浅析燃高炉 煤气锅炉热值及燃气量的关系

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1、学兔兔www.xuetutu.com第41卷第2期锅炉技术Vo1．41。No．22O10年3月B0ILERTECHNO10GYMar．，2O10文章编号：CN31—1508(2010)03002303浅析燃高炉煤气锅炉热值与燃气量的关系秦小东，朱宇翔(上海威钢能源公司，上海200431)关键词：传热系数；煤气量；烟气量摘要：在全燃高炉煤气高温高压锅炉中，燃料的发热量变化较大时，锅炉的许多运行参数将发生很大变化，而其中确定燃气量与热值的关系是至关重要的。从锅炉热力计算书及最基本的热平衡方程出发，建立较为简单可行的数学模型

2、．可供有关人员借鉴。中图分类号：TK229．6文献标识码：A高炉煤气是一种混合气体，主要成分有N：、0前言C0、CO。、H。。其主要可燃成分为C0，与其它动高炉煤气作为冶金行业副产品被再次利用力燃料相比它是一种低热值燃料。不同热值的3々J3322l108作为蒸汽锅炉的动力燃料极具意义，既可减少污高炉煤气的组分比见表2。69OO989368染又可以节约能源，减少锅炉对动力用煤的需表2不同热值高炉煤气的成分求--。随着冶金行业的高炉大型化，高炉煤气的热值／k7-Nm—CO，／2CO，／％222H。／／330L●‘．l．l．

3、产量成倍增加。纯燃高炉煤气的锅炉已由原来．293的中低压锅炉向高压锅炉迈进．并有向大型化发展的趋势。而同时由于高炉运行水平的改善，致222222●2●3●3●4●使高炉煤气热值有下降的趋势。以某公司全燃49492高炉煤气锅炉为例．锅炉实际运行时。高炉煤气的热值只有2900kJ／Nm。。偏离设计值3268kJ／3●2●2●2●l●l7429Nm。有1l多。这样一来，给锅炉带来了较大影2高炉煤气燃烧生成的烟气量响，而为了更好定量分析锅炉的实际工况．确定0r0；2一2．．．．2。1理论烟气量(口=1)]3476高炉煤气热值与

4、燃气量的关系对此十分重要。当只供给理论空气量且燃气完全燃烧后生1锅炉的运行参数成的烟气量为理论烟气量。理论烟气的组分是某锅炉型号为：NG一220／9．8-Q1型．由某锅CO：、SO。、N、和H。O。含有1Nm。高炉煤气完炉厂设计制造。具体运行参数见表1。全燃烧后产生的烟气量，按以下方法计算：(1)三原子气体体积表1运行参数VR()一Vc()+Vs()一0．0l(CO2+CO十名称设计值∑mC⋯H+H2S)；额定蒸发量／t·h_。过热蒸汽出口压力，MPa式中：V——三原子气体体积；过热蒸汽出口温度℃Vc、Vs一～C02、

5、SO2的体积。锅简_T作压力／MPa通过计算，得VR¨一0．456Nm。／Nm。高炉煤给水温度，℃气排烟温度／~C(2)水蒸气体积锅炉效率低位发热量／kJ·NmVHnf】“一0．01[H2+H2S+收稿日期：200809—23作者简介：秦小东(197l一)，男+上海交通大学在读工程硕士研究生．主要从事清洁燃烧、热力循环等研究。学兔兔www.xuetutu.com24锅炉技术第41卷∑n／2CH+120(d+。d)]Vf。一Ro+H。o。+N。式中：V。。——理论烟气中水蒸气体积；Vf。一1．495Nm。／Nm。高炉煤气

6、。d——空气含湿量。2．2实际烟气量(口>1)通过计算，得V。。一O．031N／N高炉煤气。当存在过剩空气时，烟气除有CO、SO、N、(3)氮气体积和HO之外，还有过剩空气存在；当出现不完全VN。一0．79Vo+0．01N2燃烧时，烟气中还将出现H、CO等组分。。，理论烟气中氮气的体积。通过计算，Vf—Vf。+(a一1)V0—得VN。=1．008。1．495+(0．05～0．1)×0．626(4)理论烟气总体积具体计算如下表3：表3不同热值高炉煤气的实际烟气量(口=1．1)VRO热值·Nm～Yo2一．Nm一。．N。N一

7、。Nm一。Nm一。Nmm一。3268O．6260．4560．O391．0081．5021．5653199O．612O．4590．O340．9971．4911．55231O3O．5930．4590．O3l0．9851．4751．53530O60．5740．4580．0290．9731．461．51828980．5520．4550．026O．9621．4431．4983省煤器传热系数与烟气量的关系嘉鉴对于省煤器来说，管壁对蒸汽和水的放热系锅炉热力计算书中取得以下6个工况的数据。表46工况的烟气量与传热系数根据表4用回归分析

8、曲线拟合方法来建立Ks一147v／(354017+)关系。选用曲线方程为：4炉膛吸热量0K—CW(D+)式中：C、D——为常数；炉膛受热面主要接受火焰的辐射热，其传热K——传热系数，W／(℃·m)；量可根据热平衡方程式来表示[5-6]——烟气量，m。／h。Q一(QL—)式中：——保热系数；70V——高炉煤气的用量，m。／h；6oQ