低压锅炉全烧高炉煤气改造研究

摘要

本文从低压锅炉燃烧工况着手研究，对BFG自身特性、锅炉燃烧机理、燃烧设备、换热系统、空气系统、点火系统、保安系统以及控制系统等方面进行深入研究，开发低热值燃烧工艺技术，对锅炉燃烧系统设备、点火设备、保安设备以及控制系统实施技术改造，并根据锅炉辅助设备额定功率优化锅炉负荷，实现了4＃低压锅炉100％燃烧BFG的稳定运行。主要研究内容包括： （1）目前的低压锅炉都是燃烧较高热值燃料，具备0～100％焦炉煤气、0～65％高炉煤气、0～90％转炉煤气以及0～100％重油的燃烧能力，所有气体工况均需要焦炉煤气的点火和保安。文中研究了煤气锅炉燃烧机理，对锅炉设备进行改造可行性进行了具体分析，包括热平衡分析、配风系统分析、设备状态和特点分析、全烧BFG能力分析、控制系统分析。 （2）对全烧BFG稳燃进行深入分析，提出了全烧BFG燃烧器改造设想。BFG高炉煤气是高炉冶炼过程中产生的混合气体，主要可燃成份为CO，H2和CH4很少，其中不可煤气体占75％左右，BFG因为燃料热值低，在大气环境下离开明火就熄火，BFG理论燃烧温度在1400～1500℃，难以独立燃烧，为解决低压锅炉安全稳燃烧，本文提出了双旋流气体燃烧器。 （3）BFG热值低，燃烧火焰很暗，紫外线弱，锅炉现用的火焰监测器不能检测到BFG燃烧火焰的稳定信号，影响的锅炉燃烧安全保护联锁可靠性。通过对各种火焰监测器的选型分析，采用了最新型的可调节紫外线火焰监测器，保证能够检测到低压锅炉全烧BFG燃烧火焰。目前对于多种燃料、燃料热值区间大的低压锅炉研究分析较少，而利用该锅炉进行全烧低热值高炉煤气的技术改造尚属首例。 （4）在锅炉受热面不作调整，BFG和燃烧空气不进行再预热的的情况下，对燃烧器进行改造，提高BFG燃烧能力。对燃烧配风系统以及炉膛火焰检测装置改造，以满足稳定燃烧需要，实现低压锅炉100％燃烧BFG的目的。该项技术改造为企业年创效超过800万元。