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浅谈马钢新区高炉制粉喷吹系统
贺仁亮
高
炉制粉喷吹系统是世界炼铁正在迅速发展的一项重大技术，其目的是在高
炉冶炼技术中，
扩大高炉燃料来源，从风口向高炉喷吹煤粉，以价格低的煤粉替
代价格昂贵的冶金焦，改
善高炉的操作条件；增加高炉的调剂手段；最终达到节
焦增产的目的。我自
2006
年从马钢老区调入新区参加马钢新区建设一直都在从事
高炉制粉喷吹的仪控安装，调试及维护工作。下面是我对马钢新区高炉制粉喷吹
系统工艺的一些简单阐述。
一、
制粉工艺简介
马钢新区高炉制粉系统
采用中速磨加一级布袋收粉工艺，共设置
3
个制粉系
列
,
全负压运行。用合格烟气作原煤干燥剂。原煤
来自原煤场，经配煤、过滤大块
和除铁后送至喷煤主厂房的三个原煤仓内，原煤仓贮存的
原煤经原煤仓下设置的
计量式给煤机均匀给入中速磨。干燥剂通过袋式收尘器后的排粉风
机吸入系统。
原煤在中速磨内同时进行磨细和干燥，粒度较大的粒煤在中速磨内循环磨碎
，合
格的煤粉沿上升管道进入气箱脉冲袋式收尘器被收集入灰斗，被分离后的含尘浓
度小于
50mg/Nm
3
< br>的尾气通过排粉风机排入大气。灰斗中的煤粉由布袋收尘器落煤
管通过叶轮排粉机
、煤粉筛排入煤粉仓；煤粉仓下部钟阀、软连接与喷吹系统的
喷吹罐相连。原煤中硬度较
大的杂物如煤矸石等经中速磨排渣口排出。高浓度袋
式收尘器为露天安装，脉冲用气为氮
气。为防止结露，影响煤粉输送，收尘器在
工作时须维持一定的温度（
< br>65
℃～
110
℃）
,
因此，自中速磨出口至收尘器进口间
的上升管道
、收尘器本体外层都采取了保温措施。系统中中速磨入口、煤粉仓、
收尘器出口设置了<
/p>
O
2
、
CO
浓度监控仪，当浓度达到设定报警值时，可采取充氮气
保护等措施。
中速磨进出口、煤粉仓、收尘器出口设置了温度监控仪，当温度达
到设定报警值时，可采
取相应措施，确保系统安全。
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工艺流程：
废气
引风机
烟
气
炉
原煤仓
给煤机
中
速
磨
排
空
排粉风机
助燃空气
焦炉煤气（点火）
高炉煤气
布袋箱
煤粉筛
排
空
仓顶除尘
稀
油
站
液
压
站
密
封
风
机
煤
粉
仓
喷
吹
罐
二、
喷吹工艺简介
马钢新区两座高炉各设
有一套（
3
个喷吹罐）并罐喷吹系统
,
采用高压并列罐
总管加炉前分配器方案
,
连续地向高炉喷吹煤粉。由计算机自动控制倒罐作业，也
可由
人工在计算机上手动控制倒罐作业，并应用了喷吹罐卸压氮气回收技术。在
每个喷吹罐与
煤粉仓之间设有两个气动偏置钟阀，两阀间设有软连接。喷吹罐上
设有充压阀、补压阀和
卸压阀。喷吹罐底部设有流化装置。上述各阀的开关通过
电磁换向阀的换向来实现远程控
制。喷吹罐的稳压通过其控制系统来完成。喷吹
罐的电子秤称量装置可以准确、连续地测
定罐内煤粉重量。
煤粉仓、喷吹罐等设备均设有温度监控，当
温度高于设定报警值时，可以采
取相应措施，确保系统的安全。除设有高温报警外，还设
有低温报警。其目的是
防止结露，以免发生堵塞事故。
当喷吹气源压力降至低限时，为防止高炉热风回风，系统中设有自动切断装
置，保证系统安全。
喷吹系统按喷吹烟煤或混合煤设计，
引进卢森堡
PW
公司浓相输送技术与设
备，
通过调节管道煤粉流量控制阀、罐压和流化气量来控制喷煤量，输送浓度≥
30kg(
煤
)/kg(
气
)
或更高，煤粉输送速度在
2
～
4m/s
，总量与设定值的误差可控制<
/p>
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在
1%
范围
，分配器后各风口间误差可控制在
4%
以内。
< br>
工艺流程：
煤粉仓
三、
制粉控制系统
制粉控制系统从各磨煤机入口至煤粉仓，
系统的所有气动、
电动设备都可由计
算机遥控操作，并设计完善的信号和报警系统，各设备之间可根据工艺
需求进行
在线检测、联锁控制。其控制及检测的主要配套设备有：主风机、磨煤机、给煤
机及布袋除尘器等。
吹扫阀
喷枪
喷吹阀
高炉
补气调节阀组
切断阀
2
反吹调节阀
分配器
氮气罐
煤量调节阀
输煤阀
充压阀
喷吹罐
卸压阀
稳压阀
上钟阀
下钟阀
流化调节阀
流化罐
切断阀
1
返回阀
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每个原煤仓设有两个料位检测，每个仓设有两个低位报警信号
，提示操作工
及时补充原料，以防断煤，并控制梨式卸料机，把原煤放入指定的原煤仓中
。
给煤机有配套一套控制柜，
该控制设备以控制柜中的皮带称重积算器、
变频器
< br>和
SIEMENS
可编程控制器为核心。
基本控制方式如下图
三相动力电
光字报警系统
?
煤
FSSS
系统
控
控
机
本
给
集
体
制
室
远方控制信号
柜
柜
制
控
CCS
手操单元
计算机系统
给煤机
有两种控制方式：自动时，根据高炉喷吹率及中速磨的实际工况，经
过计算，得出给煤率
，通过变频器，控制给煤机皮带称的皮带速度，以达到控制
给煤率的要求；手动时，由操
作工通过外设定（通过中控室
DCS
系统给出）或内
设定（通过给煤机控制器给出）给出给煤率（频率）指令，磨煤机根据这个给煤
率控制着给煤速度。给煤机本体的控制，由它自带的控制器来完成。它的操作，
也有
两种方式，即机旁和遥控：机旁时，由操作工在现场通过启
/
停
按扭完成对给
煤机各个设备的启停控制；遥控时，由操作工通过操作员站画面进行启／停
机器
的操作。给煤量的控制也有两种方式：开环控制、闭环控制。无论哪种方式，给
煤机的工作状况，如皮带运行指示及速度、煤重瞬时值、累计值等，均可在操作
员站上显示。
原煤阀（落煤阀）的控制：
原煤阀（落煤阀）的操作分为开和关两种，
当开阀报限指示灯亮时，表
明阀门已开到最大，此时只能进行关阀操作；当关阀
极限指示灯亮时，表明阀门已完全关
闭，此时只能进行开阀操作。
清扫机的控制：
清扫机的操作分远方
和就地操作两种模式。当“给煤机”
开关打在“遥控”位置时，清扫机的运行由控制系统
发出启动给煤机操作，控制
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柜
PLC
完
成控制；当“给煤机”开关不在“遥控”位置时，清扫机的运行由控制柜
就地面板操作。
给煤机的启／停及紧急停控制：
<
/p>
给煤机的启／停操作分“就地”和“远方”
及备用三种操作状态。
远方控制：
当“给煤机”开关打在“遥控”或“远方手操”位置时，给煤
机
处于“远方”操作状态。由自动化控制系统按控制程序给出启／停给煤机控制信
号。
就地控制：
给煤机的启动必须在“紧急停止”按钮解锁状态。就地操作给
煤机的启／停，给煤皮带的运行由控制柜就地面板操作。
紧急停控制：当保护没投入，因故障而需停机时，按下“给煤机紧急停止”按
钮，给煤机整机停止工作。故障消除后，需重新投入工作时，需转动“给煤机紧
急停止”铵钮使之解锁，此后，给煤机可重新投入工作。当保护投入后，出现需
停机的故
障时，给煤机自动紧急停机。
磨煤机系统所附属的其它设备还有
密封风机、稀油泵及电加热器、液压油泵
及电加热器等，它们均可通过画面选择其自动<
/p>
/
手动工作方式。自动时，密封风机、
稀
油站、液压站油泵均受磨煤机自动控制运行，两个电加热器受各自的油箱油温
控制，托辊
只有机旁控制，手动时，磨煤机系统所附属的其它设备均由操作工在
画面上单独控制。<
/p>
磨煤机为高压电机，它必须通过高配室来完成对它的运行控制。
自动时，当
启动条件成立后，它向高配室提出“申请启动”
。高
配室具备启动条件后，向
DCS
发出信号，
DCS
系统检测到高配室回答的“允许启动”应答信号后，
DCS
系统发
出“启动”指令，高配室完成合闸动作，启动中速
磨煤机；手动时，需操作工根
据实际情况，通过启动画面上的“按扭”
< br>，用鼠标或键盘发出“申请启动”命令，
待操作画面上出现“允许启动”后，按下
“启动”
“按扭”
，完成启动。
主风机亦为高压电机，其控制过程与磨煤机相似，但风机有一个调节量，即
< br>风量调节，它通过预旋开度来实现。对预旋开度的调节，有两种方式：主风机的
风
量调节。自动时设定值可通过棒图键设定，也可直接给出设定数值。控制系统
根据反馈进
行
PID
运算自动控制调节设备的手操器进行的。手动时，由
操作工在
操作员站上设定输出控制值，完成对调节阀的调节以达到对主风机风量的控制。
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