煤粉改造燃气炉增烧煤气的探讨与实践

赵阳　黎已原　褚延平　王宁　胡殿文

摘要：SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉在进行增烧煤气的改造后。减少鞍钢高炉煤气放散，达到能源综合利用的目的。

关键词：吸风机;燃烧调整;高炉煤气;DCS系统

1前言

鞍钢股份能源管控中心二发电厂SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉机组为燃气锅炉机组，主燃料为高、焦炉煤气，额定蒸发量为266t/h，过热蒸汽温度为540℃，再热蒸汽温度为540℃，过热蒸汽压力为13.24MPa，再热蒸汽压力为3.43MPa，是鞍钢股份公司和能源管控中心的重要环保监管设备，承担着消纳公司高、焦炉煤气的重任，对减少煤气放散，提升能源利用起着至关重要作用。

2设备工艺简介

2.1锅炉工艺

鞍钢股份能源管控中心二发电厂SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉机组原为燃油机组，于1974年1月建设，1975年6月25日投产，为降低发电成本，2000年6月由鞍钢投资对原燃油炉进行了技术改造，改成煤粉炉。为适应鞍钢节能降耗及环保要求，2015年将鞍钢股份能源管控中心二发电厂SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉改造为全烧高、焦炉煤气锅炉。蒸发量由原来的540 t/h减为266t/h。

2.2增烧煤气

随着鞍钢产能进一步提升，要求鞍钢股份能源管控中心二发电厂SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉同时提升煤气消纳能力，减少公司煤气放散。由于该锅炉原有两台引风机运行期间已达到额定电流（113A），在保证锅炉炉膛负压的情况下已达最大出力，无法继续投烧煤气。因此，经过对锅炉燃烧工况的观察及各段汽温、烟温等参数的论证，为该锅炉增加一台引风机，新建烟风管道将新增加的引风机与2#炉的两台脱水箱相连，2#炉总风量将增加30%。在烟风管道与脱水箱的连接处各设一个金属圆形补偿器（双波），在水平管道上设一个金属圆形补偿器（三波），管道长度约为50m，管道不需要保温。新建烟风管道与1#炉原烟道隔绝，改造后直接进入该锅炉烟道，不会造成烟气排放的环保监控失控。同时达到每小时增烧高炉煤气10000m的要求。

3存在的问题

鞍钢股份能源管控中心二发电厂SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉机组在增烧煤气改造中，由于是对机组烟风系统进行改造，在机组运行调整及部分电气、程控调试中存在以下问题：

（1）由于该机组新增引风机（设备名称改为#3引风机，下同）入口接在原#1、2引风入口处，对锅炉原有燃烧调整，特别是对各段汽温及烟温存在的较大影响，尤其是对流过热器出口汽温不超过580℃（如果超温易造成过热器爆管）。另外，由于煤气燃烧特性，易造成风机挡板挂焦油，造成操作不便甚至是无法操作。

（2）改造中涉及的DCS系统的冗余通道、算法及画面、系统操作编程，电气部分的电缆、真空断路器利旧等问题。

4改进措施及效果

4.1改进措施

（1）为了保证各参数正常，避免出现超参数运行，特别是各段汽温、烟温的稳定运行，制定了合理的操作规定如下：1、启动#3引风机前，汇报值班调度，联系脱硫值班员开启旁路烟道挡板;停运时，联系#3炉脱硫值班员关闭旁路烟道挡板;2、#2炉#1、2、3吸引风机、#1、2引风机及高、焦炉煤气速断实现联锁保护;3、运行期间#1、2引风机挡板开度80﹪，高炉煤气量超过8万立时启动#3引风机运行;4、锅炉出力降低，或高炉煤气量低于8万立时，先停止#3引风机运行;同时为了避免风机挡板因为煤气焦油影响操作，要求运行期间每周一进行#1、2、3引风机挡板开关试验一次，开度±20﹪。

（2）针对DCS系统的各项问题，热工专业调查分析原有的控制系统组成，找出原有系统的不满足实际运行情况的原因。设计新的接线方法，控制系统的改造方案，就地重新接线校对。利用2#DCS系统的冗余通道，自主设计及施工，对2#DCS系统的算法进行组态，画面重新编制，重新铺设电缆500米，包括重新自主编程、风机操作、启停、故障等信号移位至2#机组DCS系统，为确保锅炉系统安全，自主设计锅炉大连锁，将新增加的风机控制引入原锅炉大联锁中，重新设计风机挡板自动调节自动回路，画面绘制18个，手操器1套的自动回路连接。

（3）电气配电专业根据#3引风机的电机规格参数，利旧改造一台备用的真空断路器。在现场扯出一根高压闲置电缆60余米（ZR--YJV22--3*95）。满足#3引风机的调试及运行需要。

4.2实施效果

通过对SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉进行增烧煤气的改造，增加了一台引风机出力，在2021年7月投入使用后， #2炉能增烧高炉煤气10000 m/h。根据机组试验数据10000m³高炉煤气燃料热值34吉焦，1吨煤29.27吉焦，按照机组增烧高炉煤气时间4000小时，电厂标煤1400元/吨计算，创造效益=34×4000÷29.27×1400=650.5万元，同时热工专业自主完成改造工作，节约成本约10万元，电气专业通过利旧节约电缆及真空断路器费用约5万元，共计创效385万元左右，尤为重要的是通过燃烧调整措施的改进，在煤气压力持续波动的不利条件下，实现精细化调整，在实现增烧高炉煤气10000 m/h的同时，机组参数保持稳定，为持续消纳煤气、避免煤气大量放散做出了重要贡献。

5结语

鞍钢股份能源管控中心二发电厂SG370-13.24/540/540型超高压、一次中间再热锅炉进行增烧煤气的改造后，成功实现了增烧高炉煤气10000 m/h的目标。

参考文献

[1]赵燕平.火电厂分散控制系统检修运行维护手册【M】.北京：中国电力出版社，2003.

作者简介：赵阳，男，大学，工程师，2006年毕业于辽宁工程技术大学，长期从事锅炉运行工作。

黎已原，男，大學，助理工程师，2005年毕业于沈阳工程学院，后就读于辽宁科技大学热能动力专业，长期从事锅炉、除灰专业的检修工作。