[發明專利]燃高爐煤氣鍋爐的排煙溫度修正方法

有效

• 申請號: 201510016152.5
• 申請日: 2015-01-13
• 公開（公告）號: CN104504290B
• 公開（公告）日: 2017-02-22
• 發明（設計）人: 江文豪;姚群
• 申請（專利權）人: 中冶華天工程技術有限公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京中偉智信專利商標代理事務所11325
• 代理人: 張岱

技術領域

本發明涉及熱能工程的鍋爐領域，尤其涉及一種設置有煤氣加熱器的燃高爐煤氣鍋爐的排煙溫度修正方法。

背景技術

鋼鐵企業在煉鐵工序中產生了大量的高爐煤氣，由于高爐煤氣具有含氮量高、理論燃燒溫度低、著火困難等缺點，許多鋼鐵企業都直接將高爐煤氣進行放散，造成了能源的浪費。如何利用好鋼鐵生產工藝中副產的高爐煤氣資源，是相關技術人員普遍關心的問題。

近年來，隨著高爐煤氣燃燒技術的日益進步和推廣，燃高爐煤氣鍋爐在鋼鐵企業得到了廣泛應用，越來越多的鋼鐵廠自備電廠將高爐煤氣作為電站鍋爐的主燃料，具體利用形式包括全燒高爐煤氣鍋爐、摻燒轉爐煤氣或焦爐煤氣的高爐煤氣鍋爐以及高爐煤氣與煤粉混燒鍋爐等。

鍋爐排煙溫度是鍋爐的重要運行控制指標，也是影響鍋爐熱效率的關鍵參數，而后者是機組性能考核的關鍵指標。目前，工程上對鋼鐵廠自備電廠燃高爐煤氣鍋爐的性能考核一般都根據GB?10184-88《電站鍋爐性能試驗規程》進行，該標準明確指出，鍋爐試驗期間，基準空氣溫度、給水溫度、燃料特性等初始條件都應符合規定的要求(如設計值或保證值)，當它們與規定值有偏差時，試驗所得的鍋爐熱效率應換算到設計參數下的熱效率。這是因為，鍋爐設計是在一定的初始條件下進行的，而實際運行時不可能完全處于設計條件下，為了在不同條件下比較鍋爐運行狀況，就要進行換算修正，將二者置于相同的條件下進行對比。而對于鍋爐來說，最重要的修正即是對排煙溫度的修正，該修正工作也是整個鍋爐熱效率修正過程中最為復雜的過程。

在分析燃高爐煤氣鍋爐排煙溫度的修正方法之前，先對燃高爐煤氣鍋爐尾部受熱面的設置形式進行簡單介紹。如圖1和2所示的目前最常見的兩種燃高爐煤氣鍋爐形式，其中：

圖1為傳統的燃高爐煤氣鍋爐，其尾部受熱面的設置與傳統的電站鍋爐相同，即在鍋爐尾部煙道中，省煤器與空氣預熱器沿煙氣流程順次布置，鍋爐的最后一級受熱面為空氣預熱器。

圖2為設置有煤氣加熱器的燃高爐煤氣鍋爐，其尾部煙道增加了一級受熱面—煤氣加熱器。由于煤氣換熱器系統在冷端是低溫煤氣，與鍋爐排煙具有相當的溫差，因此能夠大幅降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐熱效率；而低熱值的高爐煤氣被加熱后再送入爐膛燃燒，可使爐內著火和燃燒狀況得到改善，有利于解決全燒高爐煤氣鍋爐著火難、爐膛溫度低、燃燒不穩定等問題。因此，該系統自推出以來便迅速得到推廣和大范圍應用。

在GB10184-88中，對鍋爐排煙溫度的修正計算主要考慮空氣預熱器的進口空氣溫度和省煤器的進口給水溫度這兩項因素分別偏離保證值所導致的排煙溫度變化，且當進口空氣溫度和給水溫度都偏離保證值時，應先對前者進行修正，然后再結合該修正結果對后者進行修正。

對于圖1所示的傳統燃高爐煤氣鍋爐，由于其尾部煙道受熱面的設置與傳統電站鍋爐相同(即省煤器與空氣預熱器沿煙氣流程順次布置)，因此可直接套用GB10184-88中的修正方法，先針對空氣預熱器進口空氣溫度偏離保證值進行排煙溫度修正，然后結合該修正結果，針對省煤器進口給水溫度偏離保證值進行排煙溫度的修正。

而對于圖2所示的近年來出現并廣泛應用的新型燃高爐煤氣鍋爐，由于改變了以往傳統鍋爐以空氣預熱器為末級換熱器的布置特點，鍋爐排煙溫度的修正已不能再套用GB10184-88提供的方法。然而，針對該類鍋爐排煙溫度修正方法的研究還未見報道，目前大多數燃高爐煤氣鍋爐仍是套用GB10184-88提供的方法，即按照傳統方法進行修正。顯然，這樣得到的結果會偏離真實值，無法保證其有效性和可靠性。

因此，構建一個設置有煤氣加熱器的燃高爐煤氣鍋爐的排煙溫度修正方法，為鋼鐵企業燃高爐煤氣鍋爐的性能分析與考核評價提供依據，具有重要的實用意義。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種針對設置有煤氣加熱器的燃高爐煤氣鍋爐的排煙溫度修正方法，簡單易行，能夠提高修正結果的有效性和可靠性。

為達到上述目的，本發明燃高爐煤氣鍋爐的排煙溫度修正方法，包括：

獲取煤氣加熱器的運行參數保證值數據，所述的運行參數保證值數據包括煤氣加熱器進口煤氣溫度保證值和煤氣加熱器進口煙氣溫度保證值；

獲取鍋爐尾部受熱面的實測運行數據，所述的實測運行數據包括煤氣加熱器進口煙氣溫度實測值、煤氣加熱器進口煤氣溫度實測值和鍋爐排煙溫度實測值；

基于第一計算公式計算煤氣加熱器進口煤氣溫度偏離保證值造成的鍋爐排煙溫度偏差，所述第一計算公式為：