220t2fh锅炉改烧纯高炉煤气节能研究

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1、2012年全国冶金热电专业年会论文集117220t／h锅炉改烧纯高炉煤气节能研究石钱龙(包钢钢联股份有限公司热电厂，内蒙古包头市014010)【摘要】介绍了热电厂220∥h高温高压锅炉由燃煤掺烧高炉煤气改造成纯烧高炉煤气的原因，稳燃柱技术在高温高压锅炉改造中的优势，锅炉改造的范围以及效益分析。【关键词】锅炉；稳燃柱；高炉煤气；效益1前言包钢热电厂有两台220t／h、550℃、9．8MPa高温高压锅炉，哈尔滨锅炉厂1992年制造，型号为HG一220／9．8MQl0，设计燃料为煤占75％，高炉煤气占25％，煤气的最大掺烧量为5万m3／h。在保证不降低出力的前提下，对220t／h锅炉由燃煤为

2、主掺烧高炉煤气改造成纯烧高炉煤气，需要将使输煤、储煤到制粉系统、燃烧调节系统设备闲置，会造成较大的损失。通过对改造后自然环境影响的评估以及相应产生的经济效益分析，决定对两台锅炉进行改造，主要有以下几方面的原因：(1)改造前，包钢炼铁厂高炉煤气发生总量为1300000m3／h，除了高炉热风炉、焦炉、轧钢各厂以及其它零散用户外，高炉煤气放散量一直在300000m37h左右，严重困扰着包钢节能降耗的步伐。(2)热电厂灰水排放利用的是原市电厂的老灰场，灰几乎到了堆坝的顶端。如果不进行改造，两台锅炉还以每年20多万t的速度排放。建设新的灰场，从征地到施工总费用将过亿元，而且还需要两年以下的时间；

3、如果不采取措施，不仅灰无处堆放，每年200多万t灰水的排放问题都难以解决。(3)两台220t／h锅炉2000年相继投产运行，虽然运行时间不长，但施工早在1993年就开始了，8年的建设周期及3年的运行导致电气、仪表控制系统严重老化，尤其是计算机系统，无法满足安全生产的需要，亟待更新改造。(4)从2002年5月开始，截止到11月份，一共发生过9次过热器爆管事故，而且有逐渐增多的趋势，在低温过热器后几排下部，迎风面除了有磨损的痕迹外，还有过热后产生的麻点；高温过热器也有类似的情况。高、低温过热器已不能保证长期运行的安全，全部更换。(5)热电厂以燃煤为主的供热发电厂，随着生产规模日益扩大，每年

4、所需燃煤量达到了80万t。虽然地方小窑煤只占其中的五分之二，但包头地方小窑煤资源日渐枯竭，热值不断降低，原设计16720kJ／kg燃料用煤越来越难以保证，有时甚至低于15046kJ／蛞。必须改变燃料配比或种类才能从根本上解决问题。2高炉煤气稳定燃烧技术由于高炉煤气具有热值低，着火难等特点，目前，电站锅炉纯烧高炉煤气主要采用以下三种技术：2．1炉膛缩腰技术采用这种方式有首钢一台和马鞍山钢铁公司二台新建的220t／h高温高压锅炉，都是杭州锅炉厂的产品。虽然运行中没有大的问题，在燃料能够满足的情况下，可以达到设计额定出力，但由于炉膛受热面不足，为保证高温高压锅炉省煤器不出现沸腾度，保证汽包蒸

5、汽清洗水的品质，省煤器上需要加装随负荷调整的供水阀门。实际运行中，由于不能及时随负荷调节供水阀门，省煤器高温段可能存在过烧或者供清洗水水量不够，对汽包水冲洗产生不利影响。2．2蓄热稳燃室技术采用这种方式有包钢热电厂改造的100∥h中温中压锅炉，是无锡锅炉厂的产品。由于是对原燃煤130t／h锅炉进行的改造，受到场地、锅炉框架以及房顶高度的限制，为保证高炉煤气能够118石钱龙：220t／h锅炉改烧纯高炉煤气节能研究稳定燃烧，在原冷灰斗的位置增加了蓄热稳燃室，减少了原炉膛的蒸发受热面，额定负荷由原130t／h降到了100t／h。2．3炉膛稳燃柱技术采用这种方式有唐山钢铁公司新建的75t／h和

6、130t／h中温中压和我们改造的220t／h高温高压锅炉，是江西锅炉厂的产品。改造锅炉由于受到场地、原锅炉框架以及房顶高度的限制，不可能通过改变炉膛的长宽高尺寸增加受热蒸发面面积，否则改造工程量将增加许多，几乎接近于新建一台锅炉。通过把原锅炉的冷灰斗去掉，水冷壁拉直的方法大大增加了炉膛受热面积。由于工质在炉膛内蒸发吸热量得到保证，从而降低了工质加热过程在省煤气中的吸热量，省煤器中不会产生沸腾问题。为使高炉煤气在炉膛内能够稳定燃烧，在炉膛中央砌一座类似烟囱形状，高铝耐火砖材料构成的稳燃柱(见图1)，燃烧器布置为四角切圆燃烧。其耐火材料在点火时同在水冷壁上敷上卫燃带一样要慢慢地吸热使其温度

7、升高，在运行时，其温度一般在10000c以上；它的存在提高了燃烧器区域的温度场的水平，使煤气燃烧速度更快、更完全，在较小的区域内放出的热量更多；火焰的假想切圆与蓄热稳燃装置相切，没燃尽的煤气掠过稳燃装置外表面，高温进一步加热了煤气，使之燃烧干净。另外大切圆燃烧，一是死角火焰的头部可喷至另一火焰的根部，起互相支持的作用，二是火焰的高温部位更接近于水冷壁，传热更强烈。因此它的设置可使煤气更早的着火、使煤气火焰更稳定、使煤气燃烧更完全，且增加了水冷壁