高炉喷吹系统

5.2.1.3 高炉喷煤罐的出粉方式
(2) 多管路喷吹
从喷吹罐引出多条喷吹管，每条喷吹管连接一支喷 枪的形式称为多管路喷吹。多管路喷吹也按出料方式 也分为上出料和下出料两种。
图5-22 多管路喷吹煤粉工艺流程示意图 a一下出料；b—上出料
1一喷煤罐；2—下煤阀；3一压缩空气阀；4一混合器；5一三通旋塞阀； 6一吹扫阀；7一喷枪；8一高炉风管；9一流化板；10—煤粉导出管； 11一流化风管12一合流管；13一二次风调节阀；14—二次风
5.2.1 煤粉喷吹工艺
5.2.1.2 高炉喷煤罐的布置方式.
② 双罐重叠双系列并列式。是两个系列双罐同时向 某座高炉进行喷吹，也可以相互交替向某座高炉进 行喷吹。双罐双系列并列喷吹的特点是：喷吹量增 大，并且当一个系列出了问题，另一系列还可以连 续向高炉喷煤，但需要更大的占地面积。这种装置 适合于大型高炉。
5.2.1 煤粉喷吹工艺
高炉喷吹有两种模式：直接喷吹和间接喷吹 1. 高炉喷吹设施的布置方式 (1)直接喷吹工艺：在煤粉制备站与高炉之间距离小于 300m的情况下，把喷吹设施布置在制粉站的煤粉仓下 面，不设输粉设施，直接将煤粉喷入高炉，这种工艺 称为直接喷吹工艺。 (2)间接喷吹工艺：在制粉站与高炉之间的距离较远时， 增设输粉设施，用设在煤粉仓下面的仓式泵，将煤粉 输送到高炉附近的喷吹罐组内，再向高炉喷吹煤粉的 工艺称为间接喷吹工艺。
5.2.2 主要设备
5.2.2.1 混合器
混合器是将压缩空气与煤粉混合并使煤粉启 动的设备，由壳体和喷嘴组成.
工作原理：是利用从喷嘴喷射出的高速气流所 产生的相对负压将煤粉吸附、混匀和启动的。 喷嘴周围产生负压的大小与喷嘴直径、气流速 度以及喷嘴在壳体中的位置有关。
混合器可以分为喷射混合器、流化罐混合器、沸腾 式混合器。
4一锥体；5一喷嘴；6一流化装置；7 4一喷出口；5一沸腾板；6一沸腾阀；
一混合器；8一放散阀
7一气室；8一补气阀
5.2.2 主要设备——仓式泵
仓式泵仓体下部有一气室，气室上方设有沸腾板， 在沸腾板上方出料口呈喇叭状，与沸腾板的距离可 以在一定范围内调节。仓式泵内的煤粉沸腾后由出 料口送入输粉管。输粉速度和粉气混合比可通过改 变气源压力来实现。夹杂在煤粉中比重较大的粗粒 物因不能送走而残留在沸腾板上。在泵体外的输煤 管始端设有补气管，通过该管的压缩空气能提高煤 粉的动能。
5.2.2 主要设备——分配器 （3）锥形分配器
该分配器呈倒锥形，中心有分配锥，煤粉由下部 进人分配器，经分配锥把煤粉流切割成多个相等 的扇形流股，经各支管分配到各风口。煤粉在该 分配器前后速度变化不大，产生的压降小，分配 器出口煤粉流量受喷煤支管长度的影响。
由于锥式分配器和盘式分配器的内壁喷镀耐磨 材料，其寿命大大提高，可以满足生产要求，所 以这两种分配器应用广泛。
26—快速切断阀；27—氮气罐；28—压缩空气罐；29—分配器
图5-17 间接喷煤工艺流程图
1一原煤槽；2一卸煤机；3一皮带运输机；4—电磁分离器；5一原煤仓； 6一粗粉分离器；7－布袋除尘器；8—收煤罐；9－分配器；10－燃烧炉
5.2.1 煤粉喷吹工艺
直接喷吹与间接喷吹工艺特点的对比
项目
直接喷吹工艺
5.2.2 主要设备——喷煤枪
B. 氧煤枪
氧煤枪是将氧气由风口及直吹管之间加入，促进 煤粉的燃烧。是高炉富氧的有效方法。 富氧的方法有两种： 一是在热风炉前将氧气混入冷风； 二是将有限的氧气由风口及直吹管之间，用适当 的方法加入。
5.2.2 主要设备——喷煤枪
氧煤枪有三种结构：
（A）为螺旋形，它能迫使氧气在煤股四周做旋转运动，以 达到氧煤迅速混合燃烧的目的；
上钟阀。当喷吹罐17内煤粉下 降到低料位时，中间罐开始充 压，向罐内充入氮气，使中间 罐压力与喷吹罐压力相等，依 次打开均压阀9、下钟阀14和 中钟阀12。待中间罐煤粉放空 时，依次关闭中钟阀12、下钟 阀14和均压阀9，开启放散阀5
直到中间罐压力为零。
串罐喷吹工艺
5.2.1 煤粉喷吹工艺
5.2.1.2 高炉喷煤罐的布置方式.
可调量混合器使用原理
图5-21 煤粉给料器工作原理图 1－流化板；2－流化气室；3－空煤口； 4－流化风入口；5－流化风控制口；6－进风口； 7－执行器；8－活动喷嘴；9－进风管； 10－活动喷枪嘴；11－下煤口；12－喷出口
单管路上的出粉喷吹
优点：工艺简单、设备少、投资低、维修量小、 操作方便以及容易实现自动计量；由于混合器较大， 输粉管道粗，不易堵塞；在个别喷枪停用时，不会 导致喷吹罐内产生死角，能保持下料顺畅，并且容 易调节喷吹速率；在喷煤总管上安装自动切断阀， 以确保喷煤系统安全。
组成，圆筒下部与球体密封固定，
煤粉流从侧面切向进入球内壁与
圆筒外侧的空腔内，边旋转边上 图5-27 球式分配器结构示意图
升，从上面旋转进入球筒内部后， 1－球枪；2－圆筒；3－进口；
再旋转下降，从下面等角布置的
4－出口
出口流出。
5.2.2 主要设备——分配器
使用分配器应遵循的一些原则：
1）一座高炉使用两个分配器比使用一个分配器好。使用两个 分配器，除了工艺布置灵活外，分配精度也入本节内容
煤粉制备的工艺流程（中速磨） 煤粉制备的主要设备
喷煤系统组成
高炉喷煤系统主要由原煤贮运、煤粉制备、 煤粉喷吹、热烟气和供气等几部分组成。
高炉喷煤系统工艺流程图
5.2 煤粉喷吹系统
5.2.1 喷吹工艺
从制粉系统的煤粉仓后面到高炉风口喷枪之间的 设施属于喷吹系统，主要包括煤粉输送、煤粉收 集、煤粉喷吹、煤粉的分配及风口喷吹等。
(2) 并罐喷吹 由两个或多个喷吹罐并列布置，一个喷吹罐喷煤时，
另一个喷吹罐装煤和充压，喷吹罐轮流喷吹煤粉。 并罐喷吹优点：
并罐喷吹工艺简单，设备少，厂房低，建设投资 少，计量方便，常用于单管路喷吹。
并罐喷吹分单罐并列和双罐双系列并列两种。
5.2.1 煤粉喷吹工艺
5.2.1.2 高炉喷煤罐的布置方式.
各风口喷煤量的均匀程度取决于多头分配器。
单管路喷吹分为上出 粉喷吹和下出粉喷吹 两种。下出粉喷吹适 合于一般喷吹，而上 出粉喷吹可进行浓相 输送喷吹。
图5-20 单管路下出料加分配器控 制原理图
1－转向器；2－过滤器；3－计算机入机接口；4 －计算机系统；5－分配器；6－手操器；7－喷 煤电子秤；8－喷吹罐；9－混合器；10－执行器
5.2.2 主要设备——混合器
（1）喷射混合器
目前喷射混合器多用于多管路下出料喷吹形式中。 特点是结构简单，价格便宜，寿命长，但是煤粉混合 浓度低，而且浓度不均匀，不易实现煤量自动控制。
图5-23 喷射混合器示意图 1一混合器外壳；2一混合器喷嘴
5.2.2 主要设备——混合器
（2）流化罐混合器
流化罐外观呈一罐形， 内设水平流化板，下 为气室，煤粉输出管 道垂直于平流化板由 上部插入，其距离大 小可调节煤粉喷吹量。
图5-16 直接喷煤工艺流程图
1、6一PM1皮带机；2一配煤槽；3一可调式给煤机；4—称量皮带；5一PM2皮带机；7一 原煤仓；8—圆盘给料机；9－落煤管；10－中速磨煤机；11－旋风分离器；12－布袋收 粉器；13－排烟风机；14－螺旋给料机；15、16－螺旋输送机；17－收粉罐；18、22－ 波纹管；19、21—钟阀；20—贮煤罐；23—喷煤罐；24—混合器；25—给料调节装置；
锥形分配器
分配器结构示意图 1－分配器外壳；2－中央锥体； 3－煤粉分配刀；4－中间法兰；
5－喷煤支管；6－喷煤主管
5.2.2 主要设备——分配器
（4）球式分配器
球式分配器是一种新型的分配器。
研究出发点是克服其他分配器要
求垂直安装的高度问题及实现浓
相输送的均匀分配，它是由一个
球形空腔及空腔中一个垂直圆筒
目前使用效果较好的分配器有瓶式，盘式和锥形分配 器。
5.2.2 主要设备——分配器
（1）瓶式分配器 见 左图。结构复杂，而 且喷吹介质和煤粉在 分配器内易产生涡流， 阻力大，易积粉。 （2）盘式分配器 见 右图。具有较高的分 配精度。煤粉和介质 沿固定流向出入，所 以阻损小不积粉，分 配煤量均匀。
5.2.2.4 仓式泵
仓式泵有下出料和上出料两种，下出料仓式泵与喷 吹罐的结构相同，其结构如图5-30所示，上出料仓 式泵实际上是一台容体较大的沸腾式混合器，其结 构如图5-31所示。
图5-30 下出料仓式泵结构示意图
图5-31 上出料仓式泵结构示意图
1一防爆装置；2—封头；3一圆筒体； 1一煤粉仓；2—给煤阀；3一充压阀；
2）两个分配器应对称布置在高炉两侧，这样可保证分配器后 喷吹支管的长度大致相等，从而使喷吹支管的压力损失近似；
3）喷吹主管在进入分配器前应有相当长的一段垂直段，一般 要求大于3.5m，以减少加速段不稳定流的影响，保证适当的气 粉速度及在充分发展段煤粉沿径向均匀分布。
4）评估分配器的性能，只从寿命及精度来评估是不全面的， 还应从分配器对环境的适应性来考虑，如喷枪堵塞时的性能等。
喷煤枪
5.2.2 主要设备——喷煤枪
（2）直插式：喷枪从窥视孔插入，喷枪中心与直吹 管的中心线平行，喷吹的煤粉流不易冲刷风口，但 是妨碍高炉操作者观察风口，并且喷枪受热段较长， 喷枪容易变形。
（3）风口固定式：喷枪由风口小套水冷腔插入，无 直接受热段，停喷时不需拔枪，操作方便，但是制 造复杂，成品率低，并且不能调节喷枪伸入长度。
5.2.1.2 高炉喷煤罐的布置方式.
高炉喷吹分为高压喷吹和常压喷吹。以高压喷吹为 主。高压喷吹又叫做罐式喷吹，喷吹又分为串罐式喷 吹和并罐式喷吹两种。
(1) 串罐喷吹 是将三个罐重叠布置的，从上到下三个罐依次为
煤粉仓、中间罐和喷吹罐。