[发明专利]一种高炉喷煤系统煤粉预热工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及高炉煤粉喷吹系统技术领域，尤其涉及一种高炉喷煤系统煤粉预热工艺方法。

背景技术

高炉喷煤不仅可以代替焦炭，降低生铁成本，减少炼焦过程对环境的污染，同时它还是现代高炉炉况调节所不可缺少的重要手段之一。因此，在高炉生产基本情况稳定的前提下，如何提高高炉喷煤比，已成为优化行业结构提高企业效益的重中之重。

高炉喷煤过程中，煤粉在进入风口直吹管后到离开风口氧化区，停留时间非常短暂，只有不到0.2秒的时间，进入高炉的煤粉必须在这段时间内完成升温、分解及燃烧。目前，高炉喷煤操作绝大多数是通过提高风温，富氧鼓风等技术提高喷煤比。然而由于高炉生产过程复杂，现有理论研究有限，单纯采取提高风温，富氧鼓风等措施又会带来炉内理论燃烧温度过高，煤气体积增大，实际流速过高，增加炉内压差、煤气量降低，炉身部炉料加热变差等问题进而影响高炉正常生产。 另一种普遍采用的方法是通过提高煤粉到达风口处的初始温度，使其到达风口进入氧化区后温度能迅速升至煤粉燃点燃烧，从而缩短煤粉燃烧时间，又不影响炉内正常生产，进而提高高炉生产喷煤比。

国内喷煤普遍采用的煤粉制备和喷吹工艺磨煤机是将原煤加工成粒度和含水量均符合高炉喷吹需要的煤粉，并列布置的喷吹罐将煤粉通过主管加分配器的方式送至高炉风口喷枪喷入高炉。在此过程中煤粉到达煤粉仓的温度降至60℃左右，经过长距离管道输送至风口后温度又会降低，这就大大延长了煤粉的燃烧时间，甚至不能充分燃烧，从而影响高炉生产,降低喷煤比。目前采取的措施是使用蒸汽做为加热介质对煤粉仓使用盘管进行保温，缓解仓内煤粉降温。更重要的是，用蒸汽作为加热介质对煤粉喷吹用充压流化氮气和助吹用氮气或压缩空气进行加热，通过蒸汽对煤粉喷吹用气体加热和在煤粉仓底部盘管通蒸汽保温的办法对煤粉进行加热保温，使其到达风口处的温度尽可能高。然而这种方法的缺点是，首先需要额外增加一整套蒸汽输送及冷凝水收集装置， 增加投资成本，其次由于蒸汽源离喷煤系统的距离在实际中是不确定的，距离的长短对到达预热点的温度影响较大，经常输送至预热点的温度达不到200℃，且由于蒸汽管道存在泄漏隐患，泄露的蒸汽在冬天容易冷凝结冰，不利于对煤粉的加热保温及设备稳定运行。

针对以上提到的问题，本发明旨在设计一种简单有效的工艺方法，能有效避免或减少上述出现的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是正对上述存在的技术不足，提供一种提高煤粉温度，大幅缩短煤粉在风口前加热至着火点的时间，增加煤粉在风口和回旋区的燃烧时间，从而提高煤粉的燃烧率，进而提高喷煤量的高炉喷煤系统煤粉预热工艺方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种高炉喷煤系统煤粉预热工艺方法，包含有将煤仓的原煤通过给煤机输送至磨煤机，在磨煤机磨成煤粉后，由来自热风炉烟囱和烟气炉的温度高达240~350℃的烟气将煤粉输送至除尘器，煤粉进一步通过振动筛进入煤粉仓储存，并分批次进入喷吹罐，通过喷吹罐将煤粉采用浓相气力输送至高炉风口，其特征在于：在现有喷煤系统基础上，利用烟气炉产生的高温废气，进行煤粉仓预热工艺，以及煤粉输送预热工艺；

其中，所述的煤粉仓预热工艺为：在煤粉仓上设置盘管与烟气炉的排气管连通，并引温度为240~350℃的烟气炉烟气作为伴热介质对煤粉仓进行伴热，保持煤粉仓中煤粉的温度在80℃~100℃左右。

所述的煤粉输送预热工艺包含有如下两个阶段：

首先通过管道将换热器与烟气炉的排气管连通，引自烟气炉出口的温度为240~350℃的高温废气作为换热器的热介质，用于煤粉输送的输送气体作为换热器的冷介质，通过热交换加热后的输送气体温度最高达到200℃左右。

然后加热后的输送气体作为冲压和流化气体进入喷吹罐对煤粉进行预热，之后加热后的输送气体在输送过程中持续对煤粉进行预热，使煤粉在进入风口前时的最高温度可以达到150℃。

在上述方案中，所述的输送气体为氮气或者压缩空气。

本发明工艺的工作原理是：直接从烟气炉出口引出烟气分别作为煤粉喷吹气体加热和保温的热源，进行煤粉仓预热，以及煤粉输送预热两个关键步骤，从而可以显著提高煤粉在进入风口前时的最高温度。

本发明具有如下优点：

1. 使用烟气炉烟气代替蒸汽对煤粉进行加热保温，烟气炉出口烟气正常温度为240~350℃左右，且加热源至加热点的距离短，均属于喷煤系统，加热源稳定可靠，能有效保证加热点的温度值达标，对煤粉的加热保温效率高，效果好；