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1、浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计11 总论1.1 编制依据(1)2007 年 9 月 30 日宝钢集团有限公司文件关于宝钢集团上海浦东钢铁有限公司 COREX 炼铁工程喷煤系统可行性研究报告的批复，宝 钢字2007271 号。(2)2007 年 8 月 17 日宝山钢铁股份有限公司文件关于下发浦钢公司 COREX 炼铁工程喷煤系统项目前期总进度工作计划的通知，宝钢 股份2007208 号。(3)2007 年 10 月 17 日浦钢搬迁罗泾工程指挥部计划合同处发出的关于下发 COREX 喷煤、煤压块技改工程项目编号的通知，计划通知 2007-66。(4)2007 年 10 月 30
2、日浦钢搬迁罗泾工程指挥部 CBI 项目组发出的COREX 喷煤、煤压块能介接口及与 COREX 三电关系专题会会议纪要，CBI(JY)2007第 001 期。1.2 设计范围设计建设两座 COREX 炉配套能力 300kg/t-p 的喷煤设施，统一规划，分步 实施。喷煤系统的范围是从 COREX 块煤干燥筛下粉煤的配煤仓下部的皮带输送机始到 COREX 炉的喷煤枪为止。主要包括粉煤输送、煤粉制备、煤粉 喷 吹等工艺设施以及相关配套的供配电、仪表检测、三电 控制、公 辅设 施和土建工程等。初步设计内容主要包括：1.2.1 供煤设施供煤设施按第一步、第二步统一考虑，在第一步实施时一次建成。块煤 筛
3、下粉在粉煤仓内按浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计2不同的粉煤单独存储，并根据喷煤的煤质要求按一定比例进行配煤，混合的煤通过胶带输送机送往制粉喷吹站内的原煤仓供使用。1.2.2 煤粉制备设施煤粉制备设施设置二个制粉系列，每个系列的制粉能力为55t/h，总制粉能力 为 110t/h。二个制粉系列按第一步和第二步 统一考虑，在第一步实施时一次建成。煤粉制备设施主要包括磨煤设施、干燥气升温炉设施、收粉装置以及各类辅助设施。1.2.3 煤粉喷吹设施煤粉喷吹设施按每座 COREX 炉分别设置一套喷吹设施考虑，目前第一步先建设一套喷吹设施，采用直接喷吹工艺；第二步与COREX 同步建 设第二套喷
4、吹设施和送煤粉设施，采用间接喷吹工艺，在 2 号 COREX 炉附近设置独立的喷吹站。1.2.4 三电控制系统喷煤系统设置独立的三电控制系统，系统硬件采用西门子系列产品。喷 煤系统与 COREX 大三电间的数据采用点对点联接并加隔离器。1.2.5 相关配套设施相关的配套设施主要包括：供配电（设置一个喷煤电气室）、仪表检测、通 讯、 给排水、通风除尘、能源介质 的供给以及土建工程等设施。1.3 设计原则(1) COREX 喷煤是宝钢的一项集科研开发、工程设计和生产试验于一体的重大开发性创新项目，按照“科研与工程互动、科研与工程无缝连接”的指 导思想开 展工程设计。浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系
5、统 初步设计3(2)COREX 工艺系国外引进项目，具有较高的技术水准；喷煤设施工艺技术由国内自主集成，其装备和控制水平应与 COREX相匹配，对 影响产品质量、国内不能制造的关键设备采用单机引进方式开展设计。(3)借鉴 宝钢 高炉喷煤的成熟技术、工艺和装备，在此基础上，根据 COREX 的技术特点，研究开发相适应的煤粉制喷工艺和技术装备。(4)总体考 虑 第一步、第二步的建设规模和布置，分步实施，避免重复投资。(5)喷煤系 统 的投运比第一步实施的 COREX 炼铁工程投产计划约晚一年多，在生产与施工重合期应考虑最大限度地减少施工对生产的影响。第二步实施时喷煤系统与主体工程同步建成投产。(6
6、)设计 遵循国家、上海市、宝钢的有关规定、规范、标准。设计中主要遵循的规定、规范和标准：a) 冶金工业环境保护设计规定（YB9066-95）；b) 工业企业噪声控制设计规范（GBJ87-85）；c) 环境空气质量标准（GB3095-96）；d) 工业企业设计卫生标准（GBZ1-2002）；e) 生产设备安全卫生设计总则（GB5083-99）；f)大气污染物综合排放标准（GB16297-1996）g) 采暖通风与空气调节设计规范(GB50019-2003)h) 建筑物防雷设计规范（2000 修订版）（GB50057-94）；i)建筑抗震设计规范（GB50011-2001）；j)建筑设计防火规范
7、（GB50016-2006）；浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计4k) 建筑灭火器配置设计规范（GB50140-2005）；l)火灾自动报警系统设计规范（GB50116-98）;m) 宝钢集团浦钢搬迁工程工厂设计统一技术规定。1.4 项目概况宝钢集团上海浦东钢铁有限公司罗泾工程中炼铁系统采用了当今世界先进的 COREX 熔融还原炼铁新工艺，第一步先期建设了一座 C3000 型 COREX 炼铁装置，设计铁 水年产量 150 万 t，作业率 8400h/a，铁水小时产量为 180t/h，使用块矿、块煤做原料。第二步将再建造一座 C3000 型 COREX 炼铁装置及配套设施，设计铁水年
8、产量亦为 150 万 t。第一步、第二步全部建成后，设计年产铁水量共计 300 万 t。COREX 工艺要求必须使用大量的块煤作为燃料。煤炭以850mm 块煤购入，但在运 输与处理过程中会 产生约 35%粒度 80%1.7 设计分工(1) 供煤设施分工供煤设施设计分工是在煤压块粉煤仓厂房内定量给料装置出口，相应的厂房和内部粉煤仓（包括定量给料装置）等划归在煤压块工程中。粉煤仓下部的胶带机输送以后设施划归喷煤系统，但定量给料装置的控制归属在喷煤系统中。(2) 能介供应分工第一步实施的喷煤系统所需的高压氮气、中压氮气、COREX煤气、天然气、蒸汽、杂 用压缩空气、仪表压缩 空气由喷煤系统直接从附近
9、的管网上接取。第一步实施的喷煤系统的所有给排水由 1 号 COREX（铁三标浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计7区域）公辅设施统一考虑配置。第二步建设的 2 号 COREX 喷吹站需用的高压氮气、中压氮气、蒸汽、杂用压缩空气、仪表压缩空气、消防水等能介供应在 2号 COREX 公辅设计中统一考虑。(3) 供电分工喷煤系统所需的二路 10kV 电源，采用送电 制供电方式，由中冶赛迪工程技术股份有限公司负责设计并接至喷煤电气室内的高压开关柜进线柜的上桩头。1.8 主要设计内容简介1.8.1 供煤设施供煤设施按第一步、第二步统一考虑，在第一步实施时一次建成。块煤 筛下粉在粉煤仓内按不同的粉
10、煤单独存储，共设置 4个配煤仓，在每个配煤仓的底部均设有定量给料装置。根据喷煤的煤质要求按一定比例进行配煤，混合的煤通过 1 号3 号胶带输送机送往制粉喷吹站内的原煤仓供使用。1 号3 号胶带输送机带宽 800mm、输送量为 150t/h。1.8.2 制粉设施煤粉制备设施的范围从原煤仓上部粉煤入口开始到喷吹设施的煤粉仓顶部法兰为止，主要包括磨煤设施、干燥气升温炉设施及收粉装置以及各类辅助设施。煤粉制备设施共设置二个制粉系列，按第一步、第二步统一考虑，并在第一步实施时一次建成。煤粉制备系统在构成上有如下特点：(1)采用 负压 制粉系统，磨煤机为中速磨，制粉系统集中布置。本工程设有二个制粉系列，每
11、个浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计8制粉系列制粉能力为 55t/h，总制粉能力为 110t/h。(2)收粉装置为一级收粉方式，采用长袋低压脉冲布袋收粉器。(3)采用制粉尾气自循环工艺技术，即由系统自身产生的部分尾气与干燥气升温炉产生的高温烟气混合形成满足制粉要求的合格干燥气，为了保证系统安全运行，加入少量惰性气体（氮气），以达到降低制粉系统氧浓度的目的，另一部分尾气则排入大气。(4)设置二个有效容积为 560m3 的原煤仓，确保磨煤机连续运行 8h 以上。(5)干燥气升温炉采用立式炉，正常生产燃料为 COREX 煤气，点火采用天然气。1.8.3 煤粉喷吹设施煤粉喷吹设施按每座 CO
12、REX 炉分别设置一套喷吹设施考虑，目前第一步先建设一套喷吹设施，采用直接喷吹工艺；第二步与 2号 COREX 同步建设第二套喷吹设施和送煤粉设施，采用间接喷吹工艺，独立的喷吹站设置在 2 号 COREX 炉附近。煤粉喷吹设施采用三罐并列、输煤总管和分配器的喷吹工艺。喷吹设施主要由煤粉仓、喷吹罐、补气器、分配器、喷吹支管、喷煤枪以及阀门和喷吹用气体系统等组成。在构成上有如下特点：(1)每套 喷吹 设施均设置一个煤粉仓和三个喷吹罐。(2)喷吹罐周期性泄压时采用泄压氮气回收系统，以减少氮气耗量，同时 在煤粉仓顶部设泄压专用仓顶布袋除尘器。(3)煤粉 输送采用 浓相输送技术，输送浓度40kg/kg，
13、输送介质为氮气。(4)煤粉 仓流化、喷吹罐加压浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计9和流化均采用氮气，并设温度检测，确保生产安全。(5)煤粉 仓和 喷吹罐除装设称重装置外，还设有料位检测。(6)煤粉 仓和 喷吹罐采用蒸汽保温，输煤总管采用电伴热并保温。(7)设置二根输煤主管，每根输煤总管上均设置煤粉流量计和陶瓷调节阀， 对喷煤量实时进行检测和调节。(8)设置二个分配器，每个分配器的喷吹支管分别与单双数风口相对应，且在喷吹支管上设煤粉堵塞检测装置。(9)输送煤粉系统采用二套 14m3 的煤粉输送装置( 仓式泵)，并设置二个输送煤粉管路送往 2 号 COREX 炉喷吹站的煤粉仓，输送煤粉采
14、用氮气。(10)在 COREX 的每个氧气风口上各设置一个喷煤枪。1.8.4 通风除尘设施本工程中根据工艺配置的不同特点，拟设置供煤系统转运和卸料时的除尘、喷吹罐泄压收尘和喷煤电气室空调通风设施。供煤系统的原煤在转运和向原煤仓卸料时的除尘根据就近原则，分为三个独立的除尘设施。在 1 号和 2 号转运站分别设一单机袋式除尘器，共 2 套，每套处理风量 8000m3/h，处理后的排放浓度20mg/Nm 3。原煤 仓 除尘系统主要处理 3 号皮带机向原煤仓卸料产生的扬尘，处理风量约 23000m3/h，设置一套回 转反吹扁袋式除尘器，处 理后的排放浓度20mg/Nm 3。在喷煤电气室的一层高压开关柜
15、室、三层 MCC 室设置水冷柜式空调机；在地下电缆配线室及二层电缆夹层设置机械通风，采用机械排风自然补风的通风形式。1.8.5 供配电设施浦钢 COREX 炼铁工程喷煤系统 初步设计10COREX 喷煤系统设一座独立的喷煤电气室。供电电源采用二路 10kV，采用送电制供电方式，负荷等级为 二类负荷。根据工艺系统的实施原则，供配电系统亦按照第一步、第二步统一考虑配置，并在第一步实施时一次建成。系统总装机容量约为 5160kW，计算负荷约 5100kVA，自然功率因数为 0.65。喷煤电气室内设置 10kV 配电系统，10kV 配电设二段单母线，中间有联络开关。二段母线分别为磨煤机、主排风机、动力变压器和照明变压器等供电。380V 低压动力负荷采用二台 800kVA 变压器供电，二台 变压器 100相互备用；
