承德建龙1350高炉料槽烘烤项目可研报告.docx

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1、承德建龙钢铁有限责任公司1350m3高炉焦炭烘干项目可研报告（初步稿）批准：审核：编制：2022年03月24日1350m3高炉焦炭烘干项目建议书.1 .项目概述承德建龙钢铁有限公司新投产高炉一座，炉容1350m3,日平均产量4800t/d,焦比400KH/3平均每天消耗焦炭2000t。高炉冶炼焦炭大部分为外购商品焦，焦炭平均块径以mm,平均含水量9%,最大含水量12%。由于焦炭含水量高，对于高炉的生产带来诸多不利影响，主要包括：焦炭的筛分性差、湿焦粘附的焦粉降低高炉透气性，带入的水分消耗热量增加高炉吨铁能耗，增加高炉煤气水分含量、降低煤气温度及热值、影响煤气余热余压利用效果等。（未实地考察，以

2、上数据为估算）高炉贮焦槽现有4个焦炭仓为高炉供料，每个焦炭仓容积出m3,焦炭仓充填率约&%,焦炭在仓中平均停留时间4-7小时。本项目在焦炭仓处增加焦炭烘干设备设施，在4-7小时的焦炭储存时间内对其进行烘干，以降低焦炭水分。主要采用烧结环冷余热做为热源，由旋风器将颗粒物滤净后通过管道利用引风机从焦炭仓锥体部分四个方向送入焦炭仓，对焦炭进行烘干。由于焦炭卸料时有颗粒偏析，大颗粒焦炭布在仓壁，仓壁附近焦炭空隙较大，为了避免热气流集中沿仓壁上升，导致仓壁的长时间受热，形成热裂损害，在焦炭仓底部设有均流布气器（该部分为核心技术部分），用气流布气器对热气流进行合理分布，实现均匀烘干。该系统设置独立的除尘器

3、，在每个仓顶盖设置负压管道。烘完焦炭的含水热气从仓顶负压管道进总管，再进除尘器，经抽风机后从烟囱排出。烘干完的废气带有水分，普通的布袋除尘器会出现糊袋等现象，要选用专用布袋除尘器以解决烘干后的低温含水问题，焦炭烘干除尘系统废气颗粒物排放浓度V10mg/m3,同时除尘灰的水分含量要能满足气力输灰的要求。2 .项目实施的必要性钢铁工业炼铁单元的能耗占钢铁总能耗70%以上。降低炼铁过程能耗是实现绿色钢铁和清洁生产的必由之路，其中减少原燃料水分（入炉料加热）已经成为降低吨铁能耗的最直接方法之一。降低焦炭水分（入炉料加热）不仅会直接提高焦炭的粉末筛除效率，而且也能适当提高高炉炉顶温度、降低高炉燃料消耗和

4、提高高炉产量等效果。主要优点如下：降低炼铁工序能耗。焦炭水分带来高炉总焦比下降。降低入炉焦炭的含水量，提高焦炭入炉温度。带来炉顶温度的上升，提高高炉产量。有利于高炉的正常稳定运行。增加槽下的焦炭筛分效率，减少焦炭粉末入炉量，并改善高炉料柱的透气性，提高高炉冶炼强度。有利于焦粉脱离，提高筛分效率，增加焦粉回收量。改善高炉焦炭料仓上部及下部振动筛部位作业空间的环保效果，降低岗位粉尘浓度。因此，利用球团竖炉带冷余热和烧结环冷余热对焦炭进行烘干既能改善高炉指标，既有可观的经济效益，又能对余热再利用。3 .项目的可行性目前对焦炭烘干（入炉料加热）的工艺大体分为采用烧结环冷余热、竖炉球团带冷余热和热风炉废

5、烟气烘干，考虑到采用热风炉烟气存在安全环保方面的明显弊端，决定采用烧结环冷余热和竖炉球团带冷余热进行湿焦炭烘干。根据公司现场布局，从烧结环冷机、球团竖炉到1#高炉焦灰仓距离较短，现场有空余场地可满足本项目除尘器、引风机布置（平面布置图附后），附近电、气、水接入点基本能满足该项目所用，同行业也有成熟的案例，故本项目有一定的可行性。4 .项目实施方案本项目从功能上分为2大部分，第一部分为烘干脱水，兼之加热升温，主要是湿焦；第二部分为其他入炉料烘烤加热，兼之除潮。重点放在湿焦脱水；根据现场热废气供应情况，实现第二部分（或局部）。4.1. 焦炭烘干高炉焦炭消耗量每天均在2000吨左右，焦炭在仓中平均停

6、留时间按4-7小时计（烘干时间），焦炭平均含水量9%,最大含水量合后烟气约180000m3/h（200）,每个仓内废气量分配量为45000 n?12%。据热力计算综合实际情况计算后,高炉焦炭烘干配套需要混/ho4.1.1. 工艺路线本项目计划采用烧结环冷机三段高温废烟气，高炉槽焦仓焦炭进行烘干。215m2烧结环冷机3段废气温度为213-250； 4段废气温度为120-150o可利用风量18-24万rr?/h,可优先调控采用环冷废气进行焦炭烘干工艺。（以上数据未实地考察，根据其他工程估算）各种温废气供气方案大致如下表所示:序号工况废气风量温度备注13段200000m7h240 24段200000

7、m7h1503焦炭仓180000myh2404矿石仓240000m7h160在烧结环冷机三段（加4段一部分，根据需要定量）废气烟囱引出高温废烟气管道沿厂区道路敷设，入多管除尘器，再经引风机送至高炉矿槽焦炭仓对焦炭进行烘干，高温废气进入仓内经气流分配器对仓内焦炭进行烘干，烘干焦炭后的废气经焦仓的仓顶除尘管道抽吸引至新建布袋除尘器进行除尘过滤后达标排放，除尘器收集的焦粉经仓泵气力输灰卸至吸排车，送至喷煤车间。焦炭烘干系统主要包括废气输送系统和槽上除尘系统，各系统主要内容如下：（1）高温废气输送系统包括：烟气切换阀门、高温烟气引风机、烟气调节阀、放风阀、焦仓入口切断阀，烟气温度检测、烟气流量检测等。

8、槽上除尘系统包括除尘风机、除尘器、排烟温度检测、粉尘在线监测等。本项目将结合现场除尘状况，或改造、增加能力、扩容，或新装机，尽可能利用现有资源发挥作用。本项目烘干工艺流程大致如下图所示:序号类型功能能参数备注1引风机处理风量：/h（工况，最大参考值）变频电机图1烘干工艺流程简图4. 1.2.主要工艺设备功率：kW(10kV)2除尘风机处理风量：n?/h（工况，最大参考值）变频电机功率：kW（10kV）3旋风除尘器处理风量:m3/h4布袋除尘器专利产品，不怕结露，0-120可降低排放温度，节能5气流均分装置配套焦炭仓气流直接换热6电动阀烟气主管切断9手动蝶阀焦炭仓烟气进风支管10电动蝶阀焦炭仓烟

9、气进风支管11耐磨电动阀焦炭仓烟气出口支管12波纹补偿器根据管路设定，金属膨胀节，管径1800mm介质：竖炉带冷机出口废气4.1.3.需要说明的问题需要对输气管道、引风机、除尘器进行外部保温，以减少废气在输送过程的温降损失。由于本项目仅利用低温废气余热进行烘干物料，仅会产生粉尘，而不会额外增加其它如S02和NOx等污染物的发生量，故按照目前的国家标准炼铁工业大气污染物排放标准GB28663-2012的要求，烘干后的废气经过布袋除尘器后可以达到标准要求（废气的颗粒物浓度W8mg/Nn?）,考虑到烟气中含有一定的粉尘，且粉尘颗粒的强度较高，为了减少废气含尘带来的管道与风机设备磨损影响，故需在进入高

10、温引风机前增设1套多管除尘系统。烟气总管引至旋风除尘器进行粉尘过滤，除尘效率260%。除尘器下方设置手动插板阀+卸灰阀，卸灰口封闭处理。为保证旋风除尘器处理烟气后除尘灰有组织处理，旋风除尘器出口设置一座集中灰仓。集中灰仓预留负压罐车接口，通过负压罐车定期放灰至烧结作为粉矿使用。4.1.4.布袋除尘器（数据配合现有除尘系统）废气量：300000m3/h（参考值）（2）除尘器出口废气温度：60-80（专利产品，不怕结露）除尘器出口废气湿度:10%-20%废气的颗粒物浓度W8mg/Nm，主要方案内容技术流程集气罩一新建专用袋式除尘器一除尘风机一烟囱除尘风速的确定。考虑到确保粉尘排放达标、满足滤袋的承

11、受极限基础上降低投资、节省占地面积。本项目选用专有滤料，且过滤风速不超过0.6m/min,比较经济、耐用。风机的选择1）系统风量确定：m3/h2）电机功率:kW（10kV）除尘器选择：除尘器入口管道上增设火花检测仪。采用专利技术清灰。布袋除尘器收集的焦粉处理：烘干焦炭后的低温废气通过专有布袋除尘器过滤处理后达标排放，过滤后的除尘灰主要成分为焦粉，可作为燃料直接送至高炉用于喷煤。焦粉细密度W2mm（焦粉具体细密度视焦炭品种等各项参数综合决定）。4.2. 电仪方案4. 2.1.设计条件（1）外部供应10kV的电源，采用取电制，且取电位置需选择最近的电气室;(2)电仪用低压电源由现场直接供电；新增高

12、压柜和低压柜拟布置在附近的电气室内。原则上新增的PLC柜和低压供电柜拟布置在设备附近。(4)本项目采用“电仪” 一体化的综合控制系统。4. 2. 2.设计范围本项目相关的引风机、除尘风机、电动阀门供配电及控制设计、除尘器照明设计、防雷接地系统设计。根据本项目用电负荷(估算)如下：序号名称电压等级设备功率数量总功率电源1引风机10kV800kW1800kW2除尘风机10kV430kW1430kW3电动阀门0.38kV1.1KW1718.7kW4除尘器配套0.38kV130kW总和1278.7kW本项目料仓电动阀门及除尘器照明及配套低压电源引自附近的电气室。引风机、除尘风机及电动阀门为远程/就地控

13、制方式，现场设机旁操作箱，状态及控制信号进PLC系统，远程操作时，信号由PLC系统送来。除尘烟囱按第三类防雷建筑考虑，接闪线采用6 10热镀锌圆钢，引下线利用烟囱本身钢结构或采用-40X4热镀锌扁钢，接地极采用L50X50X50 l=2500mm热镀锌角钢和-40X4热镀锌扁钢。所有正常工作不带电用电设备金属外壳及其管线均按规程与现有接地系统可靠，接地电阻4Q。所有电缆部分沿现有电缆沟、电缆桥架、部分沿墙面、柱、管道支架穿管明敷设。(5)PLC系统设计、现场仪表设计。新设料仓烘干PLC系统，拟在高炉料槽电气室内新设PLC主站，高炉本体中控新设PLC远程操作站，主从站之间采用光纤进行通讯。整套控

14、制系统接入现有原料主控室，便于集中管理。竖炉带冷机烟气调节阀出口、引风机出口设热电阻，温度信号进远程I/O站；料仓出口、除尘器入口、除尘风机入口设热电阻，温度信号进主站。引风机出入口设压力变送器，压力信号进远程I/O站；除尘器出入口设压力变送器，压力信号进远程I/O站。所有电缆部分沿现有电缆沟、电缆桥架、部分沿墙面、柱、管道支架穿管明敷设。(6)主要检测和控制功能风机出入口废气温度检测；风机出入口废气压力检测；风机电机振动检测；除尘器出入口废气温度检测；除尘器的废气压差检测；除尘器灰仓的料位检测；除尘器进口火花在线检测；焦炭料仓温度检测及报警系统；系统控制流程简述本套系统为确保系统安全稳定运行，引风机出口温度测点与烘干系统烟气切断总阀连锁。若引风机出口烟气温度(即焦炭仓进口烟气温度)高于警戒值，系统自动切断进气阀，消除温度过高造成的消防安全事故隐患。4. 2. 3.主要设备清单:序号类型单位数量备注1高压