侯金龙;蒋琛;沈恩旭
【摘 要】鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司为了降低煤粉区域氮气消耗,确保煤粉喷吹系统稳定运行,煤粉作业区分析了影响氮气消耗的因素,并采取了降低高、中、低压三类氮气消耗等措施.生产实践表明,煤粉采取降氮气消耗的措施操作简单、实用,氮气消耗大幅度降低. 【期刊名称】《鞍钢技术》
【年(卷),期】2017(000)003
【总页数】3页(P42-44)
【关键词】炼铁;高炉;煤粉喷吹;氮气
【作 者】侯金龙;蒋琛;沈恩旭
【作者单位】鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司,辽宁营口 115007;鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司,辽宁营口 115007;鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司,辽宁营口 115007
【正文语种】中 文
【中图分类】TF538
氮气是煤粉制备与喷吹所必须的能源介质，是煤粉生产成本的组成部分，鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司炼铁部煤粉区域氮气消耗指标曾一度超标，最高值达180 m3/t，氮气总管压力经常低于临界点（1.3 MPa）以下，不但造成生产成本升高，而且直接影响喷吹系统的生产顺行。煤粉作业区通过工艺分析，排查影响氮气消耗的因素并制定了有效的控制措施，将氮气消耗降低至成本指标120～150 m3/t以内。
鞍钢鲅鱼圈煤粉长期以来氮气消耗一直居高不下，作业区通过仔细排查与分析，将氮气按照压力大小分为三类，分别为高压氮气、中压氮气、低压氮气。表1为煤粉区域各处用氮点使用状态，图1为氮气消耗流程图。
由于氮气消耗量大，氮压站的氮压机经常满负荷运转，其设在外面的安全阀门经常出现跳闸现象，另外喷吹系统氮气总管压力经常低于1.3 MPa，有时甚至降到1.0 MPa左右，制粉喷吹系统生产受到严重影响。
2.1 高压氮气消耗量大
高压氮气压力为1.6 MPa，是通过中压氮气经氮气加压站加压后形成，占氮气消耗总量的80%以上，它的主要用途分为三部分，分别为炼焦综合油库、煤冷却、喷吹系统。炼焦综合油库用氮气目前管道阀门处于开启状态，但是一直没有使用，所以可以忽略不计；煤冷却用氮气主要是当煤停煤时，采用氮气通风冷却，消耗量较大，平均每支煤消耗氮气量大约在500 m3/h左右，氮气总管压力经常由于煤通风而迅速降低；喷吹系统氮气消耗主要是喷吹罐冲压、流化、二次补气风，喷吹罐完成一个喷煤循环后需将内部氮气全部放散到大气，这部分氮气无法挽回。喷吹罐冲压、流化用氮气流量为3500 m3/h，二次补气风氮气流量为3000m3/h，喷吹系统氮气总管流量上限为8 000 m3/h，在正常生产过程中氮气总管流量在5 000～6 000 m3/h左右，氮气总管压力经常低于1.3 MPa警戒点，氮气消耗量超出正常使用标准。
2.2 低压氮气消耗量大
低压氮气来源是炼钢高压氮气通过减压阀减压后形成，压力为0.3 MPa，主要供给制粉系统保安氮气、焦粉罐锥体流化和燃烧炉管道吹扫及冷却用。制粉系统保安氮气管道直径较
粗，当氧含量超标时启动保安氮气，流量为24 000 m3/h，经常会造成氮压站安全阀跳闸。燃烧炉炉顶元件采用氮气24 h冷却，氮气流量为1 200 m3/h。焦粉罐锥体流化管径较细，流量为30 m3/h。。
2.3 非常规氮气消耗量大
为了消除系统安全和生产上的隐患，在制粉系统某些管道上接点对某些特殊部位用氮气进行吹扫，消除系统隐患，这些氮气管道是在原设计之外增加的，统称为非常规氮气。非常规氮气包括磨机入口氮气吹扫、喷吹罐卸压罐吹扫、过滤器反吹氮气、仓顶布袋水平管道氮气吹扫、仓顶布袋下料管氮气吹扫等。这部分氮气使用频繁，造成大量氮气消耗。
2.4 系统阀门不严或泄漏
制粉喷吹系统氮气管道上有许多阀门由于长时间使用磨损，阀门出现不严或内漏现象，造成大量氮气泄漏。此类阀门包括磨机冲氮阀门、磨机出口冲氮阀门、布袋箱冲氮阀门、布袋箱出口冲氮阀门等。
3.1 停煤煤停止通氮气
喷吹煤粉用煤为风冷套管式煤，煤夹层目前采用压缩空气冷却，当煤停止喷煤后，停止通氮气，依靠夹层压缩空气对煤进行冷却，单支煤氮气消耗为零，这样可大幅降低高压氮气消耗量，平均每支煤可降低氮气流量约500 m3/h。
3.2 控制喷吹操作参数
高炉喷吹罐罐压、二次补气风与氮气消耗量成正比关系，合理的喷吹罐罐压和二次补气风量不但可以节约氮气消耗，而且可以提高喷煤的准确性。根据不同的喷煤量调节喷吹罐罐压和二次补气风量。表2为在不同喷煤量条件下喷吹罐压、二次补气风量和末端压力的关系，在条件满足的情况下实现浓相喷吹，将二次补气风量控制在1 000～2 000 m3/h。通过合理控制喷吹罐罐压和二次补气风等操作参数，可以降低氮气消耗量1 000～2 000 m3/h。
3.3 控制保安氮气流量
3.3.1 控制保安氮气流量
保安氮气属于低压氮气，控制其流量的主要措施一是调整保安氮气手动阀门开度，将布袋箱收集器保安氮气手动阀门开度由原来的全开调整为1/3开度，这样保安氮气流量可降低2/
3，即可降低保安氮气流量16 000 m3/h；二是控制制粉系统氧含量，降低系统氧含量超标频次，可降低保安氮气流量5 000 m3/h左右。
3.3.2 改进燃烧炉炉顶元件冷却方式
燃烧炉炉顶元件冷却原设计为氮气冷却，现改进为压缩空气冷却，目前4台燃烧炉炉顶冷却介质全部改为压缩空气冷却，降低氮气流量1200m3/h左右。
3.4 控制系统非常规氮气消耗
非常规氮气消耗量较大，主要原因是岗位在使用时存在不规范现象，阀门存在常开现象，针对此现象，作业区加强了非常规氮气的管理，另外对于一些不重要部位取消了氮气接点。
3.5 及时更换不严或泄漏的阀门
制粉喷吹系统阀门长期磨损出现不严或泄漏现象，对此作业区要求加强岗位巡检，对发现不严或泄漏的阀门要及时进行更换，降低氮气浪费。
通过采取以上改进措施，鞍钢鲅鱼圈煤粉氮气消耗从2013起呈逐年下降趋势，2015年每月都完成了成本指标。图2为煤粉2015年1～12月氮气消耗情况。
月均喷煤量为60 000 t，氮气单价为0.09元/m3，改进前平均月氮气消耗指标为150 m3/t，2015年平均月氮气消耗指标为110.3 m3/t，则降低氮气消耗总量为：
创造的经济效益为：
氮气消耗大幅的降低，生产成本下降，喷吹总管氮气压力保持稳定，为高炉喷煤创造了有利条件。
鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司煤粉作业区针对煤粉系统氮气消耗量大、生产受到制约等问题，从氮气使用源头进行分析，将生产用氮气分为高压、中压、低压氮气三类，根据三类氮气的特性制定了不同的降低氮气消耗的措施。措施实施后制粉和喷吹系统氮气消耗得到大幅的降低，2015年平均氮气消耗较以前下降2 800多万m3，创造经济效益250多万元，为高炉顺行创造了有利条件。
豫公网安备41160202000603
站长QQ:729038198
关于我们
投诉建议