脱湿鼓风在杭钢三号高炉的应用
高炉鼓风脱湿

1脱湿鼓风概述脱湿鼓风系指预先将空乞中得湿度降低到某一较低数值之后而送往高炉,又称鼓风得除湿。
以前高炉得鼓风大都采用自然湿度鼓风, 其生产都普遍存在着一个现象,即夏季产量较低,焦比较高,而冬季产量较高,焦比较低。
冬季被瞧作就是高炉生产得黄金季节,这主要就是因为冬季气温较低,空气湿度较小,密度较大,因而使鼓风得水分减少, 质量流量增加得缘故。
2高炉脱湿鼓风得意义。
2、1稳定炉况由于脱湿鼓风使进入高炉得湿度相对稳定,能有效地降低高炉风口前火焰温度得波动,稳定高炉炉况,实现高炉生产得“四季如冬” O 2、2降低焦比脱湿鼓风能够减少高炉风口水分分解热而节约焦碳,降低焦比。
风中湿度每减少1 g/rn3,焦比降低约0、6^0.8 kg/t,关于这一点已为炼铁界所公认。
2、3提高入炉干风温度脱湿鼓风可提高入炉得干风温度。
风中湿度每减少1 g/m3,进入高炉得干风有效温度可提高6 °C,进而能够多喷煤粉。
3、脱湿鼓风工艺冷却法就是将湿空气通过冷却器冷却,使其温度降至空气压力及所含湿量相对应得饱与温度下,将空乞中得水分凝结而析出,又称冷冻脱湿法。
冷却法又分为鼓风机出口侧冷却法与鼓风机吸入侧冷却法。
鼓风机出口側冷却法不需要冷冻机,但会导致冷风得热量损失及鼓风机出口压力得损失。
鼓风机吸入側冷却法在鼓风机吸风管道上设置脱湿器,易安装,调节性能好,无需吸附剂,不消耗热量,技术成熟, 尤以节能与增加鼓风机得风量为其主要特点。
鼓风机吸入側冷却得高炉脱湿鼓风工艺,脱湿装置采用双效蒸汽型渙化锂吸收式制冷方式制造低温冷却水。
4、脱湿鼓风工艺流程鼓风机吸入側冷却脱湿装置采用双效蒸汽型渙化锂吸收式制冷方式制造低温冷却水,低温冷却水通过布置在鼓风机入口管道中得高效换热器冷却空气,使空乞中得水蒸汽冷凝成水而析出,以达到空气脱湿得目得。
其核心设备就是蒸汽式双效涣化锂吸收式制冷机组与高效节能型换热器。
(1)乞路系统流程外界大气进入空乞过滤器,除去灰尘,进入脱湿器,高温高湿空气,在脱湿器内(冷却器)进行热交换,降温脱湿后进入鼓风机,经鼓风机升压后送往高炉。
制冷技术在高炉鼓风脱湿工程上的应用

中国科技期刊数据库 工业C2015年27期 13制冷技术在高炉鼓风脱湿工程上的应用邱志飞天津钢铁集团有限公司,天津 300301摘要:首先对冷风脱湿的必要性及技术难点进行了阐述,接着对高炉鼓风控制系统结构设计进行了细致的分析,最后重点探讨了制冷技术应用在高炉鼓风脱湿技术的应用。
关键词:高炉鼓风脱脱湿;鼓风机;制冷 中图分类号:TF54 文献标识码:A 文章编号:1671-5810(2015)27-0013-01前言随着我国经济和科学技术的不断进步,采用先进的科学技术成为了国内工业发展的新要求,鼓风机利用轴流压缩鼓风机,将空气进行压缩后送入高炉,满足高炉冶炼的供风需要。
1 冷风脱湿的必要性及技术难点 1.1 冷风脱湿改造的必要性通过对冷风中的含水量进行研究发现,温度降低时,空气中的饱和湿度也会降低。
冷风湿度过高,温度变化时,空气体积发生变化,影响到鼓风机进气量,风机需要调整负荷来适应空气体积的变化。
夏季温度较高,单位质量内的空气体积较大,影响了风机的空气吸入量,相较与其他季节,夏季的风机汽耗量较高。
1.2 冷风脱湿改造技术难点原有空气过滤器为低压脉冲袋式过滤器,过滤精度和设备密封强度均达不到脱湿设备要求;过滤器更换后采用过滤精度1μm 的DH320高精细滤芯,过滤精度远超过原布袋式过滤,风机处于高炉生产区,含尘量较高,DH320易污染,需采取措施,延长滤芯过滤周期,减少因滤芯更换对风机生产影响;空气脱湿处理后,空气温度降低,体积减小,密度升高,对风机生产工况势必会造成影响;空气制冷脱湿后,风机管道会随之减温,远低于夏季周围环境温度,势必会造成冷风管道外部结露,对管道造成腐蚀。
2 高炉鼓风控制系统结构设计2.1 明确被控对象设备以及主要参数在进行高炉鼓风机控制系统结构设计时,首先要明确被控对象,掌握被控对象的结构组成、工作条件、操作参数等主要因素,并对鼓风机控制系统历史情况进行研究分析,了解鼓风机控制系统的限制以及故障历史,以确保鼓风机控制系统在设计制造过程中不会出现大的误差以及不必要的损失。
高炉鼓风除湿方案

300E*2 1114*7 250RK630-32A*2 350RK1600-50C*2 50RK12.5-12.5*1 LDCM-N-400c4*2 若干
冷却塔 管路等附属设备 总计(万元)
528.8
597.7
初投资计算
方案1 蒸汽机 机型 台数 金额(万元) 280*2=560 100*7=700 5.25*3+9.24*3+0.135*1 =43.605 60*2=120 1000 2423.6
制冷主机 末端 水泵
LSH-310E*2 LA1114*7 250RK630-32A*3 300RK1000-36*3 50RK12.5-12.5*1 LDCM-N-300c4*2 若干
冷却塔 管路等附属设备 总计(万元)
总计(万元) 年运行费用计算 初投资计算
方案1 蒸汽机 528.8 2423.6
运行费用计算 机型 台数
方案1 蒸汽机 6-9月 金额 (万元) 6.0192 149.184 43.2 76.032 0.432 34.56 16 325.4272 3-5、10-11 月 金额 (万元) 3.762 93.24 27 47.52 0.27 21.6 10 203.392 机型 台数
大气含水量18-20克。
如果每小时给1880立方米高炉供风28万立方米,其中水分就达5吨多,会造 成高炉炉况频繁波动,能耗增加。 而该钢铁厂有大量余热蒸汽、低温热水在夏季 无法利用。
3、技改要求 ①6-9月空气温度约为33℃,相对湿度88%,含湿量18~20g / m3 ; ②3-5、10-11月空气温度约为26℃,相对湿度64%,含湿量14~16g / m3 ; 预鼓风空气量约为280000Nm3/h,要求处理后的空气温度约为10℃,相对 湿度100%,含湿量为5~8 g / m3 。 4、解决方案 利用钢铁企业的余热蒸汽热水,制取低温冷水,通过冷却脱湿技术,为高炉 鼓风创造一个“四季如冬”的条件,使进入高炉的空气湿度大幅度下降,从而节 省了煤炭的消耗,提高了钢铁产量,实现了节能增产。针对钢铁厂工艺循环的特 点,提出以下两种方案: (1)脱湿季使用蒸汽机制取冷水解决脱湿问题。 (2)脱湿季使用热水机制取冷水解决脱湿问题。
高炉鼓风机前脱湿技术

高炉鼓风机前脱湿技术随着高炉冶炼技术的发展以及高炉喷煤量的提高,脱湿鼓风是高炉节能的重要措施。
鼓风脱湿就脱湿装置在鼓风机前后位置的不同分为机前脱湿和机后脱湿,目前机前脱湿得到较多实际应用。
这种技术的特点:1、脱湿方式高炉机前脱湿鼓风分为冷冻式脱湿、吸附式脱湿、化学脱湿等。
冷冻式脱湿流程简单,运行维护方便,其冷冻机组耗电量可以从鼓风机入口风温降低导致的鼓风机耗电量减少中得到补偿,但鼓风残含湿量只能达到相应压力和温度下的饱和含湿量。
吸附脱湿可以将空气的湿度脱得很低,但这种方法由于吸附剂要消耗热量,而且吸附过程会使湿空气的潜热变成显热,使鼓风机的入口温度升高,导致鼓风机能耗增加。
化学脱湿效果好,经脱湿后鼓风残余湿度含量在2-5g/m3,远低于相应压力和温度下饱和含湿量。
但化学脱湿系统复杂,能耗较大。
由于高炉鼓风一般对绝对含湿量敏感性不高,而关键是要求其稳定。
因此,采用冷冻脱湿方式是合适的。
2、制冷方式制冷方式分为电制冷和溴化锂制冷两种。
电制冷冷水机组,制冷能力大,调节性能好,技术成熟、工作可靠、维护管理方便;但耗电量大。
溴化锂制冷利用蒸汽热能制冷,其耗电量低,无运动部件,振动噪音小,适合有较多蒸汽富余的钢厂采用。
缺点是维护费用高,工作稳定性差。
两种方式都可以采用。
但更侧重于电制冷方式3、装置脱湿装置一般采用高炉轴流式鼓风机。
机前冷冻脱湿的意义是:可以使高炉高炉焦比保证在成绩最好的水平,可以提高入炉干风温度和增加鼓风量,一般鼓风量增加15%,使高炉在较高温度下提高产量。
机前冷冻脱湿技术在国内多座高炉采用,技术成熟,特别是在气温较高、湿度较大的地区采用,其产生的效果更为明显。
PID控制器在高炉鼓风加湿的应用

PID控制器在高炉鼓风加湿的应用摘要:高炉鼓风加湿是调节炉温的有效手段,本文将PID控制器应用于工程控制系统,实现了湿度的闭环自动调节。
通过合理的PID参数整定和程序模块设定,得到了理想的调节曲线,应用效果显著。
关键词:高炉;鼓风;PID控制器1、前言炼铁高炉为提高风温的利用水平,维持炉况的稳定,通常采用鼓风加湿技术。
每立方米风中增加1g湿度平均需要6℃风温来补偿,所以加湿鼓风可为使用高风温创造条件。
另外,加湿鼓风主要是用湿度调节炉温,是维持炉况稳定顺行的一种有效技术手段。
2、鼓风加湿的工艺流程及设备操作加湿鼓风是在冷风总管上加入一定量的蒸汽,经热风炉后送入高炉。
由于高炉操作需要,在不同风量和风温的情况下要加入经过计算的对应量的蒸汽,稳定相应的湿度值,因此炼铁部设计安装了一套鼓风自动加湿系统。
系统包括一套自动调节阀和一套自动湿度检测仪表,系统有两种操作方式:一手动模式,手动设置调节阀开度,同时观察湿度检测值,适当手动调整阀门开度,直至接近目标湿度;二自动模式,在计算机中输入目标湿度值,PID控制器根据湿度检测返回值进行闭环自动调节阀门开度,直至湿度检测值接近目标值并在允许误差内进行震荡调节,以维持湿度稳定。
工艺流程如图1所示:图1高炉鼓风加湿度系统具体操作:(1)投用前的准备工作。
检查加湿鼓风系统设备是否正常;打开总截止阀送汽;管道的加热和放水。
(2)开加湿操作。
检查蒸汽压力在500kPa 以上;检查各阀门位置是否正确,旁通阀、蒸汽放散阀和疏水阀关,冷风管道截止阀、总截止阀开;在计算机上设定自动或手动运行方式,并根据炉况需要设定目标湿度值;随时注意加湿量变化,及时调节。
(3)停止加湿操作。
临时停加湿:将调节阀全关即可,但操作完成后,严禁手动或自动转换;长期停加湿:除关调节阀外,还应将其两侧截止阀关闭,以及关总截止阀。
3、PID控制原理在加湿实际系统中,PLC控制模拟量可采用PLC自带的PID过程控制模块来实现闭环调节,本部分主要介绍PID控制器的设计方法及过程分析。
杭钢高炉提高煤比生产实践

产量/ (t·d -1)
7331 8273 8440 8530 7911 8481 8365
焦比/ (kg·t -1)
3 94 3 91 3 78 3 76 3 83 3 73 3 75
煤比/ (kg·t -1)
136 135 155 161 163 169 165
综合焦比/ (kg·t -1)
509 507 510 513 521 515 513
4)合理的燃料比技术 。 煤比提高过程中 关注 燃料比变化 。大喷吹过程中 , 要充分考虑风口理论
高 , 而且增加了煤粉的燃烧率 , 提高了煤焦置换比 。 同时增加煤比后 , 低硫 、低灰分煤粉代替焦炭 , 燃料
燃烧温度 , 时刻关注燃料比变化 , 避免因燃料比增 中的总灰分 、硫分降低 , 使得杭钢高炉大幅增加煤
2)下部风口参数的调整 。 通过适当缩小 风口 面积 , 在风量和矿批适合的条件下 , 以开放疏通上 部气流 , 增加料柱透气性 。 调整结果表明 , 上 部调 整的匹配使中心气流得到发展 , 改善了煤气利用 , 抑制了边缘气流 , 达到了预期效果 。 1 号高炉的风 口面积由 0 .226m2 调整为 0 .222m2 , 2 号炉的风口面 积由 0 .216 m2 下调为 0 .212 m2 , 3 号炉风口面积由 0 .205 m2 下调为 0 .193 m2 。
2 提高煤比的措施
2 .1 做好原燃料的质量管理 原燃料质量是高炉稳定顺行和提高煤比的基
础 。近年来 , 受资源和成本的制约 , 杭钢高炉精料 条件逐年下降 。入炉原料化学成分波动大 , 机烧增 加低价矿配比 , 烧结质量下滑 ;生矿比例不断提高 , 且矿种 、成分变化大 ;自产厂焦严重不足 , 外购焦质 量波动 大粉 末多 ;入 炉品位 下降 , 渣 铁比 上 升约
钢铁企业高炉的鼓风脱湿技术探析

钢铁企业高炉的鼓风脱湿技术探析目前,有许多炼铁企业对气象因素给高炉炼铁带来的影响已有所认识,他们根据气温、下雨等气象情况及时调整高炉炼铁配料、焦比、喷煤、风量等工艺参数,使高炉稳定顺产,如不及时调整就会导致焦比偏高、高炉的炉况波动甚至失常。
因此,采用高炉鼓风除湿技术,使鼓风空气状态全年恒定,四季如冬,从而避免气象变化对高炉炼铁的影响,使高炉炉况稳定、高产顺产并产生节能降焦等较大经济效益而被越来越多的炼铁企业认识和采用。
经过鼓风机和热风炉进入高炉的热风,其水分含量和温度对炼铁焦比有直接影响,实践已证明水分越低,风温越高,焦比越低。
经过冷凝除湿后的空气密度提高还能降低鼓风机的动力消耗,可谓一举多得。
有的钢铁企业采用加湿来稳定炉况,虽然炉况得到稳定,但是造成焦炭和煤粉的大量浪费,应予以避免。
高炉除湿改造可以提高高炉鼓风的送风温度,稳定高炉运行炉况,降低高炉的能耗以及降低炼铁焦比,提高喷煤比,从而降低能源消耗成本。
阳春新钢铁位于广东阳春市靠近沿海,常年湿度较大。
利用高炉鼓风脱湿技术能够解决高炉鼓风温度、湿度变化的问题,从而增加炼铁生产能力,提高企业效益。
1 高炉鼓风脱湿对炼铁的提高1.1 降低综合焦比降低综合焦比反映在两个方面:一方面,高炉鼓风中的水分除湿后通过加热炉燃烧同样多的燃料,可提高热风温度,含湿量每降低1g/m3,焦比降低0.3kg/t;另一方面,高炉内的化学反应热的节能,含湿量每降低1g/m3,理论燃烧温度降低7.6℃(首钢经验值),焦比降低1kg/t,合计可降低综合焦比1.3kg/t。
根据我公司项目实例,保守取含湿量每降低1g/m3,焦比降低0.8kg/t。
1.2 提高喷煤煤比、置换焦比,从而降低能源成本鼓风湿分对喷煤的影响也是很明显的。
因为湿分造成风口燃烧温度降低,直接影响煤粉的燃烧,从而限制了喷煤量的提高。
仅从保持理论燃烧温度不变的因素考虑,湿分每降低1g/m3,煤比要增加1.5~2.23kg/t,可置换焦比1.2~1.8kg/t。
脱湿鼓风对高炉系统能耗的影响_韩宗伟

1 脱湿鼓风工艺流程
本文采用机前冷却脱湿法。脱湿鼓风装置主要 由制冷 装 置、冷 却 塔、水 泵、脱 湿 器、过 滤 器、除 雾 器 等组成。其工艺方案的基本流程包括:
1)空气流 程。 空 气 经 过 过 滤 器 进 入 脱 湿 器,在 脱 湿 器 内 ,高 温 高 湿 空 气 与 冷 冻 水 进 行 热 交 换 ,降 温 脱 湿 后 的 空 气 再 经 除 雾 器 ,若 需 要 深 度 除 湿 ,则 增 加 蒸气压缩式制冷系 统,利 用 蒸 发 器 进 行 直 接 蒸 发 式 冷却脱湿。随后空 气 经 鼓 风 机 送 入 热 风 炉,最 后 被 送 入 高 炉 ,如 图 1 所 示 。
的 质 量,kg;Qw 为 水 分 解 减 少 导 致 的 节 能 量,
kW·h;Gca为 焦 炭 低 位 发 热 量 ,kJ/kg。
2)对 高 炉 煤 气 热 量 的 影 响 。 主 要 包 括 :
①焦比降低对高炉煤气热量的影响。由于焦比
降 低 ,进 入 高 炉 内 的 焦 炭 减 少 ,相 应 煤 气 发 生 量 就 减
定,以及出铁温度 稳 定,结 果 使 燃 料 比 降 低,但 现 阶
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障停 机 后 , 炉 随 即 加 焦 6k/ , 度 加 焦 达 高 0g批 一 10g ̄ , 喷煤量 并 没 有 减 少 , 明置 换 比下 降 。 2k/ [而 说 脱湿效 果 较 好 的 第 二 阶段 , 粉 置 换 比提 高 明 显 煤
( 表 4 , 升 幅 度 达 1 % ( 准 期 的 置 换 比设 定 见 )上 0 基
艺流 程如 图 1 。
2 脱湿鼓风设备实际运行情况
2 1 运 行初 期 , 机频繁 . 停
图 2 脱 湿鼓 风运行 效 果 图
三号高炉脱湿鼓风装置运行初期 , 设备故障较 多 , 机次 数频 繁 , 停 6月份 以来 , 机 4次 , 别 为 6 停 分
月 1日 一6月 2 日, 6月 1 日, 3 6月 3 0日 一7月 2
21 0 2年 5月 第二期
脱 湿鼓风 在杭 钢三 号 高炉 的应 用
3 3
看 , 二 阶段 的效果 也好 于第一 阶段 。 第
表 2 实际脱 水量 和理 论脱 水量 的 比较
3 经 济技术指标 的比较
为比较脱湿鼓风的实际运行效果 , 以炉况稳定 顺行 , 各项 指标 较为 理想 的 5月 1日 ~5月 2 5日为
的公 式 , 结算燃 料 比来 比较更 能 说 明燃 料成 本 的 用
煤置换 比
. . 一 . 竺比…~2 ~2 . ~5~ 5. .较 一 ’ 较
6 3 6 1 7 3 7 0
07 .
0 7 .1
0 8 .0
+ . 1+0 1 00 .0
变化 , 考 虑 其 它影 响 因素 , 一 阶段 和第 二 阶 段 不 第 结 算燃 料 比分别 下 降 lgt 1k/。考虑 影 响 因 k/ 和 7gt
摘
要 : 过脱 湿鼓风 技 术在杭 钢三 号 高炉的 配套 应 用试 运行 , 通 来论证 脱 湿鼓 风 对 高炉操 作 和 经 济技 术指
标 的影 响 。
关键 词 : 高炉 ; 湿鼓 风 ; 脱 节能
好 的效果 , 图 2 见 。
U 日 舌 I J
杭钢 三号 高炉 于 21 00年 5月 1 7日停炉 中修 改 造, 9月 1 点 火 投产 ,3天 后 达产 达 效 , 实 现 51 3 1 并 强化 冶炼 , 比 , 比 , 焦 煤 风温 等 主要 技术 指标 不 断 刷 新 。脱 湿鼓 风 装 置 作 为 三号 高 炉 中修 项 目的配 套
3 4 有利 于炉 况稳定 .
杭钢 地处 江 南 , 自然 湿 度 在 昼 夜 间 , 节 间 大 季
2 2 脱 水量 指标 的比较 .
脱湿鼓 风装 置经 过整 改 , 际 脱水 量 和 理论 脱 实 水量差 距缩 小 , 一 阶段 差 距 达 3 % , 第 二 阶段 第 2 而
日, 7月 1 1日 一 7月 1 2日。正常运 行情 况下 有 比较
的差距降为 7 5 见表 2 .%, 。从高炉经济技 术指标
3 2 降低 焦 比 ( . 结算 燃料 比)
为 07 。提 高置换 比 , .) 有利 于提 高煤 比 , 降低 焦 比, 降 低铁 水成 本 。 表 4 喷煤 置换 比 的计 算 与 比较
5 5 1
第一 阶 段 和 第 二 阶 段 焦 比分 别 下 降 2gt k/ 和 1k/, 比也有 变 化 。根 据 杭 钢 财 务 结 算 燃 料 比 6gt煤
设 计参 数 如表 1 。 表 1 脱 湿鼓 风装 置设计 参数
却联合法 , 使用较多的是冷却法。冷却法又称冷冻 脱湿法 , 是将湿空气通过冷却器冷却 , 使其温度降 至空 气压 力及所 含湿 量相 对应 的饱 和温度 下 , 空 将
气 中的水 分 凝 结 而 析 出 。冷 却 法又 分 为 鼓 风 机 出 口侧 冷却 法 和 鼓 风 机 吸人 侧 冷 却 法 。制 冷 技 术 分
3 2
话全
22 月 二 0 年5 第 期 1
脱 湿 鼓风 在 杭 钢 三号 高 炉 的应 用
4'r ̄ 范 文俊 2 马 经伟 高伟 2 0- 4 L -
( . 州钢铁 集 团公 司炼铁厂 ; 2杭 州钢 铁 集 பைடு நூலகம்公 司动 力有 限公 司 杭 州 302 ) 1杭 . 102
三号 高炉脱 湿鼓 风冶 炼效 果分 两 个 阶段 比较 ,
第一 阶段产量上升 1td风量下降 4N 3mn 第 3 , / 1 m/ i;
二阶段 产 量上 升 4 td 风 量 下 降 1 m / i。脱 5/ , 7N 3m n
湿鼓 风后 , 风 温 度 、 度 下 降 , 风 质 量 流 量 增 鼓 湿 鼓 大 , 应在 料 速 上 , 速 加 快 。在 保 证 料 速 相 等 的 反 料 情况 下 , 以降低 风耗 。 可
项 目, 2 1 年 5 2 于 01 月 6日试运 行 。
1 脱 湿 鼓 风 技 术 的选 择
脱湿鼓风是指预先将空气 中的湿度降低到某
一
较低数值之后 而送往 高炉 的技术。高炉脱湿鼓
图 1 脱 湿鼓 风 工艺流程 简 图
风主 要 有 三 种方 法 : 附法 、 却 法 以及 吸 附和 冷 吸 冷
两种 : 电制 冷 和 溴 化 锂 制 冷 。 电制 冷 相 对 耗 能 较
大, 制冷 速 度 快 ; 化 锂 制冷 采 用 低 压蒸 汽 为 主 要 溴 能源 , 耗能 低 。杭钢 三号 高炉选 用 的是 节 能 而技 术 成熟 的鼓 风机 吸入侧 冷却 法 , 脱湿 装 置采 用 双效 蒸 汽型 溴化 锂 吸 收 式 制冷 方 式 制 造 低 温 冷 冻 水 。工
基 准期 。考 虑雨 季和 炉况 调整 、 湿故 障停 机 等 原 脱 因 , 2 阶段 数 据来 比较 , 一 阶段 为 6月 3日 取 个 第
~
6 1 月 0日共 8天 , 二 阶段 为 7月 3日 ~7月 1 第 0
日共 8天 。对 比情 况见 表 3 。
表 3 指 标 的比较
3 1 产 量上升 。 量下 降 . 风