纯煤气锅炉装设蓄热稳燃器技术研究利用

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1、纯煤气锅炉装设蓄热稳燃器技术研究利用　　摘要：高炉煤气热值低，导致辐射传热能力低，烟气量大大高于其它燃料，造成省煤器沸腾率增高，引起省煤器容易爆管。介绍了水钢2#锅炉通过炉膛内装设了蓄热稳燃器技术改造后，找到了解决省煤器爆管、高炉煤气燃烧不完全途径，提高了高炉煤气完全燃烧率。关键词：高炉煤气纯煤气锅炉蓄热稳燃器中图分类号：TF547文献标识码：A引言钢铁企业目前使用的锅炉大部分是运行年代已久的中小型煤气、煤粉混烧锅炉，随着全国钢铁企业的发展，钢铁企业工艺生产中将产生大量的高炉煤气，因此各企业合理利用二次资源将刻不容缓。2008年水钢对2#锅炉进行炉膛内装设蓄热稳燃器技术改造

2、，找到了高炉煤气充分完全燃烧途径。一、2#锅炉简介7水钢2#锅炉2000年大修后为JG-35/3.82-Q型锅炉是中压参数，自然循环全燃高炉煤气锅炉。由于运行时间长，设备老化，锅炉效率偏低，造成了大量的资源浪费。2008年水钢对2#锅炉进行技术改造，从多烧高炉煤气角度出发，高炉煤气燃烧器采用特有的旋流式燃烧器，同时在燃烧器区域的炉膛中间装设了蓄热稳燃器，进入燃烧器的空气温度达到350℃，从而促进了高炉煤气的及早着火，又保证了煤气在高温区域内尽快燃尽，提高了锅炉效率。1.1燃料：高炉煤气（90%）：CO2=22%CO=24.5%H2=2.2%N2=50.1%O2=0.3%Cm

3、Hn=0.9%Qd=3693KJ/Nm3焦炉煤气（10%）：CO2=2.0%CO=10%H2=49.8%N2=10.6%CH4=24.4%CmHm=2.9%O2=0.3%Qd=17091KJ/Nm3高炉煤气压力(炉前压力):>350mmH2O焦炉煤气压力(炉前压力):>150mmH2O1.2燃烧设备高炉煤气燃烧器呈四角布置，与炉膛下部蓄热稳燃装置相配合，形成切圆燃烧，保证了全烧高炉煤气所需的温度场及燃烧工况，单层布置，标高为3米。燃烧器为旋流式，并在燃烧器端部设置稳燃装置，预温段长度为150mm；中间装有焦炉煤气点火喷管，设计耗气量为4000Nm3/h。燃气侧叶片与轴线夹角

4、为45°，空气侧叶片为30°，煤气侧和空气侧叶片的旋向一致，且和切向进风后在燃烧器内旋向一致，以保证得到满意的燃烧效果。7焦炉煤气燃烧器呈四角切圆布置燃烧，保证了全烧高炉煤气所需的温度场及燃烧工况，单层布置，标高为7米。燃烧器为旋流式，并在燃烧器端部设置稳燃装置，预温段长度为150mm；中间装有焦炉煤气点火喷管，设计要求纯烧焦炉煤气要达到70%的负荷，耗气量为4528Nm3/h。煤气侧叶片与轴线夹角为45°，空气侧叶片为30°，煤气侧和空气侧叶片的旋向一致，且和切向进风后在燃烧器内旋向一致，以保证得到满意的燃烧效果。因锅炉所用燃料为煤气，因此应装有自动点火装置及火焰监控装置

5、，自动点火装置、火焰监控及灭火保护装置由用户自选，并配置在炉膛适当地方。2#锅炉燃烧器按纯烧高炉煤气达到100%负荷设计和纯烧焦炉煤气达到70%负荷设计。二、高炉煤气特性1、高炉煤气特性（1）高炉煤气中不燃成分多，可燃成分较少（约30%左右），发热值低，一般为3344—4180千焦/标米；（2）高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大；（3）燃烧速度慢、火焰较长、焦饼上下温差较小；（4）安全规格规定在1米³空气CO含量不能超过30mg；（5）着火温度大于700OC。(6)高炉煤气含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（2

6、5-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）;密度为1.29-1.30Kg/Nm3。72、高炉煤气燃烧后烟气对受热面的影响高炉煤气热值低，理论燃烧温度一般在1300℃以下，其燃烧产物中仅含有微量固体颗粒，主要依靠CO2、H2O等三原子气体分子进行热辐射放热，所以辐射传热能力较低，由于煤气中废气量远大于燃烧成分，故烟气量大大高于其它燃料。此类锅炉的常规设计中辐射换热量与对流换热量比例为1：2，排烟温度在160℃左右，排烟损失超过了10%。另外对流换热比例较大，也从一定程度上提高了省煤器的沸腾率，从而使省煤器蛇形管中汽化水混合物的比容增大，

7、流速增高，流动阻力增大。另一方面，因省煤器各蛇形管排间不可避免地存在细微的水力及热偏差，受热强度大管排中汽含量大于其它管排，比容增加，流动阻力增大，而进水量偏小使汽含量进一步增大，由此恶性循环，产生汽阻，管内介质温度上升，出现过热，而管壁得不到正常冷却，其温度急剧上升，大大降低了机械性能而导致爆管。另一方面，省煤器沸腾率增大，管内汽水混合物流速增高，对管内壁冲刷力度增大，特别在弯头部位，管壁因冲刷而减薄导致爆管。我车间1#锅炉为煤、气混烧锅炉，由于高炉煤气富余，现成了纯烧煤气锅炉，在运行中常出现省煤器爆管，其原因就