[发明专利]一种高炉喷煤制粉系统加湿工艺及装置

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，具体涉及一种高炉喷煤制粉系统加湿工艺及装置。

背景技术

高炉喷煤是高炉炼铁工艺以煤代焦、改变高炉燃料结构的重要节能技术，在缓解焦煤资源短缺、降低生铁成本和减轻环境污染起着重要作用，具有显著地经济、环保和社会效益。

高炉喷煤制粉系统是高炉喷煤技术的关键环节，目前国内主要有烟气直排式制粉系统和烟气自循环式制粉系统两种工艺。烟气直排式制粉系统是当前高炉喷煤制粉系统采用的主流工艺，但由于烟气自循环式制粉系统工艺可以有效解决因高炉喷煤车间远离高炉热风炉系统导致废气管道投资高、热风炉废气量不足或者受炼铁厂场地限制而无法使用烟气直排式制粉系统的问题，所以目前在国内钢铁厂已逐步得到推广应用。

烟气自循环式制粉系统是一种通过烟气炉燃烧高炉煤气生成的高温烟气与自循环烟气混合生成温度在200℃～300℃之间、氧含量≤8％的干燥气来干燥磨煤机研磨煤粉的工艺。其中，烟气炉燃烧高炉煤气生成的高温烟气，其主要成分为CO₂和N₂，温度为900℃～1100℃，具有高温、低含氧量(≤2％)等特点，是良好的高温、惰性加热气体，在干燥气中占比为30％～45％；自循环烟气是惰性干燥气经布袋除尘器和主排烟风机等设备完成气粉分离后的尾气，其主要成分为水蒸汽、CO₂和N₂，温度为85℃左右，具有低温、较低含氧量(10％～12％)等特点，是高温烟气良好的温度调节介质，在干燥气中占比为55％～70％。该工艺的关键指标之一是系统惰性干燥气的氧含量，该指标已成为此工艺能否正常安全生产的限制性因素。根据国家标准《高炉喷吹煤粉工程设计规范》(GB50607-2010)强制条文规定：在系统工况下惰性干燥气的最高允许氧含量≤12％，该条文的目的是为了避免制粉系统中的煤粉因氧含量超标而发生爆炸的可能，保证系统运行安全，杜绝人员伤亡等事故发生。

但是由于烟气自循环式制粉系统工艺循环使用部分系统尾气(自循环烟气)作为磨煤机惰性干燥气的气源，而干燥气中的氧气组分浓度因循环使用逐步富集，故易产生干燥气具有较高氧含量的问题。与此同时，由于制粉系统的磨煤机、给煤机和布袋收粉器等设备以及管道连接法兰处均无法避免的存在不同程度的漏风现象(漏风率＞8％)，进一步加剧了干燥气氧含量升高的问题，故在生产中经常会出现干燥气氧含量超标而停机的问题，从而影响企业正常生产。因此，降低烟气自循环式制粉系统的惰性干燥气氧含量，对于保障企业正常安全生产和降低其经济损失至关重要，但目前有关此问题的技术解决方案在行业内却鲜有报道。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高炉喷煤制粉系统加湿工艺及装置，以解决现有烟气自循环式制粉系统工艺惰性干燥气氧含量超标的问题。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高炉喷煤制粉系统加湿工艺，在烟气炉烟气出口与磨煤机烟气入口间的干燥气管道上至少连通一路加湿装置，控制加湿装置向干燥气管道内喷吹雾化水的喷吹量，增大并调节烟气炉中高炉煤气燃烧生成的烟气量，降低并调节自循环烟气量。

进一步，雾化水为液态工业水雾化生成，雾化粒径为1μm～5μm。

进一步，液态工业水水质要求悬浮物含量≤50mg/L，PH值为6.5～9，碳酸盐硬度≤140mg/L。

进一步，雾化水加压喷入干燥气管道内。

一种高炉喷煤制粉系统加湿装置，包括通过管道依次连接的供水装置、雾化装置及加压器，所述加压器通过加湿管道与连接在烟气炉烟气出口及磨煤机烟气入口间的干燥气管道相连通。

进一步，还包括依次设置在供水装置与雾化装置之间的流量传感器及流量调节阀。

进一步，所述加湿装置有多路，依次并联在干燥气管道上。

本发明的有益效果在于：

1)可以有效解决现有烟气自循环式制粉系统工艺中因干燥气氧含量超标而停机影响生产的问题，有利于稳定生产，具有显著地经济效益；

2)可实现实时调控，从而将系统惰性干燥气氧含量严格控制在国家标准规定值12％以内，有效地保障了系统运行的安全性，消除了安全隐患，因而具有安全可靠的优点；

3)烟气自循环式制粉系统采用加湿工艺，工艺简单、技术成熟可靠、易于实现；

4)加湿装置组成简单，可对现有设备进行改进，投资费用低。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：