燃煤锅炉掺烧高炉煤气改造实践

第 3 2卷第 1 期 2 0 1 0年 2月 四川冶金 Si c hu a n Me t a l l u r g y V0 1 32 No 1 F le b 2 01 0 燃煤锅炉掺烧高炉煤气改造实践 秦建新 鲍俊彪 ( 长治钢铁集团有限公司生产处， 山西0 4 6 0 3 1 ) 【 摘要】 根据长钢高炉煤气平衡情况， 对两台2 0 吨燃煤锅炉进行了掺混高炉煤气技术改造， 并取得 良 好的 经济效益和社会效益。 【 关键词】 煤气富余锅炉改造效果 BLENDI NG COAL FI RED BoI LER TRANS FoRM ATI ON OF BLAS T FURNACE GAS Q i n J i a n x i n B a o J u n b i a o ( C h a n g z h i I r o nS t e e l G r o u p C o L t d P r o d u c t i o n D e p a r t me n t ， S h a n x i 0 4 6 0 3 1 ， C h i n a ) A b s t r a c t A c c o r d i n g t o b l a s t f u rn a c e g a s b a l a n c e i n C h a n g z h i I r o n &S t e e l G r o u p C o L t d ， o n t w o 2 0 一 t o n c o a lb u r ni n g b l a s t f u m a c e g a s b o i l e r wa s b l e n d e d t e c h n o l o g i c a l i n no v a t i o n，a n d a c h i e v e d g o o d e c o n o mi c an d s o c i a l b e n e fit s K e y w o r d s g a s s u r p l u s ， b o il e r r e n o v a ti o n ， e ff e c t s 1 前言 随着长治钢铁集 团公司 ( 以下简称长钢) 生产 规模 的不断快速增长 ， 尤其是新 区两座 1 0 8 0 I n 高 炉和 1 6 5万 m。 高炉煤气柜相继建成投产 ， 高炉煤 气富余放散问题 日 益突出。为有效利用富余高炉煤 气资源， 长钢利用改造西锅炉房 、 西厂门锅炉房燃煤 锅炉经验 ， 于 2 0 0 8年 8月至 1 1月将钢城小区锅炉 房两台 2 0 t 燃煤锅炉改造为高炉煤气和煤粉掺烧 ， 取得了良好效果。 2 改造前概况 2 1 锅炉房概况 钢城小区锅炉房于 1 9 9 7年建成， 位于长钢生产 区北侧， 内设二台 D Z L 2 01 2 5一A I I I 型燃煤锅炉 ， 锅炉房 、 锅炉辅机及水处理等设备配置齐全 ， 主要在 采暖期供应钢城小区、 西沟小区住宅楼及原 3 0 9国 道北侧部分办公 区域采暖。 采暖期钢城小区锅炉房全烧动力煤( 热值约 2 0 9 0 0 k J k g ) 运行， 耗煤量 5 8 t h ， 按年工作时间 2 5 9 2 h ( 2 4 h d3 0 d 月 4月 a 9 0 币 0 用开炉 作者简介： 秦建新， 男 ， 主要从事能源动力管理工作。 率 ) 计算 ， 年耗煤量 1 5 0 3 3万 t 。 2 2 高炉煤气情况 2 2 1 平衡富余情况 截止 2 0 0 8年 ， 长钢炼铁系统共有五座高炉， 其 中旧区高炉有三座， 分别 是 3 高炉 3 5 0 m ， 6 高炉 3 5 0 n l 。 ，7 高炉 3 8 0 in ， 新区高炉两座， 分别是 8 高 炉 1 0 8 0 I n ， 9 高炉 1 0 8 0 i n 。 ， 高炉煤气管 网并 网运 行 ， 运行压力为 1 5 2 0 k P a ， 主要供应焦化 、 烧结 、 炼 铁、 炼钢和轧钢等生产工序 ， 并在采暖期供应动力西 锅炉房和西厂门锅炉房。 2 0 0 8年由于钢铁市场复杂多变 ， 长钢适时进行 产能调整， 9 高炉建成后未投产， 同时6 高炉炉役满 后大修 ， 只运行 3 高炉、 7 高炉和 8 # 高炉 ， 高炉煤气 总产量 4 21 0 N m 。 h ， 采暖期高炉煤气用量 3 8 1 0 N m。 h，考虑漏损后 富余 1 91 0 N m。 h被点 火放散， 按高炉煤气3 3 4 4 k J N m 发热量计算， 小时 放散 的高炉煤气相当于 2 2 t 标准煤( 2 9 2 6 0 k J K g ) 白白浪费 ， 同时造成极大的环境污染。 2 2 2 高炉煤气评价 高炉煤气是高炉炼铁过程 中产生的副产品， 是 炼铁冶金化学过程生成的一种可燃气体， 主要成分 第 1 期 S i c h u a n Me t a l l u r g y 为 C O 、 C O 、 N 、 H 、 C H 等 ， 其无色、 无味、 有剧毒 ， 爆炸范围3 0 9 0 ， 燃点约 7 0 0 ， 理论燃烧温度 1 5 0 0 左右。 近年来长钢炼铁生产广泛采用大容积、 高风温、 高冶炼强度和高喷煤粉量等先进生产工艺， 在有效 提高劳动生产率和降低工序 能耗 的同时， 炉内煤气 利用情况不断改善， 高炉煤气热值明显降低， 检测结 果表明， 长钢高炉煤气可燃成分 C O含量约占2 5 左右， C O 2 、 N 含量分别占1 9 、 5 4 ， 热值为 3 3 4 4 k J m 左右。 3 改造过程及 内容 3 1改造原 则 锅 炉改造 以较小投资完成较 大比例掺烧煤气 ( 掺烧比例I5 0 ) 目标， 煤气充足时多烧煤气， 煤 气不足时仍可恢复燃煤 ； 改造不影响锅炉出力 ， 不 降 低锅炉效率 ； 增设保安设施联锁系统 ， 具备较高 自动 化程度。 3 2 相关参数 燃料 ： 动力煤 1 4 5 t h ， 高炉煤气 9 0 6 0 N m h 燃料 比例 ： 动力煤 ： 高炉煤气 = 5 0 ： 5 0 - q=7 9 4 9 额定蒸发量 ： 2 0 t h 额定蒸汽压力 ： 1 2 5 MP a 额定蒸汽温度 ： l 9 4 额定给水温度 ： 1 0 5 空气预热器温度 ： 3 0 0 3 5 0 o C 3 3 主要 改造 内容 本次改造从 2 0 0 8年 8月份开始， 至 1 1月份竣 工投产， 主要对燃气管道、 燃烧系统 、 配风系统 、 锅炉 本体系统、 电气仪表等方面进行改造。 3 3 1 燃气管道 从西厂门锅炉房东侧现有 D N 7 2 0 7高炉煤气 管道处 T接 D N 7 2 0 7高炉煤气管道至钢城小区锅 炉房 ， 煤气 流速 1 5 m s 左右 ， 同时增设相应 阀门部 件。 3 3 2 燃烧系统 采用母管制 ， 高炉煤气 由母管 引出支管 ( 管径 D N 4 0 0 ) 通向燃烧器， 每台锅炉设煤气燃烧器 4套 ( 炉膛左右两侧各设 2套 ) ， 每个燃烧器前设调节装 置将煤气以 1 5 2 0 k P a压力喷人锅炉。 在确定燃烧器安装方式时， 根据 以往改造经验 ， 考虑配烧时煤在链条炉排上燃烧 ， 而高炉煤气通过 布置在距 离炉排 5 0 0 m m处 的燃烧 器射入 炉膛燃 烧， 燃烧过程中会出现煤被吹起烧坏炉排现象 ， 所以 对燃烧器采用下倾 2 0 。 方向安装， 将炉膛内中心火 焰下压， 延长煤气煤粉燃烧时问， 降低了排烟温度， 避免了炉排烧损现象。 3 3 3 配风系统 利用原有配风设备 ， 空气经空气预热器预热后 分两路接出支管 ( 管径 D N 5 0 0 l n n ) 送至燃烧器 ， 煤 气和空气经燃烧器混合射人炉膛燃烧 。 3 3 4 锅炉本体 因安装燃烧器需要， 割去锅炉本体左右水包与 左右集箱之间的侧下降管 8 根和汽包与左右集箱之 间的上升管 2根 ， 并在距离水包和集箱 5 0 ml n 、 距离 汽包 8 0 m m处封堵。 3 3 5 电气仪表 在 D N 7 2 07高炉煤气管道 上安装快速 切断 阀、 流量调节阀和压力调节阀等装置 ， 并在锅炉操作 室 内新增仪表盘以显示高炉煤气压力、 流量等运行 参数 ， 同时室外高炉煤气管道采用防静 电接地 。 3 3 6 安全保护 为保证安全生产 ， 煤气管道上设有蒸汽吹扫管 ， 锅炉房内人员经常停留和通风不畅地方设有煤气报 警仪， 同时在室外高炉煤气主管道上设快速切断阀， 保证煤气压力低于 2 k P a时 自动快速切断关闭。 4 改造后运行效果 4 1 有效利用放散高炉煤 气资源 经 2 0 0 8年 1 1月 1 5日至 2 0 0 9年 3月 1 5日采 暖期运行实践证 明， 钢城小区锅炉改造后煤气压力 供应稳定 ， 实际消耗高炉煤气量近 1 91 0 N m h ， 充分利用了富余高炉煤气资源， 实现采暖期高炉煤 气“ 零放散” ， 二次能源得 到充分利用 ， 减少 了环境 污染。 4 2节约动力煤消耗 两台锅炉改造后 ， 动力煤消耗 由原 5 8 t h降 至 2 9 t h ， 年节约动力煤 7