【正文】 個 3 16 風口數(shù) 個 30 (3) 冷卻設備 爐體采用最新的磚壁合一技術，高熱負荷區(qū)域采用銅冷卻壁，取消凸臺，爐底至爐喉共設置 15段冷卻壁。按照爐內(nèi)縱向各區(qū)域不同的工作條件和熱負荷大小，采用不同結構形式和不同材質(zhì)的冷卻壁。 全冷卻壁方案的特點：冷卻面積大、冷卻均勻、爐型穩(wěn)定、投資省、安裝方便，特別是隨著磚壁合一、薄壁內(nèi)襯技術、新型鑄鐵冷卻 壁 、 銅冷卻壁 及鑄鋼 技術以及軟水密閉循環(huán)冷卻技術的發(fā)展，全冷卻壁的冷卻型式更加廣泛地應用于現(xiàn)代大中型高爐，為滿足高爐 15∽ 20年壽命提供了物質(zhì)保證。 （ 4）水冷系統(tǒng) 水冷系統(tǒng)的冷卻效果直接影響到冷卻元件的壽命，從而決定整個高爐的壽命。軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)具有不結垢 ,無污染 ,冷卻強度高 ,效果好 ,余壓完全得到利用和補充水少 ,自動化程度高 ,運行安全可靠等諸多優(yōu)點，在國內(nèi)外大中型高爐上得到了日益廣泛應用。 本設計采用的 聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)采用并聯(lián)加串聯(lián)的方法將原有三個獨立的系統(tǒng)合成一個系統(tǒng)，充分發(fā)揮軟水不結垢，可適 當提高水溫差的優(yōu)點，從而達到節(jié)約投資、減少水量，節(jié)省能源的目的。 （ 5）高爐內(nèi)襯 爐底爐缸 采用炭塊 — 陶瓷砌體復合爐襯結合水冷薄爐底炭磚結構 。 風口區(qū)采用剛玉莫來石質(zhì)大塊組合磚砌筑，以加強結構的穩(wěn)定性；鐵口通道采用大塊和小塊相結合特殊組合磚結構以抵抗渣鐵侵蝕和沖刷 。 爐腹及其以上區(qū)域采用磚壁合一、薄內(nèi)襯結構（ 150mm）。爐腹及其以上區(qū)域 10 的內(nèi)襯材料依次為特種噴涂料（銅冷卻壁 區(qū)域）、 Si3N4SiC 磚。 (6) 爐體檢測設施 設置了可靠齊全的檢測控制設施，確保高爐高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、長壽，如：各層爐襯溫度檢測、冷卻 壁本體溫度檢測、冷卻水系統(tǒng)的溫度及流量檢測、十字測溫等，設有爐頂紅外攝像儀監(jiān)控爐內(nèi)料面和溫度分布。 (7) 爐體附屬設施 爐頂灑水裝置、新型送風支管。 6) 風口平臺及出鐵場 (1) 風口平臺 設置獨立的鋼結構風口平臺，為提高除塵效果，方便檢修維護，采用大風口平臺方式，風口設備及檢修工具等可從出鐵場平臺直接吊至風口平臺上，生產(chǎn)操作方便、安全、實用、美觀。 （ 2） 鐵水運輸方式的選擇 鐵水運輸方式鐵水罐車形式，為與轉爐匹配，鐵水罐容積確定為 140t，一罐到底形式 。 （ 3） 出鐵場布置 高爐設有 3 個出鐵口，分別布置 在兩個出鐵場上，其中， 1和 2鐵口布置在雙出鐵場， 3鐵口布置在單出鐵場。設計一條由地面通往出鐵場操作平臺的公路，作為輔助材料及備品備件的運輸?shù)缆?；此道路可供載重 10t 汽車行駛 。 出鐵場下共設 10 條鐵路線，均為盡頭線。每個鐵口設置 2 條鐵水停罐線，共 6條，采用 140t 鐵水罐及電動平車運輸； 1鐵口設置 1 條渣罐線， 2及 3鐵口共用1 條渣罐線，采用 40m3渣罐及電動平車運輸；另外，出鐵場下還設有 2 條熱料運輸線，采用機車牽引。 為了加強除塵效果，出鐵場除塵采用布袋除塵器，確保凈化后的排放氣體含塵濃度小于 50mg/ m3。 7) 爐渣處理系統(tǒng) 按照 正常 100%沖制水渣考慮爐渣處理系統(tǒng)的設計方案 ，同時也考慮了渣罐出 11 渣 。 設計有 2 條渣罐線、 2 套冷 轉鼓 及 1 套備用干渣坑，其中， 1鐵口使用 1 條渣罐線及 1 套冷 轉鼓 ， 3鐵口公用 1 條渣罐線、 1 套冷 轉鼓 及 1 套備用干渣坑 。渣罐線渣用于制造大理石工藝；冷轉鼓水渣 經(jīng)皮帶轉運輸送至 簡易 水渣堆場后 ，通過汽車 外運 ；當轉鼓裝置故障或爐渣不適宜?；蛟鬟^大（達到 8t/min）時，才用干渣坑出渣，保證高爐生產(chǎn)正常進行。 本設計采用 IDE 冷轉鼓法爐渣處理工藝， 該工藝流程簡單，設計緊湊，占 地小，能耗低，渣水比小，循環(huán)水量少，成品渣含水量低。 冷轉鼓法爐渣處理工藝 法結構緊湊，流程合理，能耗少，自動化程度高，工作可靠。 在冷轉鼓法爐渣處理工藝中， 沖渣水經(jīng)過冷卻循環(huán)使用，因沖渣水溫度低，水渣質(zhì)量高，環(huán)保改善，其運行能耗低、作業(yè)率高、投資省，同時能滿足我國的環(huán)保要求。 8） 熱風爐系統(tǒng) 設置 3座高溫頂燃式熱風爐。熱風爐設計風溫 1250℃（最高 1310℃），一代壽命≥ 30 年。用轉爐煤氣富化高爐煤氣。采用 板 式熱管換熱器回收煙氣余熱，同時預熱煤氣和助燃空氣。采用高效陶瓷預混室、板塊化大墻結構、交互咬砌 19孔格子 磚、高性能爐篦子及支柱等先進技術。合理選擇耐材，使熱風爐的內(nèi)襯及結構適應高風溫的要求。 熱風爐系統(tǒng)中大量采用結構輕巧、運行靈活、密封可靠、重量輕的新型結構蝶閥。熱風閥、混風切斷閥及倒流休風閥為通水冷卻的豎式閘板閥，充壓閥、廢氣閥雙面楔型閘板閥。 采用計算機自動控制系統(tǒng)對熱風爐進行自動燃燒、自動換爐操作，送風期從60min 縮短至 30~45min，熱風爐耐火材料投資可降低 ~25%。 熱風爐主要性能參數(shù)及設計指標 序號 項目名稱 單 位 數(shù) 值 1 高爐有效容積 m3 2300 2 熱風爐座數(shù) 座 3 12 序號 項目名稱 單 位 數(shù) 值 3 入爐風量 Nm3/min 4600（冷態(tài)） 4 熱風溫度 ℃ 設計風溫 1200 設備能力 1250 5 拱頂溫度 ℃ 1330（ max1380） 6 冷風溫度 ℃ 200 7 燃料種類 高爐煤氣 高爐煤氣＋焦爐煤氣 8 高爐煤氣預熱前溫度 ℃ 70 9 高爐煤氣預熱后溫度 ℃ 280 ≥ 180 10 空氣預熱后溫度 ℃ 280 ≥ 180 11 廢氣溫度 ℃ 300（ max400） 12 工作制度 “兩燒一送” 13 熱風爐的有關參數(shù) (1) 熱風爐全高 m ～ 46 (2) 熱風爐直徑 Φ m (3) 蓄熱室斷面積 m2 (4) 熱風爐格子磚高度 m ～ 23 (6) 單座熱風爐加熱面積 m2 66440 (7) 單位風量加熱面積 m2/(Nm3/min) 9) 煤粉噴吹系統(tǒng) 本工程噴煤系統(tǒng)采用直接噴吹， 配置 2個制粉系列 與 2 個噴吹系列 ，采用中速磨煤機、一級高濃度布袋收粉器的 負壓煙氣直排式 制粉工藝 及 采用“ 雙 罐并列下出料＋單 輸煤總 管＋單分配器” 下出料 噴吹工藝。 噴煤主廠房附近新建一噴煤 控制樓。 設計能力： 正常噴煤量 t/h（噴煤比 230kg/t 鐵） 13 最大噴煤量 t/h（噴煤比 260kg/t 鐵） 噴吹系統(tǒng)采用自主設計雙罐并罐噴吹工藝，其主要流程如下： 煤粉從噴吹罐下部經(jīng)切斷閥排出，在垂直段匯合，經(jīng)助吹裝置加入壓縮空氣，在噴吹風的作用下被輸送到爐前分配器。分配器按風口數(shù)量引出支管，噴吹支管按等管徑、等長度、等幾何路徑敷設到風口直吹管。該工藝的特點是：輸送煤粉加入壓縮空氣，有利于煤粉在高爐爐內(nèi)風口回旋區(qū)的燃燒；用調(diào)節(jié)罐壓的方式來調(diào)節(jié)噴吹量，準確可靠；分配器安裝在高爐爐身 或爐頂，分配均勻。 為確保噴吹系統(tǒng)的可靠性，少數(shù)噴煤關鍵設備引進。 10) 鑄鐵機 為解決高爐開爐初期不適宜煉鋼的鐵水，以及煉鋼車間定期檢修時富余的鐵水，新建一臺 75m 鑄鐵機，將這部分鐵水鑄成鐵塊 ,作為煉鋼的冷爐料或商品鐵。 主要設備 參數(shù) 型式：雙鏈輥輪固定式 設備最大生產(chǎn)能力： 300t/h 鏈輪中心距 (斜長 )： 75mm 鏈帶運行速度： 3～ 單個鐵模鐵塊數(shù)量： 6 塊 鐵塊重量：～ 鏈帶傾斜角度： 176。 傳動電機功率： 2179。 75kW 總圖運輸 1）總圖布置原則 結合主工藝技術路線和建設場地情況，本設計確定以下總圖布置的原則： 178。 總平面布置合理、緊湊，節(jié)約用地，功能分區(qū)明確。 14 178。 大型高爐出鐵和鐵水運輸頻繁，鐵水運輸線必須順暢、短捷、安全、干擾少。 178。 原燃料供應線必須暢通、運輸便捷。 178。 預留位置滿足二期建設 2） 總圖布置 高爐區(qū)以至出鐵場引橋道路中心線為界，分為東西兩部分，各布置一座高爐系統(tǒng)，東側部分為一期建設，西側部分為二期建設。 具體布置見總圖篇章。 3） 主要技術經(jīng)濟指標 序號 項目名稱 單位 數(shù)量 備注 1 全廠 占地面積 萬 ㎡ 含二期 2 新建鐵路 m 4950 60kg/m 3 道路面積 萬 ㎡ 瀝青砼 4 運輸量 萬 t/a 其中：運入 萬 t/a 運出 萬 t/a 5 綠化用地率 % 15 6 機車 臺 10 7 軌道衡 臺 6 300t 燃氣設施 配套的燃氣設施主要有： (1) 煤氣余熱鍋爐系統(tǒng) (2)高爐煤氣干法布袋除塵系統(tǒng)； (3)減壓閥組； (4)BPRT 系統(tǒng)； (5)洗凈塔； 15 (6)高爐區(qū)域燃氣能源介質(zhì)供應及管網(wǎng)； (7)特種消防設施 1） 煤氣余熱鍋爐（或旁路 +噴霧冷卻塔）系統(tǒng) 由于高爐高爐半凈煤氣為高溫、含塵的有毒氣體，為高爐煤氣余熱鍋爐配套的高溫入口閥門采用水冷及氮氣密封的方法使設備安全運行；為了滿足高爐煤氣余熱鍋爐事故時及檢修需要，在高爐煤氣余熱鍋進出口管線上設置了 電動耐高溫蝶閥和插板閥作為可靠的切斷設備。為了高爐煤氣余熱鍋爐在事故時及檢修期間不影響高爐的正常生產(chǎn)，半凈高爐煤氣通過旁路 +噴霧冷卻塔系統(tǒng)，使半煤氣的溫度由600~800℃降至 250℃以下。送入高 爐煤氣干法除塵系統(tǒng)。 噴霧冷卻塔 的進、出口管道上設有溫度檢測點，其供水管道上設有調(diào)節(jié)系統(tǒng)，依據(jù)高爐煤氣入塔溫度，通過調(diào)節(jié)水量來控制煤氣出塔的煤氣溫度 ≤250℃ 。 2）干法布袋除塵 來自 高爐 爐頂?shù)幕拿簹饨?jīng)重力除塵器后，由半凈煤氣主管分配到呈二列式布置的布袋除塵 器各箱體中，并進入 荒煤氣室 。在 荒煤氣室 內(nèi)， 顆粒較大的粉塵由于重力作用自然沉降而進入灰斗 ， 顆粒較小的粉塵隨煤氣上升，經(jīng)過濾袋時，粉塵被阻留在濾袋的外表面，煤氣 得到凈化 。 凈化后的煤氣進入凈煤氣室。 隨煤氣過濾過程的不斷進行，布袋外壁上的積灰逐漸增多，過濾阻力不 斷增大。當阻力增大（或時間）到一定值時 ， PLC 控制系統(tǒng)自動控制濾袋口上方所設置的噴吹管實施周期性或定時、定差壓的間歇脈沖氮氣反吹，將覆積在濾袋的灰膜吹落至下部的灰斗中。當灰斗中的灰塵累積到一定量時，卸灰球閥、卸灰閥自動啟動，灰塵均勻地卸入輸灰管道，由氮氣將灰塵氣力輸送至大灰倉，灰倉集灰至一定灰位，啟動卸灰閥對排灰經(jīng)加濕后由輸灰車運出廠區(qū)。凈化后含塵量 ＜ 10mg/Nm3的精制煤氣經(jīng) BPRT 系統(tǒng) 或減壓閥組后 降至～ 12kPa 送至凈煤氣總管 。 3）減壓閥組 本工程在高爐煤氣系統(tǒng)中設置 1 臺凈煤氣減壓閥組裝置，減壓閥組 通過法蘭連接在管道上 。 采用 3 臺液動調(diào)節(jié)閥，其中 2 臺 DN900 和 1 臺 DN500；兩臺 DN900的氣動調(diào)節(jié)閥即可作為調(diào)節(jié)閥也可以作為安全閥，功能可互換。 16 4） 洗凈塔 為 維護 燃氣管 道 的 運行 安全， 新建的高爐凈煤氣主管與 廠 區(qū)凈 煤氣總管 并網(wǎng) 前的 煤氣 溫度控制在 ≤80℃ ， 以及為防止高爐煤氣中所含的 Cl離子對管道、管道補償元件等產(chǎn)生腐蝕，設計中考慮在新建的高爐 BPRT 出口管道后（調(diào)壓閥組后）設置1 個洗凈塔。 5） BPRT 在確保爐頂壓力穩(wěn)定，保證正常生產(chǎn)的前提下，最大限度地回收高爐煤氣壓力的潛在能量。設計采用 BPRT 技術 。 采用 高爐軸流壓縮機、能量回收透平機同軸機組，該機組既能滿足高爐供風工藝，又能通過同軸透平膨脹機把高爐煤氣的余壓余熱、轉換為旋轉機械能直接傳遞給壓縮機軸端、降低電機出力，達到能量回收的目的。 BPRT 機組將 透平機 和鼓風機作為同一系統(tǒng) ， 使 透平機 原有的發(fā)配電系統(tǒng)簡化合并，取消發(fā)電機及發(fā)配電系統(tǒng)，整合了自控系統(tǒng)、潤滑油系統(tǒng)、動力油系統(tǒng)等，并將回收的能量直接作為旋轉機械能補充在軸系上，避免了能量轉換的損失，使驅動鼓風機的電機降低電流而節(jié)能。 6）燃氣介質(zhì)的供應 詳見燃氣專業(yè)說明。 熱力設 施 1）高爐鼓風機站 為了滿足新建二座高爐供風要求，需建高爐鼓風站一座。分兩期建設，一期選擇 AV7116BPRT 型電動軸流壓縮機、煤氣透平同軸機組一套，選擇備用 AV7116 電動鼓風機組一套；二期增設 AV7116BPRT 型電動軸流壓縮機、煤氣透平同軸機組一套，形成 2臺 AV7116BPRT 機組運行， 1 臺 AV7116 機組備用。高爐鼓風機站按一期建設，預留二期發(fā)展空間。 2） 高爐煤氣余熱鍋爐 高爐產(chǎn)生大量的高溫煤氣，為了便于高爐煤氣回收及除塵，降低煉鐵生產(chǎn)成本和節(jié)約能源，配套建設高爐煤氣余熱鍋爐， 回收高溫煤氣熱量，生產(chǎn)蒸汽，用來發(fā)電。 17 為了保證高爐連續(xù)、可靠生產(chǎn)，每座高爐配套建設二套高爐煤氣余熱鍋爐，一套運行，一套備用，另外設