[發(fā)明專利]一種全燒高爐煤氣鍋爐

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210126392.7
• 申請(qǐng)日: 2012-04-27
• 公開（公告）號(hào): CN102661600A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 侯曉東;周勇;付寧文;王波;田東明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州鍋爐集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): F22B31/08
• 分類號(hào): F22B31/08;F23M5/08;F22G5/12
• 代理公司: 杭州杭誠(chéng)專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 林寶堂

技術(shù)領(lǐng)域

????本發(fā)明屬于鋼鐵冶金二次能源回收、鍋爐技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種全燒高爐煤氣鍋爐。

背景技術(shù)

????目前我國(guó)大型鋼鐵企業(yè)噸鋼能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高10%，中小型企業(yè)噸鋼能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高25%，極大地影響了我國(guó)鋼鐵工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和可持續(xù)發(fā)展的能力。這其中，對(duì)鋼鐵冶煉過程中的副產(chǎn)煤氣進(jìn)行回收利用的水平低是一個(gè)很重要的因素，鋼鐵企業(yè)中“三氣”（高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、焦?fàn)t煤氣）的能量綜合利用是實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的突破口。高爐煤氣是高爐煉鐵過程中的一種副產(chǎn)品，由焦炭在高爐中經(jīng)氣化后轉(zhuǎn)變而得，由于其組成中可燃成份少，僅為20～30%的一氧化碳及少量碳?xì)浠衔铮溆嗑鶠椴豢扇汲煞?，其中氮約占55%，因此發(fā)熱值很低。一般小高爐的高爐煤氣發(fā)熱值為3344～3756kJ/Nm³；大高爐由于焦比先進(jìn)，熱值還要低，一般僅為3000kJ/Nm³左右。在鋼廠三氣中，雖然高爐煤氣可燃?xì)怏w含量最低，但其排放量最大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在“三氣”二次能源總量中，高爐煤氣約占64%，焦?fàn)t煤氣約占29%，轉(zhuǎn)爐煤氣約占7%；從整個(gè)企業(yè)來看，高爐煤氣所含能量占鋼鐵企業(yè)總能量的18～24%。因此，高爐煤氣的有效利用是鋼鐵企業(yè)節(jié)能降耗的重中之重。在我國(guó)鋼企現(xiàn)有技術(shù)水平下，高爐自身熱風(fēng)爐只能用掉40%~50%的高爐煤氣，其余部分基本對(duì)空排放，不僅浪費(fèi)能源，而且高爐煤氣中所含的CO和CH₄等氣體還會(huì)對(duì)環(huán)境造成極大的污染。如能利用這部分原來放散的高爐煤氣進(jìn)行燃燒發(fā)電，既解決了CO的污染，又回收了二次能源、增加了電力，對(duì)于降低鋼鐵企業(yè)能耗、增強(qiáng)鋼鐵企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力、保證鋼鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重大意義。

???上世紀(jì)80年代以來，我國(guó)鋼鐵企業(yè)對(duì)富余高爐煤氣的利用水平逐步上升，從將高爐煤氣用于與煤、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣混燒生產(chǎn)蒸汽或作加熱爐燃料，發(fā)展到全燒高爐煤氣發(fā)電。全燒高爐煤氣鍋爐發(fā)電技術(shù)是利用鋼鐵企業(yè)中大量低熱值高爐煤氣進(jìn)行發(fā)電的一項(xiàng)新技術(shù)，在實(shí)際使用中通過調(diào)整發(fā)電負(fù)荷能夠增減高爐煤氣的使用量而不影響鍋爐的安全運(yùn)行，既有效利用了高爐煤氣資源，又作為緩沖用戶穩(wěn)定了煤氣系統(tǒng)管網(wǎng)的波動(dòng)。研制高溫高壓、高效、安全、穩(wěn)定的全燒高爐煤氣鍋爐是高爐煤氣發(fā)電技術(shù)的關(guān)鍵。針對(duì)高爐煤氣熱值低、理論燃燒溫度低、著火難、煙氣量大等特點(diǎn)，國(guó)內(nèi)開發(fā)了一系列全燒高爐煤氣的鍋爐技術(shù)，如“全燒高爐煤氣的高溫高壓電站鍋爐”（ZL97203451．X）、“不對(duì)稱縮腰雙室爐膛純燒高爐煤氣鍋爐”（ZL200920080259.6）、“一種全燒高爐煤氣的中溫中壓蒸汽鍋爐”（ZL?200910062806.2）。這些技術(shù)解決了全燒高爐煤氣鍋爐著火難、爐膛溫度低、燃燒不穩(wěn)定等問題，通過設(shè)置高沸騰度省煤器部分解決了因高爐煤氣熱值低帶來的爐內(nèi)蒸發(fā)吸熱量不足的問題，為全燒高爐煤氣發(fā)電技術(shù)的推廣做出了貢獻(xiàn)。在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，由于高爐煤氣熱值波動(dòng)或汽包蒸汽清洗水分流使進(jìn)入高溫段省煤器的水量減少，經(jīng)常使得高溫段省煤器沸騰度超過20%，甚至達(dá)到25%，使得省煤器的流阻過大而使給水泵消耗過多的電能，同時(shí)高沸騰度也使省煤器中工質(zhì)的壓力增大，對(duì)省煤器的安全運(yùn)行造成威脅，并有爆管事故發(fā)生的案例。為解決省煤器沸騰度過高，設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用加大爐膛尺寸、增加爐膛吸熱的措施，但加大爐膛尺寸使鋼材耗量和占地面積增加，提高了鍋爐的造價(jià)。同時(shí)，由于高爐煤氣熱值低，而超高壓鍋爐給水溫度高，約240℃左右，且高爐煤氣鍋爐燃燒所需空氣量又少等原因，造成高爐煤氣鍋爐空氣預(yù)熱器出口煙氣溫度均在200℃左右。為解決排煙溫度高的問題，常采用在空氣預(yù)熱器后加裝分離式熱管煤氣預(yù)熱器的方案，如“全燒高爐煤氣的高溫高壓電站鍋爐”（ZL97203451．X）。但分離式熱管煤氣預(yù)熱器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且比較昂貴，增加了鍋爐的造價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容

????本發(fā)明的目的是提供一種全燒高爐煤氣鍋爐，在不增大鍋爐爐膛尺寸的情況下，彌補(bǔ)鍋爐爐膛吸熱量不足，減少上級(jí)省煤器吸熱量，降低上級(jí)省煤器沸騰度，同時(shí)采用成本低廉的技術(shù)降低鍋爐排煙溫度。