柳鋼高爐噴吹氮氣預加熱實踐

王緒鵬，劉 敏，劉華慶，甘海娟，黃華鋼

（柳州鋼鐵股份有限公司煉鐵廠，廣西 柳州 545002）

柳鋼高爐噴吹煤粉是壓縮空氣和氮氣混合噴吹，空壓機存在頻繁加卸載壓力不穩定且含水分比較多，易造成噴煤補氣量不穩從而對高爐分配器壓力產生波動。2018年8月，率先對3號、4號高爐噴吹設備進行改造，試驗進行全氮氣噴吹。氮氣經過減壓閥減壓，氮氣壓力穩定且不含水分，減少了對高爐分配器壓力波動的影響，噴煤穩定率與準確率提高至98.2%和99.5%，但是氮氣溫度較低，在與高熱量煤粉混合后降低了煤粉溫度，對煤粉燃燒效果有一定的影響。據了解，氮氣加熱噴吹工藝不僅可以達到安全、穩定、連續、均勻的噴煤要求，且可以消除冷氮氣噴吹不利影響，為高爐大煤比濃相噴吹節能降耗創造了條件。

1 技術參數

（1）在原氮氣進氣包管道前安裝2個手動閥，實現氮氣與空氣的切換。

（2）手動閥后連接氮氣預熱器，預熱器進、出口各安裝1個手動閥，同時在預熱器底部安裝疏水閥裝置，自動排水。

（3）在氮氣預熱器管道安裝現場溫度表，并把溫度傳上操作室電腦，實現溫度實時監控。

2 氮氣預加熱成效

2.1 生產情況

（1）從投入使用來看，氮氣（27℃）經過氮氣預熱器后出口溫度保持在110℃～116℃。

（2）通過噴吹氮氣預熱器的投用，氮氣進入氣包溫度達到80℃，噴吹罐煤粉與補氣混合后溫度由原來的51℃提高到63℃，提溫增長了24%。

（3）使用氮氣預熱器后，高爐分配器入口溫度提高至62℃。

（4）在正常噴煤情況下，分配器壓力波動較加熱之前穩定，換罐過程中分配器壓力也波動較小，說明出煤順暢。

（5）氮氣在經過預熱器加熱后，煤粉出煤順暢，混合后壓力下降約70Kpa，補氣流量下降約120m3/h，噴吹罐壓力下降約50Kpa.

（6）在清理過濾器篩網時，未發現煤粉結團現象。

（7）在突發內澇期間，3#高爐、4#高爐休風停產，噴吹罐及煤粉倉存煤停時達22h，高爐恢復噴煤后，非常順利，未出現以往長時間停煤后容易出現的堵槍現象。

2.2 氮氣預熱前后除塵灰含碳量

從預熱器投用前后高爐除塵灰含碳量對比來看，投用預熱器后，看除塵灰含碳量呈下降趨勢。

表1 3號高爐氮氣預熱前除塵灰含碳量統計表

表2 3號高爐氮氣預熱后除塵灰含碳量統計表

圖1 3號高爐氮氣預熱前除塵灰含碳量折線圖

圖2 3號高爐氮氣預熱后除塵灰含碳量折線圖

表3 4號高爐氮氣預熱前除塵灰含碳量統計表

表4 4號高爐氮氣預熱后除塵灰含碳量統計表

時間 7月8日7月1 0日7月1 2日7月1 5日7月1 7日7月1 9日7月2 2日 平均值F c a d 2 2.2 4 1 8.6 8 3 7.2 7 3 4.3 5 1 9.3 2 2 3.6 2 2 4.2 8 2 7.2

圖3 4號高爐氮氣預熱前除塵灰含碳量折線圖

圖4 4號高爐氮氣預熱后除塵灰含碳量折線圖

3 氮氣預熱前后煤粉流動性情況：（在配煤結構相同情況下）

（1）Carr綜合煤粉流動性指數與粉體流動性評價之間的關系。

表5 Carr綜合煤粉流動性指數與評價關系

（2）Carr噴流性綜合指數與粉體噴流性評價之間的關系。

表6 Carr噴流性綜合指數與評價關系

表7 A區煤粉預熱前流動特性與噴流特性測定評價結果

表8 A區煤粉預熱后流動特性與噴流特性測定評價結果

從煤粉預熱前后的流動性和噴流性指數來看，預熱后的效果比預熱前的效果有所改善。

4 結論

從6月5日～7月22日數據分析以及后續運行到現在來看，氮氣加熱，熱氮氣作為補氣載體噴煤效果逐漸逐漸顯現，值得及時向各個噴煤區域推廣使用。