高炉煤气—炼铁高炉的废物，钢铁厂生产过程中的副产煤气的能耗约占钢铁生产过程总能耗的25％，煤气的回收和利用是钢铁企业节能降耗的一个重要环节。大部分钢铁厂对焦炉煤气和转炉煤气等发热量较高的副产煤气回收和利用率比较高，而高炉煤气由于其超低的发热量，气压不稳定等原因，我国钢铁厂的回收和利用不够充分，不少厂的放散率达40％以上。这不但浪费了大量能源，而且还污染了大气环境。因此，采用高环保技术循环流化床掺烧高炉煤气符合节能原则，通过燃烧既回收了能量，又消灭了有毒的CO气体。保护了环境。 结合企业实际，(已和用户签定掺烧20％的高炉煤气的5万循环流化床锅炉定单)，通过掺烧高炉煤气后对锅炉各部分换热的影响的研究，设计出了一台掺烧20％(热量比)高炉煤气220T/h高温高压循环流化床锅炉。现已商业运行。 1.掺烧高炉煤气会对流化床的传热和参数产生一定的影响。通过查阅资料。在以下几方面进行了分析研究。 1.1.结合经验并通过实际运行参数确定炉内四周水冷壁换热系数为hw=0.135(ρb)0.35(Tb)0.91。 1.2.对负荷和效率的影响循环流化床锅炉只能掺烧一定比例的高炉煤气，否则会破坏流化，出力达不到额定出力；锅炉效率会降低。 1.3.对汽温的影响由于掺烧后，体积流量增加12％左右，烟气流速提高11％左右，对流换热系数相应提高8-10％左右。因此以对流换热形式为主的高压锅炉的过热系统掺烧高炉煤气时，受热面积应比不掺烧时减少5-8％左右。 1.4.对环保的影响掺烧高炉煤气后对有害气体的排放影响不大。 2.进行了详细的锅炉整体热力计算 3.通过对在运锅炉和除尘用旋风分离器的比较，设计出了适合掺烧高炉煤气的水冷旋风分离器，分离器采用自然循环方式，蜗壳进口全水冷结构形式。防磨结构采用活络芯龟甲网固定高强耐磨浇筑料结构形式。现已经取得国家专利。 4.由于高炉煤气的特殊的燃烧特性及换热特性，炉膛吸热量比不掺烧时少，如果剩下的热量全靠省煤器吸热，会造成省煤器沸腾度超标，产生汽击现象，影响省煤器的安全。同时又不能保证水清洗装置的正常工作，为了解决上述问题，弥补炉膛吸热量的降低，在尾部增设了自然循环的螺旋肋片管组成的蒸发器。这种结构第一次用在锅炉设计中。蒸发器受热元件采用焊接肋片管(采用￠38X5的高压管，肋片采用σ1.9，肋高16，节距12.5)，倾斜9度布置，既节省尾部空间，又确保水循环安全。 5.通过对高炉煤气燃烧特性的研究，设计了一种不预混群枪高炉煤气燃烧器，第一次把高炉煤气燃烧器布置在密相区。解决了煤气燃烧器开孔区域的磨损问题。 锅炉现已商业投运，各项指标均符合设计要求，纯燃煤时锅炉蒸发量能达到260t/h时汽温才正常，掺烧时能达到各项经济指标。由于第一次设计，蒸发受热面布置的偏大，掺烧高炉煤气量可达到30％(热量比)左右。由于锅炉采用了水冷旋风分离器和尾部布置了蒸发器，使锅炉真正实现了不仅能100％的燃煤，而且能大比例的掺烧高炉煤气。
- 作 者：
- 孙甲成
- 学科专业：
- 动力工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 山东大学
- 导师姓名：
- 田茂诚
- 学位年度：
- 2005
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
