周 飞，邱道钦，俞金城

（1.中冶华天工程技术有限公司，江苏210019；2.福建罗源闽光钢铁有限责任公司，福建350600）

0 引言

随着煤粉制备及输送技术的日趋成熟，煤粉作为直接或间接燃料在冶金企业中的应用越来越广泛。如向高炉喷吹煤粉，可节约焦碳用量，优化高炉冶炼；向石灰窑、球团回转窑喷吹煤粉可节约燃气或重油用量；用煤粉作为燃料，既可降低企业生产成本，又为没有燃气资源的地区提供生产条件。但煤粉输送多采用喷吹罐加压、补压连续或间断输送，喷吹罐都存在装料、加压、输送、泄压和再装料的循环过程，本文就喷吹罐的几种泄压方式进行探讨，分析各自的优缺点，便于相关工作者在实际应用中选择。

1 常用制粉输送工艺流程简介

喷吹罐泄压是在煤粉制备及输送整个系统中完成的，常用制粉及输送工艺流程见图1。制粉输送过程如下：原煤经落煤管进入磨机内，同时进行细磨和干燥，粒度较大的粒煤在磨机内循环细碎，合格的煤粉随热风沿管道进入袋式煤粉收粉器，随后被收集入灰斗，粉气分离后的尾气通过排粉风机排入大气；收粉器灰斗中的煤粉通过下部的叶轮给粉机、阀门等设施被送往煤粉仓；通过煤粉仓下部设置的控制阀门煤粉进入喷吹罐；随后，煤粉经喷吹罐被送往各用户点。

从图1 可以看出，喷吹罐泄压有三种常用方式：①将泄压气体排至袋式煤粉收集器灰斗；②将泄压气体排至袋式煤粉收集器与磨煤机出口之间的管道上；③将泄压气体排至煤粉仓。

2 喷吹罐的三种泄压方式

2.1 喷吹罐泄压气体性质

图1 制粉输送工艺流程图

喷吹罐泄压处都安装有煤粉过滤器[1]，煤粉过滤器的作用是将煤粉截留，气体通过，截留在过滤器上的煤粉再通过充压气体大部分会被反吹回喷吹罐内。随着使用时间的延长，过滤器上粘附煤粉越来越多，过滤器会逐渐堵塞，喷吹罐泄压时间延长，以至于不能满足生产要求，此时必须更换过滤器。由于生产的连续性，更换过滤器困难，生产企业往往将过滤器孔径扩大或直接泄去，失去了过滤煤粉作用，因此泄压气体中常带有少量煤粉，不能排空放散，否则会造成噪音污染、粉尘污染，甚至惰性气体中毒。

2.2 喷吹罐泄压至煤粉收集器灰斗

由图1 的流程图可见，喷吹罐泄压方式①是将泄压气体排至袋式煤粉收集器灰斗，在主抽风机工作的情况下，灰斗内是负压，泄压气体被主抽风机抽走，系统可正常工作。在主抽风机停机的情况下，灰斗内是常压，气体只能从制粉系统管道或设备泄漏处排出，如磨机、袋式煤粉收集器等。

2.3 喷吹罐泄压至煤粉收集器与磨煤机出口之间的管道内

喷吹罐泄压方式②是喷吹罐泄压至煤粉收集器与磨煤机出口之间的管道内，方式②与方式①工况基本一样，只是接入点不同，同样需要主抽风机在运行时喷吹罐的泄压能正常进行。

2.4 喷吹罐泄压至煤粉仓仓顶

喷吹罐泄压方式③是喷吹罐泄压至煤粉仓仓顶，因煤粉仓顶部都设有压力平衡管道，用以调节煤粉仓装粉和泄粉时仓内压力，当泄压气体排至煤粉仓时，气体也是通过压力平衡管道排至制粉管道，出现和方式①、方式②同样的工况。

3 三种泄压方式的缺点分析

3.1 不利于正常的生产

上述三种泄压方式，在主抽风机工作的情况下，都可正常工作，但在主抽风机不工作的情况下，泄压气体都不能正常排放，会使制粉系统出现正压，气体排放的同时，会有少量煤粉外溢，造成工作环境的污染，甚至损坏设备，如防爆膜破裂等。对煤粉输送连续性要求高的工况下，磨机维修时，则不能泄压，会对高炉或其它用户点的工况产生波动，严重时会影响正常生产。

3.2 不利于节能

在制粉磨机不工作的情况下，为保证连续的煤粉输送，主抽风机必须开启以将喷吹罐的泄压排出，这样就会造成主抽风机在非制粉工作情况下还要工作，为喷吹罐的泄压提供一定的负压。而主抽风机的电机功率一般比较大，如果不采用变频电机的话，其用电负荷几乎是整个制粉、输粉设施的一半，电能消耗过大，不是一种十分经济的手段。

3.3 存在安全隐患

方式①泄到煤粉布袋灰斗时，在风机不工作条件下会使制粉系统出现正压，导致少量煤粉外溢，这对安全生产十分不利；方式②泄到磨机出口管道上，在磨机不工作时泄压的粉气混合物进入磨机内，其中煤粉会在磨机内沉降，不利于磨机的下次启动；方式③存在泄压压力过高时导致煤粉仓仓顶的泄爆阀破裂，引起安全和生产事故。

4 煤粉喷吹罐泄压新工艺

针对上述三种泄压方式的缺点，在设计中可采取两种方式来解决煤粉喷吹罐泄压过程中存在的问题。

4.1 设置泄压专用除尘器

在煤粉仓仓顶设置泄压专用小型仓顶除尘器是比价常见方式，即煤粉喷吹罐内的粉气混合物泄压到煤粉仓后（泄压方式③），通过开启煤粉仓仓顶除尘器，将泄压气体排出煤粉仓。由于煤粉仓体积大，仓内又需要保持负压，因此，选用与喷吹罐体积、压力相匹配的仓顶除尘器的情况下，主抽风机不工作时，煤粉输送系统可以稳定运行。

但在磨机制粉初期和停机时，由于袋式煤粉收集器灰斗煤粉量少，主抽风机负压大于仓顶布袋除尘器负压，会出现从仓顶布袋除尘器倒吸空气的现象，造成煤粉仓氧含量>12%，这对生产高挥发分烟煤是不允许的。因此，在现在的设计中，需在泄压专用除尘器风机出口上设置1 台电动密封阀门，在泄压专用除尘器不工作时与外界空气断开，阻止上述倒吸现象的发生。

4.2 设置小型泄压风机

另一种处理方式是在主抽风机与袋式煤粉收集器之间的管道上设置1 台小型泄压风机[2]，喷吹罐泄压采用方式①。主抽风机不工作时，小型泄压风机启动，主抽风机工作时，小型泄压风机停止，小型泄压风机作为主抽风机的补充，相当于主抽风机始终工作。这样煤粉收集器灰斗始终保持负压，喷吹罐泄压可在任意时间进行，且不影响磨机检修，煤粉仓氧含量也不会超标，氧含量～4%。小型泄压风机可根据喷吹罐体积、压力等参数选用。另外，小型泄压风机的设置也节省了电能，工艺布置也相对简单。

小型泄压风机方式在文献[3]中得到了应用，且使煤粉仓内的氧含量控制在一个极低的水平，使用效果较好。

5 结语

喷煤系统喷吹罐上述几种泄压方式生产中都有使用，通过上面对三种喷吹罐泄压方式的探讨随着高挥发分烟煤使用比例加大，甚至全烟煤的情况下，采用小型泄压风机作为主抽风机的补充，保持制粉系统始终处于负压状态，既可减少主抽风机空负荷运转，节约能耗，又可保证煤粉仓氧含量不超标，且仓顶布袋除尘器的投资和维修量均大于小型泄压风机。因此，笔者认为，喷吹罐泄压选择在制粉系统中设置小型泄压风机的方式是比较合适的。