高爐鼓風(fēng)除濕技術(shù)

1、高爐鼓風(fēng)除濕技術(shù)高爐鼓風(fēng)除濕后既能減少高爐的能耗，又有利于高爐生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定，提高產(chǎn)品的質(zhì)量。目前此項(xiàng)成熟的技術(shù)已在日本的冶金行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，國(guó)內(nèi)亦有為數(shù)不多的鋼鐵企業(yè)采用此技術(shù)。一、概述近年來高爐煉鐵采用了一系列技術(shù)，如噴吹煤粉、高風(fēng)溫、富氧鼓風(fēng)、脫濕鼓風(fēng)等。脫濕鼓風(fēng)達(dá)到了穩(wěn)濕、降濕的功效，多在氣溫較高、空氣濕度較大的地區(qū)采用。國(guó)外日本高爐脫濕鼓風(fēng)采用較多，國(guó)內(nèi)上海寶鋼的三座4000 m3級(jí)大型高爐率先采用了脫濕鼓風(fēng)裝置，取得了明顯的節(jié)能和多噴煤粉的效果。寶鋼的脫濕鼓風(fēng)裝置從國(guó)外引進(jìn)，價(jià)格較貴，在國(guó)內(nèi)中小高爐使用具有一定的困難。2002年上海寶鋼著手對(duì)引進(jìn)的4063 m3高爐鼓風(fēng)脫濕裝置進(jìn)

2、行了國(guó)產(chǎn)化工作，于2003年4月投入運(yùn)行，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求，個(gè)別指標(biāo)還高于進(jìn)口設(shè)備，由此大大降低了投資費(fèi)用，為高爐推廣使用脫濕鼓風(fēng)創(chuàng)造了條件?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)研制的脫濕鼓風(fēng)裝置，性能優(yōu)于國(guó)外引進(jìn)設(shè)備，而價(jià)格大幅度下降，具有很好的推廣使用前景。 高爐鼓風(fēng)除濕的原理是：將濕空氣先行降溫脫濕，即將濕空氣中的水份凝結(jié)而析出，使其含水量降低，密度增大，然后送入熱風(fēng)爐。目前除濕方法主要有兩種：即吸附法和冷凍法。 吸附法是以低溫介質(zhì)作吸附劑，讓吸附劑與濕空氣充分接觸，以吸收空氣中的水份，隨后對(duì)吸附劑加熱脫水再生，并如此循環(huán)使用。冷凍法是將濕空氣通過冷凍機(jī)冷卻，使其溫度降低到空氣壓力及所含濕量而相對(duì)應(yīng)的飽和

3、溫度以下，即將濕空氣中的水份凝結(jié)而析出。二、高爐鼓風(fēng)除濕技術(shù)分類綜合國(guó)內(nèi)空氣脫濕技術(shù)，現(xiàn)己開發(fā)的大體有三種：第一種，采用冷凍吸附脫濕，冷凍是采用氟利昂等介質(zhì)通過壓縮機(jī)蒸發(fā)制造冷凍水，冷凍水通過熱交換器冷卻空氣為第一級(jí)脫濕，第二級(jí)采用復(fù)合材料做成的轉(zhuǎn)輪吸附脫濕；第二種，采用冷凍冷凍脫濕，前級(jí)冷凍與第一種相同，第二級(jí)冷凍是用鹵水作媒介深度冷凍，進(jìn)行深度脫濕；第三種，直接冷凍方式，通過板翅式熱交換器直接冷凍空氣而脫濕。國(guó)外以及寶鋼高爐脫濕鼓風(fēng)都采用第一種或第二種脫濕方式。第一種、第二種方式均為兩次媒介，傳熱效率偏低、設(shè)備龐大，無法適應(yīng)老企業(yè)生產(chǎn)用地緊張的現(xiàn)狀，且運(yùn)行費(fèi)用高。第三種方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、布置緊

4、湊、運(yùn)行效率較高，年運(yùn)行費(fèi)用較低。現(xiàn)國(guó)內(nèi)新開發(fā)的高爐鼓風(fēng)除濕技術(shù)普遍采用第三種方式。第三種方式又可分為常壓下冷卻及在加壓下冷卻兩種。常壓下冷卻，脫濕能力受冷卻能力的限制，故脫濕下限值較高；而空氣在壓力下冷卻，則可進(jìn)一步提高冷卻效果。壓縮冷凝脫濕方法就是利用這一原理工作的。另外也可利用壓縮機(jī)提高空氣壓力，增加脫濕效果。三、高爐鼓風(fēng)除濕對(duì)高爐冶煉的影響1、降低焦比。在煉鐵高爐鼓風(fēng)中，濕度每減少1g/m3的水，可降低焦比0.81.0kg/t。主要原因是：（1）降低濕度，可減少水在高溫下與焦炭發(fā)生化學(xué)反應(yīng)消耗炭，同時(shí)化學(xué)反應(yīng)熱需消耗炭來彌補(bǔ)；（2）降低濕度，降低了水蒸氣的分解反應(yīng)消耗熱量，可提高燃燒過

5、程中理論燃燒溫度。2、可多噴煤。在煉鐵高爐鼓風(fēng)中，濕度每減少1g/m3的水，可提高風(fēng)口理論燃燒溫度56，這樣可以多噴1.52.0kg/t的煤粉。3、可增加風(fēng)量。在煉鐵高爐鼓風(fēng)中，采用全冷凍脫濕方式，鼓入風(fēng)的風(fēng)溫在69，當(dāng)大氣溫度在30左右時(shí)，可使鼓入風(fēng)的密度提高，這一提高相當(dāng)于增加約9%的風(fēng)量。4、使?fàn)t況較穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量。濕度較高地區(qū)的高爐存在冬季焦比低而產(chǎn)量較高、夏季焦比高而產(chǎn)量較低的現(xiàn)象，這是由于空氣中的含濕量變化引起的。同時(shí)白天和夜晚的大氣濕度也不一樣，大氣濕度波動(dòng)5g/Nm3左右，將會(huì)導(dǎo)致風(fēng)口前火焰溫度波動(dòng)30左右。這些都會(huì)使高爐生產(chǎn)不穩(wěn)定，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。利用高爐鼓風(fēng)除濕技術(shù)使高

6、爐鼓風(fēng)達(dá)到穩(wěn)濕、降濕的雙重效果，消除大氣濕度因氣溫變化對(duì)爐況不利的影響，將大氣鼓風(fēng)溫度保持穩(wěn)定，可使高爐爐內(nèi)溫度變化幅度減小，使高爐穩(wěn)定運(yùn)行進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量。5、降低鼓風(fēng)機(jī)功率，抵消脫濕裝置的耗功。在煉鐵高爐鼓風(fēng)中，采用全冷凍脫濕方式，鼓入風(fēng)的溫度降低，濕度下降，使空氣的質(zhì)量（針對(duì)煉鐵高爐而言）提高，從而將降低鼓風(fēng)機(jī)功率，并且可使高爐生產(chǎn)更順暢，降低的鼓風(fēng)機(jī)功率可抵消脫濕裝置的耗功。6、脫濕具有二次除塵作用，可減少風(fēng)機(jī)葉片磨損。7、鐵廠的蒸汽冬天除要用于工業(yè)用途外還要用于采暖，夏季只用于工業(yè)用途，而脫濕鼓風(fēng)冬天則停運(yùn)，所以當(dāng)采用蒸汽作為制冷能源時(shí)，有利于鐵廠的蒸汽平衡和有效利用。四、高爐鼓風(fēng)除

7、濕技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)問題及解決措施1、老廠技改，用地緊張。在項(xiàng)目設(shè)計(jì)上就要選用小型設(shè)備及布置緊湊，同時(shí)向空中發(fā)展，盡量降低占地面積。2、深度脫濕到0時(shí)，由于空氣中的水蒸汽結(jié)冰而出現(xiàn)“死機(jī)”現(xiàn)象，在造紙和化工行業(yè)有過。采用熱管式預(yù)冷/預(yù)熱式換熱器能較好控制溫度，同時(shí)自動(dòng)控制調(diào)節(jié)冷水機(jī)組，保證冷凍水的溫度不低于3。3、板翅式換熱器要求空氣干凈，否則容易結(jié)灰，在高爐區(qū)域灰塵濃度高，結(jié)灰影響脫濕效果。在解決措施上，一方面在脫濕機(jī)進(jìn)風(fēng)口安裝了布袋除塵過濾器；另一方面設(shè)計(jì)時(shí)安裝人孔，定期用水沖洗。4、板翅式換熱器受灰塵和空氣的流動(dòng)沖刷，容易銹蝕和泄漏?？梢酝ㄟ^采用合金加厚隔板來解決。5、高爐爐缸“熱滯后”問題。

8、空氣脫濕向高爐送風(fēng)后兩小時(shí)，引起理論燃燒溫度上升，導(dǎo)致高爐熱制度不平衡。高爐操作者要在脫濕機(jī)開啟前兩小時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)溫和焦炭負(fù)荷，確保爐缸熱制度穩(wěn)定。五、高爐鼓風(fēng)除濕的技術(shù)方案（略）o(_o.六、主要設(shè)備及其說明1、空氣過濾器：在高爐區(qū)域灰塵濃度高，板翅式換熱器要求空氣干凈，否則容易結(jié)灰。在脫濕裝置前安裝布袋空氣過濾器，能除去空氣中灰塵，從而降低結(jié)灰對(duì)脫濕效果的影響，同時(shí)向鼓風(fēng)機(jī)提供潔凈空氣。2、預(yù)冷/熱器：是一種特制的熱管換熱器，其作用是將新空氣預(yù)冷，再送入除濕裝置，可降低制冷機(jī)功率消耗，同時(shí)可略微升高去濕后的空氣溫度。2、板翅式冷卻器：降低空氣溫度，去除空氣中的水份，降低空氣濕度；3、制冷機(jī)組：

9、向除濕裝置提供冷源。若現(xiàn)場(chǎng)有蒸汽熱源，則制冷機(jī)組采用溴化鋰制冷機(jī)組，若現(xiàn)場(chǎng)無合適熱源，則采用壓縮式制冷機(jī)組。4、冷卻塔：向制冷機(jī)組提供循環(huán)冷卻水。5、消音器：吸音降噪，降低鼓風(fēng)機(jī)的空氣動(dòng)力性噪聲污染，改善廠內(nèi)噪聲環(huán)境。6、自動(dòng)控制系統(tǒng)：自動(dòng)控制調(diào)節(jié)鼓風(fēng)除濕裝置的運(yùn)行參數(shù)，使系統(tǒng)穩(wěn)定安全運(yùn)行，保證脫濕后空氣的溫度和濕度穩(wěn)定。7、輔助設(shè)備：水泵、管道及閥門等。七、經(jīng)濟(jì)效益和成本分析一、經(jīng)濟(jì)效益采用高爐鼓風(fēng)除濕技術(shù)后，高爐的主要經(jīng)濟(jì)效益來源于節(jié)焦(節(jié)省焦碳耗量 、多噴煤粉以煤代焦、鼓風(fēng)機(jī)功耗降低和生鐵增加產(chǎn)量。1、降低焦比：鼓風(fēng)濕度每減少1g/Nm3，可降低焦比0.8kg/t。2、噴煤粉量：鼓風(fēng)濕度

10、每減少1g/Nm3，可提高爐溫6，可多噴煤1.7kg/t，以煤代焦的置換比為0.8，減少焦炭用量1.36kg/t。3、鼓風(fēng)機(jī)功耗： 鼓風(fēng)機(jī)常年在較低進(jìn)氣溫度工況下，其耗功將大為減少。脫濕前鼓風(fēng)機(jī)的功率kW ，脫濕后鼓風(fēng)機(jī)的功率kW ，節(jié)省的功率為kW 。4、生鐵產(chǎn)量的增加：鼓風(fēng)含濕量的下降，高爐煤氣量減少，高爐可多受風(fēng)而使高爐增產(chǎn)。根據(jù)空氣的密度差，可得出增加風(fēng)量率。又根據(jù)增加1%的風(fēng)量可近似增加1%的產(chǎn)量，按總增加%的風(fēng)量計(jì)算，則可增產(chǎn)%，5、潛在的經(jīng)濟(jì)效益：增加脫濕裝置，具有二次除塵作用，有效保護(hù)鼓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)子，葉片不被磨損，降低設(shè)備折舊率。使鼓風(fēng)機(jī)提供空氣溫濕度更穩(wěn)定，有利于高爐穩(wěn)定運(yùn)行，相應(yīng)地提高高爐的使用壽命。二、投資和運(yùn)行成本（1）投資：1 、空氣過濾器；2、預(yù)冷/熱器 ；3、板翅式換熱器；4、制冷機(jī)組；5 、消音器；6、自動(dòng)控制系統(tǒng)；7、輔助設(shè)備；8、設(shè)計(jì)費(fèi)；9、安裝調(diào)試費(fèi)；10、其他。（2）運(yùn)行成本：1耗電費(fèi)：2耗水費(fèi)：3蒸汽消耗：4人員工資：5設(shè)備折舊費(fèi)：6設(shè)備維修保