唐钢单一燃料锅炉改用复合燃料锅炉的研究与应用

陈士军

唐钢单一燃料锅炉改用复合燃料锅炉的研究与应用

陈士军

（河北钢铁股份有限公司唐山分公司动力部，河北唐山063000）

唐钢为3200 m3高炉配套建设了高炉煤气综合利用项目，新增一台发电机组，改变了燃料种类。为此对锅炉进行了技术改造，介绍了改造方案及实施效果。

锅炉；煤气；燃料

1 项目概况

1.1 主要内容

唐钢动力厂2007年为唐钢配套3200 m3高炉而建设了高炉煤气综合利用项目，该项目原有2台130 t/h主燃高炉煤气的锅炉，配套3台25 MW汽轮发电机组，机组为纯凝机组。为适应新的煤气平衡需要，于2009年12月立项建立第3台130 t/h锅炉及25 MW纯凝式发电机组，并对1#、2#锅炉进行下层烧嘴改造，重新分配3台锅炉的煤气燃烧能力，新增发电工程项目是唐钢节能减排、挖潜增效的又一重大工程。

1.2 研制过程

2009年12月，根据公司调整产能结构，公司自产煤气也相应重新进行平衡，根据平衡结果，高炉煤气富余量为4.6万m3/h，焦炉煤气富余量为3.33万m3/h，用富余的4.6万m3/h高气及富余的0.8～1万m3/h焦炉煤气可满足一台130 t/h锅炉的经济蒸发量，配套25 MW的发电机组能够实现满负荷发电。基于此基础上制定新增的3#锅炉要求实现纯烧高气时能实现锅炉的满负荷，消耗高炉煤气11.6万m3/h，实现锅炉经济蒸发量110 t/h，当无高炉煤气时纯烧焦炉煤气，消耗焦炉煤气1万m3/h，折合高气5.5万m3/h，实现锅炉最低蒸发量52 t/h，保证锅炉可以不停炉，保证汽机不停机。

因1#、2#锅炉为纯烧高炉煤气锅炉，无烧焦炉煤气的能力，当高炉休风时，两台锅炉必须伴随停炉，锅炉的频繁启停影响锅炉的安全性，伴随着1#、2#汽轮机组的频繁启停也会大大缩短机组的寿命，根据煤气平衡方案中焦炉煤气的富余量，分配给3#炉1万m3/h后，仍有2万m3/h富余可以使用，基于此条件下制定将1#、2#锅炉进行改造，实现当无高炉煤气时纯烧焦炉煤气，每台锅炉消耗焦炉煤气1万m3/h，折合高气5.5万m3/h，实现锅炉最低蒸发量52 t/h，保证锅炉可以不停炉，保证汽机不停机。

1.3 研究结果

新增3#锅炉实现纯烧高炉煤气11万m3/h，又可以实现纯烧焦炉煤气1万m3/h；对1#、2#锅炉下层烧嘴进行改造，实现纯烧焦炉煤气1万m3/h，自工程实施投产，已经运行至今3台锅炉运行稳定，3台锅炉均可在高炉煤气没有的情况下，实现最低负荷不停炉，实现了设计要求。

2 总体思路

本次工程实现煤气重新平衡后的富余煤气全部消耗，同时增加锅炉的稳定运行，减少停炉次数，再对1#、2#炉改造的同时增加FSSS点火及熄火保护系统，本次工程项目既要实现最大的经济效益，同时又要实现最大的安全效益及环境效益。

3 方案制定

根据煤气平衡计划，分配给动力厂该项目区域的煤气量为高炉煤气18+4.6=22.6万m3/h，焦炉煤气量为1万m3/h，折合高气为5.5万m3/h，此煤气量能实现3台锅炉满负荷。当高炉休风时，富余的3.33万m3/h焦炉煤气可全部用于3台锅炉维持最低负荷，每台有能力消耗1万m3/h的焦炉煤气。

4 方案实施

（1）3#炉工程实施

锅炉厂根据煤气平衡要求对锅炉本体进行设计，主烧高炉煤气，同时能燃烧1万m3/h的焦炉煤气，工程自2010年1月开始施工至2010年5月底吹扫打靶合格，6月1日正式投入运行，运行期间测试停烧高炉煤气，焦炉煤气最大消耗能实现1.2万m3/h，足以满足锅炉最低负荷。

（2）1#、2#烧嘴改造实施

根据改造掺烧焦炉煤气需求，根据以上的设计计算，选择焦炉煤气烧嘴为DN200，选型结果上报了设计院，并通过设计审核，由设计院出设计图纸。2010年3月联系燃烧器厂家定做DN200燃烧烧嘴，2010年6月3日至10日对1#、2#锅炉燃烧器烧嘴进行了更换改造，将1#、2#锅炉最下层DN400高气烧嘴更换为DN200焦气烧嘴，改造后试运行，运行期间测试停烧高炉煤气，焦炉煤气最大消耗能实现1.2万m3/h，足以满足锅炉最低负荷。

（3）增加1#、2#炉FSSS自动点火系统

根据《电力工业锅炉压力容器监察规程》DL612—1996要求和《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的要求，燃气锅炉必须配备可靠的程序点火和熄火保护系统。基于排除人为干扰设计的多燃烧器锅炉程序点火和自动保护系统，原有的1#、2#锅炉无自动点火系统，已不能满足相关行业标准的要求，FSSS系统能够实现点火前对煤气阀门进行检漏、运行过程中对火焰进行探测，火焰熄灭时能够起到停炉保护，将所有煤气阀门迅速关闭，从而保证锅炉的安全性。经过与相关厂家进行沟通，基于改造1#、2#烧嘴的基础上，进行了FSSS系统的安装，增加锅炉系统的安全性能。

5 实施效果

工程投入后唐钢自发电量达到101326万kW· h，自发电比例达48%，目前3台机组运行参数良好，既增加了发电又减少了排放，起到了节能减排效果。

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

陈士军（1970－），男，2005年毕业于河北理工大学计算机科学与技术专业，工程师，现从事技术、设备管理工作。