高炉工程范文（精选9篇）
高炉工程 第1篇
工程概算是高炉喷煤工程招投标工作中的重要环节。目前企业在高炉喷煤工程工程概算上大多采用传统的手工编制方式, 编制人员每编制一张表格需查询大量的数据信息, 耗时、耗力、效率低, 速度慢且容易出错。优化工程概算信息管理的最佳方式就是建立以概预算人、材、机、设备和工程费为基础数据的预测方法, 满足工程招、投标的要求[1]。
针对上述问题, 利用Visual Basic 6.0开发了一个高炉喷煤工程概算管理信息系统[2], 通过建立较完备的工程资料库、设备材料价格数据库, 可以迅速、准确地对信息进行分类整理、查询、调取, 选择性地以Excel表格形式输出所需要的信息报表, 提高了高炉喷煤工程概算编制的速度和质量, 避免重复工作, 减少出错环节, 减轻了工程管理信息的劳动强度, 取得很好的经济效益。
1 系统需求分析
高炉喷煤工程概算管理信息系统软件设计应充分考虑以下需求:
(1) 运算高效、准确无误。
进行高炉喷煤工程概算时, 所牵涉到的数据指标多, 计算过程复杂, 故要求运算过程高效、结果准确无误。为此, 需对程序不断调试、修正、完善, 确保运算结果准确性并验证其是否符合编制目的。
(2) 界面直观、简单、易操作。
系统界面具有友好性, 便于数据的调用、处理和运算, 同时各功能模块界面要直观, 操作方便。
(3) 满足不同层次用户需求。
根据不同的用户对象, 设定不同的使用权限, 从而满足不同层次用户的操作需求。
(4) 具有方便快捷的数据库查询、修改、添加、删除等功能。
2 系统总体功能框架设计
在系统需求分析的基础上, 采用Visual Basic6.0开发工具和SQL Server数据库技术[3], 将高炉喷煤工程概算与工程管理工作有机结合, 设计出人机交互良好的高炉喷煤工程概算管理信息系统。其功能模块如图1所示, 功能包括:
(1) 用户管理, 包括用户角色管理和用户项目管理两个功能。前者由系统管理员来设定, 根据不同层次的用户, 分配不同的角色, 并将用户名和密码保存在数据库中。用户使用该系统时, 需在登录界面上验证用户名和密码, 以保证系统的安全性。后者可由登录用户自行管理本人负责的项目。
(2) 系统设置, 具有角色权限管理和系统数据备份功能。前者由系统管理员来分配系统角色与权限, 后者则是考虑了系统数据的安全备份。
(3) 工程概算, 功能涉及基础单价计算、工程单价计算和概算报表编制等。该部分是系统的核心功能, 提供数据库支持功能。
(4) 工程合同管理, 包括工程合同登记、工程合同收款和工程合同付款等功能。
(5) 统计查询, 提供合同信息查询、合同收款查询、合同付款查询、概算信息查询、设备信息查询和设备供应商查询等功能。
(6) 报表打印输出, 可以提供概算报表、Excel形式报表和概算说明等打印输出功能。
3 系统数据的存储
高炉喷煤工程概算涉及大量的工程设备材料及其造价数据, 需要实时进行更新和管理。系统数据的存储采用两种方式:数据库和文件模板格式。
数据库采用SQL Server开发平台, 建立大量工程设备材料及其造价数据库, 包括材料库、设备库、工程合同库以及用户权限库等。在每一个数据库表中均设置了关键字和索引, 以便对数据库进行快速查询、修改、补充、删除等操作。另外, 在数据库结构设计时, 还考虑了其可扩展性。
对于系统中常用的各种报表, 采用文件模板格式加以存储, 需要输出时, 再调用数据库中相应的数据, 自动填写报表, 并按Excel表格形式输出和打印。
完成的每个应用表单都将作为一单独文件保存在系统相应目录中, 并在数据库中保存其存储的目录信息, 以方便将来对各表单进行查询和修改。
4 报表定制方法
针对高炉喷煤工程概算与管理所需的各种报表格式, 以自动图文集词条形式保存在模板文件中。在设计数据库时, 将相应的数据库字段和报表中的单元格进行信息关联[4]。系统将这些关联信息保存到专门的报表定制数据库中, 以便在报表输出时调用, 如图2所示。
5 结束语
开发的高炉喷煤工程概算管理信息系统可以提高了高炉喷煤工程概算管理的水平, 具有良好的实用性。
参考文献
[1]付志凌, 滑东武.工程造价信息管理软件的开发与应用[J].石油规划设计, 2002, (5) :30—32.
[2]龙马工作室.Visual Basic 6.0程序设计[M].北京:人民邮电出版社, 2008.
[3]岳付强, 罗明英, 韩德.SQL Server 2005从入门到实践[M].北京:清华大学出版社, 2009.
高炉厂区道路土建工程分包补充合同 第2篇
厂区道路及回车场土建分包工程补充合同
总包单位：某某项目经理部（以下简称甲方）
分包单位：某某建设集团有限公司
（以下简称乙方）
根据《中华人民共和国建筑法》、《中华人民共和国合同法》及《建筑安装工程承包合同条例》等有关规定，甲方将本工程项目分包给乙方施工。针对原分包合同分包单价缺项部分，结合实际情况，双方本着公平合理的原则，经充分协商一致，签订本补充合同，以资共同遵照履行。
[键入文字]
螺栓及铁件固定架等）由乙方自行采购。乙方必须严格按经甲方审核后的施工方案组织施工。
三、乙方负责供应的材料：本工程项目所有工程材料（除甲供材料外）、施工用料均由乙方自行采购，采用甲控乙供形式。严格按照施工图质量要求和材料配合比施工。
四、乙方负责提供的施工机械：本工程项目所用施工机械由乙方自备，其进出场、安拆费由乙方自行承担。
五、双方供应的材料、构配件等应具有产品合格证或质量证明文件，没有合格证书，且未经鉴定或经过试验定为不合格的材料、构配件等，不得用于本工程项目。
六、具有合格证书的材料、构配件等应按规定复验，其检验费用由乙方承担，如属不合格产品，其不合格产品由供应方在48小时内清理出场。
七、钢筋原则上采用对焊；如需搭接等，需报甲方审核后，乙方方可搭接；因乙方原因搭接时，由乙方承担发生的费用。
高炉工程 第3篇
关键词：预热器,安装,施工方法
1 工程概况
1.1 概述
宝钢二号高炉易地大修工程预热器位于热风炉系统余热回收施工区域。整个余热回收区域主要由3台换热器(烟气换热器、空气换热器以及煤气换热器)箱体、热交换管排以及外部联络管组成。设备总重量约500 t,外部联络管道约2 000 m。
1.2 工艺流程
从热风炉蓄热室出来的高温气体进入烟道主管,经过烟气预热器箱体,把烟气预热器内的管排预热到设计温度,使烟气预热器管排内的特殊介质在高温下从液态转化为气态,高温气体在压力作用下上升进入空气预热器和煤气预热器的管排内。因原进入空气预热器箱体和煤气预热器箱体内的气体是低温的空气和煤气,在箱体内进行热交换后,空气和煤气箱体出口是温度较高的空气和煤气。另一方面,经过热交换后,空气和煤气管排内介质从气态转化为液态,液体通过回流管道系统回流到烟气预热器回流管。这样,特殊介质在封闭的管道内形成一个循环系统,从而达到热交换的目的。
2 主题阐述
宝钢二号高炉易地大修工程余热回收区域具有代表性的设备就是3台预热器(大连熵立得生产),以往预热器的传热方式是通过水传热,而二号高炉易地大修工程余热回收区域的预热器是靠无机介质传热,其传热方式是一个封闭式循环。针对本预热器传热的特殊性,本论文主要阐述预热器的施工工艺。
3 工艺特点
1)换热器元件(管束)分别安装在3个换热器箱体内(空气换热器箱体、煤气换热器箱体和烟气换热器箱体),并沿气流方向布置12排换热管。2)空气换热器的管束与烟气换热器空气侧管束用ϕ57的回流管和ϕ108的上升管相连;煤气换热器的管束与烟气换热器的煤气侧管束用ϕ76的回流管和ϕ108的上升管相连。3)煤气换热器进出口接口设有煤气放散管,箱体底部设有排污阀。外部连管的安装顺序:按总装配图标注的外部连管顺序“a～n”及连管图标注的顺序“a～n”号依次对应焊接,焊接及焊接后探伤要求按总装配图及分体式换热器外接管道施工技术要求执行。
4 施工方法
4.1 施工准备
施工前,检查上道工序的安装质量是否符合设计规范要求,施工人员以及工、机具是否配置良好,以及设备进场的开箱检查等。
4.2 预热器中箱体安装
基础验收完毕后,即可进行预热器中箱体的安装。在安装过程中,要注意设备安装的尺寸是否符合设计规范要求。
4.3 管排现场试压
预热器管排进入现场后,不能马上进行安装。在这之前,预热器箱体内管排必须进行试压。试压方法是:在管排的阀门出口处安装一压力表,打开阀门,检查压力降是否在规定范围内(为了使管排内壁不被氧化,管排在工厂里出厂前已经充满惰性气体,介质为氮气)。如果压力降在规定范围内,则证明管排焊缝合格。如果管排内压力降超差或者压力为零,则证明管排焊缝不合格,需要进行查漏,重新处理焊缝。焊缝处理完毕后,再进行试压,直至符合要求为止。试压结束后,对每组管排逐一填写好试压记录。
4.4 管排安装
管排试压合格后,即可进行安装,管排安装在预热器中箱体内。管排在安装时要特别注意其安装顺序,一定不能错位或错放。因为按照工艺要求,箱体内12个管排上的散热片数量及排列都是不相同的,一定要按照工艺要求以及图纸上序号排列将管排就位。如果任何一只管排错放,势必影响传热效果及工艺要求。
4.5 侧箱体安装
管排安装完毕后,即可进行侧箱体的安装。在安装过程中,要特别注意侧箱体与中箱体连接处的焊缝质量。
4.6 中箱体顶板安装
中箱体安装工序是:底板安装→隔热层安装→顶板安装。
4.7 膨胀节安装
膨胀节在安装时,主要是注意膨胀节的安装方向。安装方向应与膨胀节上所示箭头方向一致。
4.8 外部联络管道安装
1)安装方法是:图中管道编号的a～n应与箱体上接口的a～n一一对应,即预热器箱体之间的上连管与上连管相连,下连管与下连管相连,从而使整个系统形成一个封闭的循环。2)管道的焊缝检测。按照图纸要求,管道安装完成后,必须进行焊缝的检测工作。检测方法是:对接焊缝首先进行100%的超声波探伤,合格后抽查20%的对接焊缝进行射线探伤。探伤合格后,作好探伤报告。
4.9 系统试压
1)预热器箱体试压。
预热器箱体试压方法是与外部管线一起试压,试压压力为大系统管线的试验压力。试压合格后,填写好试压记录。
2)预热器外部联络管试压。
a.整个预热器箱体内管排与外部联络管(上升管与回流管)相连,即烟气预热器的上升管与空气预热器、煤气预热器的上升管相连;烟气预热器的回流管与空气预热器、煤气预热器的回流管相连。这样,烟气预热器、煤气预热器、空气预热器的上升管、回流管与预热器管排形成一个密封的管线系统,总计有12个独立的管线系统。b.根据现场实际情况,试压位置定在地面,从空气预热器充液平台上的充液管接出来。12根充液管用1根集成管与之相连,从集成管引出1根气源管,气源管从充液平台接到地面。在接外部管线时,在12根充液管的引出管上各装上1个高压球阀,以备查漏。在集成管上装压力表,在气源管上装1个总阀,以控制气源。c.由于管道系统试验压力非常高,试验介质为氮气。如果全部用氮气充填管道,既浪费气体又浪费时间。根据现场实际情况,要求外部管线提供1个气源(外部管网气体或空压机提供)。首先由外部气源向系统内充装气体,当预热器管道内气体压力与外部气源压力相等时,立即关闭外部气源。此时,可用肥皂水逐个检查外部管线焊缝处是否有泄漏。如果确认焊缝处气体无泄漏,可用氮气瓶继续向管道系统内充压,直至系统压力达到试验压力即停止充压,关闭所有阀门,稳压30 min。
4.10 充液
管道系统试压合格后,即可对管道内填充液体(充液介质为无机特殊介质),充液位置在充液平台上充液管处。充液工作要求在换热器冷态状况下进行,时间须2 d～3 d。
4.11 联络管真空处理
1)在外连管未保温之前排气处理一次,为解决管束内气体排不出,在管束翘片面积不变的情况下,满负荷运行条件下,从烟气出口向入口方向依次排气,冷却后进行第二次排气,在此期间严禁碰动、触动销钉,作为保护措施,每次排气后应点胶、用加长端盖保护,第二次排气时两个排气管同时排气。2)换热器投入一个月后检查各组管束的运行情况,进行第三次排气,依靠蒸汽自身压力排除管束内产生的不凝性气体。必要时,半年后重复以上过程。3)排气用主要工具真空泵。
4.12 系统调试
1)运行前检查合格后,先关闭煤气和空气旁通阀,将煤气和空气切换到换热器,并检查煤气管箱是否严密;2)通煤气和空气后,关闭烟气旁通阀,切换到换热器。如果煤气和空气不能全量通过换热器,可将烟气旁通阀部分打开,使部分烟气经旁通烟道通向烟囱;3)运行时应注意上升连管壁温和烟气进口温度的变化,当由于烟气进口温度或上升连管壁温过高而发出报警失灵且各温度达到报警温度时,应及时在烟气温度达到400 ℃前实现阀门的切换;4)应用一段时间后,应利用停车检修期检查煤气预热器的积灰情况,如发现有积灰应利用设备预留的接口对其进行人工清灰;5)停车检修时,应打开煤气放散管的阀门,用氮气吹扫煤气箱体的残存煤气,并将其排尽。
4.13 保温
系统调试合格后,最后一道工序就是进行预热器箱体及外部联络管道的保温工作。保温要求严格按照规范及图纸要求执行。
5 结语
高炉工程 第4篇
高炉
设备故障
高炉操作
Operating practice of blast furnace after equipment failure in recent years in BF of Shougang Corporation Zhang Heshun Ma Hongbin Chen Jun（Shougang Corporation）
Abstract This article introduces three equipment failure and operating practice of blast furnace, and summarizes the disposing experience.Keywords blast furnace equipment failure operating practice of blast furnace
前言
高炉正常冶炼面临着设备故障的威胁，一旦处理不慎，极易带来安全事故及炉况失常，近年来首钢高炉相继发生了放风阀失灵、布料溜槽脱落及吹管烧出等设备故障，均得到了正确的处理，避免了设备故障对高炉的威胁。本文介绍了三次设备故障及高炉操作，对处理经验进行了总结，希望为高炉设备故障情况下的高炉工长操作提供参考。放风阀失灵
1.1 设备故障及原因
2008年9月27日9：45，2号高炉停风更换5#吹管，高炉工长放风时发现放风阀失灵，现场检查发现，放风阀阀板发生卡阻，放风阀电动机无法驱动阀板运动。分析认为，2008年9月9日，2号高炉停炉99天重新开炉，由于长期停风，高炉放风阀已冷却至常温，开炉后放风阀的阀板与外壳受热膨胀不一致，导致放风阀阀板发生卡阻，放风阀失灵。
1.2 高炉操作
放风阀失灵后，由于风量表位于放风阀与热风炉之间，风量表测量值也不能代表实际入炉风量，高炉工长被迫采用热风炉放风与人工观察风口结合的方式进行停风操作。高炉风机减风至风压0.8Kg/cm2，之后高炉采用3#热风炉继续放风。3#热风炉停烧后，开冷风阀，控制废气阀放风，高炉工长参照风口状态，指挥放风幅度，两个废气阀基本全开时，高炉风口前焦炭停止运动，高炉顺利停风。之后，高炉风机全部放风，热风炉各阀恢复位置，高炉处理放风阀。
1.3 经验总结
热风炉使用废气阀放风，由于废气阀直径小，放风过程较慢，以后放风阀失灵的情况下，高炉可使用直径较大的烟道阀直接放风。放风阀失灵情况下，高炉工长必须人工观察风口，指挥放风操作，风口前焦炭停止运动且无灌渣危险情况下，可以全开烟道阀。布料溜槽脱落
2.1 设备故障及原因
2010年9月27日18：00，1号高炉布料溜槽脱落，炉料经中心喉管直接落入炉内。分析认为，支撑轴严重弯曲变形，导致支撑轴两端与动臂耳轴脱离，造成高炉布料溜槽脱落。2010年5月25日-29日1号高炉计划检修，更换炉顶气密箱及布料溜槽，6月25日8小时例修发现，布料溜槽支
撑轴发生弯曲变形，支撑轴表面严重龟裂，8月3日12小时例修采取加固措施：压点前移、支撑轴两端加固，但最终仍发生高炉布料溜槽脱落。图 1 高炉布料溜槽脱落
2.2 高炉操作
布料溜槽脱落后，高炉炉内中心煤气受到抑制，顶温水平下降、顶温活跃程度降低，炉内透气性指数趋紧，高炉原有的煤气分布被破坏。炉内矿批由58吨/批退至53吨/批，焦炭负荷由4.87退至4.45，同时附加3整批焦炭，焦炭负荷4.45的炉料至停风时共加入23批。停风过程，炉内北侧风口窝渣，停风时间较长，渣铁排净后，高炉安全停风。图 2 高炉布料溜槽脱落的高炉操作
2.3 经验总结
高炉布料溜槽脱落，炉料直接由中心喉管落至炉内，原有的装料制度失效，炉内软熔带及其以上的布料完全紊乱，正常的煤气分布将被彻底破坏。若高炉布料溜槽脱落后长时间未发现或未采取针对性措施，将导致炉内正常煤气分布的彻底紊乱，出现气流、管道行程等煤气异常分布现象，进而导致炉缸热状态的急剧下降。高炉布料溜槽脱落后，炉内必须及时停风处理，否则易加剧炉况恢复的难度，此次布料溜槽脱落后焦炭负荷偏高，炉况恢复过程被迫继续大退焦炭负荷，因此焦炭负荷应退至全焦负荷3.0~3.2，减轻焦炭负荷时必须调整炉渣碱度，炉渣碱度比正常生产低0.03~0.05，酌情减轻矿批，以缓解炉内料柱的整体透气性能，若料柱透气性极差，可适当提前减风控制，避免煤气分布紊乱。吹管烧出
3.1 设备故障及原因
2010年11月16日6：38，3号高炉4#吹管前端烧出，并迅速扩大。岗位工立即用高压水冷却该部位以保护风口、中缸、大套等冷却设备，停风后检查中缸内部中间部位被烧坏、风口完好，吹管从中部烧断。分析认为，4#吹管内部耐火料突然掉落，堵塞吹管，影响进风，造成掉落耐火料部位突然烧出。图 3 高炉吹管烧出
3.2 高炉操作
高炉工长停煤、停氧，采取紧急停风操作，由于吹管烧出时，炉前正处于出铁后期，因此虽然停风较快，但并没有造成灌渣。图 4 高炉吹管烧出的高炉操作
3.3 经验总结
高炉岗位工准备足够的冷却风源、水源，管路盘好码齐，以备必要所需，加强对风口及吹管内部工作状态检查；高炉吹管发红，应加压缩风冷却，严重者出铁后更换；吹管前部烧出，为防止烧
坏大套，应立即向烧出部位打水并迅速放风，高炉工长立即停煤、停氧，放风到风口不致灌渣的最低限度，避免事故进一步扩大。结语
高炉工程 第5篇
江西新华建材有限公司年产100万吨矿渣微粉项目是新钢公司与福建华荣海运有限公司合资的绿色环保节能项目, 同时也是新余市十大节能减排重点工程项目之一。
新钢公司每年有130万吨高炉废渣排放, 三期工程完工投产后, 高炉废渣排放量将达到260万吨。为尽快解决高炉废渣排放大量堆积给本市环境造成的严重污染问题, 使环境保护、资源综合利用有机结合起来, 江西新华建材有限公司投资近亿元建设年产100万吨矿渣微粉项目。该项目主导产品———矿渣微粉就是利用新钢高炉废渣为主要原料, 经过烘干磨成超细矿渣粉。同时, 由于其利用的是高炉废弃物, 可节省大量制造水泥的不可再生资源, 减少环境污染。为此, 新余市散预办充分发挥自身推广散装水泥和预拌混凝土、预拌砂浆的职能职责优势, 积极做好企业的各项服务工作。首先, 积极组织召开新华建材公司与全市预拌混凝土搅拌站之间的协调会, 促成企业与企业之间达成合作意向, 签定供销合同, 这样既解决了矿渣微粉的销售问题, 也极大地降低了预拌混凝土搅拌站的生产成本。其次, 加大宣传力度, 积极向全市广大水泥用户宣传矿渣微粉的优越性。矿渣微粉掺入混凝土中, 不仅可以等量取代水泥, 降低工程造价, 而且可以增加混凝土的密实度, 提高混凝土的强度, 使硬化后的混凝土具有良好的耐久性, 提高用户对矿渣微粉的认知度, 从而极大地推广了矿渣微粉, 取得了巨大的经济效益和资源综合效益。新余市散预办全体干部职工积极投身于节能减排重点民生工程项目推进工作, 为实现新余市经济保增长目标、保持散装水泥和预拌混凝土行业的稳定持续发展作出贡献。
最近, 新余市散预办已指派专人深入企业一线, 做好项目推进全程跟踪服务工作。2009年, 公司拟投资1000万元对4#矿渣磨进行配套完善, 增加烘干机、预粉磨系统、选粉系统。4#矿渣磨配套完善工程正进入4#磨、12#料罐辅助设备安装冲刺阶段, 4月中旬全部安装到位;烘干机筒体、沸腾炉设备订货及安装合同已签订完毕;预粉磨设备已进入设备选型阶段, 整个4#磨配套完善工程6月底完工并全面投入生产, 公司年总产能将达到120万吨。江西新华建材有限公司正在做第二期工程的市场调研工作, 二期工程建成后, 其矿渣微粉年总产能可超过200万吨, 将基本解决新钢高炉废渣年排放260万吨给本市环境造成的污染问题。届时, 新华建材公司将成为新钢高炉废渣的最大清道夫, 成为江西省最大的资源综合利用生产基地, 为新余市保增长、保民生、保稳定作出重大的贡献。
高炉煤气锅炉调试实践 第6篇
随着冶金工业的大力发展,冶金行业的煤气利用得到了加强和提高,煤气锅炉得到了迅猛发展,由于锅炉属于特种设备,且属于重大危险源,一旦发生失控,产生极其可怕的后果。笔者有幸参加过几十台煤气锅炉的调试工作,在此,愿与大家一同分享调试过程中积累的一些经验和教训。以提高锅炉调试工作的发展。
1 煤气锅炉调试应具备的条件
(1)设备条件:本体基建工作结束,现场签证工作完成,水处理系统调试结束,具备连续供化学水的能力,水质指标能够达到设计要求,转动机械单体试车成功,给水泵静态、动态连锁实验合格,煤气管道试压合格,各电动门开关实验正常(反馈到位),(2)人员条件:对现场设备熟悉性能、原理、设备构造、操作方法,熟练掌握锅炉运行规程,熟练掌握事故应急预案,运行人员取得特种设备检验所颁发的特种设备操作证,对运行人员进行考试合格后在上岗作业。(3)现场条件;现场具有良好的照明,工作路线场地清理干净。
2 调试大纲编制应注意的内容
编制锅炉调试大纲项目和调试方案,以及调试工作安全保障措施,力求对整个调试工作起指导作用。调试大纲根据国家相关标准、法规、规程、规范、以及本工程设计,设备技术文件,并在总结其它同型锅炉调试工作经验基础上,明确了调试工作范围,总体调试计划、标准、调试工作组织分工应结合现场进行,并组织所有相关人员进行学习。理解并掌握大纲的内容,掌握操作要点,必要时进行组织培训。
3 调试范围确定及安全措施的制定
3.1 锅炉调试范围应包括以下内容
(1)掌握主要辅机的分步试运情况。(2)检查锅炉范围的主要设备、系统完善性和正确性,炉墙膨胀、管道、联箱支吊架等系统安全、预防性检查和试运安全、环境条件检查安全。(3)检查热工取样点和控制阀门、挡板等开关位置。(4)汽水电动门、调节门和烟风挡板就地操作试验,给水、减温水控制特性试验。(5)锅炉有关联锁保护试验。(6)热工测量参数准确性核对及热工信号试验。(7)参加安装单位点火前的工作压力下水压试验及冲洗仪表取样、排污、疏水、等管道。(8)烟风系统冷态通风试验。(9)冲洗水管。除氧器备足除盐水,摘除锅炉给水和减温水调节阀,启动给水泵与给水母管隔断单独给10#锅炉供水,水冲洗锅炉给水管道、减温水管道和锅炉过热器反冲洗管道。(10)烘炉。(11)煮炉。(12)锅炉热力系统及主蒸汽管道的蒸汽吹扫。(13)锅炉严密性试验及安全门校验。(14)掌握计算机控制系统的原理和操作方法。(15)锅炉投烧高炉煤气的正确方法与时机。(16)锅炉不同负荷试验。(17)配合热工专业投入各项自动控制。(18)做好试运、调整参数的记录,检查和掌握试运中出现的问题,及消除缺陷情况并协同有关专业及时解决。(19)锅炉满负荷72小时试运行。
3.2 锅炉调试保安全,保质量,保工期的具体措施
为了确保整套试运工作的顺利进行,确保人身和设备安全,提高试运质量,缩短试运工期,降低试运成本,除严格执行分步试运阶段各项措施外,还应采取以下措施:
(1)创造良好的试运环境,梯子平台牢固完整,护栏安全,沟、洞、井盖、板齐全,影响试运的脚手架应拆除,地面平整,道路畅通,消防设施齐全,照明充足,通讯完好,每个主要试运阶段要组织各方人员进行联合检查。
(2)认真进行启动前的各项试验检查,请安装单位做好元部件的单体调试工作,并提供相应的试验报告。要明确分工,避免出现职责不清,要确保信号、联锁、保护装置的正确性,保护联锁不得擅自解除,如因特殊情况不能投入的需经试运指挥部批准,并采取相应的保安措施。
(3)组织调试人员做好调试的技术准备,熟悉设计图纸,熟悉厂家资料,熟悉设备性能,熟悉规程、规范,做到准备工作充分,调试底数清。
4 调试过程中易出现的问题及防范
(1)由于管材错用,造成管道爆裂。(2)由于膨胀受阻,造成锅炉反膨胀。(3)由于阀门质量不过关,造成阀门开裂。(4)由于煤气阀门不严,造成锅炉炉膛爆炸。(5)由于人员误操作,造成锅炉灭火。(6)由于现场阀门确认不到位,造成锅炉爆炸。(7)由于煤气质量不好,造成燃烧不稳定。(8)由于天气冷,造成管道积水结冰,影响煤气燃烧。(9)由于排水器效果不好,造成煤气燃烧效果不好。(10)由于膨胀受阻,造成管道开裂。(11)由于现场人员混乱,造成指令执行不到位,出现误操作。
为避免以上问题的出现,应采取以下措施:(1)认真核实管材的使用,对管件、管材进行逐一核实,对合金钢,查看光谱记录。(2)对锅炉膨胀间隙进行查看,查阅隐蔽工程记录。(3)对阀门厂家合格证进行复查,查看现场打压记录。(4)煤气阀门现场进行打压,对电动阀门使用时进行手动转换,并进行手动摇严关闭。(5)采取“口唱手指”复试操作,及编制操作手顺,进行人员培训,提高人员责任意识,加强操作技能培训。(6)在操作过程中,对要操作的阀门进行再三确认,阀门加装标识牌,编制工艺系统图,使职工熟练掌握现场工艺系统。(7)加强煤气化验,及时与调度系统联系,对有稳燃燃料的,投入稳燃燃料。(8)加强室外管路防寒防冻措施,投入蒸汽伴热,避免管道冻结。(9)对排水器试验头进行定期试验,确保排水器工作正常。(10)对管道膨胀支架进行逐一检查,去掉安装临时加固膨胀点,确保锅炉管道膨胀正常。(11)成立调试指挥部,杜绝多头指挥,保证指令顺利执行。
参考文献
[1]锅炉调试技术手册.北京:中国电力出版社,2003.
降低高炉工序能耗实践 第7篇
高炉炼铁是高能耗、高资源消耗型的生产单元。随着炼铁原燃料价格的不断上涨, 高炉炼铁成本也在不断上涨;特别在受2008年底席卷全球的金融危机影响下, 钢铁企业正面临更加严峻的生产经营形势。高炉的“节能、降耗、减排”是目前炼铁工艺的重中之重。目前, 炼铁系统的能源消耗占整个钢铁厂总能耗的70%左右, 而高炉炼铁工序能耗占总能耗的48%～58%, 因此如何降低高炉工序能耗是我们亟须解决的问题。在高炉工序能耗中, 支出项主要是焦炭和煤粉;回收项主要是高炉煤气和余压发电等回收的能量。
因此, 通过分析影响BFG发生量的因素, 找出提高BFG发生量的措施, 可以降低高炉工序能耗。
2 影响BFG发生量的因素
2.1 炉腹煤气量的概念
从影响BFG发生量的因素分析, 高炉煤气发生量主要来自炉腹发生的煤气。炉腹煤气的发生量基本来自焦炭煤粉的燃烧。炉腹煤气的发生量与多种因素有关。在正常高炉生产中, 一般都采用喷煤降焦比的生产方式, 可采用下式简便计算炉腹煤气量VBG:
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式中, VB—风量, 不包含富氧量 (标态, 下同) , m3/min;VO2—富氧量, m3/min;WB—湿分, g/m3;PC—喷吹煤粉量, kg/h;H—煤粉的含氢量, %。
通过上式, 并结合一号高炉的气流分布状况, 应采取提高鼓风量和富氧量的措施。这样既能提高BFG发生量, 降低工序能耗, 又能提高鼓风动能, 吹透中心。
2.2 鼓风动能的概念
鼓风动能是指高炉某一风口单位时间内鼓风所具有的能量, 其大小表示鼓风克服风口前料层阻力、向炉缸中心穿透的能力。鼓风动能如果过小, 就会导致气流吹不到炉料中心, 容易造成炉缸堆积, 炉缸的热均性、死料柱的透气性和透液性变差, 铁水环流加剧, 渣铁不易出尽, 难以打泥封堵铁口, 冷却壁温度上升、炉芯温度下降, 炉缸侵蚀严重, 使炉龄降低。合理的鼓风动能, 对高炉的炉况顺行十分重要。
现今新建高炉发展趋势为大型化, 故炉缸直径较大, 对鼓风动能的要求也在不断提高, 以保持良好的炉缸工作状况。而新开炉的一号高炉炉缸直径较大, 达14.5米, 鼓风动能不能过低, 以免出现中心吹不透的情况。如果不考虑喷吹燃料在风口内的气化及燃烧, 鼓风动能的计算公式如下:
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式中VB—高炉入炉风量, m3/min;VO2—氧气量, m3/min;SOT—风口面积, m2;TB—热风风温, K;PB—热风压力, kPa;WB—鼓风湿度, g/m3;n—风口数目。
2.3 影响鼓风动能的因素
(1) 富氧率。
理论上, 富氧率越高, 鼓风动能越小。同样冶炼强度下, 高炉富氧时, 氧气加快了风口前端焦炭、喷吹煤粉的燃烧速度, 减少了鼓风的冲击力, 因而鼓风动能减小。但高炉实际生产时, 一般不是单纯提高富氧率, 而是在提高富氧率的同时, 往往伴随着风量的变化, 而鼓风量对鼓风动能的贡献更大, 因此, 实际生产出现的反而是同向对应关系。
(2) 高炉鼓风量。
上式中, 鼓风量值最大, 同时又与鼓风动能成三次方关系, 因此, 它对鼓风动能影响是最大的;同时, 由三次方函数的特点可知:鼓风量增加时, 鼓风动能增大, 并且随鼓风量的增加, 鼓风动能的增幅逐步减小;当鼓风量减小时, 鼓风动能减小, 并且随鼓风量的减小, 鼓风动能的迅速减小。当然, 鼓风量增加, 风压也会增加, 但其幅度远小于风量的影响。
(3) 鼓风温度、湿份。
风温、湿份通过对鼓风体积的影响而间接影响鼓风动能。同样鼓风量, 风温增加, 鼓风体积膨胀, 鼓风动能增大;而湿份可导致鼓风含氧量的变化, 计算表明, 1kg湿份相当于干风2.963。由上式可以看出, 鼓风动能与鼓风温度成二次方关系, 与鼓风湿份成二次方倒数关系, 但由于高炉风温一般>800℃, 而湿份一般<35g, 因此总体来讲, 风温和湿份对鼓风动能的影响不是很大。
(4) 风口面积。
同样鼓风条件下, 风口总面积越大, 单位时间内风口截面通过的风量越少, 也即平均鼓风速度越低, 鼓风动能就越小。
(5) 燃原料条件。
在送风条件一定的条件下, 高炉燃原料冶金性能越好, 则高炉透气性越好, 风压越低, 气流越易扩散, 鼓风动能越大;反之则鼓风动能越小。当燃原料条件达到一定标准时, 它对鼓风动能的影响不明显。
(6) 喷吹燃料及燃烧率。
上式没有考虑喷吹燃料在风口内的气化及燃烧。理论上认为:高炉喷吹燃料时, 约有25%～40%的燃料在风口内燃烧, 喷吹燃料气化、分解使理论燃烧温度降低的同时, 燃烧产生大量气体, 增加炉腹煤气量, 放出大量热, 使鼓风体积膨胀。喷吹燃料越多, 燃烧率越高, 炉腹煤气量越多, 鼓风动能越大。但从1BF实践看:大喷煤后, 大部分煤粉在靠近风口处燃烧, 风口循环区变短, 主要表现为边缘气流发展, 冷却壁热负荷增加, 而中心略显不足, 也即实际鼓风动能反而有降低趋势。
(7) 炉顶压力影响。
在风量一定时, 增加炉顶压力, 则相应风压升高, 煤气流速亦降低, 鼓风动能降低;反之, 则鼓风动能增加。
(8) 装入制度。
焦炭、矿石装入炉内的批重、料线、布料模式等称为高炉的装入制度, 它是高炉上部调剂的手段。上部调剂主要通过影响煤气流的二次分布、三次分布和软融带的位置、形状而对下部调剂产生影响。
3 高炉操作实践
从主要因素分析可以看出, 目前一高炉风温、湿分、富氧率基本稳定, 风温一般维持在1250度, 湿分一般在大气湿度基础上留出2～4g余地, 富氧率3%～4%左右;风口面积只有在临时休风或者定修时才可以改变, 但目前高炉定修周期一般在3个月左右, 可以调剂的灵活性不够;顶压一般维持在250KPA左右;批重、料线、布料模式对于一高炉来说在经过长时间摸索后, 批重基本维持在140t左右, 料线在0.8米左右, 档位调整幅度较小, 同时, 上部调剂也会对鼓风动能产生一定影响, 二者相互影响。总之, 以上因素对于鼓风动能的影响可以看成稳定的。
从入炉原燃料条件看, 由于上游大宗原燃料价格大幅度上涨, 原燃料理化性能劣化, 从操业实绩看, 在目前的原燃料条件下, 提高矿焦比、PCR来提高鼓风动能, 降低工序能耗存在一定的难度。只有适当提高鼓风动能以吹透中心, 才能利于其他操业指标的改善。因此, 自2月中旬开炉起, 结合炉况, 采取加大风量操业实践 (见图1) 。
同时, 跟踪大风量操业方针效果、炉腹煤气量变化, 对于实行大风量操业, 风量在6900M3/MIN左右;同时, 考虑到风压压差变化制定应对预案, ΔP≯190kPa, 超过制限可早让风100～300m3/min, TP连续冒尖, 或BP急拐也要及时让风200～500m3/min;TP冒尖时, 及时调整, 防止放散阀冲开。FR按485±2kg/t-p左右控制, PT:1515±5℃, [SI]0.35±0.05%参考, C/S:1.22±0.02, (Al2O3) ≤15.2%;强化出铁, 45分钟见渣, 掌握好开口时机, 先开后堵, 小喷堵口, 打泥400公斤控制, 确保打泥量。
4 效果
通过采取大风量操作, 选择合适的风量, 氧量。一号高炉在4-7月份炉况稳定、顺行。获得了良好的技术经济指标, 如FR (燃料比) 、[Si] (铁水含硅量) 、ηCO (煤气利用率) 、成本、BFG发生量都得到了提高。也就使高炉工序能耗得到了降低, 见下图:一号高炉4-7月份气流分布趋势图、BFG趋势图。
较大的风量、氧量, 对应的合适的鼓风动能, 将使煤气在整个炉缸圆周截面上的分布更加均匀合理, 炉缸热均性、死料柱的透气、透液性改善, 测壁温度稳定, 炉芯温度上升, 炉缸工作就更加活跃。铁口打泥良好, 渣铁易出尽, 铁次稳定, 重叠减少 (见图4) 。
5 结论
(1) 气流分布对高炉生产稳定顺性十分重要, 而鼓风动能对风口前燃烧带的大小、炉缸初始煤气流分布、炉温的分布和炉料下降都有较大的影响, 鼓风动能合适与否, 对整个高炉的稳定顺行有着基础性的重要意义。鼓风动能合适, 则初始煤气流分布合理, 燃烧带大小、形状得当, 再配合相应的布料调节, 使二次气流的分布也趋于合理。
(2) 一号高炉通过鼓入较大的风量实践, 获得较大的炉腹煤气量, 提高了BFG生成量。合适的气流条件, 将高炉的透气性、热负荷、下料、软融控制在适合生产的状态中, 使得高炉工序能耗得到了降低, 节约了成本, 最终获得良好的技术经济指标。
参考文献
[1]成兰伯.高炉炼铁工艺及计算[M].北京:冶金工业出版社, 1990:13.
[2]由文泉等.实用高炉炼铁技术[M].北京:冶金工业出版社, 2002, 1.
浅谈高炉冶炼炼铁技术 第8篇
二百多年前, 高炉炼铁技术已经开始发展, 到目前, 高炉炼铁技术已经成为日趋成熟。二十一世纪的今天, 自然资源严重短缺, 能源供应不足, 环境保护提上日事日程, 高炉炼铁技术受到了很大的制约。在国家提倡科学发展观的同时, 高炉炼铁技术如何才能实现高效低耗、保护环境, 实现循环经济等要求, 这些问题成为炼铁工作者们最关心的问题。
1 高炉大型化
1.1 二十一世纪, 高炉炼铁技术朝着高炉大型化方向发展
高炉大型化具有很多的优点, 它能够节约资源, 减少污染物的排放, 降低生产成本, 提高能源的利用效率等, 能够实现国家正在要求的低碳, 实现经济的循环, 而且还能够生产出更多的优质铁。
随着装备制造技术和信息化技术的发展, 大型化是高炉炼钢技术的必然趋势。高炉大型化能够提升高炉的产量, 从侧面就提高了劳动的生产率, 也使得高炉炼铁形成竞争力。近几十年, 世界上很多国家的高炉数量减少了百分之三十, 平均容积大幅度上升。我国的钢铁工业是从九十年代开始发展的, 随着国家对钢铁产业的重视, 在高炉喷煤等技术上取得重大进展。进入二十一世纪, 我国的高炉大型化也开始快速发展, 到2012年, 大型高炉已有110座左右, 大型高炉比如宝钢、马钢等也开始投产大型化高炉, 标志着我国高炉大型化开始进入领先地位。
1.2 钢铁厂的流程结构对高炉大型化的影响
钢铁厂对产品的定位和确定生产规模, 需要根据市场经济的发展, 结合本区域对钢铁的需求情况, 然后进行科学的决策, 最终做出决定。确定高炉的产能、数量和容积的时候, 也要根据钢铁厂整体流程结构, 全面考虑钢铁厂的产能, 并结合企业的投资和企业发展的最终目标, 不能随便兴建大型化的高炉。钢铁厂流程结构优化下的高炉大型化, 也是高炉炼铁技术的发展趋势。一个钢铁厂要根据自身的发展, 做好市场调研, 选择两三个高炉, 而不能盲目选择大型化高炉。
高炉大型化不是简单的扩大高炉容积, 而是应该考虑钢铁厂整体流程结构, 要考虑钢铁厂的功能, 及其结构和效率等多种因素, 要顾及原燃料的条件, 钢铁厂生产操作流程和钢铁厂管理水平等因素, 只有综合考虑下的高炉大型化才能最终达到想要的结果, 产生更多优质的炼钢炼铁。
2 精料技术
2.1 采用原因
当代高炉要实现高效能、低消耗、优质量, 就必须以精料为基础。精料是高炉炼钢工艺中很重要的技术, 能够实现高炉生产的减量化目标。目前, 我国的矿产资源已经开采不足, 已经成了铁矿进口大国, 中国钢铁工业对铁矿石的依赖也越来越大。铁矿石的短缺, 阻碍了我国钢铁产业的进一步发展, 在资源能源如此短缺的情形下, 高炉炼铁通过实施减量化的精料技术, 主动地应对当前问题, 提高了资源的利用效率, 降低了能源的消耗, 有利于我国资源节约型社会的建立。
2.2 炉料结构
高炉炼铁技术的持续发展需要经济科学合理的炉料结构, 这是必要条件。因为目前的国际形势下, 炉料结构中使用球团矿和块矿的比例越来越大, 降低了烧结矿的使用频率, 从而降低了炉料成本。不过, 现实中合理炉料结构的选择要依赖于资源是否可以方面获取, 依赖于技术是否可行等条件, 要选择适合企业发展的炉料结构, 不能一味的降低炉矿石的质量, 而是通过新技术和高科技实现品质资源的最佳利用。
2.3 焦炭燃料
高炉必须要用到焦炭, 随着高炉容积的增大, 所使用的焦炭质量要求变高, 如果焦炭在高炉内的时间变长, 那么其压力就会增多, 受到的破损更大, 高炉炼铁的大型化对焦炭质量提出了更高的要求。必须使得焦炭的反应强度和热反应性都符合高质量标准。
3 高风温技术
高炉炼铁需要的热量由两部分提供, 一是燃料燃烧所产生的热量, 二是高温热风所产生的热量。从理论上讲, 热风带入的热量越多, 那么所需要的燃料就会越少, 因为不需要那么多的燃料燃烧的热量了。所以, 提高风温可以降低燃料使用量, 从而节约成本。而且, 提高风温还能加大喷煤量, 降低焦比。这个技术成为高炉炼铁发展过程中的一大进步。
3.1 高风温技术的方法
长年以来, 我国高炉风温大约在一千度到一千零七十度左右, 即使很多国家大型的钢铁企业的高炉风温最高也才一千一百六十度左右, 提高不是很大。风温之所以很难提高的原因主要受到燃料的影响、热风炉结构的影响。所以如何提高风温就需要解决一些问题。第一, 要达到一千二百度的高风温需要采用多项技术, 在使用预热技术时要考虑能量转化的效率, 设备的使用寿命是否足够长, 据此选择一个最佳的预热技术。可以利用热管换热器将多余的烟气回收, 用它来预热高炉煤气, 在设置两座热风炉预热助燃空气, 便可以达到一千二百度的风温。第二, 我国的热风炉结构多种多样, 应该综合考虑热风炉的长寿和适应性等方面, 选择一个最合适的热风炉结构。优先采用顶燃式热风炉技术, 能够实现高温效果。第三, 热风炉的操作要进行优化设计, 提高烟气温度, 缩减拱顶温度和风温的数值差, 合理设定煤气和助燃空气的比例, 使得煤气能够充分的燃烧。在优化操作中, 应该利用数学模型进行操作, 提高数字化和信息化的利用程度, 进一步降低冷风量, 采用送风技术, 降低风温的波动, 让高炉能够持续的获得稳定的高风温。
3.2 热风炉的寿命
热风炉的炉壳在高温和冷凝水的持续侵蚀下, 容易腐蚀, 从而降低热风炉的使用年限。所以应该采取相应的措施, 降低一氧化氮的生产量, 将温度控制在一千四百二十度以下, 使得热风炉的寿命延长。而且高温区的炉壳可以涂抹防酸的涂料, 或者喷涂耐酸涂料, 防止受到酸性染料的腐蚀。对于高温区的炉壳采取保温措施, 降低腐蚀发生率。
3.3 高温热风的传输
高温热风的传输往往不能稳定, 总会出现热风炉总管的局部发热发红现象, 或者出现管道破坏, 影响了高风温技术的进一步发展。因此, 要改善热风管道的结构, 合理进行设计, 防止出现管道破坏, 采用组合砖结构, 而且在热风出口的地方采用特殊的组合砖, 组合砖也要进行特殊安装, 减轻上不得压力。
4 结论
高炉炼铁技术的发展方向朝着高炉大型化方向发展, 其精料技术是其发展的重要基础, 提高风温也将是降低能源消耗的重要措施, 高炉炼钢技术应该更加重视资源的节约和环境的保护。
摘要：高炉炼铁工艺发展了几百年了, 其技术已经达到一定水平, 但是二十一世纪面临着新的问题, 高炉炼铁也需要重新科学合理制定钢铁厂产能, 然后再确定高炉的数量和容积, 同时, 采用合理的炉料结构, 从而提高铁水质量, 促进资源的充分利用。当代高炉炼铁技术中存在一些问题, 需要认清, 从而针对性的解决。
关键词：高炉,炼铁,炉料,技术,精料
参考文献
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高炉煤气综合除尘模式实现 第9篇
1除尘工艺流程
某钢厂3 800 m3高炉煤气除尘系统在原设计湿法环缝洗涤塔( AGS) 的基础上,增加了干法布袋除尘器( 如图1 所示) ,两套装置并联互为备用,分别与炉顶余压发电设备( TRT) 配合运行。
生产运行时,湿法和干法除尘工艺只运行一种,通过控制湿法出口蝶阀( WBV) 和干法出口蝶阀( DBV) 的开闭来进行选择,优先选用干法。干法或湿法除尘后的净煤气送入TRT入口管,经入口蝶阀( IV) 、入口眼睛阀( TIV) 、快切阀( TSV) 、均压阀( EV) 和调速阀( TCV) 、可调静叶( SB) ,进入透平机膨胀做功,透平机带动发电机( GEN) 发电。膨胀后的煤气经TRT出口眼睛阀( TOV) 、总管出口眼睛阀( MGV) ,送到净煤气管网上。在透平入口出口间并联2 台旁通控制阀( BCV1、BCV2) 及主旁通阀( BV) ,在TRT启动、停机、干湿相互倒换以及特殊工况时参与控制,以确保高炉炉顶压力不产生大的波动。
1 . 1布袋除尘工艺
干法布袋除尘系统由18 个脉冲布袋除尘器箱体( 每个箱体配置过滤布袋498 条) ,18 个仓泵及2 个大灰仓组成,除尘器双排布置,每排9个。脉冲布袋除尘器示意图如图2 所示。
每个布袋除尘器的入口支管和出口支管上均配置有眼睛阀和蝶阀,荒煤气由各布袋除尘器的下部进入其箱体中进行机械分离,煤气向上经布袋过滤,微细粉尘附着在滤袋外表面,净煤气从各布袋除尘器箱体顶部支管汇集到净煤气总管,再经洗净塔洗酸降温后送到净煤气管网。每个除尘器箱体设置2 套脉冲氮气反吹系统,分别安装22 台脉冲电磁阀,每个脉冲电磁阀配1 根喷吹管,喷嘴焊接在喷吹管上,垂直向下,正对滤袋口中心。当各布袋除尘器箱体过滤荒煤气到一定时间后,随着滤袋表面的粉尘增加,除尘器阻力上升,需要对滤袋进行清灰。脉冲喷吹清灰系统将滤袋外表面的粉尘抖落到下部锥形灰斗,灰斗积聚一定时间后要进行输灰。
1—入口支管蝶阀;2—入口支管眼睛阀;3—出口支管眼睛阀;4—出口支管蝶阀;5—放散阀;6—脉冲电磁阀;7—喷嘴;8—花板;9—滤袋;10—分流格子板;11—箱体;12—泄灰阀。
所有除尘器分两条管路输灰,采用浓相仓泵气力输灰系统,输灰气源采用氮气( N2) ,其示意图见图3。其工作流程如下: 除尘装置下部灰斗出灰口→进料阀→仓泵( 进气阀门组件) →出料阀1→出料阀2 →输灰管道→1 号、2 号大灰仓( 可互相切换) →粉尘加湿搅拌机→汽车外运。
1 . 2湿法除尘系统的配置优化
湿法除尘系统主要由AGS和高压旋流脱水器组成。AGS中部的3 个并联锥形环缝装置作为高炉炉顶压力控制的执行机构,当TRT未投入时,其炉顶压力调节模式同时完成炉顶压力调节和煤气清洗的双重任务。当TRT投入运行时,有两种控制模式可供选择: 环缝控制高炉顶压,TRT控制前压; TRT控制高炉顶压,环缝控制差压。在保证一定差压的前提下,可保证除尘效果。
在原湿法除尘系统的2 套管径DN350 水位控制系统各并联1 套管径DN100 水位控制系统。湿法除尘系统备用时,DN100 水位控制系统代替DN350 水位控制系统控制水位。
湿法除尘系统运行时,配置2 台内循环泵,1用1 备; 与湿法除尘系统配套的水站煤气洗涤循环水供水系统,泵组3 台泵中2 台泵运行,1 台泵备用。湿法除尘系统备用时,为达到节水节电目的,煤气洗涤循环水供水泵组1 用2 备,3 台内循环泵均停运。要达到上述目的,必须有可靠的控制功能提供保障。
2针对高、低温煤气的控制技术
针对高温和低温煤气,该高炉布袋除尘系统安全、高效运行从以下2 个方面得以保证:
( 1) 该高炉布袋除尘入口总管前既未配置蓄热缓冲器,又未设置荒煤气放散装置,因高炉炉况不顺,布袋除尘器总管入口煤气温度超高达到危险值( 如300 ℃ ) 或温升率达到规定值且温度绝对值达到一定值( 如250 ℃ ) ,即有可能缩短滤袋使用寿命,甚至导致烧袋时,只能通过干法布袋除尘和湿法除尘两种工艺在线生产中的相互切换及干法布袋除尘向湿法除尘自动切换的控制功能实现高温煤气布袋除尘系统安全运行。
( 2) 近年来,该高炉实施低硅冶炼生产,高炉煤气长期处于90 ~ 150 ℃ 较低温度。高炉煤气的露点温度大约在80 ℃ ,而干法除尘系统应在滤料的适用温度下工作,袋式除尘煤气温度宜高于煤气露点20 ~ 30 ℃[1]。这使得该高炉干法布袋除尘系统的长期正常运行面临着严峻的考验。针对长期运行于过滤低温煤气的工况,通过优化布袋除尘器运行控制策略,使得干法布袋除尘运行率维持在较高水平。
2 . 1干法/ 湿法相互切换控制
引入干法布袋除尘系统后,该高炉煤气系统有4 种运行模式: “湿法除尘单独”运行、“干法布袋+ BCV”运行、“湿法除尘+ TRT”运行和“干法布袋+ TRT”运行。前2 种为短期运行模式,后2 种为长期运行模式。优先选用“干法布袋+TRT”运行,需要完善的切换控制技术来保障系统的安全可靠运行。
2 . 1 . 1控制描述
( 1) 煤气系统干法/湿法运行标志。以切换命令为标志,确定相应的煤气系统阀门及设备的动作,DEV随DBV动作,WEV随WBV动作。
( 2) 水系统干法/湿法运行标志。以水泵运行状态及水压为标志,决定AGS水系统控制阀门的动作。
( 3) 正常切换。煤气系统“干法→湿法”与“湿法→干法”的正常切换条件相同,仅操作顺序有差异,为带操作提示的半自动控制。
“干法→湿法”: 干法除尘系统工作时,DBV全开、WBV全关,TRT或BCV阀组控制高炉顶压。操作AGS水系统湿法运行,将WBV打开,AGS开始定差压控制,WBV全开后,再关闭DBV( 顺序不可颠倒,否则阀门不动作) ,待切换条件满足后,操作切换按钮,炉顶煤气压力控制切换到湿法运行模式。
“湿法→干法”: 湿法除尘系统工作时,WBV全开、DBV全关。待切换条件满足后,操作切换按钮,TRT或BCV阀组控制高炉顶压,炉顶煤气压力控制切换到干法运行模式。将DBV打开,再关闭WBV ,煤气系统即为干法运行,煤气系统切换完毕。操作AGS水系统停泵减水等,水系统湿法→干法运行。
( 4) 紧急切换。煤气系统正常切换条件不满足,为了安全确实需切换时,所进行切换操作的执行步骤与正常切换相同。
( 5) 自动切换( 干法除尘运行遇高温时对干法除尘设备及TRT的保护) 。因受高炉炉况影响,布袋除尘器总管入口煤气温度超高达到危险值或温升率达到规定值且温度绝对值达到一定值,即有能发生“烧袋”事故时,控制系统自动紧急关闭数台除尘器的出口蝶阀,保证短时间的除尘能力( 过滤风速按0. 3 ~ 0. 8 m /min选取[1]) ;TRT紧急停机。同时,自动完成干法除尘系统到湿法除尘系统管路的切换。
2 . 1 . 2控制步骤
干法/湿法除尘相互切换控制流程见图4。
“”—报警指示。
( 1) A1———自动切换条件判断。监控各相关工艺设备的状态,提供干法向湿法自动切换的可行性判断,以保持干法到湿法的自动切换条件满足; 否则报警,提示操作人员去检查某一具体设备,排除故障或异常状态。
( 2) A2 ———布袋除尘器入口总管煤气温度异常判断。低温报警,高温或温升率过高报警,并分别发出处理指令到A3、A4、A5。同时发TRT紧急停机指令到TRT停机连锁逻辑。
( 3) A3 ———保护部分布袋除尘器。接收到A2 发出的指令,采用“枚举法”,系统自动紧急关闭数台远离入口总管的除尘器的出口蝶阀。
( 4) A4———水系统干法→湿法运行模式切换。接收到A2 发出的高温指令,送水站指令信号“供水泵组启动”,为煤气系统“干法→湿法”做准备,待水站泵组运行就绪,煤气洗涤水供应正常,自动启动内循环泵。AGS水系统阀门根据信号连锁动作,湿法系统运行,洗净塔给水关闭。
( 5) A5 ———煤气系统管路干法→湿法自动切换。干法到湿法管路自动切换,接收到A2 发出的指令,自动设定AGS中环缝装置的开度,待开度反馈到达预定目标,水泵运行状态及水压正常,先发WBV开指令,待WBV全开再发DBV关指令,实现阀门安全连锁动作,煤气管路自动安全切换。
( 6) A6———高炉炉顶压力干法→湿法运行控制切换。AGS顶压控制系统与BCV阀组顶压控制系统的相互切换,有正常切换和紧急切换之分,相互之间正常切换的条件相同。正常切换条件不满足时,为了安全,执行紧急切换逻辑,保证炉顶压力控制顺利过渡。
( 7) B1 ———高炉煤气干法布袋除尘向湿法除尘切换操作步骤,有自动和手动两种。
( 8) B2 ———高炉煤气湿法除尘向干法布袋除尘切换操作步骤,仅手动一种。
2 . 2适合低温煤气运行的布袋除尘控制技术
干法除尘系统长期过滤低温煤气,不仅会产生“糊袋”、使布袋板结,还会造成输灰系统阀门积灰而关不严、管路堵塞、设备腐蚀等一系列问题,处理起来非常麻烦[2]。虽然通过切换到湿法除尘就能解决低温问题,但是较低的干法布袋除尘运行率会使得引入干法布袋除尘失去意义。本文提出的针对低温煤气的布袋除尘系统控制技术,使得系统可靠性和可维修性有显著的提高,有效地提高了干法布袋除尘的运行率。
2 . 2 . 1脉冲喷吹用氮气的压力控制
该布袋除尘系统脉冲喷吹清灰气源采用氮气,并通过自力式调节阀将氮气压力设定在0. 5~ 0 . 55 MPa间,供反吹使用。在脉冲喷吹氮气管道上靠近首个除尘器箱体喷吹支管接口处增加氮气压力调节阀,在调节阀与首个除尘器箱体喷吹包之间,设置喷吹氮气压力检测点。利用分段函数,将喷吹氮气压力设定值设定得比入口煤气压力高150 ~ 200 k Pa,并进行调节,解决因多个除尘器箱体同时喷吹清灰导致喷吹压力降低,或因高炉降压及短期休风使喷吹压力过高的问题。
2 . 2 . 2布袋除尘器投运控制机制
对所有除尘器,为了给操作人员提供一个统一的、简单的操作环境,我们提出一对“投入”和“退出”标志,而不需要绝对依靠除尘器的阀门状态来判断其是否运行。进一步地,针对除尘器脉冲喷吹清灰,可设定运行、维护、单脉冲阀手动三种模式。通过HMI操作 “投入”和“退出”按钮,改变每个布袋除尘器箱体的投运状态。只有在投入状态下,除尘器各子系统才能投运。除尘器和对应的输灰仓泵投入后,若仓泵因故障或手动退出,则箱体仍投运,是否退出由操作人员决定。一旦操作退出,除尘器则无条件退出运行状态,且除尘器出口蝶阀可靠关闭。
每个布袋除尘器箱体投入的条件为: 除尘器箱体对应的输灰系统已投入,箱体入口、出口眼睛阀全开,顶部放散阀全关,箱体入口蝶阀全开,布袋总管入口眼睛阀全开。当处于维护模式时,每个布袋除尘器箱体投入,满足以下任一条件即可: ( 1) 除尘器箱体对应的输灰系统已投入,箱体入口、出口眼睛阀全开,顶部放散阀全关,箱体入口蝶阀全开,布袋总管入口眼睛阀全开; ( 2) 除尘器箱体对应的输灰系统已投入,箱体入口、出口眼睛阀全关,顶部放散阀全开。
处于运行模式,除尘器箱体投入后,加入到其他已投入的箱体脉冲喷吹清灰循环中,按设定的参数依次进行清灰,同一时间仅允许一个箱体进行清灰( 即同一时间仅允许一个除尘器箱体的脉冲电磁阀组动作) 。
处于维护模式,除尘器箱体投入后,箱体单个进行循环反吹清灰,直至退出,两个及两个以上箱体处于维护模式,脉冲喷吹清灰互不干扰,各自独立进行循环反吹清灰。
单脉冲阀手动模式,此模式具有最高优先级,即不管除尘器箱体是否已投入,也不管设定在运行模式还是维护模式,均可在人机界面上操作任一除尘器箱体的任一脉冲阀单独动作。
引入维护模式下的脉冲喷吹清灰,可及时对问题除尘器进行检查、处理或检修,不用等到整个布袋除尘系统脉冲清灰循环的空闲期,才手动启动问题除尘器的反吹清灰,为实现布袋除尘系统逐个除尘器进行检修提供了前提条件,大大节约了检修时间,提高了劳动效率。
2 . 2 . 3仓泵输灰系统投运控制机制
输灰系统每个仓泵也有一对“投入”和“退出”标志。在HMI上设置“复位”、“投入”及“退出”按钮,以改变仓泵的投运状态。“复位”既可操作仓泵紧急停止工作,回到初始状态,又可复位停泵信号,为仓泵投入前的确认。紧急停泵后,仓泵的状态应相应显示为退出,复位允许后( 同一管路其他泵未输送、输灰气源压力正常、任一大灰仓已投入、灰库未处于高位) 才可重新投入。
结合18 个除尘器双列布置及分两条管路进行输灰的工艺特点,对除尘器及其对应的仓泵分为两组分别投运过滤煤气,一用一备,给输灰系统及除尘器箱体提供较充裕的检修时间。全部箱体投运过滤风速为0. 3 m /min,一半箱体投运过滤风速为0. 6 m /min,箱体过滤负荷完全没问题。同时,通过在HMI上设定仓泵输灰周期时间及增加仓泵输灰前的仓泵加压控制流程分支,缩短除尘器锥底积灰时间、仓泵蓄灰时间,降低低温灰堵塞或结块的几率。
3应用效果
该3 800 m3高炉除尘系统采用预先处理的控制技术,以解决人工干预下不能及时处理煤气温度异常造成的一系列运行难题。系统自2009年投运以来,因高炉炉况异常而导致煤气温度超高时,均未出现布袋烧损的情况; 高炉煤气干/湿法除尘系统相互切换、运行安全可靠,煤气洗涤循环水消耗量减少40% 。
在该高炉上实施低硅冶炼生产操作,高炉煤气长期处于90 ~ 150 ℃ 较低温度水平的前提下,2013 年、2014 年该高炉布袋除尘运行率分别为89 . 9 % 和90 . 3 % ,TRT年发电量分别达1. 43 亿k W·h和1 . 48 亿k W·h,经济效益显著。
然而,本例的高炉煤气除尘系统在工艺上仅进行了部分改造,增加干法除尘,原湿法除尘备用,即采用的是湿法备用技术,与全干法技术相比,后期设备及运行成本高。建议在高炉煤气除尘系统整体改造或高炉大修时,推行全干法运行技术。 布袋过滤风速按0. 3 m /min,甚至是0. 266 m / min设计选取,滤料选用耐受温度较高的材质; 可考虑荒煤气入口采用合适的热交换技术( 荒煤气放散技术在环保方面不可取) ,煤气温度异常时,投入1 /2 或1 /3 或更少数量箱体运行; 整个布袋除尘系统,推行部分除尘器箱体“轮换制”运行,分别检修,实现系统可靠经济运行。
4结论
通过成功运用干/湿法煤气系统在线相互切换控制技术,在湿法备用的工艺下,干法系统无需配置蓄热缓冲器、冷却喷水装置或荒煤气放散设施等温度设备。对现有大型高炉( 特别是炉容3 000 m3以上的) 保留湿法除尘工艺,进行干法除尘改造提供了有效的参考样例。高温煤气采用保护部分除尘器的控制技术,与低温煤气运行的布袋除尘控制技术相结合,对于大型高炉采用全干法除尘有很高的参考价值。
参考文献
[1]中国冶金建设协会.GB 50505—2009高炉煤气干法布袋除尘设计规范[S].北京:中国计划出版社,2009.