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130th燃高爐煤氣鍋爐的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)

文檔作者：王彬文檔來(lái)源：陜鼓集團(tuán)西安鍋爐有限責(zé)任公司			點(diǎn) 擊數(shù)：
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· 研究與開(kāi)發(fā)· 130 t／h燃高爐煤氣鍋爐的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)
文章編號(hào)：1004—8774(2014)05-0011-04
130 t／h燃高爐煤氣鍋爐的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)
王彬
(陜鼓集團(tuán)西安鍋爐有限責(zé)任公司，陜西西安710075)
摘要：通過(guò)對(duì)高爐煤氣的燃燒特性分析，介紹了130 t／h中溫中壓高爐煤氣鍋爐，該鍋爐
通過(guò)設(shè)置雙室爐膛、預(yù)熱空氣、采用單汽包結(jié)構(gòu)等方法實(shí)現(xiàn)了高爐煤氣的有效利用。
關(guān)鍵詞：高爐煤氣；燃燒器；中溫中壓鍋爐；設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào)：TK229 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
The Design of 130 t／h Mid．temperature and 作者簡(jiǎn)介：王彬
M id-pressure Blast Furnace Gas-fired Boiler 畢業(yè)于西安交通大
WANG Bin 耋
(Shaanxi Blower Group Xi an Boiler Co·Ltd·，Xi an 710075，Shaanxi，China) 力容器產(chǎn)品設(shè)計(jì)及
Abstract：Ana1yzed deeply the ch啪cteristic and burning mechanism 0f blast fumace gas，intro一 技術(shù)工作。
dueed the 130 t／h mid—temperature and mid—pressure blast furnace gas—fired boiler．It achieved the utilization
of blast furnace gas by double furnace，air preheated and single drum ete．
Key words：blast furnace gas：burner：mid-temperature and mi d．pressure boiler；design
O 前言
高爐煤氣是鋼鐵企業(yè)煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的副
產(chǎn)品，高爐燃料熱量的60％左右進(jìn)人到高爐煤氣
中，每消耗1 t焦碳可產(chǎn)生3 800～4 000 m 的高爐
煤氣，但其發(fā)熱值很低，是一種低熱值的二次能源。
在鋼鐵企業(yè)，一般建有能源管理中心，將高爐煤氣與
高熱值的燃料摻混而成為混合煤氣，用作鋼鐵企業(yè)
其它工序的燃料或民用燃料。
對(duì)于鋼鐵企業(yè)，其規(guī)模各有大小，燃燒高爐煤氣
所需的鍋爐也各有不同，我廠已開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)制造了2O
～ 180 t／h中溫中壓鍋爐，形成系列化產(chǎn)品，以滿足
不同用戶的需求。
1 高爐煤氣的燃燒特性
高爐煤氣(以下簡(jiǎn)稱BFG)不同于其它可燃?xì)?
體(天然氣、焦?fàn)t煤氣等)，其惰性氣體N：、CO 等的
體積含量約占70％ ，而可燃成分主要為CO，約占
23％ ，因此它本身的發(fā)熱量很低，一般為3 000—
3 500 kJ／m (標(biāo)態(tài))，且著火溫度較高，一般為530～
650℃ ，并隨其成分的波動(dòng)略有變化。由BFG的上
述特性可知，高爐煤氣可燃易爆有毒；BFG的理論
燃燒溫度偏低，著火穩(wěn)定性較差；燃料中可燃成分
收稿日期：2014-03-05
CO少，所需助燃空氣總量少于燃煤，一般約為燃煙
煤空氣量的70％ ；煤氣中存在大量的CO：、N ，燃燒
后煙氣量是燃煤鍋爐的1．7倍；BFG中含灰少、不含
硫，無(wú)需考慮尾部受熱面排煙磨損和低溫腐蝕問(wèn)題。
2 燃BFG鍋爐爐型對(duì)比
如果采用雙汽包形式，省煤器出口沒(méi)有沸騰度，
但會(huì)帶來(lái)以下問(wèn)題：
①過(guò)熱器設(shè)置在對(duì)流管束的前面。如過(guò)熱器不
設(shè)置在爐膛前上部，整個(gè)鍋爐占地將增大25％ 左
右；如過(guò)熱器設(shè)置在爐膛的前上部，則后墻的水冷壁
管會(huì)有一很小的傾角，加之采用了對(duì)流管，汽包內(nèi)的
汽水分離元件簡(jiǎn)單，將影響蒸汽品質(zhì)和水循環(huán)安全；
② 上下汽包之間為密排的對(duì)流管，安裝工作量
大。對(duì)流管與汽包的連接一般采用焊接或脹接，管
與管的間距較小且數(shù)量多，如采用焊接，則焊接工作
量大且不方便；如采用脹接，一般要幾次才能達(dá)到水
壓合格，使用壽命也短；
③檢修工作量大且困難。在運(yùn)行中密排對(duì)流管
間如發(fā)現(xiàn)有問(wèn)題，檢修位置很小，檢修困難，一般采
用堵管形式來(lái)處理；
④對(duì)于130 t／h燃BFG鍋爐，鍋爐如采用雙鍋
筒SHS形式(見(jiàn)圖1)，則整體布置不美觀，爐墻較
厚，一般在400 mm以上。
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l2 工業(yè)鍋爐 2014年第5期(總第147期)
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【冬{l SHS型燃BFG鍋爐
3 130 t／h燃BFG鍋爐技術(shù)方案
鋼鐵企業(yè)有的需要中小型燃BFG鍋爐，有的則
需要大 、【fJ溫、中壓燃BFG鍋爐，對(duì)不同參數(shù)等級(jí)
鍋爐其結(jié)構(gòu)設(shè)汁也不盡相同，但設(shè)計(jì)的主要原理相
㈨。本文結(jié)合本公司為某鋼鐵企業(yè)設(shè)計(jì)的130 t／h
燃BFG中溫巾壓鍋爐結(jié)構(gòu)特點(diǎn)做簡(jiǎn)要介紹。
3．1 BFG鍋爐基本設(shè)計(jì)參數(shù)
額定蒸發(fā)量 130 t／h
額定蒸汽壓力 3．82 MPa
鍋筒工作 力4．2 MPa
額定蒸汽溫度450℃
給水溫度 104℃
設(shè)計(jì)燃料低位發(fā)熱量3 200 kJ／m (標(biāo)態(tài))
3．2 鍋爐運(yùn)行條件
鍋爐運(yùn)行方式：帶基本負(fù)荷并變負(fù)荷可調(diào)峰，鍋爐
能夠在50％ ～100％負(fù)荷范圍內(nèi)達(dá)到額定蒸汽參數(shù)。
燃燒方式：燃燒器四角布置，燃燒器的設(shè)計(jì)阻力
按鍋爐超負(fù)荷時(shí)的阻力確定。
3．3 鍋爐本體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)介
該鍋爐采用室外露天布置，單鍋筒DHS型式、
f{然水循環(huán)方式，集中下降管，“n”型布置，鍋爐前
部為爐膛，四周布滿膜式水冷壁，采用厚度較小的敷
管爐墻結(jié)構(gòu)，爐頂、水平煙道及轉(zhuǎn)向室均布置了頂棚
和包墻膜式壁，尾部豎井煙道中交叉布置兩級(jí)省煤
器和空氣預(yù)熱器。
根據(jù)鍋爐本體結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和受力形式，組成空間
框架體系，框架采用全鋼焊接結(jié)構(gòu)，按7度地震烈度
II類場(chǎng)地設(shè)計(jì)。爐膛、過(guò)熱器和上級(jí)省煤器全懸吊
在頂板梁 f ，尾部空氣預(yù)熱器和下級(jí)省煤器傳遞到
柱和梁r (見(jiàn)圖2)。
為_(kāi)r防止l天J燃燒不穩(wěn)定引起爐內(nèi)爆炸，爐膛前、
后墻布置r重力式防爆門，爐膛頂部預(yù)留熄火保護(hù)
裝置的接口；考慮鍋爐維護(hù)、檢修的方便，在鍋爐適
當(dāng)位置設(shè)有一定數(shù)量檢查門。
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