高炉脱湿装置

一、脱湿鼓风项目概述

高炉冶炼要求炉况稳定，避免波动，以使高炉稳定顺行。鼓风（空气）中含有水分，随季节、气候、温度变化而变化。鼓风带入高炉的水分在高炉风口回旋区发生分解反应而吸收热量，分解1g水需～6℃风温补偿，送入高炉内的风中含湿量的波动，使风口前燃烧温度波动，故含湿量的波动必然引起炉况不稳定。

脱湿作为一种冶炼节能技术在上世纪初就被美、日、英等国家先后在高炉采用过，并均取得了提高生铁产量、降低焦比的效果。近十年，随着国内鼓风脱湿技术的发展和推广，脱湿作为国际炼铁界公认的三大冶炼节能技术（喷煤、富氧、脱湿）之一已经逐渐被国内大量钢厂采用，也是国家十二五钢铁企业重点推荐的节能减排项目。

根据国家发展和改革委员会2015年12月发布的《国家重点节能低碳技术推广目录》（2015年本，节能部分）技术报告，钢铁行业要重点推广“高炉鼓风除湿节能技术”。该技术的主要指标如下：

1.高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，综合焦比降低0.8kg/tFe-1kg/tFe；

2.高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，增加喷煤2.23kg/tFe；

3.高炉鼓风含湿量每降低1g/m3，由于高炉顺行增加产能约0.1％～0.5％；

4.降低鼓风机功率5～17%。

（1）降低综合焦比

空气中含有水分，随季节、气候、温度变化而变化。因水分解是吸热反应，分解1g水需～6℃风温补偿，送入高炉内的风中含湿量的波动，使风口前燃烧温度波动，故含湿量的波动必然引起炉况不稳定。由于脱湿后，可减少风中水分分解热而节省焦炭，并可提高入炉风温，提高炉缸温度，增加喷吹量，降低焦比，有利炉况顺行。

（2）提高喷煤煤比置换焦比从而降低能源成本

降低综合焦比反映在两个方面：一方面为高炉鼓风中的水份除湿后通过加热炉燃烧同样多的燃料，可提高热风温度，降低焦比。另一方面高炉内的化学反映热的节能，含湿量每降低1g/m3，理论燃烧温度降低7.6℃( 首钢经验值)，进一步降低焦比。

鼓风湿分对喷煤的影响也是很明显的。因为湿分造成风口燃烧温度降低，直接影响煤粉的燃烧，从而限制了喷煤量的提高。仅从保持理论燃烧温度不变的因素考虑，湿分降低，喷煤增加。

（3）节约鼓风机能耗

由于高炉除湿鼓风后，鼓风机进口的空气密度提高，鼓风能力加强，所以在不增产的情况下鼓风的能耗将下降。

（4）稳定炉况

在高炉炼铁生产中，经鼓风脱湿技术的实际使用，对其稳定炉况意义的认识有了极大提高，甚至有人提出，单从稳定炉况这一点，鼓风脱湿技术就应采用的提法，因炉况稳定后，其产量必然得到进一步保障，鼓风湿度不受昼夜和晴雨天气影响，高炉稳定顺产，其产量相对明显提高，由此带来的经济效益非常可观。

（5）顺产增效

高炉稳定顺行与提高鼓风能力可以增加炼铁产力，提高企业效益，同类地区中天钢铁鼓风脱湿系统应用后增产显著。

（6）调节炉温

经近几年高炉脱湿技术的实际应用，各家结合自身高炉运行情况，不局限于提高喷煤比、降低焦比的方法，出现了各种有效调整方案，如韶钢的调整方法，充分利用了湿分降低使炉温上升的作用，韶钢7#和8#高炉在鼓风脱湿的使用中，采用调节鼓风湿度调整炉温的方法，这种方法，调整反映速度快，风温风量不变，炉况变化小，相对老工艺手册调整方法，炉况更稳定，变量更少，速度更快，是一种非常好的炉温调整工艺方法。

（7）降低CO2排放量

由碳素平衡图可知，气化碳量 Cg = Cf+C熔+C挥-C滲-C尘，其中Cf为每吨生铁由燃料 (焦比和煤比)带入的碳量,C席为石灰石(包括天然 矿)带入CO2的碳量，C挥为焦炭挥发带走的碳量, C渗为每吨生铁的渗碳量,C尘为每吨生铁进入炉尘的 碳量。当高炉使用石灰石不多时，熔剂以及焦炭挥 发分带入的碳量都不多，而进入炉尘的碳量也不多，它们可以大致相抵。因此，此时的气化碳量为Cg = Cf-C 渗。

例如重钢2500高炉脱湿项目：2018年4—10月，1、2号高炉(4、10月仅1号 高炉)生铁产量为2009013t,与2017年同期比较,生铁产量增加48255t,焦比降低9.78355kg/t。焦炭及煤粉含碳量以84%计算,生铁含碳量以4%计算,则减少CO2排放量5.35万t。

（8）提高炉顶煤气温度

二、脱湿鼓风工艺介绍

此技术是采用双效蒸汽型溴化锂吸收式制冷方式制造低温冷却水，在空气过滤器和鼓风机之间设置一段冷却换热器，利用制冷机提供的低温冷冻水与空气进行热交换，将空气温度降至空气压力及含湿量所对应的饱和温度下（一般为8℃-10℃），空气中的水分被凝析而出，空气的相对湿度为100%，以低温状态进入鼓风机，从而达到空气脱湿目的。

三、脱湿工艺流程

A．气路系统流程：外界大气进入自洁式过滤器，除去灰尘，就进入表冷器，外界大气高温高湿，在表冷器内与冷却器进行热交换后，降温脱湿后进入鼓风机。

B．冷水系统流程：从制冷机组出来的低温水进入表冷器的冷水冷却器，与进入表冷器的外界大气进行热交换，空气被降温至10℃，空气降温脱去部分水份，而冷水由于夺取空气中的热量使温度升高，高温冷水由冷水泵抽走送到制冷机内，经制冷后送出低温冷水，循环使用。

C．循环冷却水系统流程（整个循环水系统不在本招标书范围内）：冷却水由循环水泵从水池吸出送至制冷机，在制冷机内进行热交换后升温，再回到冷却塔放热降温流回到冷却水池，循环使用。

D．高炉脱湿流程简图

四、主要设备供货内容及要求

脱湿器系统包含：制冷机组、换热器（表冷器）、冷冻水系统、冷却水系统、冷凝水系统、点检走梯平台栏杆挡雨棚设施等。自洁式空气过滤器系统包含：滤筒、脉冲阀、框架钢结构、点检走梯平台栏杆挡雨棚设施等，配套高低压电气设备、自控系统。