噴吹煤粉技術(shù)研究

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1、平頂山市重大科技攻關(guān)計(jì)劃項(xiàng)目利用熱風(fēng)爐廢氣潛熱預(yù)熱噴吹煤粉技術(shù)研究項(xiàng)目可行性研究報(bào)告舞鋼中加鋼鐵有限公司二OO七年一月一、該技術(shù)研究的有關(guān)情況1、目的和意義我國(guó)煤炭資源豐富，但是焦煤資源不足，無(wú)煙煤和非煉焦煤約占三分之二。煉焦煤儲(chǔ)量中，煤種很不平均，氣煤占一半以上。月巴煤、焦煤和瘦煤分別占13.87%、17.7%及12.01%,加起來(lái)還不到一半，而且在產(chǎn)地上分布很不均衡。從全國(guó)鋼鐵工業(yè)總體情況看，冶金焦數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。煉鐵生產(chǎn)中降低焦炭量的途徑很多,擴(kuò)大高爐噴吹煤粉量、以煤代焦是降低焦比的最有效

2、措施。深入研究噴吹煤粉預(yù)熱技術(shù)是當(dāng)務(wù)之急，也是鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要戰(zhàn)略措施。煤粉預(yù)熱技術(shù)是目前噴煤技術(shù)領(lǐng)域的前沿課題，該技術(shù)的成功研發(fā)屬國(guó)內(nèi)首家，國(guó)外也僅有報(bào)導(dǎo)。此技術(shù)是中加鋼鐵公司的技術(shù)人員通過(guò)與南京工業(yè)大學(xué)熱管技術(shù)研究中心、華中科技大學(xué)國(guó)家重點(diǎn)煤燃燒實(shí)驗(yàn)室方圣噴吹技術(shù)有限公司、南京城志科技有限公司合作，對(duì)煙煤、無(wú)煙煤、混合煤的煤粉可磨性、流動(dòng)性、噴流性、燃燒性、爆炸性在各種工況條件下的性能進(jìn)行試驗(yàn)研究，在反復(fù)試驗(yàn)、總結(jié)大量數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上結(jié)合高爐生產(chǎn)工藝，研究開發(fā)利用高爐熱風(fēng)爐廢氣對(duì)煤粉進(jìn)行預(yù)熱進(jìn)而減少

3、焦炭消耗、提高煤比的新技術(shù)。高爐熱風(fēng)爐產(chǎn)生的廢氣溫度在250°C左右，利用高溫廢氣對(duì)煤粉進(jìn)行預(yù)熱，使煤粉在管道內(nèi)從40°C預(yù)熱到150-200°C,煤粉溫度的提高將會(huì)產(chǎn)生如下效果：①增加煤粉在管道內(nèi)的流動(dòng)性；②提高煤粉的燃燒率，減少未燃煤粉對(duì)高爐的影響；③提高煤、焦的置換比，④增大噴煤量。在節(jié)能降耗的同時(shí)減少高溫廢氣的對(duì)空排放，降低對(duì)環(huán)境的污染，符合國(guó)家節(jié)能、環(huán)保的產(chǎn)業(yè)政策。該技術(shù)的核心是如何安全地利用原排入大氣的熱風(fēng)爐廢氣的潛熱通過(guò)熱媒傳給煤粉再噴入高爐。該技術(shù)可將噴吹煤粉預(yù)熱到180-200°C,

4、置換比提高10?15%,煤比在同等條件下提高約30?50kg/t.Feo中加鋼鐵公司生產(chǎn)規(guī)模100萬(wàn)噸生鐵/年，目前，煤比從當(dāng)前的130kg/t.Fe,通過(guò)實(shí)施煤粉預(yù)熱煤比可達(dá)180kg/t.Fe,噸鐵節(jié)約焦炭約40kg。噸鐵成本可降低約10元，年增加效益約1000萬(wàn)元；同時(shí)實(shí)施該技術(shù)后，中加鋼鐵公司每年可減少排入大氣的高溫廢氣量約55200萬(wàn)m目前國(guó)內(nèi)高爐煉鐵的平均噴煤比約120kg/t.Fe,而應(yīng)用煤粉預(yù)熱技術(shù)，可使高爐噴煤比在不富氧的前提下，使0.074mm的煤粉燃燒率從50%,提高到70%,

5、提高噴煤比30-50kg/t.Fe,節(jié)約焦比約40kg/t?Fe,而噴吹煤粉預(yù)熱技術(shù)做為煉鐵系統(tǒng)節(jié)能的關(guān)鍵技術(shù)一旦能在鋼鐵生產(chǎn)中成功應(yīng)用，具有十分輝煌的前景。2、項(xiàng)目實(shí)施的主要內(nèi)容、技術(shù)難點(diǎn)、技術(shù)水平和指標(biāo)主要內(nèi)容：通過(guò)對(duì)煙煤、無(wú)煙煤、混合煤的煤粉可磨性、流動(dòng)性、噴流性、燃燒性及各種工況的爆炸性進(jìn)行研究，結(jié)合高爐生產(chǎn)工藝，研究開發(fā)利用高爐熱風(fēng)爐產(chǎn)生的廢氣對(duì)在高壓狀態(tài)下高速流動(dòng)的煤粉進(jìn)行預(yù)熱而提高噴煤比減少煤炭的新技術(shù)。技術(shù)難點(diǎn)：①如何將高爐熱風(fēng)爐產(chǎn)生的廢氣余熱傳送給高速流動(dòng)的煤粉；②探索各種工況下煤粉

6、的爆炸極限③快速反應(yīng)的安全控制技術(shù)。3、項(xiàng)目實(shí)施的總體目標(biāo)(1)該項(xiàng)目首先在中加鋼鐵公司三號(hào)高爐實(shí)施。(2)然后在中加鋼鐵公司一、二號(hào)高爐實(shí)施。(3)完全成功后逐步向全國(guó)推廣。4、項(xiàng)目實(shí)施績(jī)效預(yù)測(cè)中加鋼鐵公司現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模100萬(wàn)噸生鐵/年，高爐煤比從當(dāng)前的130kg/t.Fe,通過(guò)實(shí)施煤粉預(yù)熱煤比可達(dá)180kg/t.Fe,噸鐵節(jié)約焦炭約40kg。噸鐵成本可降低約10元，年效益約1000萬(wàn)元。實(shí)施該技術(shù)后，中加鋼鐵公司每年可減少排入大氣高溫廢氣量約35200萬(wàn)立方米。煤粉預(yù)熱不僅可以大幅度降低焦比，增加

7、產(chǎn)量，而且可以緩解我國(guó)焦煤資源不足的矛盾，以煤代焦符合我國(guó)的產(chǎn)業(yè)政策，2006年全國(guó)噴吹煤粉共3000萬(wàn)噸，若在全國(guó)逐步推廣實(shí)施噴吹煤粉預(yù)熱技術(shù),就我國(guó)現(xiàn)有的鋼鐵生產(chǎn)規(guī)模每年的噴吹用煤可以提高到4200萬(wàn)噸，可節(jié)約焦炭1000萬(wàn)噸，全國(guó)鋼鐵總成本下降一億元以上，社會(huì)效益非常可觀。2、協(xié)作單位(1)華中科技大學(xué)國(guó)家煤燃燒重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。(2)南京工業(yè)大學(xué)(3)方圣噴吹技術(shù)有限公司。(4)南京誠(chéng)志科技有限公司3、研究開發(fā)能力和條件南京工業(yè)大學(xué)提供換熱技術(shù)支持，南京誠(chéng)志科技有限公司負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)、制造了熱管分離式煤粉

8、加熱器，其設(shè)備工藝布置靈活、傳熱效率高、無(wú)附加動(dòng)力消耗、運(yùn)行安全可靠。華中科技大學(xué)的國(guó)家煤燃燒重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、方圣噴吹技術(shù)有限公司提供高煤比技術(shù)支持。中加鋼鐵公司現(xiàn)有高爐3座，其配套的熱風(fēng)爐有9座，廢氣資源豐富。磨煤機(jī)1臺(tái)，噴吹罐4個(gè)，3座高爐均已實(shí)施了煤粉噴吹，研究開發(fā)的基礎(chǔ)設(shè)施條件死全具備。方圣公司與中加鋼鐵公司的工程技術(shù)人員已合作進(jìn)行了煙煤和無(wú)煙煤不同比例、不同壓力、不同溫度下的煤粉爆炸性實(shí)驗(yàn)。4、承擔(dān)項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)和不足承擔(dān)項(xiàng)目的優(yōu)勢(shì)：(1)開發(fā)應(yīng)用此技