湘钢喷煤压缩空气冷冻干燥系统设计

　　第卷第欺名年月僻徽湘钢喷煤压缩空气冷冻干燥系统设计李汉明湘潭钢铁公司动排自污引言随着高炉喷煤量的提高，要求煤粉输送稳定均匀，料流顺畅，脉动现象少。

　　因此，近年来人们对于煤粉输送介质压缩空气的质量也提出了更高的要求，要求压缩空气无污染。

　　压缩空气中的污染物有三种，即油尘和水。

　　油来源于压缩机润滑机油，有些常分解形成氧化物，如有机酸，其水溶性物质腐蚀性很强，另一些液态氧化物，形成油污及粘性残留物。

　　液态水有可能含有离子态可溶性气体，如当水与钢接触时通常生成氧化铁水合物，这种红褐色粉末状物质不溶于水，也会形成污秽物，造成某些部件的堵塞。

　　两种常用的压缩空气干燥法比较工业上常用的压缩空气干燥法有两种吸附法和冷冻法。

　　吸附法是采用特殊的于燥剂，利用其物理性能吸附压缩空气中的水分，并采用变压或变温的方式进行解释再生以达到重复利用的目的。

　　吸附法适合于制造露点在一以上的压缩空气，该法气损较大，一般为15 一适用于寒冷地区。

　　冷冻法采用冷冻原理，通过降低压缩空气的温度来实现空气干燥的目的。

　　冷冻干燥机是在年代末，代初发展起来的一种普及型干燥设备，它不消耗任何干燥剂，也无需再生用气，出气露点稳定，价格较低。

　　该法适用于制造露点温度为。

　　以上的压缩空气。

　　图为水冷型冷冻机的工作原理。

　　湿空气首先进入日期一联系人李汉明高级工程师湖南省湘潭市湘潭钢铁公司设计院预冷器，与冷冻后的出口空气进行热交换预冷可预冷至一25然后进入蒸发器与冷媒介质氟利昂进行热交换冷却，冷却至一压力露点相当于大气压力露点一冷却后的空气进人油水分离器，除去机械水和油滴，而后进入预冷器将新进来的湿空气进行预冷，*后从出气口进入管网。

　　预冷器的作用有将入口湿空气进行预冷，节约能源将出口冷空气进行加热，防止外部出口空气管路和下游管路中的二次结露和管外结露，并提高了压缩空气的容水量。

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　　个压缩空气出口湿空气入口冷却水出口图水冷型冷冻机的工作原理湘钢压缩空气冷冻干燥系统设计湘钢喷煤车间现有两系列煤粉制备系统和三系列高炉喷煤系统，另有一套煤粉输送站，供座高炉只喷煤用，目前的总用气量为车间空压站有又3和火2活塞式空气压缩机。

　　原系统未设压缩空气干燥装置，只能靠贮气罐去除部分机械水，因此，压缩空气含水量和含油量较大。

　　生产中，尤其是在春夏多雨季节，经常发生堵管下煤口堵塞等设备故障，严重时，检修下煤口，常发现煤粉滴水现象。

　　过去，湘钢高炉生产水平低，对喷煤节焦的认识不足，对喷煤系统的技术改造缺少足够的投入。

　　随着高炉技术指标的不断改善，特别是产铁量有了较大幅度的提高，公司焦化厂焦炭供应日趋紧张，高炉喷煤已成为高炉生产的重要工艺环节。

　　为保证高炉能稳定均匀地进行喷煤，公司于年对喷煤车间压缩空气干燥系统进行了改造，以解决由于压缩空气含水含油过高给喷煤造成的困难。

　　湘钢炼铁喷煤压缩空气于燥采用冷冻机干燥法，其工艺流程如图所示。

　　设计原始参数为空气处理量贮气罐出口温度50一60空气含油量一含水量一测试时的环境参数大气温度大气压力大气湿度空压站油冷矽水冻矽/而一砷妊冷分干一却离燥器机一，洲一什一厂、人L图湘钢冷冻干燥机工艺流程设计要点说明如下1）压缩空气处理量甲厂推荐选用台或冷冻干燥机两用一备并联布置。

　　设计考虑到由于管线布置系统等差异，生产中均衡台冷冻干燥机的进气量较为困难，故选用了台冷冻干燥机，将系统简化。

　　至于两用一备，不仅增加投资，而且管线布置长，阀门多，系统复杂，占地多。

　　从系统运行的角度来看，也没有多大的必要。

　　因为制造厂许诺冷冻干燥机可长年运行类似家用电冰箱系统除油水分离器需更换滤网外，无其他易损件，而且更换滤网的时间极短。

　　因此，没有必要增加投资。

　　冷冻干燥机按入口空气温度分为普通型和高温型。

　　空气入口温度镇采用普通型，需采用高温型。

　　湘钢喷煤空压机后虽设有后部冷却器，但冷却器后的压缩空气温度仍较高，一般乙厂建议选用高温型冷冻干燥机，这样可以取消冷冻干燥机前的冷却器。

　　但设计考虑到湘钢所用的是活塞式空压机，且已使用多年，压缩空气含油量较大，如果压缩空气在进入冷冻干燥机前不能有效地进行除油，多油气体进入冷冻干燥机的冷媒蒸发器时，低温冷媒铜管很容易被油粘连，从而将降低其制冷效率。

　　湘钢喷煤空压机活塞缸使用号润滑油，机械润滑油的运动粘度与温度成反比关系，因此，要想压缩空气在进入冷冻干燥机前的油水分离器时能有效地进行除油，降低油水分离器前的压缩空气温度是非常必要的。

　　粘度增大后，油雾滴直径相应增大，分离器的滤油效率将大为提高。

　　本设计在冷冻干燥机前的油水分离器前设置了压缩空气冷却器，冷冻干燥机选用水冷普通型。

　　水分离器的合理选择和使用也是冷冻干燥系统能否适应喷煤用气的重要环节。

　　分离器的等级越高，油水分离的效率也越高，但气体阻损也越大。

　　系统中分离器设置所遵循的原则应该是冷冻干燥机前的级别低，其后的级别高。

　　冷冻干燥机内的油水分离器的过滤粒径一般为拌本设计选用冷冻干燥机前油水分离器的过滤粒径为拌甚至为拌而取消了冷冻干燥后的油水分离器。

　　其原因是精细油水分离器的阻损大，将会影响喷煤用气的压力要求喷煤工艺并不要求过分纯净的压缩空气精细分离器的脱水数量占系统脱水量的比重较小。

　　冷冻干燥系统的设置尽量靠近空压站而非用户喷煤站这是因为空气的露点随着压力的变化而变化。

　　湘钢喷煤空压站至喷煤站的压缩空气压降约为。

　　不含冷冻干燥系统阻损。

　　冷冻干燥机出口气体温度较低，从冷冻干燥系统至喷煤站的管道输送过程中，还存在一个升温的过程尤其是在南方地区压缩空气温度提高，可增大其容水量，即减少了气体湿度，这是冷冻干燥系统靠近空压站的另一好处。

　　由此可以得到启发，压缩空气干燥可采用干燥法，是否也可以用其反面，采用加热法其实，加热法已经有了实践。

　　运行效果作者曾考察过国内三个炼铁厂压缩空气的冷冻干燥系统。

　　厂供两座高炉使用的台丫冷冻干燥机投产不足两个月即停止使用。

　　厂的冷冻干燥机亦基本失败，其压缩空气部分通过冷冻干燥机，部分走旁通管，若全走冷冻干燥机，压缩空气阻损太大，不能满足喷煤的压力要求，冷冻干燥机实际上处于半瘫痪状态。

　　只有厂的台丫的冷冻干燥机当时已运行半年，效果较好，但该系统压缩空气从冷冻干燥机出来后，进入喷煤站之前，增设了压缩空气加热装置据现场反映，未装加热器前，冷冻干燥系统不好用，喷煤常堵管这三个厂压缩空气从空压站储气罐出来进入冷冻干燥机前不再设冷却器进行冷却，且冷冻干燥系统紧靠喷煤站设置。

　　湘钢喷煤压缩空气冷冻干燥系统运行个月，现场反映效果非常好，尚未发生堵管现象，喷煤均匀稳定。

　　号高炉原来喷煤量为现在达到在不富氧的情况下，喷煤量达八以上。

　　冷冻干燥系统提供高质量的压缩空气是其重要前提，用气的设备故障也大为减少，尤其是过去经常发生堵塞等故障的电磁阀，几乎不再发生堵塞。

　　实践证明，该冷冻干燥系统的设计是成功的，工艺合理，设备选型恰当系统简单，投资少压缩空气脱水效果好，满足了生产要求，达到了预期目的。

　　胡慧技术信息单层双面自清理悬臂筛网振动筛在高炉上的研制与应用通过鉴定单层双面自清理悬臂筛网振动筛在高炉应用该技术后，大大降低了进入耐高炉上的研制与应用项日于高炉的粉末量，烧结矿中的粉末控日通过了山东省冶金工业总公司制在左右，同时还减少了进入返矿的主持的鉴定。

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　　耐高炉一年可创经济效益0多万该技术已取得国家专利。

　　它的研制及应元。

　　单层双面自清理悬臂筛网振动筛的研制用不仅从根本上解决了炼铁界原料筛分长期与应用，在国内尚属首次。

　　由于其结构合理，以来存在的关键技术问题，而且也为其他行设计先进，因此具有重量轻耐磨性强能耗业提高筛分质量提供了成功经验。

　　低寿命长筛分效率高且稳定等特点。

　　莱钢武汉钢铁设计研究总院成建国