链条锅炉掺烧转炉荒煤气对锅炉的影响和调节方式

2 0 1 3 年第 2 期 总 第 1 5 6 期 冶 金 动 力 MF r A I L U R GI C A L P O WE R 3 9 链条锅炉掺烧转炉荒煤气对锅炉的影响和调节方式 黄 东宁 ( 浙江杭钢动力公司，浙江杭州 3 1 0 0 2 2 ) 【 摘要】 转炉产能扩大后 ， 为充分回收富裕转炉煤气和减少投资费用， 把原掺烧高炉煤气的链条锅炉改 为掺烧未经净化处理的转炉荒煤气。转炉荒煤气含有较多水分和灰分会对锅炉喷嘴和受热面产生的负面影 响， 运行中由于煤气种类变化后操作调节也需看相应变化 ， 以确保锅炉的安全稳定经济运行。 【 关键词】 转炉荒煤气；积灰 ； 运行调节 【 中图分类号】 T K 2 2 9 【 文献标识码】B 【 文章编 - 1 1 0 0 6 6 7 6 4 ( 2 0 1 3 ) 0 2 0 0 3 9 0 2 I mp a c t o f M i x i n g Us i n g Co n v e r t e r Ga s i n a Ch a i n 。_ - g r a t e Bo i l e r o n Bo i l e r a nd Re g u l a t i o n M o de HUANG Do n g - n i n g P o we r C o ， L t d ，Z j i a n g Ha n g z h o u I r o n S t e e l G r o u p C o m p a n y ,H a n h o u ,Z h e j i a n g 3 1 0 0 2 2 ,C h i n ) 【 A b s t r a c t I n o r d e r t o f u l ly r e c o v e r e x c e s s iv e c o n v e r t e r g a s a n d r e d u c e i n v e s t m e n t c o s t ， t h e o r i g i n a l b l a s t f u r n a c e g a s u s e d f o r a c h a i n - g r a t e b o i l e r i s r e p l a c e d b y c o n v e rt e r g a s t h a t i s n o t p u r i f i e d a f t e r c o n v e rte r p r o d u c t i o n c a p a c i t y i n c r e a s e s T h e c o n v e r t e r g a s c o n t a i n s mu c h mo i s t u r e a n d d u s t tha t wi l l h a v e a n e g a t i v e e f f e c t o n b o i l e r n o z z l e a n d h e a t i n g s u r f a c e T h e o p e r a t i o n r e g u l a t i o n v a r i e s a c c o r d i n g t o t h e c o r r e s p o n d i n g v ari a t i o n o wi n g t o c h a n g e o f g a s s p e c i e s t o e n s u r e s a f e t y a n d e c o n o mi c o p e r a t i o n o f t h e b o i l e r 【 K e y w o r d s c o n v e r t e r g a s ； d u s t ； o p e r a t i o n r e gul a t i o n 1 概 述 随着转炉产能的扩大， 转炉煤气发生量也相应 增加， 需要加以回收以减少环境污染和充分利用二 次能源。由于原有的转炉煤气回收和净化系统改造 的空间不足且为了节省投资费用 ，通过综合考虑 ， 决定把链条锅炉原掺烧的高炉煤气改为掺烧未经 净化处理的转炉煤气( 以下称为转炉荒煤气) ， 同时 利用锅炉电除尘系统去除荒煤气中的粉尘， 保证排 放达标 ， 而置换出来的高炉煤气则用于纯燃高炉煤 气锅炉 ， 增强锅炉作为煤气调节手段的能力 ， 保证 煤气系统的安全稳定运行。 该改造只需增设一路转 炉荒煤气管路并人原有的煤气管路 ， 同时增设隔离 阀即可合理切换链条锅炉掺烧 的煤气种类 ， 改造管 道如图 1 。 2 掺烧转炉荒煤气对锅炉受热面的影响 转炉荒煤气未经净化处理 ， 含有较多水分和灰 尘 ， 除部分水分在管道输送过程 中析 出外 ， 大部分 的杂质进入锅炉炉膛 ，造成锅炉受热 面积灰和结 焦。 该项 目于 2 0 0 8 年开始投入使用 ， 解决 了转炉煤 图 1 煤气管道改造示意图 气发生量增加引起煤气放散造成环境污染的问题， 同时利用煤气进行发 电生产 ，达到了节能的目的。 由于转炉荒煤气未经过净化除尘， 气体中含有大量 浮灰和水分 ， 因此掺烧转炉荒煤气对锅炉受热面的 影响较大。浮灰 的熔点较低 ， 随着气流进人锅炉炉 膛后开始软化熔融 ， 当它们随着气流冲刷炉膛 出口 水冷壁和过热器时 ， 容易粘结造成炉膛出口的凝渣 管和高温过热器表面结焦 ； 这些浮灰进入炉膛流速 下降后，也有较大数量的浮灰沉积在煤气喷嘴处， 运行一段时间后引起喷嘴堵塞 ， 降低锅炉的负荷。 此外， 荒煤气中的水分随着高温烟气到锅炉尾 冶 金 动 力 ME T ALL UR GI CAL P ( R 2 0 1 3 年第2 期 总 第 1 5 6期 部后部分凝结于空预器表面 ， 而锅炉燃烧产生的灰 分容易与凝水结合而吸附在空预器外表面， 造成空 预器的堵灰 ， 影响锅炉的安全运行。 针对以上情况 ， 一般安排掺烧荒煤气的锅炉每 运行 2个月后停炉检修一次 ， 主要安排锅炉喷嘴、 炉 膛受热面、 过热器外壁和省煤器的清灰 ； 由于吸附在 空预器处的积灰较为坚固， 用普通的吹灰方式较难 清理， 本厂 1 锅炉在荒煤气投产 2 年后， 被迫更换 空预器 ， 以解决空预器堵灰造成锅炉引风不足、 炉膛 微正压燃烧造成炉排容易烧毁的缺陷。 3 掺烧转炉荒煤气对锅炉运行调节的影响 由于煤气特性的不同， 掺烧转炉荒煤气与原掺 烧高炉煤气具有一定的差异 ， 主要表现在 以下几点。 1 ) 炉膛内辐射传热的差异： 由于转炉荒煤气热 值大约为高炉煤气的 2倍 ， 转炉荒煤气的理论燃烧 温度 比高炉煤气要高 ， 转炉荒煤气燃烧的火焰辐射 强度高于高炉煤气， 因此炉膛蒸发吸热比例高于高 炉煤气 ， 使锅炉蒸发量增加。 2 ) 烟气量的差异 ： 转炉煤气中可燃成分高于高 炉煤气， 参与转炉煤气燃烧的空气量比同量高炉煤 气高， 但高炉煤气中含有大量的 N 、 C O 等不参与燃 烧的成分也变成高温烟气并与尾部锅炉受热面进行 换热， 通过测试， 转炉荒煤气产生的烟气量小于高炉 煤气 ， 造成锅炉尾部吸热比例的减少， 引起蒸汽温度 波动。 根据以上情况 ， 在运行中不断对燃烧进行调节， 同时跟踪锅炉蒸发量、 蒸汽温度、 减温水调节阀开 度、 煤气配风开度等参数 ， 总结 出煤气种类变化后的 运行调节手段 ， 确保锅炉的安全稳定运行。 I ) 调节过剩空气系数 ： 掺烧高炉煤气时由于火 焰温度在 1 2 0 0 C 左右 ， 一般空气过剩系数控制在 1 2 1 3范围内， 而掺烧转炉荒煤气则可将空气过剩 系数控制在 1 1 1 2以内， 使炉膛火焰的充满度低于 高炉煤气燃烧时的情况， 减少转炉荒煤气燃烧的蒸 发吸热比例 ， 解决蒸汽负荷过大 ， 造成蒸汽品质变差 的现象。 2 ) 改变减温水量 ： 煤气种类变化后 ， 锅炉蒸发吸 热与过热吸热 比例有所改变 ， 引起过热蒸汽温度波 动。开始掺烧转炉荒煤气时 ， 蒸汽温度波动较大， 严 重影响汽轮机组的安全稳定运行 ， 必须合理调节减 温水量来确保蒸汽温度的达标 ； 通过修改减温水调 节程序 ， 以锅炉给水 、 蒸发量等参数来共同控制减温 水调节阀开度 ， 当蒸发量波动后对减温水提前预调 ， 保证蒸汽温度的平稳波动 。 3 ) 煤气量的调节： 由于转炉煤气热值是高炉煤 气的 2倍 ， 理论上产生同样蒸汽 ， 转炉荒煤气的掺烧 量是高炉煤气的一半 ， 但由于荒煤气内部含有较多 的杂质， 掺烧一半量荒煤气后锅炉的负荷低于掺烧 高炉煤气的情况。通过运行探索 ， 在燃煤量相同的 情况下， 把转炉煤气掺烧量确定为高炉煤气的 2 3 ， 基本能够达到锅炉负荷的要求 ， 同时要实地调节引 风量 ， 保证炉膛负压正常。 4 结语 本公司成功利用链条锅炉掺烧荒煤气 ， 既解决 了煤气发生量增加可能引起煤气放散 ， 造成环境污 染的问题 ， 又在没有增加煤气净化设施的情况下回 收利用了转炉煤气， 节约了投资成本， 是具有较好的 推广价值的实例。 收 稿 日期 ： 2 0 1 2 0 7 2 8 作者简介 ： 黄东宁( 1 9 7 5 一 ) ， 男， 工程硕士， 工程师， 现从事热能技术 工作 。 ( 上接