煤粉/高炉煤气混烧对煤粉燃尽性影响的研究

【摘要】：随着现代文明的不断发展,全球性的能源危机受到人们的普遍关注,紧迫的能源 危机不仅促使人类不断开发新能源,也使人们更加注重二次能源的再利用。高炉煤气 是钢铁企业的重要二次能源,利用好高炉煤气,既能节能增效,又有利与环保。但是 实际生产中由于其热值低,充分利用困难。 高炉煤气利用的方式很多,目前我国最主要的利用方式是实现高炉煤气和煤粉混 烧。实践证明,它是高炉煤气利用的有效方式,但是这种方式有一个关键的问题是随 着高炉煤气在煤粉锅炉掺烧比率的增加,煤粉的燃尽性下降,飞灰中可燃物含量急剧 上升,锅炉效率下降明显。 针对这一问题,本文首先分析了高炉煤气掺烧对煤粉燃尽影响的各种因素,并得 出高炉煤气掺烧使得锅炉炉膛温度下降明显、燃烧烟气生成量大大增加、煤粉在炉内 停留时间变短是掺烧引起锅炉飞灰可燃物含量上升的主要因素。通过对上述两种因素 的定量计算,并结合在滴管炉和一维炉上煤粉燃尽特性的试验结果,分析指出在没有 其它有效手段提高炉膛温度的情况下,煤粉锅炉掺烧高炉煤气的最佳热量掺烧比约为 25%,要进一步提高掺烧率,可以采取将高炉煤气进行预热到较高的温度等方法。试 验结果还表明,高炉煤气掺烧使得各种的煤粉燃尽率都明显下降,其中对无烟煤影响 更大,因而高炉煤气不宜与无烟煤及其他低挥发分的劣质煤混烧。 实际生产中高炉煤气供应量的波动对混烧锅炉效率影响非常大,为了提高煤气供 应的稳定性,本文还提出了整个钢铁企业煤气优化调配模型。在前面试验和分析的基 础上,结合对某钢厂实际高炉煤气和煤粉混烧锅炉改造的实践,总结了高炉煤气和煤 粉混烧锅炉优化运行方案。最后分析了如何从设计的角度来解决高炉煤气、煤粉混烧 锅炉飞灰可燃物高的问题,提高高炉煤气掺烧率。另外还讨论了纯烧高炉煤气锅炉及 燃用高炉煤气燃气轮机应该注意问题。 【关键词】：煤粉 高炉煤气 燃尽 掺烧率 煤气调配模型 优化设计
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2004
【分类号】：TK227.1
【目录】：

• 摘 要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 绪 论8-14
• 1.1 课题的背景8-9
• 1.2 国内外发展综述9-11
• 1.3 课题的提出11-12
• 1.4 本文的主要研究内容12-14
• 2 高炉煤气掺烧对煤粉燃尽影响分析14-27
• 2.1 煤粉燃烧特性分析14-21
• 2.2 高炉煤气的燃烧分析21-24
• 2.3 高炉煤气掺烧对煤粉燃尽的影响分析24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 3 高炉煤气掺烧对煤粉燃尽影响试验研究27-36
• 3.1 试验装置简介27-28
• 3.2 试验简介28-30
• 3.3 试验结果及分析30-35
• 3.4 结论35-36
• 4 75T/H锅炉掺烧高炉煤气运行优化探讨36-48
• 4.1 锅炉现状36-37
• 4.2 改造方案37
• 4.3 改造效果及存在问题37-40
• 4.4 方案优化40-46
• 4.5 本章小结46-48
• 5 优化设计解决高炉煤气利用的问题48-55
• 5.1 煤粉和高炉煤气混烧锅炉设计注意问题48-51
• 5.2 纯烧高炉煤气锅炉设计注意问题51-53
• 5.3 燃气轮机燃用高炉煤气注意问题53-54
• 5.4 小结54-55
• 6 结 语55-57
• 6.1 全文总结55-56
• 6.2 工作展望56-57
• 致 谢57-58
• 参考文献58-63
• 附录 1 攻读硕士学位期间发表的论文目录63

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