉经输送管道和喷枪喷入高炉风口3.煤粉喷吹系统:在喷吹罐组内充以氮气,再用压缩空气将煤粉经输送管道和喷枪喷入高炉风口。4.热烟气系统:将高炉煤气在燃烧炉内燃烧生成的热烟气送入制粉系统,用来干燥煤粉。4.热烟气系统:将高炉煤气在燃烧炉内燃烧生成的热烟气送入制粉系统,用来干燥煤粉。5.供气系统:供给整个喷煤系统的压缩空气、氮气、氧气及少量的蒸汽。压缩空气用于输送煤粉,氮气用于烟煤制备和喷吹系统的气氛惰化,蒸汽用于设备保温。5.供气系统:供给整个喷煤系统的压缩空气、
3、氮气、氧气及少量的蒸汽。压缩空气用于输送煤粉,氮气用于烟煤制备和喷吹系统的气氛惰化,蒸汽用于设备保温。7.1 煤粉制备系统煤粉制备系统7.1.1 煤粉制备工艺1.球磨机制粉工艺煤粉制备工艺1.球磨机制粉工艺80年代广为采用球磨机制粉工艺流程年代广为采用球磨机制粉工艺流程。一一.按磨煤机分为两类:球磨机制粉、中速磨制粉按磨煤机分为两类:球磨机制粉、中速磨制粉1原煤仓;原煤仓;2给煤机;给煤机;3一次风机;一次风机;4一级旋风分离器;一级旋风分离器;5二级旋风分离器;二级旋风分离器;6布袋收粉器;布袋收粉器;7二次风机;二次风机;8煤粉仓;煤粉仓;9球磨机;球磨机;10木屑分离器;木屑分离器;11
4、粗粉分离器;粗粉分离器;12锁气器;锁气器;13冷风调节阀;冷风调节阀;14切断阀;切断阀;15调节阀调节阀16旋风分离器;旋风分离器;17排粉风机球磨机制粉工艺流程图排粉风机球磨机制粉工艺流程图此流程要求一次风机前常压运行,一次风机后负压运行,在实际生产中很难控制,因此,在此流程要求一次风机前常压运行,一次风机后负压运行,在实际生产中很难控制,因此,在90年代初很多厂家对上述工艺流程进行了改造。改造的主要内容有:取消一次风机,使整个系统负压运行;取消返风管,减少煤粉爆炸点;取消二级旋风分离器或完全取消旋风分离器。改造后的工艺流程如下:年代初很多厂家对上述工艺流程进行了改造。改造的主要内容有:
5、取消一次风机,使整个系统负压运行;取消返风管,减少煤粉爆炸点;取消二级旋风分离器或完全取消旋风分离器。改造后的工艺流程如下:改进后的球磨机制粉工艺流程图改进后的球磨机制粉工艺流程图中速磨煤机本身带有粗粉分离器,从中速磨出来的气粉混合物直接进入布袋收粉器,被捕捉的煤粉落入煤粉仓,尾气经排粉风机排入大气。中速磨煤机本身带有粗粉分离器,从中速磨出来的气粉混合物直接进入布袋收粉器,被捕捉的煤粉落入煤粉仓,尾气经排粉风机排入大气。2.中速磨制粉工艺中速磨制粉工艺中速磨制粉工艺流程图中速磨制粉工艺流程图二二.按煤种分三种:烟煤制粉工艺无烟煤制粉工艺烟煤与无烟煤混合制粉工艺按煤种分三种:烟煤制粉工艺无烟煤制
6、粉工艺烟煤与无烟煤混合制粉工艺基于防爆要求,烟煤制粉工艺和烟煤与无烟煤混合制粉工艺增加以下几个系统:(1)氮气系统:用于惰化系统气氛。(2)热风炉烟道废气引入系统:将热风炉烟道废气作为干燥气,以降低气氛中含氧量。(3)系统内基于防爆要求,烟煤制粉工艺和烟煤与无烟煤混合制粉工艺增加以下几个系统:(1)氮气系统:用于惰化系统气氛。(2)热风炉烟道废气引入系统:将热风炉烟道废气作为干燥气,以降低气氛中含氧量。(3)系统内O2、CO含量的监测系统:当系统内含量的监测系统:当系统内O2含量及含量及CO含量超过某一范围时报警并采取相应措施。含量超过某一范围时报警并采取相应措施。7.1.2 主要设备主要设备
7、1.磨煤机(磨煤机(1)球磨机)球磨机球磨机结构示意图球磨机结构示意图圆筒的转速应适宜,如果转速过快,钢球在离心力作用下紧贴圆筒内壁而不能落下,致使原煤无法磨碎。相反,如果转速过慢,会因钢球提升高度不够而减弱磨煤作用,降低球磨机的效率。当钢球获得的离心力等于钢球自身的重力时,筒体的转速称为临界转速。根据力的平衡可以得到理论临界转速的计算公式:圆筒的转速应适宜,如果转速过快,钢球在离心力作用下紧贴圆筒内壁而不能落下,致使原煤无法磨碎。相反,如果转速过慢,会因钢球提升高度不够而减弱磨煤作用,降低球磨机的效率。当钢球获得的离心力等于钢球自身的重力时,筒体的转速称为临界转速。根据力的平衡可以得到理论临
8、界转速的计算公式:r/min Rgn30临在实际生产时圆筒的最佳转速为:在实际生产时圆筒的最佳转速为:临佳nn76.0球磨机的优点:对原煤品种的要求不高,它可以磨制各种不同硬度的煤种,并且能长时间连续运行,因此短期内不会被淘汰。缺点:设备笨重,系统复杂,建设投资高,金属消耗多,噪音大,电耗高,并且即使在断煤的情况下球磨机的电耗也不会明显下降。球磨机的优点:对原煤品种的要求不高,它可以磨制各种不同硬度的煤种,并且能长时间连续运行,因此短期内不会被淘汰。缺点:设备笨重,系统复杂,建设投资高,金属消耗多,噪音大,电耗高,并且即使在断煤的情况下球磨机的电耗也不会明显下降。(2)中速磨煤机中速磨优点:结
9、构紧凑、占地面积小、基建投资低、噪声小、耗水量小、金属消耗少和磨煤电耗低。但是不能磨硬质煤,原煤中的铁件和其它杂物必须全部去除。)中速磨煤机中速磨优点:结构紧凑、占地面积小、基建投资低、噪声小、耗水量小、金属消耗少和磨煤电耗低。但是不能磨硬质煤,原煤中的铁件和其它杂物必须全部去除。MPS磨煤机配置三个大磨辊,磨辊的位置固定,互成磨煤机配置三个大磨辊,磨辊的位置固定,互成120角,与垂直线的倾角为角,与垂直线的倾角为1215,在主动旋转着的磨盘上随着转动,在转动时还有一定程度的摆动。磨碎煤粉的碾磨力可以通过液压弹簧系统调节。原煤的磨碎和干燥借助干燥气的流动来完成的,干燥气通过喷嘴环以7090m/
10、s的速度进入磨盘周围,用于干燥原煤,并且提供将煤粉输送到粗粉分离器的能量。合格的细颗粒煤粉经过粗粉分离器被送出磨煤机,粗颗粒煤粉则再次跌落到磨盘上重新碾磨。,在主动旋转着的磨盘上随着转动,在转动时还有一定程度的摆动。磨碎煤粉的碾磨力可以通过液压弹簧系统调节。原煤的磨碎和干燥借助干燥气的流动来完成的,干燥气通过喷嘴环以7090m/s的速度进入磨盘周围,用于干燥原煤,并且提供将煤粉输送到粗粉分离器的能量。合格的细颗粒煤粉经过粗粉分离器被送出磨煤机,粗颗粒煤粉则再次跌落到磨盘上重新碾磨。MPS磨煤机磨煤机2.给煤机给煤机位于原煤仓下面,用于向磨煤机提供原煤,目前常用埋刮板给煤机。优点:密封性好,能调
11、节刮板运行速度和输料厚度,能够发送断煤信号。给煤机给煤机位于原煤仓下面,用于向磨煤机提供原煤,目前常用埋刮板给煤机。优点:密封性好,能调节刮板运行速度和输料厚度,能够发送断煤信号。3.煤粉收集设备煤粉收集设备(1)粗粉分离器目前采用的粗粉分离器形式很多,工作原理大致有以下四种:)粗粉分离器目前采用的粗粉分离器形式很多,工作原理大致有以下四种:1)重力分离。原理:气流在垂直上升的过程中,当流入截面较大的空间时,气流速度降低,减小对煤粉的浮力,大颗粒的煤粉随即分离沉降。)重力分离。原理:气流在垂直上升的过程中,当流入截面较大的空间时,气流速度降低,减小对煤粉的浮力,大颗粒的煤粉随即分离沉降。2)惯
12、性分离。原理:在气流拐弯时,利用煤粉的惯性力把粗粉分离出来,即惯性分离。)惯性分离。原理:在气流拐弯时,利用煤粉的惯性力把粗粉分离出来,即惯性分离。3)离心分离。原理:粗颗粒煤粉在旋转运动中依靠其离心力从气流中分离出来,称为离心分离。气流沿圆形容器的圆周运动时,由于大颗粒煤粉具有较大的离心力而首先被分离出来。)离心分离。原理:粗颗粒煤粉在旋转运动中依靠其离心力从气流中分离出来,称为离心分离。气流沿圆形容器的圆周运动时,由于大颗粒煤粉具有较大的离心力而首先被分离出来。4)撞击分离。原理:利用撞击使粗颗粒煤粉从气流中分离出来,称为撞击分离。当气流中的煤粉颗粒受撞击时,由于粗颗粒煤粉首先失去继续前进
13、的动能而被分离出来,细颗粒煤粉随气流方向继续前进。)撞击分离。原理:利用撞击使粗颗粒煤粉从气流中分离出来,称为撞击分离。当气流中的煤粉颗粒受撞击时,由于粗颗粒煤粉首先失去继续前进的动能而被分离出来,细颗粒煤粉随气流方向继续前进。(2)PPCS气箱式脉冲布袋收粉器气箱式脉冲布袋收粉器PPCS气箱式脉冲布袋收粉器由灰斗、排灰装置、脉冲清灰系统等组成。箱体由多个室组成,每个室配有两个脉冲阀和一个带气缸的提升阀。进气口与灰斗相通,出风口通过提升阀与清洁气体室相通,脉冲阀通过管道与储气罐相连。气箱式脉冲布袋收粉器由灰斗、排灰装置、脉冲清灰系统等组成。箱体由多个室组成,每个室配有两个脉冲阀和一个带气缸的提
14、升阀。进气口与灰斗相通,出风口通过提升阀与清洁气体室相通,脉冲阀通过管道与储气罐相连。入 口出 口1234567气箱式脉冲布袋收粉器结构示意图气箱式脉冲布袋收粉器结构示意图1提升阀;提升阀;2脉冲阀;脉冲阀;3阀板;阀板;4隔板;隔板;5滤袋及袋笼;滤袋及袋笼;6灰斗;灰斗;7叶轮给煤机或螺旋输送机叶轮给煤机或螺旋输送机原理:当气体和煤粉的混合物由进风口进入灰斗后,一部分凝结的煤粉和较粗颗粒的煤粉由于惯性碰撞,自然沉积到灰斗上,细颗粒煤粉随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,煤粉被阻留在滤袋外侧,净化后的气体由滤袋内部进入箱体,再经阀板孔、出口排出,达到收集煤粉的作用。随着过滤的不断进行,滤袋外侧
15、的煤粉逐渐增多,阻力逐渐提高,当达到设定阻力值或一定时间间隔时,清灰程序控制器发出清灰指令。首先关闭提升阀,切断气源,停止该室过滤,再打开电磁脉冲阀,向滤袋内喷入高压气体原理:当气体和煤粉的混合物由进风口进入灰斗后,一部分凝结的煤粉和较粗颗粒的煤粉由于惯性碰撞,自然沉积到灰斗上,细颗粒煤粉随气流上升进入袋室,经滤袋过滤后,煤粉被阻留在滤袋外侧,净化后的气体由滤袋内部进入箱体,再经阀板孔、出口排出,达到收集煤粉的作用。随着过滤的不断进行,滤袋外侧的煤粉逐渐增多,阻力逐渐提高,当达到设定阻力值或一定时间间隔时,清灰程序控制器发出清灰指令。首先关闭提升阀,切断气源,停止该室过滤,再打开电磁脉冲阀,向
16、滤袋内喷入高压气体氮气或压缩空气,以清除滤袋外表面捕集的煤粉。清灰完毕,再次打开提升阀,进入工作状态。氮气或压缩空气,以清除滤袋外表面捕集的煤粉。清灰完毕,再次打开提升阀,进入工作状态。清灰过程:一个室从清灰开始到结束,称为一个清灰过程,一般为清灰过程:一个室从清灰开始到结束,称为一个清灰过程,一般为310秒。清灰周期:一个室从清灰开始到下一次清灰开始之间的时间间隔称为清灰周期,清灰周期的长短取决于煤粉浓度、过滤风速等。清灰间隔:从一个室的清灰结束到另外一个室的清灰开始,称为清灰间隔。秒。清灰周期:一个室从清灰开始到下一次清灰开始之间的时间间隔称为清灰周期,清灰周期的长短取决于煤粉浓度、过滤风
17、速等。清灰间隔:从一个室的清灰结束到另外一个室的清灰开始,称为清灰间隔。PPCS气箱式脉冲布袋收粉器的技术性能4.排粉风机排粉风机是制粉系统的主要设备,它是整个制粉系统中气固两相流流动的动力来源,工作原理与普通离心通风机相同。排粉风机排粉风机是制粉系统的主要设备,它是整个制粉系统中气固两相流流动的动力来源,工作原理与普通离心通风机相同。5.木屑分离器木屑分离器安装在磨煤机出口的垂直管道上,用以捕捉气流中夹带的木屑和其它大块杂物。木屑分离器木屑分离器安装在磨煤机出口的垂直管道上,用以捕捉气流中夹带的木屑和其它大块杂物。分离器内上方设有可翻转的网格,下部内侧有木屑篓,篓底有一扇能翻转的挡气板,外侧
18、有取物门。木屑分离器取物时先关闭挡气板,再把网格从水平位置翻下,使木屑落入木屑篓,网格复位后打开取物门把木屑等杂物取出。分离器内上方设有可翻转的网格,下部内侧有木屑篓,篓底有一扇能翻转的挡气板,外侧有取物门。木屑分离器取物时先关闭挡气板,再把网格从水平位置翻下,使木屑落入木屑篓,网格复位后打开取物门把木屑等杂物取出。木屑分离器木屑分离器1平衡重锤;平衡重锤;2取物门;取物门;3挡气板;挡气板;4网格网格6.锁气器锁气器是一种只能让煤粉通过而不允许气体通过的设备。常用的锁气器有锥式和斜板式两种。锁气器锁气器是一种只能让煤粉通过而不允许气体通过的设备。常用的锁气器有锥式和斜板式两种。当煤粉在锁气器
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