[发明专利]一种高炉煤粉预热系统及其煤粉预热方法和堵塞处理方法

说明书

本发明公开了一种高炉煤粉预热系统，包括烟气总管、喷吹主管、烟气套管和吹扫系统；所述烟气套管通过短管与烟气总管相连通；所述喷吹主管设置在烟气套管内；所述吹扫系统包括吹扫主管和吹扫支管，该吹扫支管一端与吹扫总管相连通，另一端贯穿烟气套管并与喷吹主管相连通；本发明还提供了该系统的煤粉预热方法及堵塞处理方法，该系统及方法能促进风口前煤粉燃烧、减少未燃煤粉进入高炉，近而增加煤比降低焦比，有利于高炉的顺行，同时，对热风炉烟气残余热量进一步的回收利用，是炼铁生产节能减排的措施之一，节能优势明显，另外，该系统在发生煤粉堵塞时，也可以快速进行疏通，保证生产的正常进行。

技术领域

本发明属于高炉技术领域，尤其涉及一种高炉煤粉预热系统及其煤粉预热方法和堵塞处理方法。

背景技术

高炉喷吹煤粉已成为现代钢铁企业节能增产和改进高炉炼铁工艺最有效的措施，世界各国也都在积极应用高炉喷煤技术，取得了良好的效果。随着高炉大型化，大煤比、大富氧也是现代高炉冶炼工艺发展的主要方向之一，要实现这两个目标，就要综合考虑：一是从企业运行成本考虑，节能降焦势必会提高煤比，寻求最经济的燃料结构；二是寻找工艺系统的节能点，尽可能的回收利用排放尾气的余热、低热值煤气等。

有研究表明，随着高炉喷吹煤粉量加大到一定限度后，焦比的降低幅度大大减小，主要是因为进入高炉内的煤粉在风口前未能完全充分燃烧，未燃的煤粉颗粒会随着上升的煤气被带出回旋区，进到成渣带区域时粘附在初渣中，使得初渣粘度增加，流动性减弱，恶化料柱的透气性，时间一长会使高炉运行不畅，同时，未粘附在初渣中的煤粉继续随煤气流上升，部分煤粉会被带出炉外，造成了燃料的浪费。由此可见，提高煤粉在风口前的燃烧效率和速率，是提高煤比的有效手段之一。

国内学者刘仁生、赵俊东等人的实验室研究表明，煤粉预热后可促进煤粉的燃烧，有利于煤粉燃烧率的提高。因此，在煤粉进入高炉前对煤粉进行预热，是一种提高煤粉燃烧率、近而提高煤比的有效手段。然而，如何对煤粉进行预热却没有形成成熟的工艺技术，仅停留在小范围的试验阶段，如有开发热管式预热技术，因其体积较小，煤粉预热的温度有限，未能形成工业化应用；柳钢在喷吹罐锥斗处采用蒸汽盘管加热喷吹罐内的煤粉，预热后的煤粉温度仅为70℃，预热温度相对较低，效果一般。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的现有高炉煤粉喷吹技术中煤粉温度较低，煤粉在风口处存在燃烧不充分、燃烧速率不高，同时考虑现有热风炉烟气热量未能充分利用而达到节能的技术问题，本发明提供了一种高炉煤粉预热系统及其煤粉预热方法和堵塞处理方法，该系统及方法能促进风口前煤粉燃烧、减少未燃煤粉进入高炉，近而增加煤比降低焦比，有利于高炉的顺行，同时，对热风炉烟气残余热量进一步的回收利用，是炼铁生产节能减排的措施之一，节能优势明显。

本发明解决技术问题的技术方案如下：

本发明一种高炉煤粉预热系统，包括烟气总管，该烟气总管为企业厂区现有的常规喷煤引热风炉烟气管道，为已建设的现有设施，是热风炉烟气经设置在喷煤主厂房内的高温引风机引至喷煤主厂房的主要通道，本发明的创新点在于，还包括喷吹主管、烟气套管和吹扫系统；所述烟气套管通过短管与烟气总管相连通，形成一个整体的烟气连通系统；所述喷吹主管设置在烟气套管内，其为输送煤粉的主要通道；所述吹扫系统包括吹扫主管和吹扫支管，该吹扫支管一端与吹扫总管相连通，另一端贯穿烟气套管并与喷吹主管相连通；本技术方案中的吹扫主管为随喷吹主管敷设的一条压缩空气或氮气管道。

作为本发明技术方案的进一步改进，该短管上设置有手动阀门，设置手动阀门的目的在于在进行检修维护或进行吹扫时，通过关闭手动阀门阻止高温烟气进入烟气套管内，将喷吹主管及烟气套管独立出来，便于安全检修及维护。

作为本发明技术方案的进一步改进，所述短管至少有两根，这样设计好优点是有利于烟气总管中的高温烟气进入烟气套管内，保证烟气套管内充满足够的高温烟气，便于加热喷吹主管内的煤粉。