CN109210564A - 煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法。本发明的方法包括：(1)燃烧器的选择：选择热负荷低的旋流式燃烧器；(2)燃烧器的布置：采用前后墙布置；(3)在保持焦炉煤气压力稳定的情况下，锅炉全烧焦炉煤气额定负荷或高负荷炉膛出口氧量≥2.2％；在保持高焦煤压力稳定的情况下，锅炉炉膛出口氧量在0.8％～2.2％之间；在保持高炉煤气压力稳定的情况下，全烧高炉煤气时锅炉在80％高负荷以上时炉膛出口氧量≥0.8％、50％负荷以下炉膛出口氧量≥1.3％；(4)在高炉煤气输送压力非正常波动情况下，压力波动增加，炉膛出口氧量控制相应增加；本发明能够在安全可靠的情况下实现环保节能的目标。
Description
技术领域：
本发明涉及一种煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，属于锅炉控制技术领域。
背景技术：
全烧煤气锅炉是以气体燃料作为燃烧介质的锅炉，工业上常用的气体燃料主要有高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气等，那么如何组织好一台煤气锅炉燃烧，就需要对这不同的燃料、燃料的输送系统情况、燃烧设备进行研究，从而实现对煤气燃烧实施有效的控制，最终保证锅炉运行的安全性和经济性。
通常煤气锅炉在燃烧时锅炉烟气中的氧含量(O2)不超过3％，且不允许锅炉烟气中有未完全燃烧的产物CO存在(≤25ppm)，因为锅炉的烟气量很大，当CO值只有0.5％(5000ppm)，将会使锅炉效率下降2％多，因此，运行时发现烟气中存在CO可燃物，必然说明燃烧过程极不正常、甚至存在安全可靠性问题，需要及时进行风量调整；而另一方面如若烟气中的O2含量较大时，增加了锅炉烟气量，加剧锅炉排烟热损失和风机耗电，因此合理的调整锅炉燃烧时的氧量是十分重要的，也因此提出了低氧燃烧要求，其意义在于，在保证锅炉安全可靠的前提下保证燃料中的可燃物完全燃烧，同时减少燃烧中的供应过量空气即控制供O2量，实现：1)减少SO2+O→SO3,减轻低温腐蚀；2)也减少NOX生成；3)减少烟气量、降低排烟温度和排烟热损失，最终达到环保经济运行。
锅炉燃烧的优劣与很多因素有关，主要与以下二方面相关：1)燃烧器的设计布置；2)不同工况正确的调整空气量(或需氧量或配风量)，如此，首先有必要找出燃烧器的设计布置特点，其次需要对燃气的不同的工况进行试验研究。常规煤气锅炉面临的主要工况：锅炉燃烧煤气品种变化、燃烧器布置不同燃烧特性不同、锅炉高低负荷以及煤气输送压力波动等对锅炉燃烧引起工况变化等，从而通过研究，可将研究结果合理应用于煤气锅炉调节和组合搭配，最终实现正确合理的燃烧调整。
发明内容
本发明的目的是针对上述存在的问题提供一种煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，在安全可靠的情况下实现环保节能的目标。
上述的目的通过以下技术方案实现：
一种煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，该方法包括：
(1)燃烧器的选择：选择热负荷低的旋流式燃烧器；
(2)燃烧器的布置：采用前后墙布置；
(3)在保持焦炉煤气压力稳定的情况下，锅炉全烧焦炉煤气额定负荷或高负荷炉膛出口氧量≥2.2％；在保持高焦煤压力稳定的情况下，锅炉高焦煤掺烧时，锅炉炉膛出口氧量在0.8％～2.2％之间，随着掺烧焦煤量增加含氧量增加；在保持高炉煤气压力稳定的情况下，全烧高炉煤气时锅炉在80％高负荷以上时炉膛出口氧量≥0.8％、50％负荷以下炉膛出口氧量≥1.3％；
(4)在高炉煤气输送压力非正常波动情况下，压力波动+1Kpa，50％低负荷炉膛出口氧量控制≥1.70％，80％以上负荷炉膛出口氧量控制≥1.1％；压力波动+2Kpa，50％低负荷炉膛出口氧量控制≥3％，80％以上负荷炉膛出口氧量控制≥2.2％；
所述的煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，所述的热负荷低的旋流式燃烧器是指热负荷低于15000KW的旋流式燃烧器。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
一种煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，该方法包括：
(1)燃烧器的选择：选择热负荷低的旋流式燃烧器；
(2)燃烧器的布置：采用前后墙布置；
(3)在保持焦炉煤气压力稳定的情况下，锅炉全烧焦炉煤气额定负荷或高负荷炉膛出口氧量≥2.2％；在保持高焦煤压力稳定的情况下，锅炉高焦煤掺烧时，锅炉炉膛出口氧量在0.8％～2.2％之间，随着掺烧焦煤量增加含氧量增加；在保持高炉煤气压力稳定的情况下，全烧高炉煤气时锅炉在80％高负荷以上时炉膛出口氧量≥0.8％、50％负荷以下炉膛出口氧量≥1.3％；
(4)在高炉煤气输送压力非正常波动情况下，压力波动+1Kpa，50％低负荷炉膛出口氧量控制≥1.70％，80％以上负荷炉膛出口氧量控制≥1.1％；压力波动+2Kpa，50％低负荷炉膛出口氧量控制≥3％，80％以上负荷炉膛出口氧量控制≥2.2％；
所述的煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，所述的热负荷低的旋流式燃烧器是指热负荷低于15000KW的旋流式燃烧器。
1、高温高压全烧煤气试验锅炉形式及检测设备
1)锅炉型号：220t/h-9.8MPa/540℃高温高压自然循环煤气锅炉
2)锅炉采用“Π”布置，炉膛水冷壁采用“鳍片”整体密封结构，炉膛出口布置高低温、屏式过热器，后部烟道布置高低温省煤器和空气预热器
3)炉膛微负压，二台送风机和二台引风机平衡通风
4)锅炉燃料：高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气，转炉煤气掺入高炉煤气中燃用
5)锅炉的燃烧器结构均为旋流式，布置位置采用多层、前后墙、左右墙、四角布置；高焦炉煤气旋流式燃烧器的结构形式：高、焦炉煤气独立燃烧器、高煤燃烧器中心设置焦煤点火枪，高煤燃烧器中心设置焦煤旋流喷嘴等几种布置形式
6)锅炉测量设备布置:锅炉炉膛出口左右侧炉墙位置设置二个氧量测点(氧化锆)，锅炉烟道设置在线CO监测仪和在线烟气检测(可检测氧量、SO2\NOX\CO含量等)，试验前测量经过校验验收合格
7)锅炉试验以锅炉出口左右侧二个氧量测点为主监测点
2、试验说明：
1)试验内容：针对多台全烧煤气锅炉，不同燃料(高炉煤气、焦炉煤气、转炉煤气不同情况)、不同的炉膛结构和燃烧器布置、锅炉负荷高低、以及燃料波动对燃烧影响等情况试验测试研究。
2)试验操作：首先根据燃料情况合理调整每个燃烧器风门，并使每燃烧器调整正常(未发现缺氧情况，即确认燃烧器的设计不存在风量不足)，锅炉炉膛出口左右侧氧量值检测调整到3％，引风机调整自动状况；再逐步减少送风机总风量降低氧量，逐步调整减少氧量、每次调整降低氧量值不超过0.5％，当炉膛出口氧量测定值≤1％开始微量调整，点动减少送风机总风量，加强观察锅炉烟道CO在线监测仪和烟道在线监测仪氧量的变化和CO含量的变化情况，当二表均检测到CO成份≥25ppm时，停止送风总风量的调整，稳定运行0.5小时记录锅炉炉膛出口氧量，完成一次测试工作。
3)煤气压力波动情况说明：冶金企业所用煤气燃料均来自冶金系统所产回收的二次能源介质，在正常时，其生产回收和使用是达到稳定平衡的，当生产回收或使用任何一方发生变化都会反应到煤气压力的变化，这样在煤气系统设置了煤气调压装置煤气柜，但是煤气柜的调压是有限的，这里根据现场实际、数据分析，将煤气系统无异常下运行压力波动称为正常波动，具体数值范围定义为：高炉煤气压力在基准值±500pa；焦炉煤气压力在基准值±100pa；将煤气系统存在异常下运行压力波动称为非正常波动，具体数值范围定义为：高炉煤气压力在基准值≥±1000pa以上的波动，由于高炉煤气是锅炉主燃料、且高炉煤气输送压力波动大、频率高对锅炉燃烧影响严重，本次测试研究主要针对燃烧高炉煤气(见下试验结果)。
3、试验结果：
1)不同燃料情况下的锅炉低氧燃烧调整试验：
三台实验锅炉均为高温高压全烧煤气锅炉，采用全烧高、焦炉煤气、0.8万m3/h焦煤+其余高炉煤气三种工况，燃烧器布置分为四角切圆、前后墙、两侧墙布置，锅炉在额定负荷时的燃烧氧量变化的测试，见下表。
试验结果分析：
⑴通过三台锅炉煤气燃烧的数据：全烧高炉煤气炉膛出口氧量检测数值0.65％～0.8％氧量；0.8万m3/h焦煤+其余高煤炉膛出口氧量检测数值0.80％～0.95％氧量，全烧焦炉煤气炉膛出口氧量检测数值2.1％～2.2％氧量，很明显掺烧焦煤和全烧焦煤时锅炉炉膛出口氧量高于全烧高炉煤气状况，这说明煤气燃烧调整中，燃用高热值的焦炉煤气时其氧量控制相对高一些，这主要源于焦炉煤气热值高可燃成分充足比高炉煤气需氧量大，同时需要充分的供风以及要求与风的充足混合时间，所以，虽为煤气燃烧，由于燃料工况不同，其炉膛出口的氧量控制不同。
⑵从单台锅炉全烧高、焦炉煤气以及掺烧焦煤(全烧焦煤)工况锅炉膛出口氧量变化幅度比较，掺烧焦煤工况(包括全烧焦煤)比全烧高炉煤气工况炉膛出口氧量变化幅度相对窄，从实际实验中检测仪表的瞬间变化情况对应看，高炉煤气供气压力波动大、燃料量不稳定是造成锅炉出口氧量变化幅度大主要原因，从理论上分析高煤热值低流量大在炉膛燃烧停留时间短，当输送压力变化、燃料量变化量大时相应的配风的及时性要求更高，也因此呈现出燃用焦煤时焦炉煤气的供气压力稳定，燃烧稳定性更好，为此，本次《煤气锅炉变工况低氧燃烧技术方法》实验测定研究主要着眼于高炉煤气燃烧调整检测研究。
⑶氧量与燃烧器布置位置相关性确认试验结果：三种燃烧器布置方式更趋低氧燃烧的排序：首先是前后墙布置+低负荷燃烧器特征、其次二侧墙+高负荷燃烧器、再次四角布置+中负荷燃烧器，由此，采用前后墙布置燃烧器、选择低负荷燃烧器对锅炉完全燃烧有益处。
2)不同的炉膛结构和燃烧器布置低氧燃烧调整试验：
⑴炉膛断面尺寸不同：
三台实验案例锅炉均为高温高压全烧煤气锅炉，其炉膛的断面结构有：正方形、长方形不同，在燃烧器布置高度基本一致，高炉煤气压力正常、全烧高炉煤气的情况下，锅炉额定负荷时试验测试燃烧氧量的变化情况，见下表。
⑵燃烧器布置位置不同：
三台实验锅炉均为高温高压全烧煤气锅炉，燃烧器布置分为四角切圆、前后墙、两侧墙布置，燃烧器布置高度基本一致，在全烧高炉煤气的情况下，锅炉额定负荷时测试燃烧氧量的变化情况，见下表。
试验结果分析：
⑴在燃烧器能够有效调整的前提下，在锅炉额定负荷时不同炉膛界面、不同的燃烧器布置对锅炉燃烧氧量调整影响有限，由此可以确定：合理调整配风是保证锅炉完全燃烧关键的手段。
⑵不同炉膛界面、不同的燃烧器布置锅炉，在额定负荷、煤气压力稳定情况下锅炉炉膛出口氧量在0.6％～0.85％范围能够保证完全燃烧，当高炉煤气压力正常波动时，氧量降低，烟气中的能够检测到微量CO含量，又由于煤气压力正常波动不可避免，因此，全烧高炉煤气情况下额定负荷煤气锅炉的炉膛出口氧量≥0.8％。
⑶从实验情况看，燃烧器合理得布置顺序：前后墙、两侧墙、四角切圆布置，这主要源于煤气燃烧器负荷大的侧墙布置的燃烧器配风跟不上、四角切圆燃烧回流弱在炉膛中与空气的充分混合、补充比前后墙和侧墙布置燃烧弱。
3)锅炉负荷50％\80％情况下锅炉低氧燃烧调整试验：
六台锅炉均为高温高压全烧煤气锅炉，高炉煤气供应压力正常在全烧高炉煤气情况下分50％负荷(110t/h)/80％负荷(180t/h)情况下，锅炉测试燃烧氧量的变化情况，见下表。
| 1#例 | 2#例 | 4#例 | 5#例 | |
| 炉膛尺寸前宽*侧深(m) | 7570*7570 | 7190*7735 | 7570*7570 | 7512*7735 |
| 燃烧器布置位置 | 四角切圆 | 两侧墙 | 前后墙 | 前后墙 |
| 燃烧器负荷(kw) | 高煤15000 | 高煤20000 | 高煤13000 | 高煤13000 |
| 锅炉负荷50％底限氧量 | 0.8％～1.3％ | 0.75％～1.2％ | 0.75％～1.0％ | 0.75％～1.1％ |
| 锅炉负荷80％底限氧量 | 0.65％～0.85％ | 0.65％～0.75％ | 0.60％～0.75％ | 0.62％～0.75％ |
试验结果分析：
⑴锅炉在低负荷时，其燃烧器布置、燃烧器负荷量以及相关的配风结构对锅炉的氧量的底限影响比较突出，如4#例和5#例燃烧器负荷一致，4#例底限明显低一些，主要原因4#例的炉身设有“缩腰”加强了配风混合；另外明显四角切圆布置比前后墙和侧墙布置燃烧器氧量底限高，说明旋流式燃烧器四角布置旋流角小、火焰炉膛充满度相对差、燃烧器间配风互相的补充效果弱。
⑵锅炉在低负荷时，锅炉氧量的底限区间较宽，从测试中的反映主要在于煤气的压力波动对燃烧调整影响。
⑶锅炉在高负荷时，燃烧器结构等对燃烧的影响减弱了，主要原因高负荷燃烧器与燃烧器间的互相补充条件改善、炉膛火焰充满度高。
4)高炉煤气压力波动情况下锅炉低氧燃烧调整试验：
⑴高炉煤气系统压力波动量的试验：
某钢厂高炉煤气的产、供气量128万m3/h，高炉煤气系统设有30万m3高炉煤气柜调节系统压力，煤气锅炉燃用高炉煤气量占47％～48％，高炉煤气0％放散，在高炉煤气产供气稳定的情况下据跟踪试验分析，得出如下结论：①高煤生产设备高炉运行正常，高煤用户运行正常，在这样情况下，高炉煤气供气压力非正常波动≤8000pa(±1000)，经过跟踪调整试验，在这种情况下，锅炉的燃气量波动量约±2万m3/h，②高煤生产设备高炉或用户出现异常的情况下，出现高炉煤气供气压力非正常波动＞8000pa(±1000)情况，经过跟踪分析该种煤气压力异常波动≤8000pa(±2000)，经过跟踪调整试验，在这种情况下，锅炉的燃气量波动量4万m3/h～4.5万m3/h，为了保证锅炉的安全稳定运行，有必要根据高炉煤气的波动情况，实施改进与优化运行操作方法，提高锅炉运行的安全经济性能。
⑵高炉煤气压力波动情况下锅炉低氧燃烧调整试验：
四台实验锅炉均为高温高压全烧煤气锅炉，四台锅炉炉膛结构、燃烧器布置位置、燃烧器热负荷不同，本次试验在锅炉全烧高炉煤气的情况下，四台锅炉并列运行，分别针对50％和80％锅炉负荷进行高炉煤气压力波动低氧燃烧试验，见下表。
试验结果分析：
⑴锅炉低负荷在高炉煤气压力P高波动8Kpa(+1K)和P高波动8Kpa(+2K)与理论计算趋势基本一致，但是低负荷变化的适应性明显弱于高负荷，四台试验锅炉同工况数据特征显示，锅炉在低负荷时锅炉供气变化与锅炉锅炉炉膛结构、燃烧器布置位置、燃烧器热负荷等相关性更大，比如4#例炉身设置了“缩腰”，比其锅炉配风效果存在明显有优势，但是烧焦炉煤气时NOX存在易增加的倾向。
⑵锅炉高负荷在高炉煤气压力P高波动8Kpa(+1K)和P高波动8Kpa(+2K)与理论计算趋势基本一致，四台试验锅炉同工况数据特征：与锅炉炉膛结构、燃烧器布置位置、燃烧器热负荷相关但氧量控制幅度明显低。这也说明，负荷高时，锅炉氧量变化量与锅炉锅炉炉膛结构、燃烧器布置位置、燃烧器热负荷相关性减弱，在理论上讲这主要是炉膛燃烧火焰的充满度提高了，燃烧器间的互相补充作用发挥出了。
⑶从运行操作角度，高负荷煤气压力波动所致的调整变化量相对比例小，自动控制跟随性好，也说明，高负荷运行调整更利于实现低氧燃烧运行调整，相反低负荷不利于低氧燃烧运行调整。
Claims (2)
1.一种煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，其特征是：该方法包括：
(1)燃烧器的选择：选择热负荷低的旋流式燃烧器；
(2)燃烧器的布置：采用前后墙布置；
(3)在保持焦炉煤气压力稳定的情况下，锅炉全烧焦炉煤气额定负荷或高负荷炉膛出口氧量≥2.2％；在保持高焦煤压力稳定的情况下，锅炉高焦煤掺烧时，锅炉炉膛出口氧量在0.8％～2.2％之间，随着掺烧焦煤量增加含氧量增加；在保持高炉煤气压力稳定的情况下，全烧高炉煤气时锅炉在80％高负荷以上时炉膛出口氧量≥0.8％、50％负荷以下炉膛出口氧量≥1.3％；
(4)在高炉煤气输送压力非正常波动情况下，压力波动+1Kpa，50％低负荷炉膛出口氧量控制≥1.70％，80％以上负荷炉膛出口氧量控制≥1.1％；压力波动+2Kpa，50％低负荷炉膛出口氧量控制≥3％，80％以上负荷炉膛出口氧量控制≥2.2％。
2.根据权利要求1所述的煤气锅炉变工况低氧燃烧控制方法，其特征是：所述的热负荷低的旋流式燃烧器是指热负荷低于15000KW的旋流式燃烧器。
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|---|---|---|---|---|
| CN111766909A (zh) * | 2019-03-31 | 2020-10-13 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种冶金企业混煤工艺全自动运行的控制系统 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL312003A1 (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-08 | Maloje G Wnedrenczeskoje Predp | Vortex-type furnace of low pollutants emission |
| CN2293715Y (zh) * | 1997-04-15 | 1998-10-07 | 首钢总公司 | 全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉 |
| CN106247320A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种对冲锅炉深度脱硝燃烧方法 |
-
2017
- 2017-07-04 CN CN201710538977.2A patent/CN109210564A/zh active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL312003A1 (en) * | 1994-12-29 | 1996-07-08 | Maloje G Wnedrenczeskoje Predp | Vortex-type furnace of low pollutants emission |
| CN2293715Y (zh) * | 1997-04-15 | 1998-10-07 | 首钢总公司 | 全烧高炉煤气的高温高压电站锅炉 |
| CN106247320A (zh) * | 2016-07-29 | 2016-12-21 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种对冲锅炉深度脱硝燃烧方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111766909A (zh) * | 2019-03-31 | 2020-10-13 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种冶金企业混煤工艺全自动运行的控制系统 |
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