Система подготовки и вдувания пылеугольного топлива в доменные печи.
Начиная с 1980-х годов, в доменном производстве широкое распространение получило вдувание пылеугольного топлива (ПУТ) в доменные печи. На рис. 11.1 представлена принципиальная схема вдувания ПУТ в доменную печь. Требования к качеству углей для вдувания в доменную печь сводятся к следующему:
- низкая зольность (не более 10-12 %);
- высокое содержание летучих (20-30 %);
- низкое содержание серы (не более 1 %);
- высокая температура плавления золы (более 1400 0С);
- тонкое измельчение (80 % крупностью до 70 мкм);
Рис. 11.1 Схема подготовки и подачи ПУТ в доменную печь.
На схеме подготовки и подачи ПУТ в доменную печь обозначены следующие элементы:
|
1 – бункер "сырого" угля |
2 – угольная мельница |
|
3 – генератор сушильного газа |
4 – противовзрывной клапан |
|
5 – главный (рукавный) фильтр |
6 – бункер хранения ПУТ |
|
7 – емкость для вдувания ПУТ |
8 – статический распределитель |
|
9 – доменная печь |
Доставка энергетических углей производится железнодорожным транспортом с разгрузкой на вагоноопрокидывателях. Прием и хранение сырого угля осуществляется на открытом складе. Со склада уголь подается в пылеприготовительное отделение (ППО). В мельнице ППО уголь измельчается, сушится, захватывается горячим сушильным газом (продуктами сгорания доменного газа) и поступает по нагнетательному трубопроводу в фильтр. В фильтре тонкоизмельченная пыль отделяется и с помощью червячных транспортеров через ячейковые лопастные затворы ПУТ подается в накопительный бункер, из которого азотом транспортируется в распределительно-дозировочное отделение (РДО), затем к статическому распределительному устройству и далее в доменную печь.
Пневматическая подача пылеугольного топлива из инжекционных сосудов через транспортные линии в статический распределитель и к фурмам доменной печи осуществляется в виде так называемого плотного (плотнофазного) потока с высоким соотношением потока пылеугольного топлива к потоку транспортирующего газа и небольшими скоростями газа и твердых веществ. В качестве транспортирующего газа применяется азот. Вследствие малых скоростей практически не имеет места износ.
Распределение общего потока пылеугольного топлива по инжекционным линиям к фурмам доменной печи происходит в статическом распределителе.
Равномерное распределение общего потока пылеугольного топлива по инжекционным линиям и отдельным фурмам достигается в соответствии с «концепцией сходной длины» инжекционных линий. Точность распределения улучшается при помощи пылеугольных фурм (двухкомпонентные фурмы для смеси пылеугольного топлива и транспортирующего газа – азота) с докритическим расширением, устанавливаемыми за распределителем, по одной фурме на каждую инжекционную линию. Эти пылеугольные фурмы, имеющие одинаковую форму и одинаковое поперечное сечение, обеспечивают дополнительное снижение давления для уменьшения отклонений в отдельных инжекционных линиях при равномерном распределении. Точность распределения ПУТ по фурмам составляет ± 5%.
Основной частью системы подготовки и вдувания ПУТ является мельница. В практике доменного производства для измельчения ПУТ используются вертикальные мельницы различной конструкции. На рис. 11.2 представлена мельница, используемая для измельчения угля.
Рис. 11.2 Схема мельницы для измельчения угля.
В установке помола и сушки для помола сырого угля предусмотрена вертикальная мельница с интегрированным центробежным сепаратором.
Сырой уголь подается на тарель через центральное загрузочное устройство, где происходит его измельчение. Измельченный уголь с помощью дымовых газов проходит через сепаратор и далее в рукавный фильтр.
Центробежный сепаратор делит уголь на мелко- и крупнозернистый. Крупнозернистый уголь возвращается в мельницу, мелкозернистый отсеивается в фильтре и используется в качестве угольной пыли для вдувания.
Во время работы содержание кислорода на некоторых участках установок постоянно замеряется и контролируется, и при необходимости вдувается азот в качестве аварийного инертизирующего газа до тех пор, пока содержание кислорода не снизится до соответствующего предельного значения. Для обеспечения аварийного инертизирующего газа всегда поддерживается его достаточное количество в нескольких компрессорах.
В связи с отсутствием предохранительных устройств от взрывов из-за избыточного давления установки остаются во время работы во всех частях доступными к проходу.
В установках помола и сушки одновременно с помолом сырого угля в мельнице происходит сушка сырого угля сушильным газом, который производится в сушильном газогенераторе (генератор горячего газа).
Тепло сушильного газа получается за счет сжигания доменного газа. Температура сушильного газа на входе мельницы должна быть дополнительно подогнана к пропускной способности мельницы и к содержанию влаги в сыром угле. Температура сжигания доменного газа намного выше самой высокой допустимой температуры сушильного газа на входе мельницы. Для снижения температуры дымовых газов, получаемых за счет сжигания доменного газа, до требуемой температуры теплого сушильного газа на входе мельницы отработанный сушильный газ подается обратно на сушильный газогенератор в качестве циркулирующего газа. В сушильном газогенераторе путем перемешивания горячих дымовых газов, полученных за счет сжигания доменного газа и охлажденного возвращенного отходящего сушильного газа (циркуляционный газ), вырабатывается теплый сушильный газ с необходимой температурой на входе мельницы.
Дополнительно установки помола и сушки угля работают с вдуванием свежего воздуха до допустимой предельной концентрации кислорода для работы в инертном режиме, т. е. примерно до 10 % содержания кислорода в сушильном газе, и таким образом, сокращается содержание водяного пара в сушильном газе.
Техническая характеристика электропушек для закрытия чугунной летки доменной печи.