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冶金企業(yè)高爐煤氣鍋爐操作法實踐

文檔作者：張學民王洪軍文檔來源： 1唐山鋼鐵設計研究院有限公司 2唐鋼煉鐵廠		點擊數：	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
張學民- ，王洪軍z
( 1唐山鋼鐵設計研究院有限公司，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、內容和具體做法，取得了顯著的經濟效益，說明了該操作法
對高爐煤氣鍋爐具有推廣價值。
【關鍵詞】高爐煤氣；操作法；效益
【中圖分類號l 他29 【文獻標識碼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
ZHANGXue—mi nl ，WANG Hong_i un2
口．砌諍^帆，陽n塒“跏ef 眈嘞B田以風”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，擔負著為
北區(qū)3座高爐鼓風機和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。鍋爐的安全
穩(wěn)定運行是發(fā)電機組、高爐正常運轉的必要保障。
純燒高爐煤氣鍋爐的燃料是外界供應，供應的
煤氣壓力、煤氣量變化頻繁，煤氣品質多變。同時由
于9臺鍋爐距3座高爐很近，供應的高爐煤氣直接
受3座高爐爐況的影響很嚴重，特別是高爐休風后
再投產，產出的煤氣經常是含水、含塵，有時含有爐
內的礦粉等雜質，煤氣中夾雜的此類物質。會造成鍋
爐燃燒工況的失調，威脅鍋爐的安全穩(wěn)定運行。因此
如何搞好純燃高爐煤氣鍋爐的運行調整，保證高效、
穩(wěn)定、安全運行是需要在實踐中探索的課題。經過長
時間的反復研究、大膽試驗，終于摸索出一套適應純
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
純燃高爐煤氣鍋爐“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，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、水位及負荷的變化趨
勢，全方位地檢查設備運行狀況。
( 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，為全
面制定有效的調整方法提供依據。
( 3) 勤調整：在鍋爐運行中，要做到勤調、細調，
隨時根據運行參數和運行趨勢主動、超前調整，包括
汽壓調整、氣溫調整、水位調整及燃燒調整。根據外
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容。
( a) 配風調整。要選擇合適的過量空氣系數，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) 爐膛負壓調整。通過反復的試驗摸索，將爐
膛負壓值調整到一80—100 Pa 之間，改變了以前煤
氣壓力升高時負荷、汽壓、汽溫下降的現象。特別是
在煤氣質量突變的情況，能夠及時應對，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整。煤氣燃燒器
對稱投入，不應兩側相差一個以上的投運燃燒器，熱
風應根據燃燒器投用情況進行調整，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
節(jié)，適當降低火焰中心高度。
( d1給水量與汽溫的調整。鍋爐負荷低于70％額
定負荷時，給水大旁路運行，主給水管路備用，負荷
高于70％額定負荷時，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
變化，汽溫高時通過調整調換到下排高爐煤氣燃燒
器，或減少上排高爐煤氣量來調整汽溫。汽溫低時通
過調整調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
一味使用減溫水調溫的方式。
通過“勤檢查、勤分析、勤調整”的操作，保證鍋
爐安全經濟運行，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，控制爐膛負壓等操作，使爐膛內燃燒工況始
終處于最佳狀態(tài)，鍋爐在高效下運行。
汽壓穩(wěn)定：根據外界用戶用汽量的變化，及時調
整人爐燃料量，調整負荷，保證汽壓穩(wěn)定在3．65±
O．10 MP。
汽溫穩(wěn)定：根據鍋爐負荷和運行狀況，主動超前
調節(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：根據鍋爐負荷變化，及時調整給水
量，保證水位穩(wěn)定o±50 mm。
同時要保證電機電流、煙氣含氧量等參數保持
穩(wěn)定并始終處于最佳數值。
3重點做好四個調整
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整：
3．1 配風調整
要選擇合適的過量空氣系數，若系數過高，不但
會降低爐膛溫度，而且會增加煙氣量，增大引風機電
流；若系數過小，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
過勤調配風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爐膛負壓調整
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
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，負荷、汽
壓、汽溫也應升高。但是對于全燃高煤鍋爐，負荷、汽
壓、汽溫不但不升高，反而下降。根據這一反?，F象，
認真檢查微機控制畫面及運行趨勢圖，發(fā)現在煤氣
壓力突然升高時，爐膛負壓值異常的成正壓，經過仔
細分析運行趨勢圖的變化發(fā)現這是由于人為手動控
制來不及調整和自動控制調整滯后造成的。當煤氣
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，
增大了化學不完全燃燒熱損失，浪費了大量燃料，降
低鍋爐效率．且導致爐膛穩(wěn)定性降低，水冷壁吸熱量
減少，負荷降低，汽溫、汽壓也同時下降，極大地影響
了蒸汽品質，造成發(fā)電量減少或高爐減產，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濟運行。經
分析查明原因后，通過反復試驗摸索，將爐膛負壓值
調整到一80一100 Pa之間，當煤氣壓力突然升高爐
膛壓力產生正壓前，負壓自動調節(jié)已經開始動作，有
效彌補了自動控制的滯后現象，人為調整也來得及，
使燃料能及時充分燃燒，改變了以前煤氣壓力升高
時負荷、汽壓、汽溫下降的現象。特別是在煤氣質量
突變的情況，能夠及時應對，減少事故的發(fā)生。
3．3燃燒器的投入及燃料量的調整
煤氣燃燒器優(yōu)化投入，熱風應根據燃燒器投用
情況進行調整，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，相應調整鍋爐燃料量，做到勤調、
細調、不大增大減燃料量，燃料量調整時，風量也應
勤調、細調，增負荷時，應先加風量后加燃料量，降負
荷時先減燃料量后減風、若汽壓升高時，減少高爐煤
氣量，即關小某個高爐煤氣調節(jié)閥開度，當閥門開至
全開時。若汽壓仍低，可開大另一個高爐煤氣調節(jié)
閥。
3．4給水量與汽溫的調整
運行中應經常監(jiān)視水位變化，保持水位平穩(wěn)，不
許中斷給水。當給水自動投入運行時，仍需經常監(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，( 標準狀態(tài)下) 的
S020
當煤中含硫量為2％時，煙氣中SO：的原始生成
濃度為4000 m咖s ( 標準狀態(tài)下) 。如果要求煙氣中
SO：的排放標準為400 mg，m，(標準狀態(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
是因為高硫煤會使爐膛內產生較高的SO：濃度，因
而提高了脫硫的反應速度。
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
化學反應而脫除SO：，這叫煤灰中堿性氧化物的自
脫硫能力。
6結論
綜上所述，影響爐內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
給水自動調整失靈時，應立即切換手動給水調整，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節(jié)。
4操作法應用情況及效益
全燃高爐煤氣“三勤四穩(wěn)”安全經濟運行操作
法，在煉鐵廠鍋爐車間推廣實施后，取得了巨大的經
濟效益和環(huán)保社會效益。
( 1) 經濟效益：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對采購石灰石品質嚴格把
關，選擇反應活性高、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。石灰石與煤同點
給入；③優(yōu)化控制鍋爐運行技術參數，特別是床溫的
最佳溫度應控制在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，實現循環(huán)流化床鍋爐低
成本脫硫和SO：的達標排放。
【參考文獻】
【l 】岑可法． 循環(huán)流化床鍋爐理論設計與運行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，大學本科，高級工程師，現從事鍋爐
運行與技術管理工作。
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．鍋爐設備及運訊M1．北京：科學技術出版社，2001．
收稿日期：2011一08—18
作者簡介：張學民( 1975一) 。男．大學本科學歷．畢業(yè)于南昌航空工
業(yè)學院機械電子工程，工程師，現從事冶金動力設計、調式運行工作。

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