高炉喷煤安全8章研讨.doc

高炉喷吹粗粒煤粉的效果 2000年10月，安钢炼铁厂1号高炉在进行喷煤系统改造后，进行了喷吹粗粒度烟煤的实验。实验采用煤粉粒度小于200目的比例为30~50 %，其目的在于考察粗粒度煤粉喷吹的效果。现将喷吹粗粒度时风口前煤粉燃烧率的变化及其未燃煤粉微观结构特点分析如下。 风口前粗粒煤粉燃烧率的变化规律 煤比相同，富氧量不同时的试验结果 图8-1为煤比为160 kg/t而富氧量不同。曲线1、曲线2、曲线3的富氧率分别为1.0 %，2.0 %与3.0 %，由图8-1可知在燃烧区内与风口不同距离各点煤粉燃烧率的变化情况 (点1~7距离风口分别为0 mm、100 mm、250 mm、450 mm、650 mm、850 mm、1050 mm) ，主要有以下几点： 风口前三条不同富氧时的煤粉燃烧率曲线的斜率都逐步升高，距风口越近的燃烧率越低，由于鼓风动能的作用，燃烧区内煤粉一边随煤气流被带向炉缸中心，一边继续燃烧。因此，距风口远的燃烧率就高，这种情况与细粒煤粉在风口前的燃烧情况相似，所以，看不出燃烧过程有太大的区别； 在风口前400~600 mm以后，三条曲线上的燃烧率都先后高达80 %以上； 当富氧量越大时，曲线位置越高，表明煤粉燃烧比较彻底，因此，风口喷吹的煤粉燃烧率也越高； 当富氧量低时 (1.0 %)，而煤粉喷吹量较大(煤比160 kg/t)，曲线1，风口2、3点处燃烧率很低，只有20~30 %，这表示风口前由于富氧低，煤粉喷吹量过大燃烧情况很不好，即1.0 %富氧与160 kg/t煤比不匹配，煤比大约高出适当量约为30 kg/t左右； 当富氧提高到2.0 %，煤比160 kg/t时，燃烧率明显提高，即图8-1上曲线2，风口的2、3点的燃烧率提高到50~70 %，此时煤比与富氧量较适应，煤粉燃烧率比较高； 当富氧量提高到3.0 %，而煤比160 kg/t时，即图8-1上曲线3风口2、3点 图8-1 煤比160 kg/t，富氧不同时风口前煤粉燃烧率的变化 曲线1－O2＝1.0 %，曲线2－O2＝2.0 %，曲线3－O2＝3.0 % 图8-2 煤比180 kg/t，富氧不同时风口前煤粉燃烧率的变化 曲线1－O2＝2.0 %，曲线2－O2＝3.0 % 燃烧率提高到60~80 %，比富氧2.0 %时还要好，如果要保持曲线2的烧烧率水平，由于氧多煤少，故提高煤比尚有潜力，还可以继续增加喷煤量大约20~30 kg /t左右。 试验结果表明3.0 %的富氧与180 kg/t左右的煤比相匹配。当煤比提高到180 kg/t之后，富氧为2.0 %与3.0 %时煤粉的燃烧率如图8-2所示，煤比相同(180 kg/t)，富氧不同时，从图对应曲线可知，在煤比180 kg/t，富氧率2.0 %时燃烧率偏低，风口3、4点燃烧率只有10~35 %；当富氧量从2.0 % 增至3.0 %时，对应于180 kg/t时的煤比燃烧率，风口3、4点高到80~88 %，燃烧率显著提高。 富氧相同、煤比不同时的试验结果 图8-3为富氧2.0 %，而煤比不同的实验结果 (富氧2.0 % 属中等富氧量)。从图可知： 在富氧2.0 %不变，煤比从120 kg/t逐渐上升到180 kg/t后，由于喷煤量增加，富氧量相对减少，曲线位置依次降低，即燃烧率不断降低。 2.0 %富氧时，120 kg/t煤比时的效果最好，在图8-3中曲线的位置最高。由于氧多煤少，风口2、3、4点的燃烧率分别高达70 %、80 %与90 %。从达到最佳经济效果观点看，氧有些浪费，故提高煤比还有潜力。 2.0 %富氧时，煤比140 kg/t与160 kg/t二者比较相近，燃烧率显然不如煤比120 kg/t时高，但比较适中，而且140 kg/t时仍高于160 kg/t时的燃烧率； 在180 kg/t煤比的燃烧率最差，主要由于煤比过高而富氧不足致使燃烧率很低，其中风口2、3点连10 %都不到，不少煤粉随煤气从炉顶逸出，造成很大浪费。由于煤比过高，所以喷煤比与富氧率不相适应。 由生产数据，当时高炉相应的焦比分别是400 kg/t，377 kg/t，355 kg/t与353 kg/t，随煤比的增加焦比不断降低。但是，喷煤量与置换比不相称，因为随煤比的增加，置换比越来越少，每增加20 kg煤比，置换的焦比分别为23 kg/t，22 kg/t与2.0 kg/t，开始时置可以换20 kg/t左右，最后只能置换2.0 kg/t焦比。说明当富氧量为2.0 %，煤比由160 kg/t增加到180 kg/t，置换比接近零，其效果甚微，故不宜实施。 图8-3 富氧2.0 % 煤比不同时风口前煤粉燃烧率的变化 曲线1－煤比120 kg/t，曲线2－煤比140 kg/t, 曲线3－煤比160 kg/t，曲线4－煤比18