包钢高炉喷吹煤粉利用率的测定

利用透射光偏光显微镜,对包钢高炉重力除尘灰、旋风除尘灰和布袋除尘灰中的碳素种类进行定性和定量分析,以测定高炉喷吹煤粉利用率。测定结果表明,3号高炉喷吹煤粉利用率上下限分别为89.03%和79.46%,4号高炉的喷吹煤粉利用率上下限分别为91.51%和84.14%。认为,3号高炉和4号高炉所使用喷吹煤粉来自同一系列,因此可以通过采取稳定煤粉粒度波动、优化富氧鼓风和提高入炉焦炭强度等措施,来提高喷吹煤粉利用率。

高炉喷吹煤粉预热工艺技术进展及应用

煤粉预热可提高高炉喷吹煤粉的初始温度,加强煤粉在风口前的气化热解过程,降低喷煤对风口区域热风的冷却效应,进而提高煤粉燃烧率,为高煤比创造条件。对现有几种煤粉预热工艺,如高炉废烟气对流预热、电磁感应预热、立式筒仓管板预热和流化床预热技术特点依次进行了分析。高炉废烟气对流预热工艺,充分利用高炉煤气和热风炉废烟气余热,既能提高煤粉初始温度,又能减少能源浪费。攀钢钒高炉和舞钢高炉预热煤粉工业试验结果表明,提高煤比和降低焦比的效果良好,应用前景广阔。

水分对无烟煤破碎行为和研磨能耗的影响

煤中水分赋存形态和含量的变化会改变煤炭物理特性和孔隙结构,进而影响其破碎过程。为研究煤炭所含水分对其破碎行为的影响,以无烟煤为研究对象,利用加装功率测量装置的哈氏可磨仪模拟中速磨煤机内的破碎环境,对不同含水量煤样开展多时间批次的单独与混合破碎试验,并研究水分对煤炭破碎速率、煤粉细度及研磨能耗的影响。试验结果表明:相比于原始煤样,均化浸泡煤样单独破碎时初始粒级物料破碎速率因含水量的增加明显减小,其可磨性指数随水分增加先减小后增大,煤粉细度t10与含水量呈正相关关系。干、湿煤样混合破碎时13.34%含水量样品破碎速率和细粒级物料生成速率远大于相同水分的均化浸泡煤样,且其可磨性指数大于原煤;其他含水量的混配煤样可磨性指数略小于均化浸泡煤样,此差异随含水量增加而变大,而破碎速率和细粒级物料产率与均化浸泡煤样差别较小。经典能量—粒度关系模型可用来表征不同水分梯度样品单独和混合破碎过程,内、外水分不同程度降低了无烟煤抵抗破碎的能力,单独破碎时含水量增加可显著提高能量效率;将含水量参数引入能耗模型,实现对多梯度水分煤样破碎过程的表征。通过探究煤中含水量对煤炭破碎能耗的影响机理,揭示煤炭破碎过程中能量损失方式并为优化煤炭破碎工艺、降低能耗提供理论指导。

试论高炉燃料替代的降碳路径

为有效降低高炉工序的CO_(2)排放量,向高炉喷吹气体、液体或固体燃料来替代焦炭受到广泛的关注。以我国6家典型钢铁企业7座1800m^(3)级高炉2021年的主要技术经济指标为基础,重点分析了燃料比和煤比对高炉CO_(2)排放量的作用和影响。结果表明,6家典型钢铁企业高炉CO_(2)排放量约为1.419~1.595Vt,影响高炉CO_(2)排放量相关性最强的因素且最重要的指标是燃料比,而单纯提高喷煤比的技术手段并不是降低高炉CO_(2)排放量的决定性因素。因此,通过优化喷吹燃料的种类,以氢代碳,实现有效替代,才是降低高炉CO_(2)排放量的有效途径。

基于煤质特性的京唐高炉喷吹煤结构优化

为优化首钢京唐高炉喷吹煤结构和降低冶炼成本,对京唐高炉喷吹煤粉的煤质特性进行了分析,用煤焦置换比理论公式计算了单种煤的理论置换比,并计算了京唐高炉喷吹煤的煤粉利用率。认为,随着高炉煤比的提高,煤焦置换比逐步降低;通过对配煤结构及高炉操作参数进行优化,京唐三座高炉的煤粉利用率得到进一步提升。1号高炉煤粉利用率达到了97.64%,2号高炉达到了97.58%,3号高炉达到了98.14%,较2022年6月分别提高了3%左右。

唐钢新区高炉提升煤比的措施及效果

唐钢新区高炉投产以来,原燃料质量波动导致了炉况不稳定,主要表现为煤气流不稳定,操作炉型不受控,为保持顺行主要采用轻负荷操作,煤比在125~135kg/t。通过采取改善原燃料质量、改进炉前出铁操作、优化工艺参数及调整操作制度等措施,煤比由130kg/t逐步提升到150kg/t以上,并稳定在160~170kg/t,同时实现了燃料比下降。认为:①高炉煤气流稳定、操作炉型规整是提升煤比的关键;②良好的原燃料质量是高炉稳定顺行的基础;③稳定的外部条件,减少操作影响,发展两股气流的上下部制度,有利于提升煤粉利用率。

高炉煤粉喷吹控制系统优化方案探讨

对国内冶金行业高炉煤粉的喷吹系统优化技术进行了探讨,对高炉喷吹系统的工作原理、工艺流程、控制设备、仪表、监控参数以及保护措施进行了说明,对喷煤系统的问题点进行了陈述,指出了喷吹控制系统存在的问题,对控制系统进行了优化设计,阐述了喷吹过程中煤粉波动的原因。结合某钢厂喷吹系统的实际问题,提出了一种优化改造方案,采用该方案改造后可有效提升喷吹罐的装粉效率、减少煤粉喷吹速率误差、提高煤粉喷吹精准度。

煤粉锅炉发电机组深度调峰技术进展

为实现煤粉锅炉发电机组深度调峰的安全稳定运行,该文回顾国外调峰技术的发展历程,分析国内各种调峰技术路线的发展现状以及存在的问题,并预测未来调峰技术的发展方向。国内深度调峰运行策略集中于机组燃烧侧的低负荷运行、热电联产机组的热电解耦、储能耦合调峰以及快速变负荷响应等领域。针对不同的机组类型和调峰需求,应当综合考虑多方面因素,包括调峰效果、技术可靠性和运行经济性等指标,从中选择恰当的改造路线。未来,增加灵活调节电源装机比例、开展锅炉燃烧侧预热调峰技术改造、利用先进储能技术耦合调峰等方式参与机组的深度调峰运行将有很大的应用前景。

循环流化床飞灰制备猫砂研究

本试验以膨润土和循环流化床飞灰为主要原料,添加黏结剂和改性剂,采用圆盘造粒法制备了循环流化床飞灰猫砂。结果表明,当飞灰质量分数为50%时,猫砂吸水率为225.98%,团聚质量为23.4 g,团聚长度为33.54 cm。循环流化床飞灰猫砂的吸水率和粉碎率均低于商品猫砂,且成团质量较差,但是仍满足企业标准,且降低了膨润土猫砂的生产成本,避免了飞灰的二次污染。为改善循环流化床飞灰猫砂的色泽,降低其含尘量,在循环床飞灰猫砂中添加增白剂和涂层剂,以提高消费者的接受度和市场竞争力。

煤粉与含铁除尘灰高炉混合喷吹的数值模拟

含铁除尘灰是钢铁生产过程中的典型固废.本文中将除尘灰和煤粉混合喷吹进入高炉,通过建立数学模型对高炉风口回旋区的温度分布、煤粉燃尽率及煤气成分的变化进行研究.结果表明:在鼓风富氧率为3%、风温为1 473 K、煤比为140 kg/t的条件下,当除尘灰喷吹量(质量分数,下同)由0增至10.0%时,最大燃烧温度由2 519 K降至2 389 K,煤粉燃尽率由70.5%降至63.1%,回旋区附近的CO和CO_(2)质量分数均呈下降趋势;添加除尘灰后,高炉风口回旋区附近的煤气成分发生变化.因此,建议高炉煤粉与除尘灰混合喷吹时,应在满足高炉冶炼煤粉燃尽率的情况下确定除尘灰喷吹量.

莱钢型钢1880m^(3)高炉粒煤喷吹改粉煤喷吹的攻关措施

莱钢银山型钢两座1 880 m^(3)高炉原设计采用粒煤喷吹技术,近年来已不能适应生产要求,存在经济性差、制煤量少、燃烧效率低、设备磨损严重等问题。2021年5月改为粉煤喷吹后,从上下部调剂入手,进行提升煤比的攻关,通过采取控制炉腹煤气量、改善煤气流分布及保证煤粉充分燃烧等措施,将煤比由155 kg/t左右提升到170kg/t左右,并阶段性地突破了175 kg/t,同时焦比降低了约15kg/t。高炉不仅实现了由粒煤喷吹改为粉煤喷吹的平稳过渡,而且炉况稳定顺行,平均利用系数达到3.4t/(m^(3)·d),取得了良好的经济效益和社会效益。

基于统计过程控制的干粉气化炉新煤种试烧效果分析

因气化原煤本身的不均匀性,干煤粉气化炉在操作过程中不可避免地存在某些工艺参数波动,进而影响气化炉运行稳定性。为了定量评估神优3新煤种在干粉气化炉试烧中的稳定性,选择受控率和影响粉煤加压气化过程稳定性的主要工艺参数,对干粉气化炉气化过程进行统计过程控制分析。研究表明,气化过程主要工艺参数的受控率均在95%以上,四台干粉气化炉整体运行稳定性较好。进一步提升气化运行稳定性,可调整气化炉压力和有效气含量的控制范围,改进煤粉流量和甲烷含量的分析测量精度,优化气化炉结构。统计过程控制分析方法可用于分析、发现干粉气化炉运行关键工艺参数的波动,从而为气化炉生产过程提供指导。

高炉喷煤速率稳定性的控制与改进

酒钢本部1800 m^(3)高炉的喷吹系统在高罐压大煤量的喷吹过程中出现喷吹罐底部流化板压板断裂、流化板鼓包,清理煤粉筛时杂物堵塞喷煤支管等问题,对喷煤速率的稳定影响较大。针对以上问题,通过对煤粉筛、喷吹罐底部流化板压板进行改造,喷吹运行参数进行调整优化的措施,为稳定喷吹创造了条件,使小时实际喷煤量与计划量的误差稳定控制在±300 kg范围内,降低了瞬时喷吹速率的波动幅度,为高炉稳定炉况优化指标创造了有利条件。

煤粉粒度对高炉风口前燃烧性能的影响

安钢炼铁厂在喷吹瘦煤后 ,将小于 0 .0 74mm的比例由 70 %放宽到 30 %,使磨煤能力提高了2 1%。采用自行设计的风口取样器 ,研究了风口前气体成分和煤粉燃烧率的变化。当煤粉粒度变粗后 ,风口前循环区变长 ,放宽煤粉粒度与高富氧、高风温配合 ,能使高炉得到较好的经济效益。

高炉煤粉喷吹控制系统述评

通过对高炉煤粉喷吹系统各环节工作特性及煤粉喷吹量各调节方式的分析 ,指出煤粉喷吹量调节系统是一个动态、时变、随机干扰严重的多输入单输出非线性对象·总结并分析了煤粉喷吹量计量和控制技术的发展现状 ,指出目前煤粉喷吹量调节控制系统存在计量信号不准确、控制规律无自适应性等问题 ,并对智能控制技术用于解决喷煤量调节控制系统存在的难题作了展望·

基于现场数据的中速磨煤机动态建模研究

基于现场数据 ,结合电厂磨煤机系统的工作原理 ,通过对其控制系统分析 ,建立了磨煤机出口温度和磨煤机入口空气流量的状态空间动态数学模型。在不同的变工况过程中 ,以磨煤机冷风门和热风门开度为输入 ,所建立的磨煤机出口温度和入口空气流量的动态模型精确度较高 ,比较真实地反映了磨煤机的实际运行状况。由于系统本身具有强耦合性 。

高炉喷煤过程中未燃煤粉分析

通过测定邯钢高炉喷吹煤种的燃烧率,分析了邯钢高炉喷煤利用现状.测定了高炉除尘灰中的碳含量,利用岩相测试技术分析了除尘灰中未燃煤粉和焦炭存在的不同结构形态,并确定了高炉除尘灰中含碳物质的来源.结果表明,邯钢高炉除尘灰中的碳元素含量都比较高.炉尘中的未燃煤粉颗粒可分成微变原煤颗粒、气孔原煤颗粒和残碳颗粒;焦炭颗粒可分成类丝碳、粒状镶嵌结构、流动结构、片状结构、块状结构.结合邯钢高炉目前配煤情况,给出了提高邯钢煤粉燃烧率的有效建议,邯钢高炉混合喷吹的首选用煤为长治煤与大湾煤.

煤粉浓度对HCN与NH3析出特性的影响

为探索煤粉浓度对含氮化合物生成与转化过程的影响机理,以连续给粉的一维沉降炉试验台为依托,在不同煤种、粒径和炉温下,对不同煤粉浓度下HCN与NH3的析出浓度进行了测试,并对HCN与NH3析出量与NOx转化率及燃尽率之间的关系进行了分析。试验结果表明:挥发分越高,煤粉粒径越小,HCN、NH3析出浓度越大。细颗粒煤粉更容易在高浓度下析出NH3,在低浓度下析出HCN,而粗颗粒煤粉情况正好相反。炉温越高,HCN析出量越低,NH3析出量越高,炉温700℃是HCN与NH3析出浓度发生显著变化的转折温度。在煤粉燃烧过程中,含氮化合物主要以HCN的形式析出。NOx转化率主要取决于NH3/HCN析出浓度比,煤粉的燃尽程度主要与HCN的析出特性有关。高浓度煤粉燃烧非常有利于抑制含氮化合物向NOx的转化。

激光诱导击穿光谱法测量煤粉流的控制因素

用激光诱导击穿光谱(LIBS)法直接检测煤粉流时需要对主要控制因素进行优化,本文采用正交实验法考察了3个主要控制因素:功率密度、积分延迟时间和单位截面流量对LIBS测量煤粉流的影响。选用粒径小于0.2mm的煤粉作为实验样品进行了统计分析和方差分析。结果显示:在实验所选取的参数范围内,功率密度、积分延迟时间对有效激发率有显著影响,单位截面流量的影响程度最低。优化后的方案为:功率密度9.4×1011 W/cm2,积分延迟时间1 500ns,煤粉流量根据经济性原则在合理范围内选取。得到的结果表明该方法可用于指导煤粉流的实际在线测量。

基于热分析法的神府粉煤低温热解影响因素研究

利用TG-DTG热分析仪对神府粉煤热解特性进行实验研究,考察升温速率、煤样粒径和载气流速对神府粉煤热解过程的影响,并通过正交实验确定最大失重速率的最佳条件.热重实验结果表明:升温速率、煤样粒径和载气流速对热解失重均有影响.升温速率和载气流速增大,热解失重量减少.粒径对热解失重率的影响呈抛物线分布,最大热解失重量存在最佳粒径,本实验所研究的粒径小于0.84mm的神府煤,热解过程中最佳粒径为0.25mm^0.42mm.正交实验结果表明:升温速率是影响煤热解过程的主要因素,其次是粒径,载气流速对热解影响最小;当神府煤的煤样粒径为0.25mm^0.42mm、升温速率为30℃/min、载气流速为120mL/min时,热解失重速率最大,为4.95%/min.