冶金企业高炉煤气锅炉操作法实践.pdf

冶金 动 力 加12年第2期 36 M ET A L LU RG I C A LPOM ’R总第150期 冶 金 企 业 高 炉 煤 气 锅 炉 操 作 法 实 践 张学民-，王洪军z 1唐山钢铁设计研究院有限公司，2唐钢炼铁厂．河北唐山0630∞ 【摘要】阐述了高炉煤气锅炉操作法的定义、内容和具体做法，取得了显著的经济效益，说明了该操作法 对高炉煤气锅炉具有推广价值。 【关键词】高炉煤气；操作法；效益 【中图分类号l 他29【文献标识码JB【文章编号】l006柳“201202003603 operat i on Pract i ce of Techni que f orBl astFurnace G 嬲一6r edBoi l erof M etal l u晒cEnt erpri se ZH A N GX uem i nl ，W A N GHong_i un2 口．砌诤帆，阳n埘“跏ef眈嘞B田以风”们船t 出眦如，￡曲 2．，m n j l f泓孙谬_II帆胁n S捃eZC钆厶厶砌够矾胁6“蚴D OD ，眈打叫 【A bst m ct 】Thedefi ni ti on，content s龃d concr；et e operat i on of technique forbl ast 缸m ace 茹asfi redboi Ier跚伦i ntr oduced．Theobvi ousec∞om icbenef it s havebeenachieved．The p强c ti cei ndi cat estllat t }Ii sm et }10di sof gr eat即pli cat ion val uet obl髂tf um ace g鹊一fi red boi l er． 【Key words】bl ast缸nace g鹤；t echni que；benefi t 1前言 唐钢炼铁厂锅炉车间现有6台75t ／l I锅炉，3 台130t ／h锅炉，9台锅炉纯烧高炉煤气，担负着为 北区3座高炉鼓风机和2台2．5万kW h及一台1．2 万kw卟发电机组提供合格蒸汽的任务。锅炉的安全 稳定运行是发电机组、高炉正常运转的必要保障。 纯烧高炉煤气锅炉的燃料是外界供应，供应的 煤气压力、煤气量变化频繁，煤气品质多变。同时由 于9台锅炉距3座高炉很近，供应的高炉煤气直接 受3座高炉炉况的影响很严重，特别是高炉休风后 再投产，产出的煤气经常是含水、含尘，有时含有炉 内的矿粉等杂质，煤气中夹杂的此类物质。会造成锅 炉燃烧工况的失调，威胁锅炉的安全稳定运行。因此 如何搞好纯燃高炉煤气锅炉的运行调整，保证高效、 稳定、安全运行是需要在实践中探索的课题。经过长 时间的反复研究、大胆试验，终于摸索出一套适应纯 烧高炉煤气锅炉运行的操作方法，即“三勤四稳”操 作法。 2操作法简介 纯燃高炉煤气锅炉“三勤四稳”操作法中的“三 勤”是指“勤检查、勤分析、勤调整”，“四稳”指“燃烧 稳定、汽压稳定、汽温稳定、水位稳定”，整个操作以 “勤”为基础，以“稳”为中心。 1勤检查在运行中查看微机控制画面，勤查 看煤气压力、蒸汽压力、温度、水位及负荷的变化趋 势，全方位地检查设备运行状况。 2勤分析对历史记录及运行趋势勤做分析， 特别是异常情况发生时的状况，要分析到位，全面解 析引发异常的各种原因，受影响的各系统参数，为全 面制定有效的调整方法提供依据。 3勤调整在锅炉运行中，要做到勤调、细调， 随时根据运行参数和运行趋势主动、超前调整，包括 汽压调整、气温调整、水位调整及燃烧调整。根据外 界用汽量的变化及时增减燃料，以达到汽压稳定。及 时调节给水及减温水，以保证汽温及水位的稳定。为 了使锅炉在较高效率下运行，首要是保证燃烧工况 稳定，也是该操作法的核心内容。 a配风调整。要选择合适的过量空气系数，将 含氧量控制在0．5％一3％之间较好混燃煤气锅炉含 氧量控制在2％。4％之间 b炉膛负压调整。通过反复的试验摸索，将炉 膛负压值调整到一80100Pa之间，改变了以前煤 气压力升高时负荷、汽压、汽温下降的现象。特别是 在煤气质量突变的情况，能够及时应对，减少事故的 翟臻镶眢蒿札念G 。叠阳意 37 总第150期脚A LLURGICALPow ER 3’7 发生。 。1燃烧器的投入及燃料量的调整。煤气燃烧器 对称投入，不应两侧相差一个以上的投运燃烧器，热 风应根据燃烧器投用情况进行调整，优先投入下两 层燃烧器，全开后三层投自动，四、五层进行手动调 节，适当降低火焰中心高度。 d1给水量与汽温的调整。锅炉负荷低于70％额 定负荷时，给水大旁路运行，主给水管路备用，负荷 高于70％额定负荷时，主给水管路运行，大旁路备 用。 为了保证锅炉运行中汽温在440士10℃范围内 变化，汽温高时通过调整调换到下排高炉煤气燃烧 器，或减少上排高炉煤气量来调整汽温。汽温低时通 过调整调换上排高炉燃烧器或增加上排高炉煤气 量，同时可通过减少减温水量来提高汽温。改变过去 一味使用减温水调温的方式。 通过“勤检查、勤分析、勤调整”的操作，保证锅 炉安全经济运行，以达到燃烧稳定、汽压稳定、汽温 稳定、水位稳定。 燃烧稳定均匀、对称地投入运行的燃烧器，合 理配风，控制炉膛负压等操作，使炉膛内燃烧工况始 终处于最佳状态，锅炉在高效下运行。 汽压稳定根据外界用户用汽量的变化，及时调 整人炉燃料量，调整负荷，保证汽压稳定在3．65 O．10M P。 汽温稳定根据锅炉负荷和运行状况，主动超前 调节减温水量或燃料变化，保证汽温稳定在44010 ℃。 水位稳定根据锅炉负荷变化，及时调整给水 量，保证水位稳定o50m m 。 同时要保证电机电流、烟气含氧量等参数保持 稳定并始终处于最佳数值。 3重点做好四个调整 为了使锅炉在较高效率下运行，首要是保证燃 烧工况稳定，重点要做好以下四个调整 3．1 配风调整 要选择合适的过量空气系数，若系数过高，不但 会降低炉膛温度，而且会增加烟气量，增大引风机电 流；若系数过小，会使高炉煤气不能完全燃烧，造成 不完全燃烧损失，降低锅炉的效率。在实际运行中通 过勤调配风来控制最佳人炉空气量，通过看火孔及 监视器观察火焰的颜色和烟气含氧量来判断空气量 的大小及燃烧的好坏。通过反复试验摸索最终将含 氧量控制在0．5％～3％之间较好混燃煤气锅炉含氧 量控制在2％。4％之间 3．2炉膛负压调整 由于高炉煤气压力波动频繁且波动范围较大 7～12kPa，若按照传统煤粉炉及混燃炉将炉膛负 压值控制在一30～50Pa之间l ，在运行中常发生煤 气压力突然升高时，送人炉膛的燃料增加，负荷、汽 压、汽温也应升高。但是对于全燃高煤锅炉，负荷、汽 压、汽温不但不升高，反而下降。根据这一反常现象， 认真检查微机控制画面及运行趋势图，发现在煤气 压力突然升高时，炉膛负压值异常的成正压，经过仔 细分析运行趋势图的变化发现这是由于人为手动控 制来不及调整和自动控制调整滞后造成的。当煤气 压力突然升高时，送入炉膛额的煤气量增加，造成炉 膛内正压，烟气不能及时派出炉膛，烟气中的大量废 气阻碍高炉煤气中的可燃成分与空气的混合燃烧， 增大了化学不完全燃烧热损失，浪费了大量燃料，降 低锅炉效率．且导致炉膛稳定性降低，水冷壁吸热量 减少，负荷降低，汽温、汽压也同时下降，极大地影响 了蒸汽品质，造成发电量减少或高炉减产，还可能造 成锅炉尾部烟道再燃烧，炉膛人孔门喷火伤人等事 故。传统的操作方法不能保证锅炉安全经济运行。经 分析查明原因后，通过反复试验摸索，将炉膛负压值 调整到一80一100 Pa之间，当煤气压力突然升高炉 膛压力产生正压前，负压自动调节已经开始动作，有 效弥补了自动控制的滞后现象，人为调整也来得及， 使燃料能及时充分燃烧，改变了以前煤气压力升高 时负荷、汽压、汽温下降的现象。特别是在煤气质量 突变的情况，能够及时应对，减少事故的发生。 3．3燃烧器的投入及燃料量的调整 煤气燃烧器优化投入，热风应根据燃烧器投用 情况进行调整，延长煤气在炉膛停留时间，使水冷壁 充分吸热，增加蒸发受热面的吸热量，提高锅炉效 率。保持汽压稳定，相应调整锅炉燃料量，做到勤调、 细调、不大增大减燃料量，燃料量调整时，风量也应 勤调、细调，增负荷时，应先加风量后加燃料量，降负 荷时先减燃料量后减风、若汽压升高时，减少高炉煤 气量，即关小某个高炉煤气调节阀开度，当阀门开至 全开时。若汽压仍低，可开大另一个高炉煤气调节 阀。 3．4给水量与汽温的调整 运行中应经常监视水位变化，保持水位平稳，不 许中断给水。当给水自动投入运行时，仍需经常监视 水位的变化，保持给水流量的平稳，避免大幅度变 化，勤对照给水流量和下转第41页 2012年第2期 冶金动力 ．． 总第150期加B 1r A L LU R G I C A LP Ⅵ，ER41 倍于煤中硫质量的S02。因此，煤中每l ％的含硫就 会在烟气中生成约20001119，m ，标准状态下的 S020 当煤中含硫量为2％时，烟气中SO 的原始生成 浓度为4000m 咖s标准状态下。如果要求烟气中 SO 的排放标准为400m g，m ，标准状态下 ，则燃烧 过程中的脱硫效率必须达到90％。在相同Ca／S摩尔 比的情况下，含硫量越高的煤，其脱硫率也越高。这 是因为高硫煤会使炉膛内产生较高的SO 浓度，因 而提高了脱硫的反应速度。 煤中含有caO 、M 如、Fe203等碱性金属氧化物， 也具有一定的脱硫能力。它们和烟气中的SO 发生 化学反应而脱除SO ，这叫煤灰中碱性氧化物的自 脱硫能力。 6结论 综上所述，影响炉内脱硫效率的因素众多，通过 上接第37页蒸汽流量运行趋势是否相符。当 给水自动调整失灵时，应立即切换手动给水调整，以 保证正常水位，并通知仪表工处理。 运行中勤观察汽温变化的趋势画面，分析及时、 超前，不能等到汽温高温或低温报警后再被动调节。 4操作法应用情况及效益 全燃高炉煤气“三勤四稳”安全经济运行操作 法，在炼铁厂锅炉车间推广实施后，取得了巨大的经 济效益和环保社会效益。 1经济效益仅以2005年计算，锅炉车间运行 二作业区的蒸汽产量为1896426t ，较2004年 1894407t 有所增加，而其他各项消耗却有不同程度 多年的实践摸索，建议①对采购石灰石品质严格把 关，选择反应活性高、脱硫性能好的石灰石；②石灰 石破碎的粒径分布的要求符合“两头小，中间大”，平 均粒径控制在126m m 的范围内。石灰石与煤同点 给入；③优化控制锅炉运行技术参数，特别是床温的 最佳温度应控制在840。900℃之间；④在原料煤中 掺烧低硫的元烟煤。通过以上措施的落实就可以发 挥循环流化床锅炉的优势，实现循环流化床锅炉低 成本脱硫和SO 的达标排放。 【参考文献】 【l】岑可法．循环流化床锅炉理论设计与运行D 田．北京中国电力出版 社，1998． 【2降J德昌，陈汉平等．循环流化床锅炉运行及事故处理嗍．北京中 国电力出版社． 收稿日期2011一0902 作者简介邓先录1969一，男，大学本科，高级工程师，现从事锅炉 运行与技术管理工作。 的降低。吨蒸汽燃料成本由2004年的24．83元下降 到2005年的21．07元，降低了3．76元。即节约燃料 费用3．761896426713．06万元。显著经济效益的 取得，直接得益于该操作法的推广。 2社会环保效益由于锅炉燃烧工况取得了很 大改善，减少了高炉煤气的不完全燃烧，降低了煤气 对大气的污染，为保护大气环境作出了贡献。 【参考文献】 【1】万承勋主编．锅炉设备及运讯M 1．北京科学技术出版社，2001． 收稿日期2011一0818 作者简介张学民1975一。男．大学本科学历．毕业于南昌航空工 业学院机械电子工程，工程师，现从事冶金动力设计、调式运行工作。