高爐噴煤是煉鐵行業重要的節能降耗手段,每噸生鐵多噴吹1Kg煤粉,將產生約0.36元的噸鐵效益,如何提高噴煤比如何提高煤粉的置換比是市場經濟條件下,行業競爭的重要手段之一。根據公司進一步降低成本、提高煤比及降低凈焦比是降低成本直接有效的途徑,當前條件下適合高爐噴吹用原煤資源的相繼減少,目前原煤市場普遍為高灰分、高揮發分原煤,灰分普遍超過15%。為適應原料質量的變化,只有逐步使用高揮發分煙煤,才能拓展高爐噴煤用煤的資源范圍。以上的狀況和需求必須建立在噴煤系統的安全條件下,方可實施。1、煤種選擇高爐噴吹用煤應能滿足高爐冶煉工藝要求和對提高噴吹量和置換比有利,以便替代更多的焦炭。高爐噴吹對煤質性能的要求及相關的指標有:工業分析指標、發熱量、粒度及均勻性、可磨性、燃燒性、爆炸性、反應性、灰熔點、著火點、煤巖結構、灰份分析、比表面積和密度等。歸結起來主要有以下幾方面。⑴、煤的灰份越低越好,灰份含量應相同或低于使用的焦碳灰份。我國目前噴吹的煤粉一般灰份含量與焦碳灰分含量相當,或煤的灰份含量略大于焦碳灰份含量。在這兩種起下,噴吹煤粉形成的渣量比全焦冶煉時大些,因為在兩者灰分含量相同時,只有置換比為1.0時,兩者灰份形成的渣量相等,而在置換比小于1.0時,噴吹煤粉灰分形成的渣量將大于置換焦碳形成的渣量。⑵、硫含量越低越好,煤的含硫量應與使用的焦碳的含硫量相同(或低于),一般要求S<1.0%。煤的含硫量變化的結果與灰分變化結果相同,若煤的含硫量高于使用的焦碳含硫量,所增加的渣量更多。⑶膠質層越薄越好,Y<10mm,這樣可避免在噴吹過程中結焦、堵塞噴槍和風口影響噴吹和高爐正常生產。利用Y值可以指導配煤煉焦、一般Y值的煙煤均用于煉焦,Y值極低或為0的煙煤可作為高爐噴吹用煤,如果用Y值大的煤來噴吹不僅浪費了煉焦煤,而且在高爐風口易結焦,造成風口燒壞或堵塞噴槍。⑷煤的可磨性好,現高爐噴吹用煤需要將煤磨到一定細度,可磨性好,則制粉消耗的電能就少,可降低噴吹費用。目前認為,噴吹無煙煤時,粒度應小些,-200目的應達到70%-80%;而噴吹煙煤粒度則可大些,-200目的達到60%-65%即可,而內在水分含量高的煙煤,在高爐富氧率較高時,粒度還可以更粗些,西歐一些高爐噴吹的這種煙煤平均粒度達到0.5mm。⑸煤的燃燒性能好(即其著火點低,反應性好等),可使噴入高爐的煤粉能在有限空間和時間內盡可能多的氣化,少量未及氣化的煤粉也因反應性好而與高爐煤氣中的CO2和H2O反應而氣化,不給高爐冶煉帶來麻煩。另外燃燒性能好的煤也可以磨得粗一些,即-200目占的比例少一些,這為降低磨煤能耗和費用提供了條件。高爐噴吹反應好的煤,不僅可提高煤粉燃燒率,擴大噴吹量,而且風口區未燃燒的煤粉在高爐的其它部位參加了與CO2的氣化反應,減少了焦碳的氣化反應。煤的氣化反應火性比焦碳氣化反應強的多。這就在某種程度上對焦碳強度起到了保護作用。⑹煤的發熱量越高越好,噴入高爐的煤粉是以其放出的熱量和形成的還原氣體CO、H2來代替焦碳在高爐內提供熱源和還原劑。因此煤的發熱量越高,在高爐內放出的熱量越多,置換的焦碳量也越多。以噴吹煤的性能要求來對照生產用的各種煤,可以發現任何一種煤都不能達到全部要求,只能滿足其中的1-3項。另外各種煤源由于產地遠近、開采方法、運輸方式等不同,其價格也不相同,為了獲得較全面的安全的噴吹效果和經濟效果只有利用配煤才能達到。雖然無煙煤具有安全性好、發熱值高等優點,但是可磨性、燃燒性差。而煙煤具有燃燒性、可磨性好的優點,但固定炭低、發熱值低且易爆炸,不安全。高爐噴吹燃料通常是指通過風口向爐內吹入液體、氣體和固體工業燃料,以節約部分焦炭。噴吹的燃料一般是燃料油、天然氣、焦爐煤氣、煤粉等,這些燃料都是易燃易爆品,所以在噴吹和運輸時都要有安全措施。2、噴吹煤粉的安全措施:(1)、剔除煤粉中的金屬物,防止金屬摩擦產生火花;(2)、采用惰性氣體,使混合氣體中含氧量控制在安全范圍內;(3)、貯煤罐、噴吹罐設防爆孔,并保持室內通風良好;(4)、嚴格控制磨煤出口、粉煤倉、噴吹罐和布袋除塵器進出口溫度,設置溫度、壓力及氧氣等含量極限報警裝置;(5)、混合器與煤氣輸送管間,應設逆止閥和自動切斷閥,保證噴吹的煤粉與空氣混合物在風口前的壓力大于高爐熱風壓力50kPa以上,大于大型高爐的熱風壓力lOOkPa。噴吹管路應設低壓報警裝置與逆止閥,當壓力低于規定值時,低壓報警裝置發出信號,并自動切斷;(6)、管理系統的設計應使管道保持足夠的氣流速度,以防止煤粉在管道中沉積;(7)、煤粉制作間應設水沖洗系統或真空吸塵系統,防止煤塵散落堆砌,導致煤塵爆炸事故。3、噴吹高配比煙煤的必要條件(1)、原煤揮發份穩定;(2)、配煤皮帶秤準確、配煤穩定;(3)、干燥氣、氮氣量充足;(4)、系統各點在線檢測壓力、溫度及氣體分析數據真實可靠、有報警顯示;(5)、管道有防靜電接地,法蘭有導線跨接;(6)、設備無漏風點。O2含量CO含量溫度℃磨機入口<6%300ppm<280布袋入口<8%300ppm<85粉倉<8%300ppm<60布袋出口<10%300ppm一煉鐵技術科2010.06.03

篇2:煙煤混合煤噴吹一般安全規定

1煙煤及煙煤與無煙煤的混合噴吹系統,其新建、擴建和改造工程的設計、施工與驗收,以及操作、維護、檢修和管理,應符合GB16543的規定。

2煙煤與無煙煤應分別卸入規定的原煤槽。車號、煤種、槽號均應對號,并做好記錄。槽上下部位的槽號標志應明顯。大塊、雜物不應卸入槽內。原煤的槽內貯存時間:煙煤不超過2天;無煙煤不超過4天。

3制備煙煤時,其干燥氣體應采用惰化氣體;負壓系統末端氣體的含氧量,不應大于12%。

4磨制煙煤時,磨煤機出口、煤粉倉、布袋除塵器、噴吹罐等的溫度應嚴格按設備性能參數控制;對于煤源穩定,并能嚴格控制干燥劑氣氛和溫度的制粉系統,該溫度限界可根據煤種等因素確定。

5煙煤和無煙煤混合吹時,其配比應保持穩定;配比應每天測定一次,誤差應不大于±5%。

6煙煤和混合煤輸送和噴吹系統的充壓、流化、噴吹等供氣管道,均應設置逆止閥;煤粉輸送和噴吹管道,應有供應壓縮空氣的旁通設施;噴吹煙煤或混合煤時,應另設氮氣旁通設施。

7噴吹煙煤和混合煤時,倉式泵、貯煤罐、噴吹罐等壓力容器的加壓、收塵和流化的介質,應采用氮氣或其他惰化氣體。

8煙煤噴吹系統,應設置氣控裝置和非電動順序控制系統,超溫、超壓、含氧超標等事故報警裝置,還應設置防止和消除事故的裝置。

篇3:煙煤安全控制事故處理規程

摘要:高爐噴吹煙煤煤一個重要的限制環節是安全問題,本文系統介紹了噴吹煙煤似的安全控制問題,包括系統參數的控制,事故的預防與處理。高爐噴吹煙煤是高爐噴煤發展的趨勢,也是近年來發展起來的新技術,從高爐冶煉工藝角度看,煙煤更適合噴吹,因為它含揮發物質高,所以燃燒率高,帶入高爐的氫氣也多。而氫氣既有利于高爐的還原過程,又有利于提高煤氣熱值。實踐證明噴煙煤有利于提高置換比和增加噴吹量。此外,煙煤一般比無煙煤質軟、好磨,可以降低磨煤電耗。各廠可就近噴吹。但由于防火防爆問題,噴吹煙煤時對系統的安全控制提出了更高的要求,主要包括系統安全控制與事故的處理。一噴煤系統安全控制合理控制參數是保證生產安全的關鍵。只要控制好其中的重要參數,安全生產是完全可以實現的。1.系統氧含量和溫度的控制根據煤粉爆炸必要條件,煤粉燃燒、爆炸的必要條件包括以下幾項(1)?可燃粉塵濃度處于爆炸下限與上限之間的爆炸區;(2)?有足夠氧化劑支持燃燒;(3)?有足夠能量的點火源點燃粉塵;(4)?粉塵處于分散懸浮狀態,即粉塵云狀態。在制備、輸送煤粉的過程中,懸浮濃度很難控制,所以控制系統內部氣氛中氧含量和火源是防止煤粉爆炸的關鍵。根據相關文獻記載的實驗也表明:在空氣中的懸浮煤粉濃度為0.02-2kg/m3時為煤粉爆炸區間。當氣相中氧濃度降至14%以下時,煤粉濃度雖在上述范圍,即使煤粉達到煤的燃點以上也無爆炸發生。所以在實際生產中,要求制粉系統含氧濃度小于12%,以保證整個系統氧含量遠離煤粉燃燒爆炸的氧濃度的臨界值。噴煤系統控制氧含量的辦法是利用高爐熱風爐廢氣,由于熱風爐廢氣氧含量比較低,一般低于4%,同時含有一定熱量,可以做為噴煤制粉系統的干燥劑和惰化劑。安鋼高爐噴煤系統所用的干燥氣為混合干燥氣。它由90~95%的熱風爐煙氣和5~10%的燃燒爐煙氣組成。經過在磨機入口處實測其氧含量濃度在6%以下,收塵器出口氧含量濃度在12%以下,能夠滿足制粉系統的安全需要。系統溫度的控制受煤種、生產工藝、生產環境等因素影響。煙煤的著火點在一般在300℃~400℃之間,所以磨機入口溫度要低于此值,現在一般最高控制在260℃~290℃。出口溫度:夏季控制在90±5℃;冬季由于環境溫度低,加之原煤水分含量較高,一般控制在95±5℃。另外,煤粉倉是煤粉停留時間較長的地方。如果儲存的煤粉溫度較高,煤粉氧化速度較快,易在粉倉中發生煤粉自燃現象。所以粉倉溫度應控制在70℃以下。當發現粉倉溫度高于70℃并繼續上升時,要盡快將倉中煤粉噴出并用氮氣進行吹掃。待溫度下降到正常范圍后,再接受新煤粉。2.一氧化碳監測系統根據煤粉自燃時首先釋放出CO的原理,通過對CO濃度監測,可及時發現煤粉的自燃,和溫度相比CO濃度監測更加靈敏。通過對粉倉、布袋箱CO濃度監測,可以及時發現煤粉自燃的現象,生產過程中,當CO的濃度增加到一定值時可自動報警并聯鎖打開粉倉、布袋箱的充氮系統以確保安全。與防止煤粉自燃開機時應先降低系統氧含量。具體如下:在磨機開啟之前,首先把熱風爐廢氣引過來,降低系統氧含量到12%以下,然后再開煙氣爐升溫,當磨機出口到95℃左右時再開啟球磨機,進入正常生產狀態。這樣在系統生產之前,驅除了制粉系統內的空氣,降低系統氧含量,保證了系統的安全生產。在噴煤系統中制粉系統生產能力一般均大于噴吹系統能力,以保證穩定噴吹,所以每天制粉系統都有或長或短的停車時間,停車時系統參數和開車時會有較大變化,首先表現在系統氧含量會有所提高。由于停車時,煙氣爐一般都要停止燒爐,打開放散進入保溫狀態,這時,外部冷風會由于其內部熱風造成的負壓進入系統,造成系統內氧含量升高。根據經驗,如果沒有特殊措施,半個小時后,系統氧含量可達18%左右。其次系統內煤粉停止流動,進入靜止狀態,布帶箱、磨機、部分水平管內會殘存一些煤粉,同時停車后系統本身還具備一定的溫度。如果條件合適,系統內殘存煤粉易發生氧化自燃。煤粉氧化自燃可分為四個階段—緩慢氧化期。在此階段,其溫度不超過100℃。在緩慢氧化期,由于溫度較低,化學反應速度慢,所以對煤粉噴吹來說是安全期。—水分蒸發期。在此階段,煤粉溫度值隨含水量不同而不同,但仍是煤粉噴吹的安全期。—氧化加速期。在此階段,煤粉的溫度為120~140℃。—劇烈氧化自燃期。進入此階段,煤粉溫度上升極快,有可能很快發生自燃,乃至爆炸。氧化加速期和劇烈氧化自燃期對煤粉噴吹至為危險,如進入這兩個階段,應馬上采取措施。?根據以上情況,這時危險主要是高溫環境下存留的煤粉。圖1為某種煙煤在環境溫度為50℃氧含量為21%的環境條件下儲存時間與表面溫度的關系。?影響煤粉氧化自燃的主要因素是煤粉的揮發含量。揮發份含量高,煤粉在升溫氧化過程逸出的易燃揮發份越多,而揮發份與煤粉存貯空間空氣的化學反應速度與揮發份濃度成正比,因而導致煤粉易于氧化自燃。煤粉溫度是促使其自燃的外在原因。煤粉溫度越高,越有利于氧化反應的進行,如果貯煤倉的散熱條件不好,并且煤倉內具備一定的氧的條件,就容易發生自燃或爆炸。煤粉的存貯狀態及氣氛是決定煤粉是否能自燃的決定因素。相關的實驗結果表明,無論是揮發分高的褐煤還是中等揮發分的煙煤,不管煤粉溫度是否已達到著火點,如果氧濃度不達到某一值,自燃不會發生。根據以上性質,為保證安全,如果煤粉揮發份高,存放時間長,這時應盡量利用放散風機引入熱風爐廢氣控制系統氧含量,或降低存煤環境溫度與時間,以保證系統安全。有時由于檢修等原因系統需長時間停車或需人員進入系統,這時系統內氧含量將不可避免地達到空氣氧含量濃度。這時控制安全的主要措施是利用各種方法清除系統內積粉,消除安全隱患。清除煤粉的辦法為停車前使系統空負荷運轉一段時間,同時對布袋除塵器加強反吹,必要時人員進入系統內部檢查,確保清除積粉。噴吹系統短時間停車時可用充氮氣的方法保證安全。如長時間停車,應把噴吹罐及管道內煤粉噴吹干凈。明火是導致爆炸的一個原因。明火有各種各樣的來源:如原煤中的鐵器物質進入磨機與襯板相碰撞產生火花;系統中某處積粉因氧化自燃而產生明火;檢修后沒有及時清除炙熱的焊渣等等。針對以上火種來源,采取了以下措施:(1)嚴格監控原煤質量,及時發現和清理原煤中的雜質,并在輸送原煤的兩條皮帶機頭上方安裝了大功率除鐵器,避免或盡量減少原煤中的鐵器進入球磨機。并規定每次上煤前必須先清理除鐵器上吸附的鐵器物件。(2)提高操作工操作水平,控制好球磨機的正常生產,摸索出在不同煤況和送溫條件下,球磨機下煤量的變化規律,嚴防球磨機長時間空轉。(3)檢修前后注意清理現場,防止電焊切割時點燃煤粉。高溫煤粉長期存放是煤粉氧化自燃的重要原因。當溫度升高到一定程度,氧含量條件又合適,將不可避免發生煤粉自燃事故。雖然在系統設計時已注意到了這點,盡量避免煤粉有積存現象,但由于設備質量、生產節奏或其它一些原因,仍會有積粉氧化自燃的危險。所以在日常生產中要經常性的檢查系統各處積粉情況,改造不適合生產實際的機械設備。從安全方面看,噴煤系統檢修,尤其煤粉區域設備檢修與其他設備檢修要求不同,其主要區別在于檢修時要充分考慮煤粉的燃燒性爆炸性,根據煤粉燃燒性質,電焊或切割時產生的焊渣足以引燃堆積的煤粉,如果煤粉濃度與氧含量合適,電焊或切割的火花很可能引起煤粉爆炸。所以檢修前對于煤粉區域要清掃干凈或利用蒸汽或水把煤粉打濕。例如檢修球磨機襯板,在檢修前先使其負荷運轉一段時間,盡量使其煤粉抽干凈,停車后打開入孔,進行通風,保證內部氧含量及溫度以利于人員檢修,由于這時襯板的間隙內仍然存留很多煤粉,需用水把煤粉打濕,然后可以進行焊接和氧氣切割。對于其他部位的搶修也一樣,一定要把內部或周圍的煤粉清除干凈后進行切割、焊接,以確保安全。當然也可以利用其他方式,代替電焊切割,這樣更有利于安全。對于噴煤系統尤其對于煙煤噴吹系統,在煤粉區域,選設備時應要求不產生火花。同時要求運轉可靠,對于收塵器還應考濾到系統及設備的防靜電措施。與煤粉接觸的設備要有防粉塵功能。如布袋與旋風下廣泛采用的卸灰裝置YCD~16型卸灰閥,這種閥門一般用擺線形減速機,這種減速機結構緊湊,減速比大,但對潤滑系統要求特別高,而其工作區域條件又經常造成煤粉進入減速機影響其潤滑。這時造成磨損加大,不能適應在煤粉區域長時間開車要求。同時該閥損壞后,如不及時發現容易造成非常嚴重的后果,好多煤粉著火事故都是由于損壞后沒有及時發現,造成煤粉長時間堆積而引起煤粉自燃。由于其可靠性無法滿足生產需要,于是把其改成了斜板式鎖氣器,這種鎖氣器的結構簡單,運行可靠性高,運行過程中不需專門控制裝置。其工作原理為當開車時其利用墜秤與系統負壓自動關閉,當布袋內煤粉堆積到一定程度后,在煤粉重力作用下自動卸灰,這樣不但滿作了系統工藝要求。而且保證了系統的安全可靠性。由于噴煤系統事故處理沒有嚴格的理論,僅以某廠發生的二次事故為例分析一下。1996年7月白班,發現布袋箱溫度升高,局部煤粉已達到200℃左右,經檢查發現布袋箱下卸灰閥故障,沒有及時發現,造成集灰斗內積粉長達20h以上,為了處理內部煤粉,一方面向布袋箱內充氮,同時打開布袋箱人孔,準備把布袋箱內煤粉傾倒外邊處理,打開人孔后,發現煤粉溫度特別高,但并沒著火,但沒過多長時間內部煤粉開始燃燒,同時清到布袋箱外的煤粉也著了起來,造成布袋箱內部分布袋燒毀,當時由于煤粉揮發分不是太高為無煙煤,沒有造成更嚴重的后果。另一次是1999年8月,當時發生事故的原因及過程基本一致,但根據上次事故處理經驗處理方法有所不同,這一次考慮到布袋箱內溫度并沒有達到煤粉的著火點,煤粉可能僅僅為煤粉在高溫環境下發生氧化引起溫度升高,并沒有著火。如果打開布袋箱人孔,很可能會造成象上次一樣,空氣進入布袋箱造成內部高溫煤粉著火。所以這一次是利用充氮系統向布袋箱、粉倉、噴吹罐內充氮,把系統氧含量控制到最底點,同時用最快的速度把上述積粉通過粉倉、噴吹罐噴吹到高爐內,噴吹完后溫度恢復正常。分析以上兩次事故,可以發現,煤粉著火點隨環境溫度、環境氧含量的變化而變化,根據圖1所示,如果布袋箱溫度高,氧含量高,即使系統沒有達到常溫下煤粉著火點。過一段時間后煤粉也會發生自燃。如果發現及時,在煤粉氧化升溫階段采取合理措施,如控制系統氧含量或降低煤粉溫度,就可以預防事故的發生。??另外處理事故方法還有以下幾種方法?(1)往布袋箱內粉倉內通蒸汽,這樣一方面能驅趕系統內空氣,另一方面還可以給高溫煤粉降溫,同時增加煤粉的水分,控制煤粉的燃燒,煤粉中水分與爆炸性質關系如圖,但是處理后需重新烘干系統。??(2)利用消防系統,往系統內充水,這種方法簡單,但應注意由于煤粉一般漂在水面上,所以處理徹底需水量較大。另外需把布袋箱內布袋都打濕,因為布袋上存有煤粉,且著火不易被發現。同時處理后布袋箱需烘干。總之,煤粉發生氧化自燃后應盡量避免空氣進入,以免產生劇烈的燃燒。這時可以控制系統內氧含量,并利用各種措施降溫,并把煤粉盡快噴到高爐內,保證系統安全。9.總結針對同設備引起的事故,預防措施可采取以下幾個方面關鍵設備的可靠性要有保障,如布袋箱下卸灰閥。加強布袋箱積灰設備點檢防止因設備故障產生長時間積粉。集灰斗、粉倉內測溫元件應能與煤粉直接接觸,這樣能靈敏的反應煤粉溫度。系統內應有充氮或充蒸氣、充水口,最好與安全監測系統聯鎖能及時發現處理事故。加強對維修工作中切割焊接的管理,工作前后應清理現場。