宝钢煤调湿技术的改进

１６　燃料与化工　Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　Ｊａｎ．２０１５　

Ｖｏ１．４６　ＮＯ．１　

宝钢煤调湿技术的改进　程乐意　张福行　李良华　（宝钢股份公司炼铁厂，上海　２０１９００）　摘要：对煤调湿技术在宝钢的完善从工艺和设备方面进行了介绍，对改进后的煤调湿投运后出现的新问题及对　策进行了论述，采取对策后，煤调湿的运转率提高，干燥机非正常停机次数减少，实现了蒸汽凝液的全量回收，杜绝　了布袋结露积灰现象。　关键词：煤调湿；进料螺旋；干燥机；完善　中图分类号：ＴＱ５２０．６１　文献标识码：Ｂ　文章编号：１００１—３７０９（２０１５）０１～００１６—０３　

Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　Ｂａｏｓｔｅｅｌ　Ｃｈｅｎｇ　Ｌｅｙｉ　Ｚｈａｎｇ　Ｆｕｘｉｎｇ　Ｌｉ　Ｌｉａｎｇｈｕａ（Ｉｒｏｎ—ｍａｋｉｎｇ　Ｐｌａｎｔ　ｏｆ　Ｂａｏｓｔｅｅｌ　Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ　２０１９００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　ｏｆ　ｃｏａｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｉｎ　Ｂａｏｓｔｅｅｌ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ａｓ‘　ｐｅｃｔｓ　ｏｆ　ｐｒｏｃｅｓｓ　ａｎｄ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ．Ｎｅｗ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ　ｗｅｒｅ　ｆｏｕｎｄ　ａｆｔｅｒ　ｔｈｅ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｃｏａｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　ｗａｓ　ｐｕｔ　ｉｎｔｏ　ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇｌｙ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ｔａｋｅｎ　ｔｏ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｓ．Ａｆｔｅｒ－　ｗａｒｄｓ　ｔｈｅ　ｒｕｎｎｉｎｇ　ｒａｔｅ　ｏｆ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｉｎｃｒｅａｓｅｄ，ａｂｎｏｒｍａｌ　ｓｈｕｔｄｏｗｎ　ｏｆ　ｄｒｙｅｒ　ｄｅｃｒｅａｓｅｄ，ｓｔｅａｍ　ｃｏｎｄｅｎ—　ｓａｔｅ　ｗａｓ　ｃｏｍｐｌｅｔｅｌｙ　ｒｅｃｏｖｅｒｅｄ，ａｎｄ　ｄｕｓｔ　ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ　ｉｎ　ｂａｇ　ｗａｓ　ａｖｏｉｄｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｃｏａｌ　ｍｏｉｓｔｕｒｅ　ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｓｐｉｒａｌ　ｆｅｅｄｉｎｇ；Ｄｒｙｅｒ；Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ　

宝钢拥有２条煤调湿产线，其中一期煤调湿于　２００８年４月年投产，对应于４座６ｍ焦炉，四期煤调　湿于２０１２年１０月年投产，对应于２座７ｍ焦炉。　２套煤调湿装置的处理能力均为３３０ｔ／ｈ（湿基），一　期煤调湿系统在国内是第１家投产，投产后出现了　一些问题，因此四期煤调湿在工艺及设备设计时均　进行了改进。本文重点对四期煤调湿系统工艺和设　备优化情况、投产后出现的新问题及采取的措施进　行分析及论述。　１工艺和设备优化情况　１．１　工艺　与一期煤调湿工艺流程相比，四期煤调湿做了　较大改进，工艺流程更加简洁，更便于控制，并可提　高煤调湿工序的稳定性。　１．１．１烟道气系统　一期煤调湿系统的载气原设计为预热空气　（１２０￣Ｃ），投产后发现干燥机系统的氧含量超标，达　到１６％左右，同时干燥机除尘的袋室温度也达不到　８５℃以上的控制要求，因此造成除尘布袋结露积灰　收稿日期：２０１４—０８—０２　作者简介：程乐意（１９６３一），男，工程师　甚至阴燃，干燥机系统存在燃爆风险。后将焦炉烟　道气引入载气系统，替代预热空气作为载气，主要是　利用烟道气高温惰性的性质，实践证明效果良好。　四期煤调湿在一期的基础上进一步优化，取消　了鼓风机系统，即不再保留预热空气作为载气的设　计。取消了循环风机系统，即不再利用循环风机作　为提高干燥机除尘袋室温度的手段。同时将进入煤　调湿系统的烟道气分为两路，一路作为载气进入干　燥机进料端，一路接人干燥机废气排出管道，加热废　气，通过控制烟道气的混入量，使混合后的废气温度　达到８５℃以上后，再送入干燥机除尘器，确保干燥　机除尘袋室温度在控制范围。在干燥机除尘出口管　道上设置了粉尘浓度在线检测装置，可以实时监控　烟气粉尘浓度，从而可预测除尘布袋的泄漏情况，保　证除尘效果，并提高系统安全性能。工艺流程见　图１。　１．１．２冷凝水系统　

一期煤调湿蒸汽冷凝水原设计进入三期干熄焦　纯水槽，但由于温度太高和铁离子超标问题，一直未　实现，后来虽经加联氨的处理，但水质仍达到要求，　２０１５年１月　第４６卷第１期　燃料与化工　

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仅是将部分冷凝水回收至清循环水系统，造成水资　源的浪费。　

图ｌ　优化后的煤调湿工艺流程　四期煤调湿凝液系统增加了板式换热器，凝液　与清循环水换热后将１２０￣Ｃ的冷凝水温度冷却至　４０％，输送管线的管道、阀门、泵均采用不锈钢材质，　最后冷凝水送至四期干熄焦纯水槽，实现了冷凝水　的零外排。在凝液罐后管道上设置了浊度仪，在线　检测冷凝水浊度，当冷凝水浊度超过５ＴＵ时，冷凝　水排污阀自动打开排污，可避免不合格的冷凝水进　入纯水槽，影响干熄焦的给水水质。　１．２　设备　１．２．１增设异物分离网　一期煤调湿系统开工后出现换热管被异物砸　坏、干燥机进料端漏料等问题，严重影响煤调湿运转　率和现场环境。检修时发现，干燥机内部有石块、麻　绳等杂物，由于干燥机内部密布２９７根换热管，进入　干燥机的杂物不能排出，有的卡在换热管之间，有的　随筒体旋转到一定角度后又掉落砸击换热管，进入　的硬质异物造成干燥机换热管被砸坏，进入的麻绳、　电线、塑料编织袋等杂物造成干燥机出料箱的漏料。　四期煤调湿系统中增设了异物分离网，将煤料　中的杂物在进入干燥机之前有效去除，经过１年多　的实践检验，效果良好，换热管被异物砸坏的情况未　再发生，干燥机内的麻绳等异物基本没有，干燥机出　料箱未发现漏料现象。　１．２．２中转站除尘系统　

一期煤调湿输送系统共设置了６套转运站除　尘，除尘器型式均为脉冲袋室除尘器，除尘器滤料采　用覆膜防静电涤纶针刺毡材质，但投产１周左右均　不能正常使用，主要原因为：煤料在经过干燥机加热　以后，物料温度约在６０￣Ｃ左右，输送过程中不断有　蒸汽逸散，经过转运站时，蒸汽随粉尘一起被抽入布　袋除尘器，造成除尘器结露，布袋被尘泥堵死，失去　除尘效果。　根据一期转运站除尘运转实绩，四期转运站除　尘重点解决了进入除尘器的烟气温度问题。对进入　除尘的烟气管道及除尘系统均进行伴热（１６ｋｇ蒸　汽）并保温，投产至今除尘器运行良好，未发生布袋　被尘泥堵死的情况。　１．２．３干燥机本体　一期煤调湿＝Ｆ燥机自投产以来发生过２次金属　软管爆裂事故，既影响正常生产，也造成较大的安全　隐患，同时发现干燥机热效率较低，蒸汽消耗较大。　事后分析发现，干燥机的结构存在缺陷，与设备设计　及制造厂家进行　『．多次探讨，对四期煤调湿干燥机　做了如下改进。　１）汽室结构的优化。蒸汽进入与凝液排出分　室，蒸汽与凝液互不影响，凝液排出顺畅、及时，换热　效率提高。　２）凝液导出结构优化。将金属软管缩短，蒸汽　进入部位改到旋转接头上部，凝液排出仍在旋转接　头下部，由“一进两出”改为“两进两出”的形式，如　此布置提高了金属软管、旋转接头部位的结构强度，　凝液导出更顺畅，消除了水击现象，系统更安全。　３）出料端内圈换热管优化。一期煤调湿出料　端换热管与气室间胀焊连接，强度低，硬质物件进入　干燥机后易造成换热管损坏、泄漏。四期煤调湿干　燥机内圈换热管在出料箱部位加保护性套管，即使　异物进入也不宜造成换热管的损坏。　４）不凝气管结构的优化。一期煤调湿不凝气　管呈直角结构，管短，热胀冷缩余地小，２９７根不凝　气管经常泄漏，影响换热，频繁停机检修，影响煤调　湿系统运转率。四期煤调湿不凝气管改为双直角ｎ　绕管，增加了热胀冷缩余量。四期煤调湿自开工以　来，从未发生不凝气管泄漏的问题。　５）出料端挡板和密封优化。一期煤调湿出料　口导流／挡料板短，出料箱采用鱼鳞片结构密封，煤　粉进入密封部位，造成鱼鳞片撑开或损坏，导致煤料　大量泄漏。四期煤调湿出料口导流／挡料板加长，改　用填料挤压密封，避免了煤料泄漏，系统密封性提　高。　６）挡轮系统优化。一期煤调湿干燥机只设后　挡轮，挡轮受力大，挡轮轴承多次受力损坏，难于检　修。四期煤调湿增设１枚前挡轮，前后共２组挡轮，　使单枚挡轮受力减轻，降低挡轮系统故障，提高系统　安全系数，同时便＝ｆ挡轮的检修。　７）润滑系统优化。一期煤调湿润滑系统稀油、　ｌ８　燃料与化工　Ｆｕｅｌ＆Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　Ｊａｎ．２０１５　

Ｖｏ１．４６　Ｎ０．１　

干油分开，通过管路循环使用，管路易堵塞，油脂外　溢，现场环境差。四期煤调湿增设齿圈接油盘、齿圈　轴承和托轮集油槽、回收管路及阀门，减少油脂外　溢，改善现场环境，油脂可降级回收使用。　２新问题及对策　２．１干燥机除尘　２．１．１干燥机除尘腐蚀　与一期煤调湿干燥机除尘相比，四期在除尘器　入口管道上增加了烟道气冲人口，其目的是提高干　燥机除尘袋室温度，防止袋室结露，同时还可降低系　统氧含量。２０１３年６月，发现除尘排气筒有冒灰现　象，在开仓检查更换布袋过程中，发现除尘箱体、龙　骨、支撑梁腐蚀严重，腐蚀严重处剥蚀达近１ｍｍ，布　袋上部材质脆化，灰仓及布袋下部情况正常。　２．１．２腐蚀原因及对策　烟道气属酸性气体，酸性气体在气态时不会对　设备产生腐蚀，一旦变成液体则会产生腐蚀。在除　尘箱体顶部发现有结露的痕迹，其原因为：四期煤调　湿除尘顶部未设置保温，该部位也无温度检测，从现　象推断，烟道气进入箱体后存在结露情况，所以造成　除尘器上部出现腐蚀情况，下部有保温、伴热措施，　也有温度检测装置，所以除尘器下部情况正常。　对除尘器腐蚀部位采取除锈、打磨、防腐处理，　顶部增加了保温措施，进入除尘的烟道气流量也进　行了控制（４　０００ｍ　／ｈ以下），２０１３年８月开仓检查　时情况正常。　２．２进料螺旋　２．２．１进料螺旋堵料　２０１３年１０月８日，发现进料螺旋处异音，停机　检查确认进料螺旋电机、减速机移位，将进料螺旋退　出后发现螺旋的第１片桨叶已变形，干燥机进料端　积煤堵料。　２．２．２堵料原因及对策　２０１３年ｌ０月８日，上海遭遇百年一遇的大雨，　造成煤料水分异常升高，操作上虽然采取了增加蒸　汽流量的措施，但高水分的煤料进入干燥机以后，在　干燥机进料端部位，受干燥机结构及安装角度的影　响，水分不能迅速蒸发，物料逐渐堆积造成堵料，最　终导致进料螺旋超负荷。同时，自２００８年宝钢增设　煤调湿工艺以来，即使在设备冷态试车及动维护时，　甚至有不加蒸汽、直接加入湿煤的情况，也没有出现　过类似故障，因此，进料螺旋的电流没有设置连锁，　造成进料螺旋电流异常升高后没有保护性停机。　事后对设备及操作均进行了完善，增加了进料　螺旋电流连锁条件，５２Ａ高报，６０Ａ高高报（２ｓ后停　机），提高了设备的本质化安全水平。操作方面，要　求今后碰到类似天气时，干燥机处理量要尽量保持　平稳，蒸汽加入量需达到平时的１．５倍左右，并密切　关注进料螺旋电流情况，出现电流异常升高情况时，　继续增大蒸汽通入量或减少煤料加入量，如仍无法　控制，则干燥机停机，视煤塔料位情况改送湿煤。