炼铁厂公用工程及辅助设施.docx

炼铁厂公用工程及辅助设施.docx

《炼铁厂公用工程及辅助设施.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《炼铁厂公用工程及辅助设施.docx（12页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

炼铁厂公用工程及辅助设施

炼铁厂公用工程及辅助设施

2.8.1煤粉制备及喷吹系统

2.8.1.1煤粉制备及喷吹系统概述

唐山安泰钢铁有限公司2座高炉共用一套喷煤车间，在工艺中使两座高炉喷煤设施分别独立，同时两座高炉煤粉能够互相补充。

喷吹煤种为混合煤，正常喷煤量为180kg/tFe，喷煤车间设备能力220kg/tFe。

喷吹系统喷吹罐操作全部采用氮气气源，在煤粉管道上采用无油无水压缩空气作为补气气源。

（1）喷煤车间组成

煤粉制备系统——包括原煤仓、给煤机、磨机、收粉系统、排烟风机及相应配套设施。

干燥惰化系统——包括热风炉烟气管道、引风机、升温炉及相应配套设施。

喷吹系统——包括煤粉仓、喷吹罐、喷煤管线、喷枪及相应设施。

2.8.1.2煤粉制备系统

煤粉制备系统工艺

本项目喷吹煤种为混合煤。

粒度≤30mm不含杂物的原煤由胶带输送机输入位于主厂房内2套制粉系统的2个原煤仓内。

每个原煤仓的几何容积300m3，贮煤量约180t，可供磨机连续工作4小时；当原煤贮运系统检修时间少于4小时，可利用原煤仓内储存的原煤，保证制粉车间继续生产，高炉连续喷煤，原煤仓用电子称测定料位。

原煤仓中的煤经其出口的一插板阀进入封闭式带式称给煤机，定量加入磨煤机。

封闭式带式称重给煤机能力5-70t/h，封闭式给煤机密封值自动调节稳定给煤量。

设两台磨煤机，磨煤机为55t/h立式中速磨。

从磨煤机排出的合格煤粉与气体混合物经管道进入布袋收粉器，煤粉被收集入灰斗，被分离后的含尘浓度小于50mg/Nm3的尾气通过主排风机，排入大气。

灰斗中的煤粉经星形卸灰阀、锁气器、密闭式煤粉振动筛后落入煤粉仓。

2套制粉系列之间设螺旋输送机作为备用手段，进行互相输送煤粉。

煤粉仓接受制粉系统输入的煤粉并向喷吹罐提供煤粉。

煤粉仓的几何容积560m3。

煤粉仓支承在电子秤压头上，秤重显示仓内料面并发出高低极限料位的警报。

煤粉仓的煤粉出口处设有流化装置（流化气体经过加热到70℃）。

制粉系统采用一级布袋收粉工艺，即中速磨——布袋收粉器——排烟风机。

2.8.1.3干燥惰化系统

干燥惰化系统工艺

干燥剂由热风炉废气和高温烟气组成，其中热风炉废气占85-90%，高温烟气占10-15%。

烟气炉以高炉煤气作为主要燃料，

稳定燃烧和点火作用，烟气炉设有火焰监测装置。

升温炉燃烧高温烟气与引自高炉热风炉的废烟气混合后进入磨机。

通过调节手段，满足磨机的烟气量和烟气温度的要求。

升温炉采用立式圆筒型，外壳由钢板焊接，内衬耐火材料，烧嘴为新型栅格复合式燃烧器。

升温炉配有助燃风机。

2.8.1.4喷吹系统

喷吹系统工艺

高炉喷吹系统采用双罐并列、上出料、总管加分配器直接喷吹方式。

每座高炉设有两个并列的喷吹罐，每个罐的几何容积为40m3，正常喷煤量为180kg/tFe。

喷吹系统由喷吹罐、装料装置、充压、排压装置、流化装置、分配器、喷吹总管、支管、阀门等组成。

煤粉仓与喷吹罐之间通过落煤管、软连接、上给料阀、下给料阀连接，煤粉仓内被流化的煤粉靠重力落入喷吹罐。

每个喷吹罐均按装煤、加压、等待、喷吹、卸压、再装粉的程序循环交错地工作。

当一个喷吹罐在进行喷吹时，另一喷吹罐在卸压、装煤、充压，然后等待。

喷吹罐喷吹时为高压状态，装煤时为常压状态。

喷吹罐上部设有充压阀，大、小排压阀及补压调节阀。

喷吹罐下锥体设有流化装置及流化调节阀。

喷吹罐出粉口装有2个喷煤专用球阀。

煤粉经过二次补气器后用一根输送总管送至高炉附近的分配器。

每座高炉用2套分配器，首先用1分2分配器，然后用1分12分配器。

分配器安装在高炉平台上。

喷枪冷却采用压缩空气，压缩空气压力＞0.6MPa。

喷吹系统每个喷吹罐均有一套电子称，罐体与各管道之间均采用软管连接；喷吹罐的校称装置采用测力计方式；喷吹系统各设备全部保温，以防止煤粉回潮结露，有利于煤粉流动；喷吹系统开关阀选用电磁气动阀，调节阀选用气动调节阀。

喷吹系统所用气源分氮气和压缩空气两种。

煤粉仓流化，喷吹罐充压、补压、流化、喷吹用气均为氮气，其中煤粉仓流化、喷吹罐充压为间断使用。

喷吹罐的流化及喷吹用气均从氮气主管接出后直接使用。

炉前喷枪冷却用压缩空气，接点压力要求＞0.6MPa。

防止低温气体与煤粉接触时，使煤粉中附着水冷凝结露而引起下料不顺或输送煤粉管道堵塞，除保温外并在氮气管路中设置了蒸汽加热器，将氮气加热到70℃左右。

2.8.2鼓风机站

本项目采用煤气透平与电动机同轴驱动的高炉鼓风机组（BlastFurnacePowerRecoveryTurbine），简称BPRT装置。

该装置具有上述两个机组的功能，即高炉鼓风和能量回收。

高炉煤气自干式布袋除尘器至调压阀组间的管道上引出，经过入口蝶阀，入口插板阀进入煤气透平做功，通过调节透平第一级静叶的角度来控制炉顶煤气压力，透平发出的机械能补充在轴系上，同电动机一起带动鼓风机做功。

做功后的高炉煤气通过出口插板阀、出口蝶阀并入煤气外网管道。

BPRT装置与调压阀组组成并联回路，高炉炉况正常时，主要依靠BPRT装置调节炉顶压力，炉况不正常或BPRT装置故障时，由调压阀组承担调节顶压的任务。

2.8.2.1高炉鼓风主机系统

主要为高炉输送稳定的风量和风压，主机的调节控制比较多，有流量控制、压力控制、限负荷控制、防喘振控制、逆流保护和逻辑控制等，常用的是根据工艺流程的不同要求，设为等流量/定风量调节，通过控制静叶开度，来改变压缩机的出口压力，并保持流量稳定。

或设为等压力/定风压调节，通过控制静叶开度，来改变流量，并保持压缩机的出口压力稳定。

2.8.2.2高精度顶压智能稳定系统

通过运用管网流体力学原理，建立起顶压波动量与控制调节量之间的高级数学模型和先进控制算法，同时采用了一种具有自我修正完善功能的混合式智能专家控制算法和高级切换算法。

2.8.2.3自动化仪表控制系统

自动化仪表控制系统用于机组和现场的数据采集和控制机组的运行及监视各系统工作状况

2.8.2.4液压伺服控制系统

动力油站为风机和透平静叶提供不低于12MPa的油压，同时为紧急切断阀、主副旁通阀提供动力。

2.8.2.5润滑油控制系统

润滑油系统保证整个机组可靠润滑，包括两台油泵、主油箱一个、高位油箱一个，其中高位油箱能保证两台油泵在出现故障时，短时为各润滑部位供油，保证机组安全停稳。

2.8.2.6氮气密封系统

氮气来自氮气总管，压力0.4MPa以上。

主要作用是对透平机进行机械密封和大修时管道吹扫。

2.8.3铸铁机及铁包修砌

本项目铁水由铁水罐车经铁路运至铸铁机前的前方支柱旁，由铁水罐翻罐卷扬的吊钩将铁水罐的下部吊耳吊起，并使其支爪搭在前方支柱的支撑轴上，吊钩提升渐渐倾翻铁水罐，铁水经流铁槽流入铸铁机的两排铸铁模内。

铸铁模内铁块随着传动链的运行而逐渐被冷却，直至到链带的终端，这时凝固的铸铁块翻落在卸料槽中，沿槽壁进入收集车内。

当传动链返回时，在铸铁机的下部设有喷灰装置，可将石灰浆喷洒在铸铁模上，以防铸造时铁水与模子发生粘连，每台铸铁机均设有两条传动链，同时运转工作。

本项目铁水运输采用4台GK1C型内燃机车，配套65t铁水罐，车钩舌内侧距7142mm。

铁水包修砌位于铸铁机厂房内一侧。

2.8.4热风炉

每座高炉配置3座顶燃式热风炉，设计风温1150-1200℃。

450m3高炉建1座高炉鼓风机站，鼓风机站内安装风机2台，1用1备。

1080m3高炉建1座高炉鼓风机站，鼓风机站内安装风机2台，1用1备。

2.8.5渣处理

本项目渣处理工艺过程为:

高炉渣在冲制箱内由多孔喷头喷射的高压水进行水淬后，水淬渣流经粒化槽进入沉渣池。

沉渣池中的水渣由抓斗抓出堆放在干渣场继续脱水，沉渣池内的水及悬浮物由分配渠流入过滤池。

过滤池内铺设砾石过滤层，并设型钢保护。

过滤后的冲渣水经集水管由泵加压送入冷却塔冷却后重复使用

2.8.6炉体冷却系统

根据高炉冷却部位的不同和高炉各区域的工作特点，高炉设工业水冷却系统。

冷却用水均由公司动力厂提供，管道输送至高炉区域。

（1）风口大套、第16段冷却壁等处采用常压工业水冷却，水量为330t/h，水压为0.6MPa。

（2）风口中、小套及铁口附近冷却壁采用高压工业水冷却，水量为1200t/h，水压为1.7MPa。

（3）炉体炉底、炉缸、炉腹、炉腰、炉身各段冷却壁采用高压工业水冷却，水量为2850t/h，水压为0.65MPa，水温进口≤50℃，出口≤60℃。

软水系统备用工业水，水量为450t/h。

（4）安全用水系统：

软水密闭循环系统的安全供水采用事故柴油泵，供水量为正常供水量的50%，供水压力与正常时相同。

炉体工业水安全供水量为1200t/h，保证供水时间40min，压力≥0.4MPa。

（5）高炉设炉役后期炉皮喷水及高炉事故水系统。

2.8.7工业气体设施及热力设施

工业气体设施及热力设施包括高炉鼓风机站、蒸汽供应、压缩空气供应及炼铁区外部热力管道。

（1）蒸汽消耗量及供应

2座高炉生产用蒸汽要求蒸汽压力0.4-0.6MPa，小时最大耗量约为18.62t/h。

炼铁区生产蒸汽消耗量，由公司现有蒸汽管网供应。

接点处的蒸汽量为18.62t/h，蒸汽压力0.4-0.6MPa，接管管径约为DN200。

（2）压缩空气消耗量及供应

炼铁区生产用普通压缩空气最大耗量约为55Nm3/min，要求压力0.6MPa。

炼铁区生产用净化压缩空气最大耗量约为17Nm3/min，要求压力0.5-0.7MPa。

炼铁区普通压缩空气消耗量、净化压缩空气消耗量将由公司现有压缩空气管网供应。

接点处的普通压缩空气消耗量为55Nm3/min，接点压力0.6MPa，接管管径约为DN125；接点处的净化压缩空气消耗量17Nm3/min，接点压力0.5-0.7MPa，接管管径约为DN80。

（3）炼铁区外部热力管道

炼铁区外部热力管道包括冷风管道、蒸汽管道、普通压缩空气管道及净化压缩空气管道。

室外管道一般采用架空敷设，小管道沿煤气管道架空敷设，无煤气管道时设独立支架架空敷设；局部支管可采用地沟或埋地敷设；高炉冷风管道、蒸汽管道等表面温度大于50℃的管道需保温，主保温材采用岩棉制品，保护层采用镀锌铁皮。

2.8.8给排水设施

2.8.8.1生产、生活（非饮用水）、消防给水系统：

给排水设施主要包括高炉中心循环水系统、水冲渣循环水系统、鼓风机站循环水系统。

根据高炉生产规模和工艺要求，生产总用水量为51787m3/h。

总循环水量为50788m3/h；工业新水用量为987m3/h，其中中水用量为253m3/h，深井水用量为734m3/h；除盐水补充水量为80m3/h，最大110m3/h；生活平均用水量为l2m3/h；生活平均排水量为10m3/h。

消防水量为室内、室外共70L/s。

水的重复利用率为97.95%。

2.8.8.2生产、生活、雨水排水系统：

生产洒水、雨水排水排入厂区生产生活雨水排水管道。

生活污水排水量5m3/h（最大量），厕所污水经化粪池处理后排入厂区生产生活雨水排水管道。

净环水泵房排污35m3/h，排入原厂区污水处理管道。

2.8.9通风除尘设施

通风除尘设施包括：

贮矿槽除尘设施、出铁场出铁口、铁水罐位除尘、附属设施通风。

2.8.9.1贮矿槽除尘设施

高炉贮矿槽由矿槽和焦槽两部分组成，解决高炉原料、燃料在卸入槽内以及槽下给料、筛分、称量、落料、转运等工艺过程中产生的扬尘问题，工艺设备在产生粉尘的各部位设有密闭罩，用以进行抽风除尘，便于维护管理，减少除尘设备投资和占地面积，将贮矿槽槽顶及槽下所有除尘点合成一个集中除尘系统，含尘气体经过管道送入布袋除尘器进行净化，净化后的气体含尘浓度≤50mg/Nm3，再经风机排入大气。

贮矿槽槽上每种原料贮槽一次仅有一个在受料，而每个槽的仓顶除尘抽风量较大，为减少系统的抽风量，矿槽每个仓顶的除尘支管上均装设电动蝶阀，电动蝶阀与工艺移动卸料小车联锁，移动小车向哪个料槽卸料时，该料槽上除尘管道电动蝶阀开启，对这个料槽进行抽风除尘，卸料结束，小车离开卸料点时，电动蝶阀自动关闭，该料槽停止抽风。

贮矿槽除尘系统的每个除尘抽风点支管上均设置手动调节蝶阀，用以调节各点的抽风量。

布袋除尘器采用高架布置，除尘器下部为主引风机的风机房及休息室、电控室等。

除尘器收集下来的粉尘通过水平螺旋输送机送入贮灰仓中，贮灰仓中贮存的粉尘经加湿搅拌机加湿后送至烧结回收利用。

2.8.9.2出铁场除尘系统

除尘系统主要是解决往高炉铁水罐注入铁水时产生的烟尘，开铁口出铁时产生的烟尘及出铁场厂房内除尘。

由排烟罩捕集的烟气经烟气管道进入电除尘器净化后，由风机经烟囱排入大气。

2.8.10供配电

唐山安泰钢铁有限公司由四个变电站供电，滦县电力局铁局寨35kV变电站2台16000kVA变压器，供1080m3高炉和180m2烧结、白灰，年耗电量约1.82×108度，滦县电力局崔各庄35kV变电站2台12500kVA主变，供450m3高炉、7500Nm3/h制氧、10m2竖炉，年耗电量约1.61×108度，滦县电力局安各庄35kV变电站2路10kV电源带2台8000kVA变压器，供轧钢、90m2烧结、水渣处理，年耗电量约0.78×108度，溯河220kV变电站2路10kV电源送炼钢10kV变电所，供100t转炉、连铸。

年耗电量约1.22×108度。

全公司电压等级10kV/380V/220V/24V，按工号共11个10kV变电所。

2.8.11自动控制及通讯系统

2.8.11.1自动控制系统

高炉炼铁项目自动控制系统配置包括：

炉顶控制系统，高炉本体系统，热风炉控制系统，布袋除尘控制系统的电气传动、仪表检测及自动化系统。

控制功能：

完成工艺设备自动、CRT手动及机旁手动起停控制及过程参数的检测、报警、联锁及PID调节回路的连续控制和逻辑控制，对各种参数进行实时监控、历史趋势记录等。

高炉自动化系统控制范围是：

高炉上料：

高炉矿槽配料、自动称重、称重自动补偿控制、放料控制、料批料制选择、皮带上料、溜槽、探尺传动控制等；

无料钟炉顶的料流调节、布料方式控制，料面和料线的检测及自动连续上料等；

高炉本体各种温度、压力及流量的显示、报警、记录等；

热风炉各煤气、空气流量的控制及调节；热风炉操作方式（包括自动、集中手动和机旁手动）的转换控制等；

除尘系统各煤气、氮气流量压力检测和控制、脉冲喷吹控制，以及煤气总管压力的调节等。

高炉炼铁项目自动控制系统选用SIEMENSS7-400/300PLC系列，采用集中—分布式的网络结构满足高炉的全过程的自动化系统，按照高炉工艺设备分成如下主站：

槽下和炉顶上料系统、热风炉系统、煤气除尘系统及高炉本体系统。

每个系统设主站，主站下挂若干远程I/O从站，用于对输入输出进行控制和数据采集。

主站通过通讯板完成与其他系统之间的通讯工作。

按照工艺要求配置各个系统的操作站，操作站主要用于高炉生产过程的参数设定、操作和过程数据显示、报警归档等。

2.8.11.2监控系统

按照高炉各系统的工艺控制特点，监控系统（操作员站）分布在1个控制室：

槽下和炉顶上料系统1套）分布在一个控制室，高炉本体系统（1套）、热风炉系统（1套）和煤气布袋除尘系统（1套）分布在一个控制室。

配置如下：

槽下和炉顶上料系统1套

●槽下工艺流程和设备运行状态显示画面

●槽下单体设备的操作方式选择及操作画面

●槽下故障报警画面

●槽下液压站的监控画面

●炉顶工艺流程和设备运行状态显示画面

●炉顶单体设备的操作方式选择及操作画面

●炉顶故障报警画面

●炉顶布料设定画面

●炉顶液压站及集中润滑站的监控画面

高炉本体系统1套

●本体工艺流程和设备运行状态显示画面

●本体单体设备的操作方式选择及操作画面

●本体故障报警画面

●顶压的设定、操作方式选择及调节画面

●高炉重要参数趋势画面

热风炉系统1套

●热风炉工艺流程和设备运行状态显示画面

●热风炉单体设备的操作方式选择及操作画面

●热风炉故障报警画面

●热风炉助燃空气、煤气流量的设定、操作方式选择及调节画面

●热风炉参数趋势画面

煤气布袋除尘系统1套

●布袋除尘工艺流程和设备运行状态显示画面

●布袋除尘设备的操作方式选择及操作画面

●布袋除尘故障报警画面

●布袋除尘参数趋势画面

2.8.11.3电信设施

根据车间工艺生产及管理需要，本项目设置以下电信设施。

（1）行政管理电话：

为日常公务通信联系用，共设行政管理电话13台，电话接入公司自动电话总机。

（2）调度电话系统：

为车间调度员及时组织、协调生产作业计划和指挥生产提供通信联系，设置车间调度电话系统，采用80门程控调度电话总机一套，总机由两路交流电源直接供电。

该机具有调度员优先呼叫用户、插入以及显示各个用户的操作呼叫键、用户忙闲状态信号等功能。

本项目考虑设置调度电话分机约44台。

（3）无线电话系统：

I系统—供高炉区域人员设备检修及流动性调试人员通信联络使用，设无线电话手持机16套。

Ⅱ系统—供BPRT系统人员设备检修及流动性调试人员通信联络使用，防爆无线电话手持机2套。

Ⅲ系统--供鼓风机站工作人员巡检通信联络用，配备无线电话手持机2套。

Ⅳ系统--供中心电气室工作人员巡检通信联络用，配备无线电话手持机2套。

系统采用同频单工工作方式，发射功率为≤5W，采用400MHZ工作频段、同频单工工作方式，具体工作频点由使用部门向当地无线电管理委员会申请。

（4）工业电视系统：

为了保证产品质量，提高生产效率，确保人生安全，分别在2座高炉的出铁口前方设置有1台摄像机，料坑处设置2台摄像机，炉顶设置1台摄像机，在主控楼中央控制室设置监视器共8套。

另在BPRT机组设置8台防爆摄像机，在BPRT控制室设置监视器共2套，切换监视。

（5）火灾报警系统：

根据工艺、电气等专业的要求及有关防火规范规定，设1套火灾自动报警及联动控制系统。

火灾自动报警控制器设在高炉中央控制室内。

在低压电气室、高压电气室设置智能光电感烟探测器，在热风炉液压站、炉顶液压站、矿槽液压站设置红外火焰探测器，在变压器室、电缆夹层设置缆式线型差定温探测器。

并在上列各处设置适量的手动报警按钮和声光报警器等。

根据相关专业要求设置消防联动控制模块，用以控制防火阀、风机及相应灭火联动设备并接收反馈信号。

（6）电信线路：

本项目音频线路网采用全塑市话电缆，在高炉主控室内设保安配线装置。

全车间对外的电话线路和厂区电话网路在此保安配线装置上进行交接。

工业电视系统，火灾自动报警系统的传输线路均为单独组网自成系统。

各类传输线路敷设方式以钢管或封闭式金属线槽明敷为主，部分采用暗管敷设方式。