[精品]高炉煤气在循环流化床锅炉中的应用探讨.doc

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1、高炉煤气在循环流化床锅炉中的应用探讨张瑞、尽管高炉煤气的热值较低，但它的含尘量低，是一种洁净的能源。合理掺烧高炉煤气的循环流化床锅炉炉内结渣、受热面飞灰磨损、堵灰和低温腐蚀等乞种危害将大大减轻。吴洪勋、高炉煤气的可燃成分主要是CO,着火温度主要取决于CO含量及着火环境，通常要比烟煤的肴火温度(〜790°C)低；但高炉煤气中所含的大量的悄性气体(N2)会使火焰传播速度变慢，燃烧时容易发生脱火；所以组织燃烧时要求更佶效的混合措施，确保可燃成分完全稳定燃烧。(济南锅炉集团有限公司，山东济南250023)摘要：循环流化床锅炉在掺烧高炉煤气的过程中会产生一些不良的后果，文章分析了这些后果产

2、生的原因，并提出了相应的改进措施。关键词：高炉煤气；循环流化床锅炉；掺烧；设计DisscussiononApplicationofBlast-furnaceGasinCFBBoilersZHANGRui1CAIXiang-yi1WUHong-xun2(ljinanBoilerGroupCo.Ltd,JinanShandong250023,China2.DesignAcademeofmetallurgyofShandongProvince,shandong,250023,China)炼铁高炉产生的高炉煤气因其co、N2含量不符合城市燃气标准，热值低，不能直接用于民用燃气，循环流化床

3、锅炉掺烧高炉煤气是一种很好的能源综合利用方式。但是，高炉煤气可燃成分少，发热最低，燃烧产物的体积流量大，会使大容量高压锅炉屮各受热面的传热特性产生很大的变化。因此，在循环流化床锅炉掺烧高炉煤气的设计过稈屮，要充分注意高炉煤气对锅炉整体和锅炉受热面布置的影响。1高炉煤气的燃烧特性以山东某钢厂高炉煤气为例，其化学组成、热值及物理参数如下：CO%22.7〜24.8co2%19〜20h2%1.8〜3.2ch4%0-0.9n2%53.1-55」QdwKJ/Nm、由于高炉煤气发热量低,掺烧高炉煤气麻锅炉燃烧所需的燃料气体流量增大，因而燃烧产物的气体流量也增多；这样,引风机的出力必需提高;但是

4、燃烧所需要的空气的气体流量却大大减少。、高炉煤气密度大于空气，一旦汕露易沉积于地面，不能及时扩散稀释，可能造成人员的CO屮毒，也可能造成灾难性后果，所以对高炉煤气的输送和储存要有严格的密封措施。2掺烧高炉煤气对锅炉受热面的影响未经改造的燃煤循环流化床锅炉掺烧高炉煤气会遇到下列问题：(1)炉膛稀相区传热系数降低：掺烧高炉煤气引起炉膛稀相区的气流量增加，气体流速增快，固体颗粒浓度降低，从而炉膛向受热面的传热会受到很大影响，颗粒浓度越低，传热系数越小。另外混合煤气热值低，并含有大量不参加燃烧的氮气，也会降低炉膛稀相区传热系数。3224〜3475压力Pa5335〜6374温度°C55〜6

5、0含尘量mg/Nm310(2)炉膛稀相区传热系数的降低使烟焙增高和烟气量增大；烟气把大星的热量带到尾部使尾部受热面吸热最增加，蒸气温度升高，省煤器沸腾度超标，T作条件恶化；最后导致锅炉排烟温度升高，热效率降低，缩短了锅炉的使用寿命。(3)旋风分离器分离效率降低，脱硫效率降低，尾部受热面磨损严重：炉膛中掺烧高炉煤气，进入旋风分离器的气流最增大，切向进口风速明显增加，气流湍流度增加，颗粒反弹加剧，二次夹带严重，结果旋风分离器的分离效率反而降低。同时，随着烟气屮颗粒浓度的减小，粉尘的凝聚与团聚性下降，较小尘粒分布较散，不易捕集，大颗粒对这些小尘粒的携带作用也减弱，进一步造成了分离器分离

6、效率减弱。另外，分离器进口气速过高，压力损失大大增加，能量损耗太大；同时也加速对分离器本体的磨损，使运行寿命缩短。流速增加还会引起加入炉膛屮的石灰石颗粒被二次夹带,与人量的同粒径的颗粒一起进入尾部。造成脱硫剂损失，脱硫效率下降。同时，大量大粒径颗粒随高速烟气在尾部冲刷受热面，造成严重磨损。3掺烧高炉煤气产生不良影响的消除措施(1)锅炉各受热面按掺烧最大设计量混煤气计算、布置，提高炉膛位置，弥补炉膛稀相区传热系数的降低，保证蒸发受热面充足。选取烟速应适屮，尽可能避免因掺烧混煤气废气量大、烟气速度高而带來的尾部受热血额外磨损。(2)采用蜗壳水冷旋风分离器，尽管蜗売进口结构复杂，但可使

7、气固混合物平滑进入分离器，从而减弱了气尚混合物对筒体内气流撞击和干扰，因此，分离效率较高阻力损失也相对较小。蜗壳水冷旋风分离器的工作范围比较大，无论掺烧高炉煤气和纯燃均能正常工作；分离效率高，切割粒径为50微米，能分离烟气屮大多数冇灰石，保证脱硫效率。另外，这种旋风分离器采用了水冷形式，可以弥补因掺烧高炉煤气引起的受热受热面的不足。(3)过热器采用喷水减温器，减温幅度大，减温敏感；而且减温水量大，可以更好地调控汽温。⑷在尾部竖井内布置一组自然循环的螺旋肋片管蒸发器，按错列、逆流的