利用富余煤气发电增效益

摘 要：简要介绍3#燃气锅炉对三种不同成分，不同状态参数燃料的混合燃烧调节，实现废气余热的综合利用。通过锅炉、汽轮机把工业排放废气转化为热能动力，提高了经济效益，降低了企业生产成本，对产生废气企业节能降耗提供了成功的经验和试验依据。

关键词：高炉煤气；焦炉煤气；转炉煤气；混合燃烧

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.11.077

1 引言

为达到国家环保要求，彻底杜绝废气排放造成的环境污染，充分利用废气余热资源搞好循环经济，我公司于2008年淘汰了原来的燃煤锅炉，建成55t/h燃气锅炉一台，主燃料为高炉煤气，由于高炉煤气波动性大，成份复杂，燃烧不稳定，时常出现锅炉灭火现象，耽误生产，危及设备和运行人员安全。通过公司科研生产人员的实际考察论证，在以高炉煤气作为主要燃料的同时，配用了焦炉和转炉煤气，使三种不同状态参数的煤气混合燃烧，即改善了锅炉的燃烧状况，保证了安全运行，又充分利用了资源，实践证明，通过三种煤气的合理混和调节，对平衡稳定高炉管网煤气效果显著。使公司各煤气用户更加安全可靠稳定，把废气转化为热能动力，同时为320m3高炉供风，为生产系统供汽，使能源转化为动力，为公司创造了良好的经济效益，真正达到环保增效双丰收的目的。

2 三种不同成分煤气分析

高炉、焦炉、转炉煤气成分指标对比如表1。

经上表参数对比，我们在燃料的配用及配风上根据三种煤气的不同成分及状态参数，用节流降压的方式改变其进入喷燃器的入口压力、流速、消除不同压力的工质进入喷燃器时流体阻力造成的流量不均匀状况，以此来保证锅炉的正常运行。

由表1分析可知：

高炉煤气不可燃成分约占70%，发热值低，燃烧温度低，着火温度700摄氏度以上，及易爆燃，对炉况安全影响较大。煤气中可燃成分主要是CO且不到30%，故此燃烧速度慢，火焰长，炉内加热均匀，燃烧温度800―900℃，密度1.3K/m?，烟气系统阻力大，是焦炉的2倍，纯燃用高炉煤气，导致引风机负荷增高电耗增大，金属受热面积灰增加，热阻增大。

焦炉煤气可燃成分主要是H2，约占60%，产热值高，着火温度500-650℃，燃烧温度1000℃以上，由于氢气占二分之一以上，燃烧速度快火焰短，密度为0.45 K/m?，由于CH4、CmHn等有机物燃烧烟气系统阻力小，引风动力电耗低。转炉成分含氧量高2%，热值高，密度中等，近似与焦炉。对比三种煤气的不同特点，根据焦炉煤气着火温度低500-650℃产热值高4000KCaL/Nm?，燃烧速度快火焰短，对新启动锅炉或停运检修的锅炉控温有利，对防止燃气锅炉受热面温度急剧升高，热膨胀不均，锅炉汽包短时间形成巨大温差，产生巨大热应力，防止胀口渗漏起到良好效果 ，对建立良好的水循环，保证设备运行安全提供了保障。待锅炉建立起水循环，各处膨胀指示正常后，可根据锅炉负荷的需要适量投入高炉煤气及配送风量，使炉内温度场内形成均匀稳定的烟气流速，根据炉膛烟气出口温度，采用投用转炉煤气来调节锅炉负荷变化，使锅炉在不同的负荷下，保障其运行参数及控制指标正常。为了更好的使三种不同成分状态参数的煤气充分混合燃烧，我们根据生产的实际需要及热风余量，在喷燃器前设置煤气预热混和器，经过预热混合的煤气进入旋流喷燃器，以旋流形式进入炉膛燃烧，进入炉堂的混合煤气经过炉膛后拱二次混合及炉内火焰的卷吸形成充分的燃烧流体，这样既保证了高炉煤气（CO含量低）的着火稳定，又减少了煤气纯度压力不稳定造成锅炉灭火的弊端。彻底解决了不同工况下，尤其是低负荷时易爆灭火问题的发生。

三种气体混合燃烧，减少烟气系统阻力，降低了引风电耗，克服运行周期短，因排烟温度升高而限制锅炉负荷的问题。延长了锅炉运行时间，降低了清炉停炉次数。同时降低了排烟热损失。经过长期运行实践验证，此法是非常优越的，在同行业具有推广应用价值。

所以在三种煤器调节使用上，转炉氧量高，焦炉热值高，高炉煤气燃烧烟气流程长等特点，在锅炉燃烧系统内，相互弥补其不足，使燃烧更加稳定，燃气性能指标更加优化，使锅炉在运行中减少积灰，克服温度不均匀的现象，延长运行时间，改变锅炉运行状况，使其优越性得到了最大的发挥，为设备的安全运行创造了良好的条件。

3 环保方面

三种气体燃料的混合燃烧降低了烟气排放中有害气体对大气质量的污染和空气环境的破坏，尤其氮氧化物的排放比例降低70.7%以上，比单用高炉煤气优越得多，同时燃气锅炉把废气变为能源，即保护了环境，又提高了经济效益，及大地降低了生产成本。

4 经济效益分析

按55吨/小时锅炉蒸发量，全年运行8000小时计算，55×8000小时×80元/吨=3520万元，经济效益非常可观。

5 结论

作为一个企业如何进行内部挖潜降耗，要根据自己的生产实际，不断的引用先进技术，优化生产工艺，大搞循环经济，把一切能利用的资源进行优化回收利用，即实现了降耗增效的目的，又达到了国家环保要求，尤其是泰钢公司近几年在能源综合利用上取得了显著的经济效益，为企业的发展奠定了坚实的基础，值的同行业借鉴和发展，为祖国的钢铁事业谱写新的篇章。

作者简介：杨曙东，工程师，生产科科长。