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130th燃高炉煤气锅炉的开发设计

文档作者：王彬文档来源：陕鼓集团西安锅炉有限责任公司		点击数：	更新时间： 2021年03月13日
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· 研究与开发· 130 t／h燃高炉煤气锅炉的开发设计
文章编号：1004—8774(2014)05-0011-04
130 t／h燃高炉煤气锅炉的开发设计
王彬
(陕鼓集团西安锅炉有限责任公司，陕西西安710075)
摘要：通过对高炉煤气的燃烧特性分析，介绍了130 t／h中温中压高炉煤气锅炉，该锅炉
通过设置双室炉膛、预热空气、采用单汽包结构等方法实现了高炉煤气的有效利用。
关键词：高炉煤气；燃烧器；中温中压锅炉；设计
中图分类号：TK229 文献标识码：A
The Design of 130 t／h Mid．temperature and 作者简介：王彬
M id-pressure Blast Furnace Gas-fired Boiler 毕业于西安交通大
WANG Bin 耋
(Shaanxi Blower Group Xi an Boiler Co·Ltd·，Xi an 710075，Shaanxi，China) 力容器产品设计及
Abstract：Ana1yzed deeply the ch啪cteristic and burning mechanism 0f blast fumace gas，intro一 技术工作。
dueed the 130 t／h mid—temperature and mid—pressure blast furnace gas—fired boiler．It achieved the utilization
of blast furnace gas by double furnace，air preheated and single drum ete．
Key words：blast furnace gas：burner：mid-temperature and mi d．pressure boiler；design
O 前言
高炉煤气是钢铁企业炼铁生产过程中产生的副
产品，高炉燃料热量的60％左右进人到高炉煤气
中，每消耗1 t焦碳可产生3 800～4 000 m 的高炉
煤气，但其发热值很低，是一种低热值的二次能源。
在钢铁企业，一般建有能源管理中心，将高炉煤气与
高热值的燃料掺混而成为混合煤气，用作钢铁企业
其它工序的燃料或民用燃料。
对于钢铁企业，其规模各有大小，燃烧高炉煤气
所需的锅炉也各有不同，我厂已开发设计制造了2O
～ 180 t／h中温中压锅炉，形成系列化产品，以满足
不同用户的需求。
1 高炉煤气的燃烧特性
高炉煤气(以下简称BFG)不同于其它可燃气
体(天然气、焦炉煤气等)，其惰性气体N：、CO 等的
体积含量约占70％ ，而可燃成分主要为CO，约占
23％ ，因此它本身的发热量很低，一般为3 000—
3 500 kJ／m (标态)，且着火温度较高，一般为530～
650℃ ，并随其成分的波动略有变化。由BFG的上
述特性可知，高炉煤气可燃易爆有毒；BFG的理论
燃烧温度偏低，着火稳定性较差；燃料中可燃成分
收稿日期：2014-03-05
CO少，所需助燃空气总量少于燃煤，一般约为燃烟
煤空气量的70％ ；煤气中存在大量的CO：、N ，燃烧
后烟气量是燃煤锅炉的1．7倍；BFG中含灰少、不含
硫，无需考虑尾部受热面排烟磨损和低温腐蚀问题。
2 燃BFG锅炉炉型对比
如果采用双汽包形式，省煤器出口没有沸腾度，
但会带来以下问题：
①过热器设置在对流管束的前面。如过热器不
设置在炉膛前上部，整个锅炉占地将增大25％ 左
右；如过热器设置在炉膛的前上部，则后墙的水冷壁
管会有一很小的倾角，加之采用了对流管，汽包内的
汽水分离元件简单，将影响蒸汽品质和水循环安全；
② 上下汽包之间为密排的对流管，安装工作量
大。对流管与汽包的连接一般采用焊接或胀接，管
与管的间距较小且数量多，如采用焊接，则焊接工作
量大且不方便；如采用胀接，一般要几次才能达到水
压合格，使用寿命也短；
③检修工作量大且困难。在运行中密排对流管
间如发现有问题，检修位置很小，检修困难，一般采
用堵管形式来处理；
④对于130 t／h燃BFG锅炉，锅炉如采用双锅
筒SHS形式(见图1)，则整体布置不美观，炉墙较
厚，一般在400 mm以上。
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l2 工业锅炉 2014年第5期(总第147期)
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【冬{l SHS型燃BFG锅炉
3 130 t／h燃BFG锅炉技术方案
钢铁企业有的需要中小型燃BFG锅炉，有的则
需要大 、【fJ温、中压燃BFG锅炉，对不同参数等级
锅炉其结构设汁也不尽相同，但设计的主要原理相
㈨。本文结合本公司为某钢铁企业设计的130 t／h
燃BFG中温巾压锅炉结构特点做简要介绍。
3．1 BFG锅炉基本设计参数
额定蒸发量 130 t／h
额定蒸汽压力 3．82 MPa
锅筒工作 力4．2 MPa
额定蒸汽温度450℃
给水温度 104℃
设计燃料低位发热量3 200 kJ／m (标态)
3．2 锅炉运行条件
锅炉运行方式：带基本负荷并变负荷可调峰，锅炉
能够在50％ ～100％负荷范围内达到额定蒸汽参数。
燃烧方式：燃烧器四角布置，燃烧器的设计阻力
按锅炉超负荷时的阻力确定。
3．3 锅炉本体结构简介
该锅炉采用室外露天布置，单锅筒DHS型式、
f{然水循环方式，集中下降管，“n”型布置，锅炉前
部为炉膛，四周布满膜式水冷壁，采用厚度较小的敷
管炉墙结构，炉顶、水平烟道及转向室均布置了顶棚
和包墙膜式壁，尾部竖井烟道中交叉布置两级省煤
器和空气预热器。
根据锅炉本体结构特点和受力形式，组成空间
框架体系，框架采用全钢焊接结构，按7度地震烈度
II类场地设计。炉膛、过热器和上级省煤器全悬吊
在顶板梁 f ，尾部空气预热器和下级省煤器传递到
柱和梁r (见图2)。
为_r防止l天J燃烧不稳定引起炉内爆炸，炉膛前、
后墙布置r重力式防爆门，炉膛顶部预留熄火保护
装置的接口；考虑锅炉维护、检修的方便，在锅炉适
当位置设有一定数量检查门。
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