隨著科技的不斷發(fā)展,許多新設(shè)備、新技術(shù)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(chǎng)實(shí)際情況,瞄準(zhǔn)科技前沿,努力增強(qiáng)信息的靈敏度,掌握行業(yè)的最新技術(shù),大膽應(yīng)用最佳節(jié)能技術(shù),注重把冶金行業(yè)的最新節(jié)能環(huán)保節(jié)能技術(shù)為我所用,實(shí)現(xiàn)了節(jié)能降耗,降低生產(chǎn)成本之目的。
1、前言
受?chē)?guó)內(nèi)、國(guó)際市場(chǎng)因素影響,各鋼鐵企業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)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(wèn)題,亞新煉鐵廠從投產(chǎn)之初就在思索這個(gè)問(wèn)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(jìn)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(duì)振篩的篩分處理帶來(lái)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(lái),入爐后影響透氣性。高水分焦炭入爐后,不但無(wú)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(guò)多方研究和充分論證,并結(jié)合煉鐵廠的實(shí)際情況,制定了詳細(xì)的實(shí)施方案并經(jīng)投產(chǎn)后運(yùn)行論證,方案設(shè)計(jì)合理,效果顯著,達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。
2、方案原理
利用燒結(jié)環(huán)冷機(jī)運(yùn)行冷卻時(shí),熱燒結(jié)塊熱量產(chǎn)生的廢熱氣進(jìn)行烘干焦炭。環(huán)冷機(jī)為鼓風(fēng)式冷卻方式,共分四段冷卻,第一段、第二段冷卻時(shí)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(jī)點(diǎn)火器預(yù)熱使用。到第三段時(shí)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(jìn)行烘干。在環(huán)冷機(jī)第三冷卻段的上方設(shè)置收集罩來(lái)收集廢熱氣(由于經(jīng)過(guò)第一、第二冷卻段冷風(fēng)機(jī)的鼓吹,已將粉塵吹出,到第三冷卻段時(shí)含塵量極低,可以忽略不予考慮)氣經(jīng)倉(cāng)口排出。由于焦炭有透氣性及過(guò)濾作用,所以排出的氣體不含灰塵,故不會(huì)對(duì)礦槽內(nèi)部環(huán)境造成污染。
3、實(shí)施方案
在1#環(huán)冷機(jī)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(jī)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(tái)電動(dòng)調(diào)節(jié)閥DN1200),廢熱氣總管經(jīng)引風(fēng)機(jī)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(gè)焦炭倉(cāng)和2#礦槽4個(gè)焦炭倉(cāng)進(jìn)行焦炭烘干處理。進(jìn)入各個(gè)焦炭倉(cāng)的管道上(DN1000mm)增加電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(DN1000),來(lái)平衡廢熱氣的使用量。倉(cāng)口管道再分成八根支管(DN400mm)進(jìn)入倉(cāng)內(nèi),支管增加手動(dòng)閥門(mén)(DN400)來(lái)分配氣量。
在1#環(huán)冷機(jī)和2#環(huán)冷機(jī)各收集罩支管上增加溫度傳感器和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥(DN1200),根據(jù)廢熱氣的溫度來(lái)調(diào)節(jié)風(fēng)量的大小或作為檢修閥來(lái)使用。在總管的出口兩根主管上增加閥門(mén)是為了調(diào)節(jié)廢熱氣量的平均輸入。引風(fēng)機(jī)流量的調(diào)節(jié)使用變頻電機(jī)調(diào)節(jié)(投資大,但節(jié)省電量消耗,長(zhǎng)時(shí)間使用才能見(jiàn)效益)。管道連接好后進(jìn)行保溫處理。
4、控制
烘干過(guò)程全自動(dòng),控制系統(tǒng)使用西門(mén)子PLC,可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守,長(zhǎng)期穩(wěn)定安全運(yùn)行。
在總管兩根進(jìn)口支管上增加溫度傳感器、流量計(jì)和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥;引風(fēng)機(jī)的電機(jī)使用變頻電機(jī),引風(fēng)機(jī)的進(jìn)、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(jì)和電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。
兩臺(tái)環(huán)冷機(jī)正常運(yùn)行狀態(tài)下風(fēng)機(jī)啟動(dòng),進(jìn)口兩根支管的閥門(mén)調(diào)節(jié)方式為:根據(jù)廢熱氣溫度的高低,自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)口閥門(mén)的開(kāi)度,廢熱氣溫度高閥門(mén)開(kāi)度就大,廢熱氣溫度低閥門(mén)開(kāi)度就關(guān)小。實(shí)行一對(duì)一控制,兩套環(huán)冷機(jī)互不干擾,其中一套環(huán)冷機(jī)因故停機(jī)廢熱氣溫度降低到一定值時(shí),閥門(mén)則自動(dòng)關(guān)閉。檢測(cè)到兩套環(huán)冷機(jī)廢熱氣溫度都降低,閥門(mén)全部關(guān)閉,風(fēng)機(jī)自動(dòng)停機(jī)。
引風(fēng)機(jī)的自動(dòng)調(diào)節(jié):根據(jù)環(huán)冷機(jī)廢熱氣的溫度高低以及進(jìn)口閥門(mén)的開(kāi)度來(lái)調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)的流量,廢熱氣溫度越高風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速也就越高,流量也就越大。充分利用變頻電機(jī)的特性來(lái)調(diào)節(jié)電機(jī)功率的輸出,做到既能滿足生產(chǎn)需要又能達(dá)到節(jié)能的目的。
總管出口兩根支管的流量計(jì)、壓力變送器用來(lái)檢測(cè)管道的平均流量問(wèn)題,用電動(dòng)閥門(mén)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)節(jié)。進(jìn)入八個(gè)焦炭倉(cāng)的各個(gè)支管增加手動(dòng)調(diào)節(jié)閥,依據(jù)焦炭的水分或溫度來(lái)調(diào)節(jié)廢熱氣的流量。
4、參數(shù)
引風(fēng)機(jī):Q=160000-180000m3/h,風(fēng)機(jī)葉片材質(zhì)16Mn,葉片要求耐磨、耐腐蝕,耐高溫350℃
變頻電動(dòng)機(jī):P=315kw、10kv、IP54,絕緣等級(jí)F級(jí)
5、運(yùn)行情況
焦炭烘干項(xiàng)目通過(guò)論證、立項(xiàng)、到實(shí)施,在兩個(gè)月的時(shí)間內(nèi)完成施工,與15年9月初投入運(yùn)行,經(jīng)過(guò)三個(gè)多月的投入使用前后效果對(duì)比明顯。
6、結(jié)論
焦炭經(jīng)過(guò)烘干后,首先解決了焦粉粘接篩板堵塞問(wèn)題,振動(dòng)篩篩分效率提高了,由于焦粉粘接篩板腐蝕嚴(yán)重,解決了篩板堵塞問(wèn)題也就延長(zhǎng)了篩板的使用壽命;同樣的料批,焦炭負(fù)荷提高了(55t礦批,焦炭負(fù)荷由3.9提高到了4.18);進(jìn)入發(fā)電透平機(jī)的煤氣溫度由平時(shí)的90℃左右提高到了130℃左右,發(fā)電量較煤氣溫度低時(shí)提高了1000-1500kw/h左右;煤氣凈化系統(tǒng)干法除塵的濾袋進(jìn)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(guò)烘干后壓差高問(wèn)題迎刃而解,而且有效延長(zhǎng)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(jī)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(duì)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(jìn),經(jīng)濟(jì)效益顯著。