隨著科技的不斷發(fā)展,許多新設備、新技術不斷涌現(xiàn)且節(jié)能減排效果非常顯著。亞新煉鐵廠根據(jù)現(xiàn)場實際情況,瞄準科技前沿,努力增強信息的靈敏度,掌握行業(yè)的最新技術,大膽應用最佳節(jié)能技術,注重把冶金行業(yè)的最新節(jié)能環(huán)保節(jié)能技術為我所用,實現(xiàn)了節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本之目的。
1、前言
受國內(nèi)、國際市場因素影響,各鋼鐵企業(yè)之間競爭日益加劇,要想生存下去,如何降低生產(chǎn)成本,成了企業(yè)需要考慮的首要問題,亞新煉鐵廠從投產(chǎn)之初就在思索這個問題。亞新地處連云港東南海岸線,三面環(huán)水,一面朝陸,屬海洋性氣候,典型的特征是濕度大。由于受地理位置的影響,特別是夏季進入雨季后,空氣中的濕度較大,原料焦炭的粉塵含量也較高,對振篩的篩分處理帶來較大影響,由于焦炭水分大,焦粉粘附到焦炭表面,篩分不下來,入爐后影響透氣性。高水分焦炭入爐后,不但無形中增加了焦比,而且使煤氣中的水分增加,加速了管道的腐蝕,降低了煤氣濾袋的使用壽命,所以其危害非常大。
基于以上情況,如何降低焦炭水分成了煉鐵廠研究的課題,經(jīng)過多方研究和充分論證,并結(jié)合煉鐵廠的實際情況,制定了詳細的實施方案并經(jīng)投產(chǎn)后運行論證,方案設計合理,效果顯著,達到了設計要求。
2、方案原理
利用燒結(jié)環(huán)冷機運行冷卻時,熱燒結(jié)塊熱量產(chǎn)生的廢熱氣進行烘干焦炭。環(huán)冷機為鼓風式冷卻方式,共分四段冷卻,第一段、第二段冷卻時產(chǎn)生的廢熱氣溫度最高,第三段、第四段廢熱氣的溫度逐漸降低。第一段、第二段由于廢熱氣溫度最高,被利用余熱鍋爐發(fā)電和燒結(jié)機點火器預熱使用。到第三段時廢熱氣溫度降低到約200℃左右,到第四段廢熱氣溫度更低,所以只能利用第三段廢熱氣進行烘干。在環(huán)冷機第三冷卻段的上方設置收集罩來收集廢熱氣(由于經(jīng)過第一、第二冷卻段冷風機的鼓吹,已將粉塵吹出,到第三冷卻段時含塵量極低,可以忽略不予考慮)氣經(jīng)倉口排出。由于焦炭有透氣性及過濾作用,所以排出的氣體不含灰塵,故不會對礦槽內(nèi)部環(huán)境造成污染。
3、實施方案
在1#環(huán)冷機第三冷卻段收集罩(規(guī)格11.5m/8.1m*3.2m*2.0m)上接管,在2#環(huán)冷機第三冷卻段收集罩(規(guī)格11.5m/8.1m*3.2m*2.0m)上接管,將兩根支管(DN1200mm)匯成總管DN1500mm(兩根支管各增加一臺電動調(diào)節(jié)閥DN1200),廢熱氣總管經(jīng)引風機加壓輸送到礦槽側(cè),再分成兩根支管(DN1000mm)分別將廢熱氣輸送到1#礦槽4個焦炭倉和2#礦槽4個焦炭倉進行焦炭烘干處理。進入各個焦炭倉的管道上(DN1000mm)增加電動調(diào)節(jié)閥(DN1000),來平衡廢熱氣的使用量。倉口管道再分成八根支管(DN400mm)進入倉內(nèi),支管增加手動閥門(DN400)來分配氣量。
在1#環(huán)冷機和2#環(huán)冷機各收集罩支管上增加溫度傳感器和電動調(diào)節(jié)閥(DN1200),根據(jù)廢熱氣的溫度來調(diào)節(jié)風量的大小或作為檢修閥來使用。在總管的出口兩根主管上增加閥門是為了調(diào)節(jié)廢熱氣量的平均輸入。引風機流量的調(diào)節(jié)使用變頻電機調(diào)節(jié)(投資大,但節(jié)省電量消耗,長時間使用才能見效益)。管道連接好后進行保溫處理。
4、控制
烘干過程全自動,控制系統(tǒng)使用西門子PLC,可實現(xiàn)無人值守,長期穩(wěn)定安全運行。
在總管兩根進口支管上增加溫度傳感器、流量計和電動調(diào)節(jié)閥;引風機的電機使用變頻電機,引風機的進、出口增加壓力變送器;總管出口兩根支管上增加溫度傳感器、壓力變送器、以及流量計和電動調(diào)節(jié)閥。
兩臺環(huán)冷機正常運行狀態(tài)下風機啟動,進口兩根支管的閥門調(diào)節(jié)方式為:根據(jù)廢熱氣溫度的高低,自動調(diào)節(jié)進口閥門的開度,廢熱氣溫度高閥門開度就大,廢熱氣溫度低閥門開度就關小。實行一對一控制,兩套環(huán)冷機互不干擾,其中一套環(huán)冷機因故停機廢熱氣溫度降低到一定值時,閥門則自動關閉。檢測到兩套環(huán)冷機廢熱氣溫度都降低,閥門全部關閉,風機自動停機。
引風機的自動調(diào)節(jié):根據(jù)環(huán)冷機廢熱氣的溫度高低以及進口閥門的開度來調(diào)節(jié)引風機的流量,廢熱氣溫度越高風機轉(zhuǎn)速也就越高,流量也就越大。充分利用變頻電機的特性來調(diào)節(jié)電機功率的輸出,做到既能滿足生產(chǎn)需要又能達到節(jié)能的目的。
總管出口兩根支管的流量計、壓力變送器用來檢測管道的平均流量問題,用電動閥門實現(xiàn)自動調(diào)節(jié)。進入八個焦炭倉的各個支管增加手動調(diào)節(jié)閥,依據(jù)焦炭的水分或溫度來調(diào)節(jié)廢熱氣的流量。
4、參數(shù)
引風機:Q=160000-180000m3/h,風機葉片材質(zhì)16Mn,葉片要求耐磨、耐腐蝕,耐高溫350℃
變頻電動機:P=315kw、10kv、IP54,絕緣等級F級
5、運行情況
焦炭烘干項目通過論證、立項、到實施,在兩個月的時間內(nèi)完成施工,與15年9月初投入運行,經(jīng)過三個多月的投入使用前后效果對比明顯。
6、結(jié)論
焦炭經(jīng)過烘干后,首先解決了焦粉粘接篩板堵塞問題,振動篩篩分效率提高了,由于焦粉粘接篩板腐蝕嚴重,解決了篩板堵塞問題也就延長了篩板的使用壽命;同樣的料批,焦炭負荷提高了(55t礦批,焦炭負荷由3.9提高到了4.18);進入發(fā)電透平機的煤氣溫度由平時的90℃左右提高到了130℃左右,發(fā)電量較煤氣溫度低時提高了1000-1500kw/h左右;煤氣凈化系統(tǒng)干法除塵的濾袋進出口壓差未烘干之前壓差較高在4-6Kpa左右,為了減少壓差只有增加反吹頻率,增加了氣耗,降低了濾袋使用壽命,焦炭經(jīng)過烘干后壓差高問題迎刃而解,而且有效延長了濾袋的使用壽命,使用效果明顯。
焦炭烘干后的水分多少主要取決于環(huán)冷機廢熱氣的溫度,廢熱氣溫度越高,烘干的效果就越好,廢氣的溫度越低,效果則降低。如廢氣溫度較高保持在250-280℃之間,能將焦炭的水分降到5-6%左右,對焦炭振篩的篩分、高爐的透氣性、入爐的焦比、煤氣的含水量等都能得到良好的改善和促進,經(jīng)濟效益顯著。