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冶金企業(yè)高爐煤氣鍋爐操作法實踐

文檔作者：張學(xué)民王洪軍文檔來源： 1唐山鋼鐵設(shè)計研究院有限公司 2唐鋼煉鐵廠		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月13日
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冶金動力加12年第2期
36 METALLURGI CAL POM’R 總第150期
冶金企業(yè)高爐煤氣鍋爐操作法實踐
張學(xué)民- ，王洪軍z
( 1唐山鋼鐵設(shè)計研究院有限公司，2唐鋼煉鐵廠．河北唐山0630∞)
【摘要】闡述了高爐煤氣鍋爐操作法的定義、內(nèi)容和具體做法，取得了顯著的經(jīng)濟效益，說明了該操作法
對高爐煤氣鍋爐具有推廣價值。
【關(guān)鍵詞】高爐煤氣；操作法；效益
【中圖分類號l 他29 【文獻標(biāo)識碼J B 【文章編號】l 006柳“( 2012) 02—0036—03
oper at i on Pr act i ce of Techni que f or Bl as t Furnace
G嬲一6r ed Boi l er of Met al l u曬c Ent er pr i se
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口．砌諍^帆，陽n塒“跏ef 眈嘞B田以風(fēng)”們^船t 出眥如，￡曲
2．，mn j l f 泓孫謬_I I 帆脅n&amp;amp;S捃eZ C釓厶厶砌夠^礬脅6“蚴DOD，眈打叫
【Abst mct 】The de f i ni t i on，cont ent s齟d conc r；et e oper at i on of t e chni que f or bl as t 缸mace
茹as—f i r ed boi Ier跚倫i nt r oduced．The obvi ous ec∞omi c benef i t s have been achi eved．The p強c—
t i c e i ndi cat es t l l at t }I i s met }10d i s of gr ea t 即pl i cat i on val ue t o bl 髂t f umace g鵲一f i r ed boi l er ．
【Key words 】bl as t 缸nace g鶴；t ec hni que；be nef i t
1 前言
唐鋼煉鐵廠鍋爐車間現(xiàn)有6臺75 t ／l I 鍋爐，3
臺130 t ／h鍋爐，9臺鍋爐純燒高爐煤氣，擔(dān)負(fù)著為
北區(qū)3座高爐鼓風(fēng)機和2臺2．5萬kWh及一臺1．2
萬kw卟發(fā)電機組提供合格蒸汽的任務(wù)。鍋爐的安全
穩(wěn)定運行是發(fā)電機組、高爐正常運轉(zhuǎn)的必要保障。
純燒高爐煤氣鍋爐的燃料是外界供應(yīng)，供應(yīng)的
煤氣壓力、煤氣量變化頻繁，煤氣品質(zhì)多變。同時由
于9臺鍋爐距3座高爐很近，供應(yīng)的高爐煤氣直接
受3座高爐爐況的影響很嚴(yán)重，特別是高爐休風(fēng)后
再投產(chǎn)，產(chǎn)出的煤氣經(jīng)常是含水、含塵，有時含有爐
內(nèi)的礦粉等雜質(zhì)，煤氣中夾雜的此類物質(zhì)。會造成鍋
爐燃燒工況的失調(diào)，威脅鍋爐的安全穩(wěn)定運行。因此
如何搞好純?nèi)几郀t煤氣鍋爐的運行調(diào)整，保證高效、
穩(wěn)定、安全運行是需要在實踐中探索的課題。經(jīng)過長
時間的反復(fù)研究、大膽試驗，終于摸索出一套適應(yīng)純
燒高爐煤氣鍋爐運行的操作方法，即“三勤四穩(wěn)”操
作法。
2操作法簡介
純?nèi)几郀t煤氣鍋爐“三勤四穩(wěn)”操作法中的“三
勤”是指“勤檢查、勤分析、勤調(diào)整”，“四穩(wěn)”指“燃燒
穩(wěn)定、汽壓穩(wěn)定、汽溫穩(wěn)定、水位穩(wěn)定”，整個操作以
“勤”為基礎(chǔ)，以“穩(wěn)”為中心。
( 1) 勤檢查：在運行中查看微機控制畫面，勤查
看煤氣壓力、蒸汽壓力、溫度、水位及負(fù)荷的變化趨
勢，全方位地檢查設(shè)備運行狀況。
( 2) 勤分析：對歷史記錄及運行趨勢勤做分析，
特別是異常情況發(fā)生時的狀況，要分析到位，全面解
析引發(fā)異常的各種原因，受影響的各系統(tǒng)參數(shù)，為全
面制定有效的調(diào)整方法提供依據(jù)。
( 3) 勤調(diào)整：在鍋爐運行中，要做到勤調(diào)、細(xì)調(diào)，
隨時根據(jù)運行參數(shù)和運行趨勢主動、超前調(diào)整，包括
汽壓調(diào)整、氣溫調(diào)整、水位調(diào)整及燃燒調(diào)整。根據(jù)外
界用汽量的變化及時增減燃料，以達到汽壓穩(wěn)定。及
時調(diào)節(jié)給水及減溫水，以保證汽溫及水位的穩(wěn)定。為
了使鍋爐在較高效率下運行，首要是保證燃燒工況
穩(wěn)定，也是該操作法的核心內(nèi)容。
( a) 配風(fēng)調(diào)整。要選擇合適的過量空氣系數(shù)，將
含氧量控制在0．5％一3％之間較好( 混燃煤氣鍋爐含
氧量控制在2％。4％之間)
( b) 爐膛負(fù)壓調(diào)整。通過反復(fù)的試驗摸索，將爐
膛負(fù)壓值調(diào)整到一80—100 Pa 之間，改變了以前煤
氣壓力升高時負(fù)荷、汽壓、汽溫下降的現(xiàn)象。特別是
在煤氣質(zhì)量突變的情況，能夠及時應(yīng)對，減少事故的
總翟第臻15鑲0期眢 蒿札念G。疊陽意 37 腳ALLURGICALPowER 3’7
發(fā)生。
( 。1燃燒器的投入及燃料量的調(diào)整。煤氣燃燒器
對稱投入，不應(yīng)兩側(cè)相差一個以上的投運燃燒器，熱
風(fēng)應(yīng)根據(jù)燃燒器投用情況進行調(diào)整，優(yōu)先投入下兩
層燃燒器，全開后三層投自動，四、五層進行手動調(diào)
節(jié)，適當(dāng)降低火焰中心高度。
( d1給水量與汽溫的調(diào)整。鍋爐負(fù)荷低于70％額
定負(fù)荷時，給水大旁路運行，主給水管路備用，負(fù)荷
高于70％額定負(fù)荷時，主給水管路運行，大旁路備
用。
為了保證鍋爐運行中汽溫在440士10℃范圍內(nèi)
變化，汽溫高時通過調(diào)整調(diào)換到下排高爐煤氣燃燒
器，或減少上排高爐煤氣量來調(diào)整汽溫。汽溫低時通
過調(diào)整調(diào)換上排高爐燃燒器或增加上排高爐煤氣
量，同時可通過減少減溫水量來提高汽溫。改變過去
一味使用減溫水調(diào)溫的方式。
通過“勤檢查、勤分析、勤調(diào)整”的操作，保證鍋
爐安全經(jīng)濟運行，以達到燃燒穩(wěn)定、汽壓穩(wěn)定、汽溫
穩(wěn)定、水位穩(wěn)定。
燃燒穩(wěn)定：均勻、對稱地投入運行的燃燒器，合
理配風(fēng)，控制爐膛負(fù)壓等操作，使?fàn)t膛內(nèi)燃燒工況始
終處于最佳狀態(tài)，鍋爐在高效下運行。
汽壓穩(wěn)定：根據(jù)外界用戶用汽量的變化，及時調(diào)
整人爐燃料量，調(diào)整負(fù)荷，保證汽壓穩(wěn)定在3．65±
O．10 MP。
汽溫穩(wěn)定：根據(jù)鍋爐負(fù)荷和運行狀況，主動超前
調(diào)節(jié)減溫水量或燃料變化，保證汽溫穩(wěn)定在440±10
℃。
水位穩(wěn)定：根據(jù)鍋爐負(fù)荷變化，及時調(diào)整給水
量，保證水位穩(wěn)定o±50 mm。
同時要保證電機電流、煙氣含氧量等參數(shù)保持
穩(wěn)定并始終處于最佳數(shù)值。
3重點做好四個調(diào)整
為了使鍋爐在較高效率下運行，首要是保證燃
燒工況穩(wěn)定，重點要做好以下四個調(diào)整：
3．1 配風(fēng)調(diào)整
要選擇合適的過量空氣系數(shù)，若系數(shù)過高，不但
會降低爐膛溫度，而且會增加煙氣量，增大引風(fēng)機電
流；若系數(shù)過小，會使高爐煤氣不能完全燃燒，造成
不完全燃燒損失，降低鍋爐的效率。在實際運行中通
過勤調(diào)配風(fēng)來控制最佳人爐空氣量，通過看火孔及
監(jiān)視器觀察火焰的顏色和煙氣含氧量來判斷空氣量
的大小及燃燒的好壞。通過反復(fù)試驗摸索最終將含
氧量控制在0．5％～3％之間較好( 混燃煤氣鍋爐含氧
量控制在2％。4％之間)
3．2爐膛負(fù)壓調(diào)整
由于高爐煤氣壓力波動頻繁且波動范圍較大
( 7～12 kPa) ，若按照傳統(tǒng)煤粉爐及混燃爐將爐膛負(fù)
壓值控制在一30～50 Pa之間l ，在運行中常發(fā)生煤
氣壓力突然升高時，送人爐膛的燃料增加，負(fù)荷、汽
壓、汽溫也應(yīng)升高。但是對于全燃高煤鍋爐，負(fù)荷、汽
壓、汽溫不但不升高，反而下降。根據(jù)這一反常現(xiàn)象，
認(rèn)真檢查微機控制畫面及運行趨勢圖，發(fā)現(xiàn)在煤氣
壓力突然升高時，爐膛負(fù)壓值異常的成正壓，經(jīng)過仔
細(xì)分析運行趨勢圖的變化發(fā)現(xiàn)這是由于人為手動控
制來不及調(diào)整和自動控制調(diào)整滯后造成的。當(dāng)煤氣
壓力突然升高時，送入爐膛額的煤氣量增加，造成爐
膛內(nèi)正壓，煙氣不能及時派出爐膛，煙氣中的大量廢
氣阻礙高爐煤氣中的可燃成分與空氣的混合燃燒，
增大了化學(xué)不完全燃燒熱損失，浪費了大量燃料，降
低鍋爐效率．且導(dǎo)致爐膛穩(wěn)定性降低，水冷壁吸熱量
減少，負(fù)荷降低，汽溫、汽壓也同時下降，極大地影響
了蒸汽品質(zhì)，造成發(fā)電量減少或高爐減產(chǎn)，還可能造
成鍋爐尾部煙道再燃燒，爐膛人孔門噴火傷人等事
故。傳統(tǒng)的操作方法不能保證鍋爐安全經(jīng)濟運行。經(jīng)
分析查明原因后，通過反復(fù)試驗摸索，將爐膛負(fù)壓值
調(diào)整到一80一100 Pa之間，當(dāng)煤氣壓力突然升高爐
膛壓力產(chǎn)生正壓前，負(fù)壓自動調(diào)節(jié)已經(jīng)開始動作，有
效彌補了自動控制的滯后現(xiàn)象，人為調(diào)整也來得及，
使燃料能及時充分燃燒，改變了以前煤氣壓力升高
時負(fù)荷、汽壓、汽溫下降的現(xiàn)象。特別是在煤氣質(zhì)量
突變的情況，能夠及時應(yīng)對，減少事故的發(fā)生。
3．3燃燒器的投入及燃料量的調(diào)整
煤氣燃燒器優(yōu)化投入，熱風(fēng)應(yīng)根據(jù)燃燒器投用
情況進行調(diào)整，延長煤氣在爐膛停留時間，使水冷壁
充分吸熱，增加蒸發(fā)受熱面的吸熱量，提高鍋爐效
率。保持汽壓穩(wěn)定，相應(yīng)調(diào)整鍋爐燃料量，做到勤調(diào)、
細(xì)調(diào)、不大增大減燃料量，燃料量調(diào)整時，風(fēng)量也應(yīng)
勤調(diào)、細(xì)調(diào)，增負(fù)荷時，應(yīng)先加風(fēng)量后加燃料量，降負(fù)
荷時先減燃料量后減風(fēng)、若汽壓升高時，減少高爐煤
氣量，即關(guān)小某個高爐煤氣調(diào)節(jié)閥開度，當(dāng)閥門開至
全開時。若汽壓仍低，可開大另一個高爐煤氣調(diào)節(jié)
閥。
3．4給水量與汽溫的調(diào)整
運行中應(yīng)經(jīng)常監(jiān)視水位變化，保持水位平穩(wěn)，不
許中斷給水。當(dāng)給水自動投入運行時，仍需經(jīng)常監(jiān)視
水位的變化，保持給水流量的平穩(wěn)，避免大幅度變
化，勤對照給水流量和( 下轉(zhuǎn)第41頁)
2012年第2期冶金動力
．． 總第150期加B1rALLURGI CALP() Ⅵ，ER 41
倍于煤中硫質(zhì)量的S02。因此，煤中每l ％的含硫就
會在煙氣中生成約2000 1119，m，( 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下) 的
S020
當(dāng)煤中含硫量為2％時，煙氣中SO：的原始生成
濃度為4000 m咖s ( 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下) 。如果要求煙氣中
SO：的排放標(biāo)準(zhǔn)為400 mg，m，(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下) ，則燃燒
過程中的脫硫效率必須達到90％。在相同Ca／S摩爾
比的情況下，含硫量越高的煤，其脫硫率也越高。這
是因為高硫煤會使?fàn)t膛內(nèi)產(chǎn)生較高的SO：濃度，因
而提高了脫硫的反應(yīng)速度。
煤中含有caO、M如、Fe203等堿性金屬氧化物，
也具有一定的脫硫能力。它們和煙氣中的SO：發(fā)生
化學(xué)反應(yīng)而脫除SO：，這叫煤灰中堿性氧化物的自
脫硫能力。
6結(jié)論
綜上所述，影響爐內(nèi)脫硫效率的因素眾多，通過
( 上接第37頁) 蒸汽流量運行趨勢是否相符。當(dāng)
給水自動調(diào)整失靈時，應(yīng)立即切換手動給水調(diào)整，以
保證正常水位，并通知儀表工處理。
運行中勤觀察汽溫變化的趨勢畫面，分析及時、
超前，不能等到汽溫高溫或低溫報警后再被動調(diào)節(jié)。
4操作法應(yīng)用情況及效益
全燃高爐煤氣“三勤四穩(wěn)”安全經(jīng)濟運行操作
法，在煉鐵廠鍋爐車間推廣實施后，取得了巨大的經(jīng)
濟效益和環(huán)保社會效益。
( 1) 經(jīng)濟效益：僅以2005年計算，鍋爐車間運行
二作業(yè)區(qū)的蒸汽產(chǎn)量為1896426 t ，較2004年
1894407 t 有所增加，而其他各項消耗卻有不同程度
多年的實踐摸索，建議：①對采購石灰石品質(zhì)嚴(yán)格把
關(guān)，選擇反應(yīng)活性高、脫硫性能好的石灰石；②石灰
石破碎的粒徑分布的要求符合“兩頭小，中間大”，平
均粒徑控制在126 mm的范圍內(nèi)。石灰石與煤同點
給入；③優(yōu)化控制鍋爐運行技術(shù)參數(shù)，特別是床溫的
最佳溫度應(yīng)控制在840。900℃之間；④在原料煤中
摻燒低硫的元煙煤。通過以上措施的落實就可以發(fā)
揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢，實現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐低
成本脫硫和SO：的達標(biāo)排放。
【參考文獻】
【l 】岑可法． 循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計與運行D田．北京：中國電力出版
社，1998．
【2降J 德昌，陳漢平等．循環(huán)流化床鍋爐運行及事故處理嗍．北京：中
國電力出版社．
收稿日期：2011一09—02
作者簡介：鄧先錄(1969一)，男，大學(xué)本科，高級工程師，現(xiàn)從事鍋爐
運行與技術(shù)管理工作。
的降低。噸蒸汽燃料成本由2004年的24．83元下降
到2005年的21．07元，降低了3．76元。即節(jié)約燃料
費用3．76×1896426=713．06萬元。顯著經(jīng)濟效益的
取得，直接得益于該操作法的推廣。
( 2) 社會環(huán)保效益：由于鍋爐燃燒工況取得了很
大改善，減少了高爐煤氣的不完全燃燒，降低了煤氣
對大氣的污染，為保護大氣環(huán)境作出了貢獻。
【參考文獻】
【1】萬承勛主編．鍋爐設(shè)備及運訊M1．北京：科學(xué)技術(shù)出版社，2001．
收稿日期：2011一08—18
作者簡介：張學(xué)民( 1975一) 。男．大學(xué)本科學(xué)歷．畢業(yè)于南昌航空工
業(yè)學(xué)院機械電子工程，工程師，現(xiàn)從事冶金動力設(shè)計、調(diào)式運行工作。

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