140t／h干熄焦余热锅炉过热器超温原因分析及措施.pdf

2 0 1 3 年第 5 期 总 第1 5 9期 冶 金 动 力 ME T A I L U R G I L P O WE R 3 9 1 4 0 t ／ h干熄焦余热锅炉过热器超温原因分析及措施 袁振峰 ，刘伟，王庆丰 安阳钢铁公司动力厂 ， 河南安 阳 4 5 5 0 0 4 【 摘要】 介绍了 1 4 0 t ／ h干熄焦气体循环系统工艺流程， 分析于熄焦锅炉余热过热器超温的原因， 提出了 对干熄焦余热锅炉过热器超温的解决措施。 【 关键词】 余热锅炉； 过湿器； 循环气体； 人口温度 【 中图分类号】 T K 2 2 3 ． 3 【 文献标识码】B 【 文章编号1 1 0 0 6 6 7 6 4 2 0 1 3 0 5 0 0 3 9 0 3 Re a s o n Ana l y s i s a nd M e a s ur e s f o r Ove r 。 - t e mpe r a t u r e o f 1 4 0 t ／ h CDQ Wa s t e - h e a t B o i l e r S u p e r h e a t e r Y U A N Z h e n - f e n g ，L I U We i ， Wa n g Q i n g f e n g P o w e r P l a n t ,A n y a n g I r o n＆ S t e e l G r o u p C o ． ，L t d ． ， An y a n g ,H e n a n 4 5 5 0 0 4 ,C h i n a 【 A b s t r a c t ] T h e p r o c e s s o f t h e 1 4 0 t ／ h C D Q c o k e d r y q u e n c h in g g a s c i r c u l a t i o n s y s t e m i s i n t r o d u c e d ．T h e r e a s o n o f o v e r - t e mp e r a t u r e o f C D Q w a s t e - h e a t b o i l e r s u p e r h e a t e r i s a n a - l y z e d ．T h e s o l v i n g m e a s u r e s f o r o v e r - t e m p e r a t u r e o f C D Q w a s t e - h e a t b o i l e r s u p e r h e a t e r a r e p u t f o r wa r d． 【 Ke y wo r d s ] w a s t e h e a t b o i l e r ； h u m i d i f i e r ； c i r c u l a t i o n g a s ； i n l e t t e m p e r a t u r e 1 前 言 我公 司炼 焦 车 间 7 、 8 焦 炉 为 2 x 5 5孔 6 m J N 6 0 6焦炭产量为 1 1 0万 ， 采用干法熄焦， 熄焦 能力为 1 4 0 t ／ h 。干法熄焦利用惰性气体 ， 在密闭系 统中将红焦熄灭 ， 吸收红焦显热熄灭红焦 的循环气 体经过干熄焦锅炉后产生高温高压 的蒸汽 ， 用于发 电， 可 以避免相同规模的常规燃媒锅炉对大气的污 染， 并且减少了温室气体的排放量， 改善焦化厂区 的环境空气质量， 环境效益显著。同时干法熄焦提 高 了焦炭质量 ，使焦炭 M4 0提高 3 ％～ 8 ％， M1 0改 善 0 ． 3 ％ 0 ． 8 ％； 提高 了块度的均匀 性 ； 降低 了焦炭 的反应性。这对降低炼铁成本 ， 提高生铁产量极为 有利。 2 干熄焦气体循环系统工艺流程 如图 1 所示 ，循环气体在干熄炉 1中冷却红 焦 ， 吸收了红焦显热 的循环气体达到 9 2 0 o C， 再经 过一次除尘器 2除去粗颗粒粉焦后 ， 通过 内衬砖墙 的烟气通道从上端水平进入锅炉 8 入 口烟道 。 在人 口烟道出口处烟气转过 9 0 o 向下流动。烟气首先将 热量传递给由前墙水冷壁拉稀而成的预置蒸发器， 然后依次流经由水冷壁包围的高温过热器 3 、低温 过热器 4 、 光管蒸发器 5和鳍片管蒸发器 6 ， 锅炉的 水冷壁设计成为蒸发器系统的受热面 ， 吸收烟气流 程中的辐射放热。随后烟气进人下部的高压省煤器 7和低压蒸发器 8 ，最后烟气流经低压省煤器 9 ， 利 用烟气的剩余热量加热锅炉低压给水 。 最后烟气温 度降到 1 3 5 ℃左右 ， 转过 9 0 o ， 沿水平方向从出 口烟 道进入二次除尘器 1 1除去细颗粒粉焦后 ，经循环 风机 1 2 升压后进入干熄炉， 继续循环冷却红焦。 3 过热器超温现象 实际运行 中， 锅炉负荷 6 2 t ， h ， 蒸汽压力 8 ． 8 3 MP a时。在锅炉喷水减温水 阀门全开情况下 ， 主蒸 汽温度满足不了汽轮机正常进汽温度 5 3 5 ℃， 过热蒸汽温度达到 5 5 2℃， 过热器超温。主蒸汽温 度过高时 ， 汽缸 、 汽阀、 高压轴封紧固件等易发生松 弛 ， 将导致设备使用 寿命缩短 。过热器、 主蒸汽管 道 、 阀门、 汽缸等金属部件的机械强度将会下降 ， 蠕 变速度加快 ， 严重时过热器发生爆管。为防止主蒸 汽温度超温，机组在实际运行 中处于低负荷运行 ， 无法达到满负荷。 4 过热器超 温的原 因分析 4 ． 1 1 4 0 t ／ h干 熄 焦 锅 炉 设 计 的循 环气 体 流 量 1 9 8 8 0 0 m 。 而 实 际 运 行 中 循 环 气 体 流 量 在 1 1 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 m 。从而使通过受热面的烟气流 冶 金 动 力 MFn L URGI C AL P OWER 2 0 1 3 年第 5 期 总 第 1 5 9期 空 1 干熄炉 ； 2 次除尘器 ； 3 丽温过热器 ； H氐 温过热器 ； 5 光管蒸 发器 ； 6 鳍片管蒸发器； 7 高压省煤器． 8 低压蒸发器； 9 低压省煤器； 1 O 一锅炉； 1 1 二次除尘 ； 1 2 循环风机； 1 3 循环风机人 口电动调节挡板 ； 1 4 一旁通流量 电动调节阀； 1 5 循环风机出 口手动调节挡板 图 1 1 4 0 t ／ h干熄焦气体循环 系统工艺流程 图 速降低 ， 减弱了对流传热 ， 光管蒸发器和鳍片管蒸发 烧的方法控制循环气体 中的可燃成分 ，当循环气体 器吸热量降低 ， 蒸汽流量降低。 在锅炉人 口烟气温度 中 H 、 C O等可燃成分 的质量浓度升高时 ， 通过从环 达到设计温度 9 2 0 o C ，蒸汽压力达 8 ．8 3 M P a 情况 形烟道处导人适量的空气， 使可燃成分燃烧， 以降低 下 ， 进入过热器的蒸汽量却没有达到设计流量 6 7 t ／ 其含量。由于操作不当 ， 当导人空气量过多 ， 造成锅 h ， 因过热器的总吸热量未变 ， 蒸汽流量 的减少使工 炉入 口温度急剧上升， 从而造成过热器超温。 质焓升增加 ， 造成过热器超温。 4 ． 4 如图 2所示 ， 喷管式喷水减温器外壳是一个联 4 ． 2 干熄炉的风料 比是循环风量与处理量的比值 ， 箱 ， 中间用隔板将联箱分隔成两段 ， 前段接蒸汽引入 这是干熄焦锅炉入 口循环气体温度调整 的一个重要 管 ， 后端接蒸汽引出管。 前段联箱 中装有一个文丘里 参数 ，它的大小直接影响到锅炉人 口循环气体温度 缩放喷嘴 ，喷嘴的喉部沿四周方向均匀地开有许多 的高低。在实际运行 中，干熄炉的风料比控制不稳 p 3 m m的喷水孔 ，蒸汽引入联箱后流至端部进入喷 定 ， 当风料 比过小时， 锅炉入 口循环气体温度超过设 管 ， 在喷管喉部与喷人的水接触混合 ， 利用高速汽流 计温度 9 2 0℃， 使锅炉 的进 口温度剧增 ， 过热器 吸 将水雾化成雾状微细水滴后加热蒸发 ，与蒸汽混合 热量增加 ， 而蒸汽流量和压力的变化滞后 ， 过热蒸汽 在一起 ， 从而降低过热蒸汽的温度 。 因新安装的锅炉 的焓增提高， 从而导致蒸汽温度超过额定值。 的管道或联箱中不可避免存在大量焊渣、铁锈等杂 4 ． 3 在炼焦和熄焦过程 中循环气体 内不可避免 含 物 ， 造成 q 3 mm的喷水孔部分堵死 ， 使减温水流量达 有 H 、 C O等可燃成分 ， 干熄焦一般采用导入空气燃 不到额定流量 ， 喷水雾化质量差 ， 造成过热器超温。 图2 喷管式喷水减温器 5 技术改进措施及效 果 5 ． 1 通过干熄炉内焦炭料位进行强制校正 ， 使干熄 炉 内焦炭的料位控制在校正料位 射线料位 与上 限料位之间， 并保证装焦与排焦配合恰当， 逐渐提高 循环风机的转速， 以提高循环气体流量， 使循环气体 流量逐渐达到 1 9 8 8 0 0 m V h ，从而增强对流换热 ， 保 证蒸汽流量。 5 ． 2 增大风料 比， 即在排焦量不变的情况下 ， 适 当 2 0 1 3 年第 5 期 总 第 1 5 9期 冶 金 动 力 MFr A L UJ R G I C A L P O WE R 4 1 增加循环风量 ，其调节时幅度不要太大 ，以 2 0 0 0 ～ 3 0 0 0 m 3 ／ h为宜 ； 或在循环风量一定的情况下 ， 适 当 减少排焦量，排焦量减少时要缓慢，每次应控制在 l 0 t ， h以内， 尽量保持排焦量稳定。 5 ． 3 干熄炉装红焦时 ， 以锅炉人 口温度为主管理温 度 ，循环气体的增减与锅炉人 口温度的上升和下降 相对应进行调节。当锅炉入 口温度下降到比前一次 人 口温度波动下限温度高 2 0 ～ 2 5℃时 ， 可再一次装 入红焦 。 在装人的红焦将斜道盖住后 ， 可开始排焦作 业 ， 排焦量控制在最小 ， 随着料位上升可适当增加排 焦量。从而保证锅炉人 口温度稳定。 5 ． 4 当锅炉人 口温度上升过高时， 通过调整图 I中 循环风机出口旁通流量管电动调节阀 ，直接将循环 风机出口的低温循环气体导人干熄炉出 口侧的环形 烟道， 以抑制锅炉入 口温度的上升趋势。 5 ． 5 在锅炉点火升压过程中， 在蒸汽压力达到 3 ． 0 4 ．0 MP a ， 关闭减温水 ， 将减温水系统的疏水打开 ， 使 减温器 内的蒸汽通过喷嘴喉部对 q o 3 mm喷水孔进行 反冲洗 ， 冲洗的蒸汽通过疏水管道排人疏水箱 ， 从而 保证减温水流量达到额定流量 ， 提高喷水雾化质量。 5 ． 6 通过以上技术改进 ， 锅炉运行后 ， 过热蒸汽温 度大幅度下降。 表 1 可知， 锅炉在同样入 口烟气温度 和蒸汽压力的情况下 ， 技术改进后 ， 循环气体的流量 达到了设计流量 1 9 8 8 0 0 m 3 ／ h ，蒸汽达到设计流量 6 7 t ／ } l ， 减温水流量由原 1 O t ／ h减少至 5 t ／ h ， 蒸汽温 度得到有效控制在 5 3 0 o C 左右。 表 1 技术改进前 、 后锅炉参数比较表 6 结束语 干熄焦锅炉正常生产中 ，过热蒸汽温度的变化 都有一定的规律，其控制范围必须符合干熄焦工艺 的设计要求。 对某一个参数的调节， 可能会影响其他 参数的波动 ，一般 隋况下从某一参数 出现非正常的 变化 ， 可以预测干熄焦系统 内部发生的变化 。 因此加强对循环气体流量及锅炉人 口烟温监控 和管理非常重要 。 【参 考 文 献 】 【 1 ]潘立慧． 魏松波 ．干熄焦技术 [ M】 ， 北京 冶金工业出版社 ， 2 0 0 5 ． [ 2 ]2 黄新元 ． 电站 锅炉运 行与燃 烧 调整【 M] ， 北京 中国电力 出版社 ， 2 0 0 7 ． 收稿 日期 2 0 1 3 0 2 1 6 作者简介 袁振峰 1 9 6 2 1 ， 男， 1 9 8 7 年毕业于西安冶金建筑学院 机 械专业， 高级工程师， 现从事动力设备技术管理工作。 2 0 1 3 年钢铁行业将淘汰落后产能 1 0 4 4万吨 4月 1 1日， 工信部下达了 2 0 1 3年 l 9个工业行业淘汰落后产能 目标任务 ， 其 中钢铁行业将淘汰落后产 能 1 0 4 4万吨。 近 日， 工业和信息化部向各省、 自治 区、 直辖市人民政府下达了 2 0 1 3年 1 9个工业行业淘汰落后产能 目 标任务。其 中， 钢铁行业淘汰落后产能 目标任务分别为炼铁 2 6 3万吨， 炼钢 7 8 1 万吨。与 2 0 1 2年淘汰炼铁 1 0 0 0万吨、 淘汰炼钢 7 8 0万吨的任务量相 比， 今年下达的淘汰任务量明显减少。 此外 ， 工信部公布的数据还显示 ， 2 0 1 3年我国将淘汰焦炭 1 4 0 5万吨 ， 铁合金 1 7 2 ． 5万吨 ， 电石 1 1 3 ． 3万 吨 ， 电解铝 2 7 ． 3万吨， 铜冶炼 6 6 ． 5万吨， 铅冶炼 8 7 ． 9万吨， 锌冶炼 1 4 ． 3万吨， 铅蓄 电池极板 1 4 2 0万千伏安 时、 组装 1 0 6 7万千伏安时。 来源 钢联资讯