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1、11、概述1.1 现状高炉喷煤是冶金企业节焦降耗行之有效的重要途径。我厂目前有 750m3高炉两座，120m 3高炉四座，均已有喷煤设施。750m 3高炉目前平均喷煤量160/t 铁，120m 3高炉平均喷煤量 70/t 铁。喷煤车间现有 ZGM95 型中速磨煤机一台，制粉铭牌出力为 36t/h，刚好满足上述高炉喷煤。2#750m3高炉易地大修投产后，一台 ZGM95 型中速磨煤机的生产能力已不能满足所有高炉的喷煤要求，须新上制粉设备。喷吹系统也不能满足新高炉的喷煤需要。同时，煤场实际贮煤量只有 3640t，当喷吹量都为最大时，煤场贮煤量只能满足 2.8 d 生产，若都按目前正常喷吹量，则煤场
2、贮煤量能满足 3.5 d 生产。显然煤场太小，需要扩建。烟气炉的能力也需进一步加大。1.2 设计依据莱芜钢铁股份有限公司规划部200196 号文关于下达 2#750m3高炉大修设计任务计划的通知。1.3 设计原则（1） 优化设计，做到先进、适用、经济、顺行、高效。（2） 设计中做到总体考虑，合理布局，兼顾将来的进一步发展；尽量不影响现有设施的生产；尽量减少占地、拆迁和工程量。（3） 按照喷吹烟煤设计，制粉系统设气氛保护。（4） 制粉系统采用短流程，用高浓度布袋收粉器作为一级收粉设备，不设旋风收粉器。为减少危险点，布袋与煤粉仓之间不设螺旋输送机。（5） 喷吹采用浓相输送技术。（6） 考虑检修、备
3、品备件方便，制粉采用 ZGM95 型中速磨煤机。2（6）严格执行国家有关环保、安全、工业卫生和消防等规定。1.4 设计范围本工程设计范围包括：原煤场扩建及贮运，烟气系统，制粉系统，喷吹系统。1.5 主要经济技术指标序号 指标名称 单位 数值1 喷吹能力（新 2#高炉） 公斤煤/吨铁 1802202 制粉能力（铭牌出力） 吨/小时 36 3 煤焦置换比（灰分 8-12%） 吨焦/吨煤 0.84 喷吹煤种 烟煤5 煤场最大储存煤量 吨 66406 原煤仓贮煤量 吨/仓 1107 煤粉仓储存时间 小时 348 氮气消耗量（最大值） 立方米/分钟 59 压缩空气消耗量（最大值） 立方米/分钟 2410
4、 煤粉单位电耗 度/吨 2811 车间定员（新增加） 人 3212 占地面积 平方米 566513 设备总重 吨 30014 投资 万元 1467.311.6 设计特点及采用的新技术按照喷吹烟煤设计，系统设惰性气体保护措施。制粉采用以中速磨煤机为核心的短流程工艺，用一级高浓度袋式煤粉收集器收粉。节能，每吨煤粉耗电 28 度。煤场的煤仓及圆盘给料机可以适应喷吹烟煤、无烟煤、混合煤各煤种的3要求。喷吹罐采用单罐并列布置。喷吹系统采用喷吹罐下口大流化床流化、总管加分配器形式，浓相输送，既节省压缩空气，又减少管道磨损，还避免喷吹脉动现象。分配器采用 1 分 18 的盘式分配器，阻损小，分配均匀，体积小
5、，效率高。噪音底，中速磨噪音低于 85db。煤粉仓与喷吹罐中间设上、下“U”型球阀，密封性能好，下煤快，寿命长。1.7 投资估算本工程投资估算为 1467.31 万元。2、工艺2.1 工艺流程见附图FAL62T-9-1。2.2 设计规模为满足所有高炉的喷煤要求，本工程投产后，1 #、2 #750m3高炉喷煤量为 150200/t 铁，新 2#750m3高炉喷煤量为 180220/t 铁，4120m 3高炉喷煤量为 80100/t 铁。2.3 车间组成及工艺综述本工程由原煤场扩建及贮运系统，烟气系统，制粉系统，喷吹系统组成。2.3.1 原煤场扩建及贮运系统原煤贮运系统原设计为一座 620m3高炉
6、用，烟煤和无烟煤分开储存，总有效堆存面积 1280m2，总贮煤量 3200 吨。2750m 3高炉喷煤工程只将一部分露天煤场加上防雨棚，面积未加大。由于煤场太小，本设计只考虑喷吹4烟煤，可贮煤 3640 吨。各高炉喷煤量见下表 1。表 1 各高炉喷煤量最大喷煤量设计喷煤量(kg/t 铁)实际喷煤量(kg/t铁) (t/h) (t/d)2750m3高炉 150200 160 31.25 750新 2#750m3高炉 180220 17.19 412.54120m3高炉 80100 70 6 144每小时最大量：31.25+17.19+6=54.44 t/h每天最大量：750+412.5+144=
7、1306.5 t/d当喷吹量都为最大时，煤场贮煤量只能满足：36401306.5=2.8 d若都按目前正常喷吹量，2750m 3高炉喷煤 160kg/t 铁，新 2#750m3高炉喷煤 180kg/t 铁，4120m 3高炉喷煤 80kg/t 铁，那么每小时喷煤量：43.8 t/h，每天最大量：1052.7 t/d，则煤场贮煤量能满足：36401052.7=3.5 d上述计算表明，煤场贮煤量太小，将给生产带来极大困难。所以必须扩建煤场。为了增加煤场面积，本设计考虑在动力煤场的南面扩建一煤场，有效面积 1100m2，贮煤量 3000 吨，总的贮煤量 6640 吨，各高炉喷吹量都为最大时，可满足
8、5 天生产；喷吹量都为目前正常量时，可满足 7 天生产。扩建煤场设一 5t 行车抓斗，设两座 26m3料仓，料仓下各设一 1800圆盘给料机，下设 6#皮带机通廊，抓斗将原煤抓进料仓，通过给料圆盘落到 6#皮带机上，经转运站、7 #皮带机、8 #皮带机转运至 3#皮带机上，再经4#皮带机、5 #皮带机落进原煤仓。3 #皮带机需加长，4 #皮带机头部需改造。若喷混合煤，本煤场可通过圆盘配料实现。2.3.2 烟气系统5两座 ZGM95 中速磨制粉需要的 250的最大入磨一次风量为91200Nm3/h，现有高温风机抽风能力为 120的热风炉废气 69500 Nm3/h，而现有烟气炉的位置影响本设计的
9、工艺布置，并且操作控制落后，危险因素多，效率低，只是针对一座中速磨供废气，不能向两座中速磨同时供废气。因此需要拆除另建。在原球磨机烟气炉位置建一新型烟气炉，高炉煤气消耗量为 10000 Nm3/h，产生 900高温废气 17300 Nm3/h，当两座中速磨的制粉量都为最大时，还差 4400 Nm3/h 烟气量。在管道上采用兑空气的办法，兑 4400 Nm3/h冷空气，入磨处烟气含氧量可控制在 5.5%以下，是可以安全喷吹烟煤的。新烟气炉设助燃风机一台，煤气、空气量可根据需要调节，严格控制气氛含氧量。烟气炉一头设混风室，高温废气、热风炉废气在此汇合，制粉量大时稍兑一些冷空气，形成 250的含氧量
10、在 5.5%以下的煤粉干燥气。烟气炉另一头设值班室。2.3.3 制粉系统在原主厂房的东面扩建一 12m12m 跨，内设原煤仓、给煤机及中速磨煤机。4#皮带机头部加高后，下接 5#皮带机，并设双侧犁式卸料器向新原煤仓进行三点给料。原 ZGM95 型中速磨的原煤仓靠 4#皮带机的犁式卸料器两点给料。新原煤仓容积为 160m3，可装煤 110t，满足中速磨 34 个小时连续生产。原煤仓采用电子秤称重进行上料控制。给煤机采用与中速磨配套皮带秤给煤机，该机特点是控制精度高，寿命长。考虑设备管理统一，备品备件方便等，设一台 ZGM95 型中速磨煤机制粉。该设备比现有 ZGM95 型中速磨更先进，具有国际先
11、进水平，设计铭牌6制粉能力为 36t/h，负压操作。入磨一次风量为 45600Nm3/h，本身带有粗粉分离器，该机具有出力大、研磨件使用寿命长、磨煤电耗低、设备可靠及运行平稳、噪音低等特点，目前在电力行业、冶金行业得到广泛应用。收粉采用高浓度煤粉袋式收集器进行一级收粉的短流程工艺，取消旋风。该设备特点是粉尘进口浓度高，达 5001000 g/Nm3，出口含尘浓度底，80mg/Nm 3，采用原装进口电磁阀进行脉动，电磁阀及布袋寿命长，效率高。布袋及其前面设备及管道设充氮设施，当气氛含氧量高时，及时向气氛中充氮气，使气氛含氧量降到规定数值。在中速磨煤机出口管道设木块分离器，清除原煤中的木块等物。布
12、袋收粉器灰斗下方设煤粉振动筛，筛除混在煤粉中的木屑等杂质。振动筛下方设一螺旋输送机，当原中速磨制粉量不足时向原系统提供煤粉。2.3.4 喷吹系统在现主厂房西侧设两个煤粉仓，每仓有效容积 70m3，可装煤粉 45t。煤粉仓下锥体设氮气流化，一方面使气氛惰化，保证安全，另一方面下料快，不堵料。煤粉仓采用电子秤称重控制仓内煤量。煤粉仓下设上、下“U”型球阀，该阀具有下料快，寿命长等优点，在国内其他厂家的使用得到证实，比目前广为流行的球面偏置钟阀、代钟阀球阀及目前我厂使用的老式钟阀更为先进和实用。两阀中间设软连接。喷吹罐采用单罐并列式，每罐容积为 23m3，可装煤粉 10t 以上，每罐可喷吹 1 小时
13、以上。罐体设排压装置，设计压力为 1.3MPa。喷吹罐采用电子秤称重控制倒罐时间。喷吹系统采用总管加分配器的流化上出料浓相输送工艺流程：在喷吹罐下煤口处直接连接流化罐，流化罐为流化床上出料形式。其工作原理是流化罐下部设流化气室，气体经流化板均匀进入罐内使煤粉流态化，在流化区域与输送罐间压差作用下将煤粉输送到罐外。流化罐出料7口安装煤粉切断阀，在倒罐过程中使用，阀门连接补气调节器，依靠调节煤粉管道中气阻与固气比，改变输送管内的煤粉状态，以达到调节煤粉量的目的和远距离输送的要求。煤粉分配器采用盘式分配器，1 分 18，该分配器特点是煤粉分配均匀，精度高，体积小，耐磨性好，使用寿命长。喷煤主控室设在
14、原球磨机厂房内，球磨机及其附属设施拆除。2.3.5 主要设备选型ZGM95 型中速磨煤机1 台，铭牌出力 36t/h，入磨一次风量 3500045600Nm3/h，通风阻力5.91kPa，主电机功率 450kW，密封风量 4930 Nm3/h，磨煤机磨煤电耗率510kWh/t，磨辊寿命15000h，噪音85db，设备重量 110t。带式给煤机为 DPG50 型，随中速磨成套，具有控制精度高，寿命长的特点。高浓度煤粉收集器1 台，CD-1400 型，处理风量 75000Nm3/h，过滤面积 1400m2，运行温度120，入口煤粉浓度 5001000g/Nm3，出口含尘浓度80mg/Nm 3，设备
15、耐压-15000Pa，原装进口电磁阀脉动，滤料采用必达福防静电针刺毡，设备重量 78.5t。烟气炉1 座，包括燃烧室、混风室，可燃高炉煤气 10000Nm3/h，生成 900废气量为 17300 Nm3/h，进口煤气及助燃空气自动调节，可控制气氛含氧量，具有体积小、效率高的特点。煤粉风机1 台，M9-26No.14D 型，风量 75000 Nm3/h，负压 14000Pa，设变频调速器。2200 喷吹罐82 台，设备耐压 1.3MPa，容积 23m3，可装煤粉 13t 左右，满足高炉连续喷吹 1 小时以上。罐体设排压装置，在喷吹罐下煤口处直接连接流化罐，流化罐为流化床上出料形式。DN500 上
16、、下“U”型球阀4 台，该阀具有下料快，寿命长等优点。5t 行车抓斗1 台，跨距 31.5m，H=7m。1800 圆盘给料机2 台，给料能力约 100t/h。煤粉振动筛2 台，TZSM-70-200 型。B=800 皮带机5 条，运输量 216t/h。2.3.6 主要技术经济指标序号 指标名称 单位 数值1 喷吹能力（新 2#炉） 公斤煤/吨铁 1802202 制粉能力（铭牌出力） 吨/小时 36 3 煤焦置换比（灰分 8-12%） 吨焦/吨煤 0.84 喷吹煤种 烟煤5 煤场最大储存煤量 吨 66406 原煤仓贮煤量 吨/仓 1107 煤粉仓储存时间 小时 348 氮气消耗量（最大值） 立方米/分钟 349 压缩空气消耗量（最大值） 立方米/分钟 2410 煤粉单位电耗 度/吨 2811 车间定员（新增加） 人 32912 设备总重 吨 3003、电气3.1 设计
