唐鋼單一燃料鍋爐改用復合燃料鍋爐的研究與應用

陳士軍

唐鋼單一燃料鍋爐改用復合燃料鍋爐的研究與應用

陳士軍

（河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司動力部，河北唐山063000）

唐鋼為3200 m3高爐配套建設了高爐煤氣綜合利用項目，新增一臺發電機組，改變了燃料種類。為此對鍋爐進行了技術改造，介紹了改造方案及實施效果。

鍋爐；煤氣；燃料

1 項目概況

1.1 主要內容

唐鋼動力廠2007年為唐鋼配套3200 m3高爐而建設了高爐煤氣綜合利用項目，該項目原有2臺130 t/h主燃高爐煤氣的鍋爐，配套3臺25 MW汽輪發電機組，機組為純凝機組。為適應新的煤氣平衡需要，于2009年12月立項建立第3臺130 t/h鍋爐及25 MW純凝式發電機組，并對1#、2#鍋爐進行下層燒嘴改造，重新分配3臺鍋爐的煤氣燃燒能力，新增發電工程項目是唐鋼節能減排、挖潛增效的又一重大工程。

1.2 研制過程

2009年12月，根據公司調整產能結構，公司自產煤氣也相應重新進行平衡，根據平衡結果，高爐煤氣富余量為4.6萬m3/h，焦爐煤氣富余量為3.33萬m3/h，用富余的4.6萬m3/h高氣及富余的0.8～1萬m3/h焦爐煤氣可滿足一臺130 t/h鍋爐的經濟蒸發量，配套25 MW的發電機組能夠實現滿負荷發電。基于此基礎上制定新增的3#鍋爐要求實現純燒高氣時能實現鍋爐的滿負荷，消耗高爐煤氣11.6萬m3/h，實現鍋爐經濟蒸發量110 t/h，當無高爐煤氣時純燒焦爐煤氣，消耗焦爐煤氣1萬m3/h，折合高氣5.5萬m3/h，實現鍋爐最低蒸發量52 t/h，保證鍋爐可以不停爐，保證汽機不停機。

因1#、2#鍋爐為純燒高爐煤氣鍋爐，無燒焦爐煤氣的能力，當高爐休風時，兩臺鍋爐必須伴隨停爐，鍋爐的頻繁啟停影響鍋爐的安全性，伴隨著1#、2#汽輪機組的頻繁啟停也會大大縮短機組的壽命，根據煤氣平衡方案中焦爐煤氣的富余量，分配給3#爐1萬m3/h后，仍有2萬m3/h富余可以使用，基于此條件下制定將1#、2#鍋爐進行改造，實現當無高爐煤氣時純燒焦爐煤氣，每臺鍋爐消耗焦爐煤氣1萬m3/h，折合高氣5.5萬m3/h，實現鍋爐最低蒸發量52 t/h，保證鍋爐可以不停爐，保證汽機不停機。

1.3 研究結果

新增3#鍋爐實現純燒高爐煤氣11萬m3/h，又可以實現純燒焦爐煤氣1萬m3/h；對1#、2#鍋爐下層燒嘴進行改造，實現純燒焦爐煤氣1萬m3/h，自工程實施投產，已經運行至今3臺鍋爐運行穩定，3臺鍋爐均可在高爐煤氣沒有的情況下，實現最低負荷不停爐，實現了設計要求。

2 總體思路

本次工程實現煤氣重新平衡后的富余煤氣全部消耗，同時增加鍋爐的穩定運行，減少停爐次數，再對1#、2#爐改造的同時增加FSSS點火及熄火保護系統，本次工程項目既要實現最大的經濟效益，同時又要實現最大的安全效益及環境效益。

3 方案制定

根據煤氣平衡計劃，分配給動力廠該項目區域的煤氣量為高爐煤氣18+4.6=22.6萬m3/h，焦爐煤氣量為1萬m3/h，折合高氣為5.5萬m3/h，此煤氣量能實現3臺鍋爐滿負荷。當高爐休風時，富余的3.33萬m3/h焦爐煤氣可全部用于3臺鍋爐維持最低負荷，每臺有能力消耗1萬m3/h的焦爐煤氣。

4 方案實施

（1）3#爐工程實施

鍋爐廠根據煤氣平衡要求對鍋爐本體進行設計，主燒高爐煤氣，同時能燃燒1萬m3/h的焦爐煤氣，工程自2010年1月開始施工至2010年5月底吹掃打靶合格，6月1日正式投入運行，運行期間測試停燒高爐煤氣，焦爐煤氣最大消耗能實現1.2萬m3/h，足以滿足鍋爐最低負荷。

（2）1#、2#燒嘴改造實施

根據改造摻燒焦爐煤氣需求，根據以上的設計計算，選擇焦爐煤氣燒嘴為DN200，選型結果上報了設計院，并通過設計審核，由設計院出設計圖紙。2010年3月聯系燃燒器廠家定做DN200燃燒燒嘴，2010年6月3日至10日對1#、2#鍋爐燃燒器燒嘴進行了更換改造，將1#、2#鍋爐最下層DN400高氣燒嘴更換為DN200焦氣燒嘴，改造后試運行，運行期間測試停燒高爐煤氣，焦爐煤氣最大消耗能實現1.2萬m3/h，足以滿足鍋爐最低負荷。

（3）增加1#、2#爐FSSS自動點火系統

根據《電力工業鍋爐壓力容器監察規程》DL612—1996要求和《蒸汽鍋爐安全技術監察規程》的要求，燃氣鍋爐必須配備可靠的程序點火和熄火保護系統。基于排除人為干擾設計的多燃燒器鍋爐程序點火和自動保護系統，原有的1#、2#鍋爐無自動點火系統，已不能滿足相關行業標準的要求，FSSS系統能夠實現點火前對煤氣閥門進行檢漏、運行過程中對火焰進行探測，火焰熄滅時能夠起到停爐保護，將所有煤氣閥門迅速關閉，從而保證鍋爐的安全性。經過與相關廠家進行溝通，基于改造1#、2#燒嘴的基礎上，進行了FSSS系統的安裝，增加鍋爐系統的安全性能。

5 實施效果

工程投入后唐鋼自發電量達到101326萬kW· h，自發電比例達48%，目前3臺機組運行參數良好，既增加了發電又減少了排放，起到了節能減排效果。

Research and Application of Replacing Single Fuel Boiler with Composite Fuel Boiler at Tangshan Steel

CHEN Shijun
(Tangshan Power Supply Department of Hebei Iron and Steel Co.,Ltd.,Tangshan,Hebei 063000,China)

Tangshan Steel constructed a BFG comprehensive recovery project for its 3200 m3blast furnace.A power generation unit using different kind of fuel was installed for the project;for this the boiler was technically transformed.The transformation program and its implementation results are introduced.

boiler;gas;fuel

X757

B

1006-6764(2015)01-0009-02

2014－11－05

陳士軍（1970－），男，2005年畢業于河北理工大學計算機科學與技術專業，工程師，現從事技術、設備管理工作。