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冶金企業(yè)高爐煤氣鍋爐操作法實(shí)踐

文檔作者：張學(xué)民王洪軍文檔來源： 1唐山鋼鐵設(shè)計(jì)研究院有限公司 2唐鋼煉鐵廠		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年03月13日
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冶金動(dòng)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(shí)踐
張學(xué)民- ，王洪軍z
( 1唐山鋼鐵設(shè)計(jì)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(jì)效益，說明了該操作法
對(duì)高爐煤氣鍋爐具有推廣價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】高爐煤氣；操作法；效益
【中圖分類號(hào)l 他29 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼J B 【文章編號(hào)】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
ZHANGXue—mi nl ，WANG Hong_i un2
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(qiáng)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(tái)75 t ／l I 鍋爐，3
臺(tái)130 t ／h鍋爐，9臺(tái)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(jī)和2臺(tái)2．5萬kWh及一臺(tái)1．2
萬kw卟發(fā)電機(jī)組提供合格蒸汽的任務(wù)。鍋爐的安全
穩(wěn)定運(yùn)行是發(fā)電機(jī)組、高爐正常運(yùn)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(shí)由
于9臺(tái)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(shí)含有爐
內(nèi)的礦粉等雜質(zhì)，煤氣中夾雜的此類物質(zhì)。會(huì)造成鍋
爐燃燒工況的失調(diào)，威脅鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。因此
如何搞好純?nèi)几郀t煤氣鍋爐的運(yùn)行調(diào)整，保證高效、
穩(wěn)定、安全運(yùn)行是需要在實(shí)踐中探索的課題。經(jīng)過長
時(shí)間的反復(fù)研究、大膽試驗(yàn)，終于摸索出一套適應(yīng)純
燒高爐煤氣鍋爐運(yùn)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(gè)操作以
“勤”為基礎(chǔ)，以“穩(wěn)”為中心。
( 1) 勤檢查：在運(yùn)行中查看微機(jī)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(yùn)行狀況。
( 2) 勤分析：對(duì)歷史記錄及運(yùn)行趨勢勤做分析，
特別是異常情況發(fā)生時(shí)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(yùn)行中，要做到勤調(diào)、細(xì)調(diào)，
隨時(shí)根據(jù)運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行趨勢主動(dòng)、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(shí)增減燃料，以達(dá)到汽壓穩(wěn)定。及
時(shí)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(yùn)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(yàn)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(shí)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(shí)應(yīng)對(duì)，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(duì)稱投入，不應(yīng)兩側(cè)相差一個(gè)以上的投運(yùn)燃燒器，熱
風(fēng)應(yīng)根據(jù)燃燒器投用情況進(jìn)行調(diào)整，優(yōu)先投入下兩
層燃燒器，全開后三層投自動(dòng)，四、五層進(jìn)行手動(dòng)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(shí)，給水大旁路運(yùn)行，主給水管路備用，負(fù)荷
高于70％額定負(fù)荷時(shí)，主給水管路運(yùn)行，大旁路備
用。
為了保證鍋爐運(yùn)行中汽溫在440士10℃范圍內(nèi)
變化，汽溫高時(shí)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(shí)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(shí)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(jì)運(yùn)行，以達(dá)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(duì)稱地投入運(yùn)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(yùn)行。
汽壓穩(wěn)定：根據(jù)外界用戶用汽量的變化，及時(shí)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(yùn)行狀況，主動(dòng)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(shí)調(diào)整給水
量，保證水位穩(wěn)定o±50 mm。
同時(shí)要保證電機(jī)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(diǎn)做好四個(gè)調(diào)整
為了使鍋爐在較高效率下運(yùn)行，首要是保證燃
燒工況穩(wěn)定，重點(diǎn)要做好以下四個(gè)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(huì)降低爐膛溫度，而且會(huì)增加煙氣量，增大引風(fēng)機(jī)電
流；若系數(shù)過小，會(huì)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(shí)際運(yùn)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(yàn)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(dòng)頻繁且波動(dòng)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(yùn)行中常發(fā)生煤
氣壓力突然升高時(shí)，送人爐膛的燃料增加，負(fù)荷、汽
壓、汽溫也應(yīng)升高。但是對(duì)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?，F(xiàn)象，
認(rèn)真檢查微機(jī)控制畫面及運(yùn)行趨勢圖，發(fā)現(xiàn)在煤氣
壓力突然升高時(shí)，爐膛負(fù)壓值異常的成正壓，經(jīng)過仔
細(xì)分析運(yùn)行趨勢圖的變化發(fā)現(xiàn)這是由于人為手動(dòng)控
制來不及調(diào)整和自動(dòng)控制調(diào)整滯后造成的。當(dāng)煤氣
壓力突然升高時(shí)，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(shí)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(fèi)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(shí)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(jì)運(yùn)行。經(jīng)
分析查明原因后，通過反復(fù)試驗(yàn)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(dòng)調(diào)節(jié)已經(jīng)開始動(dòng)作，有
效彌補(bǔ)了自動(dòng)控制的滯后現(xiàn)象，人為調(diào)整也來得及，
使燃料能及時(shí)充分燃燒，改變了以前煤氣壓力升高
時(shí)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(shí)應(yīng)對(duì)，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(jìn)行調(diào)整，延長煤氣在爐膛停留時(shí)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(shí)，風(fēng)量也應(yīng)
勤調(diào)、細(xì)調(diào)，增負(fù)荷時(shí)，應(yīng)先加風(fēng)量后加燃料量，降負(fù)
荷時(shí)先減燃料量后減風(fēng)、若汽壓升高時(shí)，減少高爐煤
氣量，即關(guān)小某個(gè)高爐煤氣調(diào)節(jié)閥開度，當(dāng)閥門開至
全開時(shí)。若汽壓仍低，可開大另一個(gè)高爐煤氣調(diào)節(jié)
閥。
3．4給水量與汽溫的調(diào)整
運(yùn)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(dòng)投入運(yùn)行時(shí)，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(duì)照給水流量和( 下轉(zhuǎn)第41頁)
2012年第2期冶金動(dòng)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(huì)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(shí)，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(dá)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?yàn)楦吡蛎簳?huì)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(yùn)行趨勢是否相符。當(dāng)
給水自動(dòng)調(diào)整失靈時(shí)，應(yīng)立即切換手動(dòng)給水調(diào)整，以
保證正常水位，并通知儀表工處理。
運(yùn)行中勤觀察汽溫變化的趨勢畫面，分析及時(shí)、
超前，不能等到汽溫高溫或低溫報(bào)警后再被動(dòng)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(jì)運(yùn)行操作
法，在煉鐵廠鍋爐車間推廣實(shí)施后，取得了巨大的經(jīng)
濟(jì)效益和環(huán)保社會(huì)效益。
( 1) 經(jīng)濟(jì)效益：僅以2005年計(jì)算，鍋爐車間運(yùn)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(xiàng)消耗卻有不同程度
多年的實(shí)踐摸索，建議：①對(duì)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(diǎn)
給入；③優(yōu)化控制鍋爐運(yùn)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(shí)就可以發(fā)
揮循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)循環(huán)流化床鍋爐低
成本脫硫和SO：的達(dá)標(biāo)排放。
【參考文獻(xiàn)】
【l 】岑可法． 循環(huán)流化床鍋爐理論設(shè)計(jì)與運(yùn)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(yùn)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(jí)工程師，現(xiàn)從事鍋爐
運(yùn)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(fèi)用3．76×1896426=713．06萬元。顯著經(jīng)濟(jì)效益的
取得，直接得益于該操作法的推廣。
( 2) 社會(huì)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(duì)大氣的污染，為保護(hù)大氣環(huán)境作出了貢獻(xiàn)。
【參考文獻(xiàn)】
【1】萬承勛主編．鍋爐設(shè)備及運(yùn)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(jī)械電子工程，工程師，現(xiàn)從事冶金動(dòng)力設(shè)計(jì)、調(diào)式運(yùn)行工作。

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