內(nèi)容提要(限600-800字):
燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐由鍋爐本體、高效預混式燃燒器、省煤器、空氣預熱器、控制系統(tǒng)等部分組成。鍋爐采用單鍋筒、縱置式、膜式水冷壁和高效螺旋翅片管相結(jié)合的先進結(jié)構(gòu)設計思路,尾部受熱面采用高效螺旋翅片管省煤器和噴流式空氣預熱器,可將冷空氣加熱至85℃供高爐煤氣、焦爐煤氣充分燃燒,將鍋爐水加熱至193℃飽和蒸汽供生產(chǎn)生活使用。
該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)緊湊,換熱效率高,達到國內(nèi)領(lǐng)先水平。
該產(chǎn)品采用了蓄熱式穩(wěn)定燃燒、高效預混式燃燒等技術(shù),燃燒穩(wěn)定可靠;在結(jié)構(gòu)設計上采用了全膜式水冷壁、高效螺旋管束、噴流換熱等技術(shù),熱效率達到92%以上;輸出蒸汽的各項參數(shù)能滿足設計及生產(chǎn)生活用汽要求,具有顯著的經(jīng)濟、社會效益,符合國家節(jié)能減排政策。
該產(chǎn)品于2008年10月進行產(chǎn)品試制,制造出樣機,經(jīng)先后幾次測試、調(diào)整,達到了設計目的,現(xiàn)已進入批量生產(chǎn)階段。產(chǎn)品投入市場使用后,用戶反映良好,既減少了資源浪費和大氣污染,又為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。
該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和熱效率均達到國內(nèi)先進的技術(shù)水平。該項目技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定,產(chǎn)品應用前景廣闊。
在鋼鐵企業(yè)中高爐、煉焦爐在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生高爐煤氣(BFG)、焦爐煤氣(COG)。高爐煤氣、焦爐煤氣綜合利用一直是鋼鐵企業(yè)能源利用的難點,直接焚燒排放到大氣中,造成對大氣的污染。高爐煤氣和焦爐煤氣 ,由于發(fā)熱量低、發(fā)生量變化大、氣壓不穩(wěn)定等原因 ,常給回收利用帶來困難。目前 ,這些高爐煤氣、焦爐煤氣除部分用于冶金加熱爐外 ,大都考慮在蒸汽鍋爐或電站鍋爐中燃燒 ,但回收利用多余的高爐煤氣、焦爐煤氣給安全性和穩(wěn)定性要求極高的電廠帶來較多技術(shù)難題。探討這些技術(shù)難題 ,設計適應不同特點燃燒的鍋爐 ,滿足實際生產(chǎn)要求 ,是擺在人們面前的一個理論與實踐、設計與制造的緊迫課題。
中小高爐及煉焦工藝逐漸淘汰,6~20t/h中小噸位鍋爐難以滿足實際需求,設計開發(fā)35t/h燃高爐焦爐煤氣鍋爐具有相當?shù)氖袌銮熬啊?br />
四、申報項目的詳細內(nèi)容及申報理由
1、項目的主要技術(shù)內(nèi)容
A、采用的技術(shù)原理
將高爐煤氣、焦爐煤氣收集起來,經(jīng)處理后送入燃高爐煤氣、焦爐煤氣鍋爐燃燒,產(chǎn)生蒸汽,供生產(chǎn)、生活用汽,則可變廢為寶,再利用能源、減少污染的同時還可產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。
B、關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點:
一、關(guān)鍵技術(shù)
燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐結(jié)構(gòu)緊湊、設計合理,性能穩(wěn)定可靠,安裝施工方便,運行中操作、檢修方便,熱效率達到92%以上,較同類燃煤鍋爐效率提高5~7%,技術(shù)上與同類產(chǎn)品相比具有明顯的優(yōu)勢。該產(chǎn)品采用了多項關(guān)鍵技術(shù),在結(jié)構(gòu)設計上采用了爐體組散裝、全膜式水冷壁等結(jié)構(gòu),在換熱上采用高效螺旋管束、噴流換熱器等新技術(shù),燃燒上采用了蓄熱式燃燒室穩(wěn)定燃燒、高效預混式燃燒器等新技術(shù),每項新技術(shù)都經(jīng)過嚴格論證、設計和實踐檢驗。
1、爐體結(jié)構(gòu)設計先進
燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐設計為單鍋筒縱置式全膜式水冷壁結(jié)構(gòu)。與普通鍋爐不同,該鍋爐采用較大爐膛空間、爐膛氣流對沖擾動混合、燃燼室旋渦分離等多項技術(shù)的組合。
大爐膛空間適宜于高爐煤氣的燃燒特性,使高爐煤氣爐膛容積熱負荷qV在合理取值范圍內(nèi);膜式水冷壁結(jié)構(gòu)則使鍋爐有較大的輻射受熱面積,同時減少了爐膛及對流管束的漏風系數(shù),保證了鍋爐額定出力;爐膛氣流對沖擾動混合則加強了燃氣的混合,強化了高爐煤氣的燃燒,大大減少了氣體不完全燃燒損失;燃燼室旋渦分離的結(jié)構(gòu)使高爐煤氣燃燒后進行一次煙塵分離,降低了鍋爐初始排放濃度,并且平均了進入對流管束的煙氣溫度,使對流管束煙氣進口段水循環(huán)工作更加可靠。
2、高爐煤氣的穩(wěn)定燃燒技術(shù)
高爐煤氣熱值熱值較低,一般在3560kJ/Nm3左右,著火點不高,但在實際燃燒過程中,受各種因素的影響,混合氣體的溫度必須遠大于著火點,才能確保燃燒的穩(wěn)定性。高爐煤氣的理論燃燒溫度低,參與燃燒的高爐煤氣的量很大,導致混合氣體的升溫速度很慢,溫度不高,燃燒穩(wěn)定性不好。鋼廠在生產(chǎn)過程中高爐煤氣的壓力、流量、成分都很不穩(wěn)定,波動很大,這也加重了燃燒的不穩(wěn)定性。燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐采用高效噴流式空氣預熱器和蓄熱式燃燒室兩項技術(shù)來穩(wěn)定燃燒。高效噴流式空氣預熱器可將冷空氣溫度預熱至85℃左右,在提高鍋爐熱效率約2.5%的同時,提高了混合氣體的溫度,使燃燒更加穩(wěn)定;在燃燒器出口、火焰進入爐膛空間之前處,設計有蓄熱式燃燒室,蓄熱式燃燒室起到對混合氣體的加熱和穩(wěn)定溫度的作用,燃燒室用耐高溫蓄熱材料制成,高爐煤氣經(jīng)過高溫燃燒室通道后馬上被引燃,有效的防止了高爐煤氣波動時燃燒不穩(wěn)定的可能性。
3、鍋爐高效換熱新技術(shù)
燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐在結(jié)構(gòu)上采用了組散裝結(jié)構(gòu),并與高效換熱的新技術(shù)緊密結(jié)合。為保證鍋爐熱效率和制造質(zhì)量及安裝施工方便,鍋爐管束設計為組裝高效螺旋翅片管束,螺旋翅片管的翅片參數(shù)按照高爐煤氣、焦爐煤氣的煙氣特性而特殊設計,爐膛設計為全膜式水冷壁結(jié)構(gòu),省煤器設計為分體式鋼管高效螺旋翅片省煤器,空氣預熱器采用先進的高效噴流換熱器結(jié)構(gòu)形式。省煤器及空氣預熱器的換熱采用全逆向換熱的方式。鍋爐整體尺寸非常緊湊,是同類燃氣鍋爐的外形尺寸的2/3;因采用高效換熱元件及全逆向換熱方式,鍋爐排煙溫度很低,鍋爐熱效率高出同類燃煤鍋爐產(chǎn)品5~7%左右。
4、預混式燃燒技術(shù)
高效預混式燃燒器是***市鍋爐制造廠結(jié)合多年實踐,經(jīng)不斷完善改進并研制的高性能燃燒器。該燃燒器具有燃燒速度高,燃燒強度大的特點,還具有調(diào)節(jié)煤氣噴口速度的功能。煤氣經(jīng)噴管后以30—50m/s的速度噴出后,與四周旋轉(zhuǎn)的預熱空氣充分混合,再經(jīng)二次擾流,形成強烈混合后進入爐膛燃燒。燃氣有充足的空間展開,在爐膛內(nèi)部兩組燃燒器形成的燃燒氣流再次交叉混合,使燃燒更加充分徹底。燃燒器以一定角度錯開布置,高爐煤氣燃燒產(chǎn)生的高溫火焰與熾熱氣流在爐膛充分混合,布滿整個爐膛。這一過程延長了爐膛內(nèi)煙氣停留時間,促進燃燒與火焰穩(wěn)定,提高燃燒效率,大大降低了鍋爐初始煙塵排放濃度。燃燒器還配備了自動調(diào)節(jié)的功能電動調(diào)節(jié)調(diào)可以通過燃燒器內(nèi)氣體壓力信號、溫度信號,自動調(diào)節(jié),并具有自動保護和切斷的功能,使燃燒更加安全。
5、設置多道的安全保護裝置
高爐煤氣、焦爐煤氣為有毒、易燃易爆氣體,與空氣混合后,在一定比例范圍內(nèi)將發(fā)生爆燃。燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐配備了以下保護系統(tǒng):
①燃氣低壓保護:當高爐煤氣或焦爐煤氣的產(chǎn)氣量不足,壓力低于一定的壓力時,燃燒就就可能中斷從而造成危險。為此,鍋爐的燃燒系統(tǒng)設置了燃氣低壓保護裝置,當燃氣壓力低于或高于某一設定值時,自動切斷主燃氣閥,同時發(fā)出報警信號。
②切斷空氣保護:鍋爐送風機或引風機停機會造成煤氣燃燒缺氧,使爐膛內(nèi)存有煤氣并有與空氣混合氣體爆燃的危險。為此在燃燒器前煤氣管路上設有電動調(diào)節(jié)閥,當鍋爐送、引風機斷電時,電動蝶閥迅速關(guān)閉以切斷高爐煤氣、焦爐煤氣。
③煤氣報警裝置:為防止煤氣泄漏造成人員中毒事故,鍋爐房內(nèi)安裝了煤氣報警系統(tǒng),當煤氣濃度超標時,報警系統(tǒng)發(fā)出報警信號,以便運行人員及時發(fā)現(xiàn)和處理。
④爐膛熄火保護:當爐膛發(fā)生熄火時,自動切斷燃氣供應,燃燒器進入保護程序工作狀態(tài),爐膛吹掃的同時發(fā)出報警信號。
⑤泄壓保護:鍋爐兩側(cè)、尾部煙道都設有防爆門裝置,保證了萬一爆燃時的安全泄壓。
二、本產(chǎn)品的創(chuàng)新點:
1. 結(jié)構(gòu)設計上采用了爐體組散裝、全膜式水冷壁等結(jié)構(gòu);
2. 換熱上采用高效螺旋管束、噴流換熱器等新技術(shù);
3.燃燒上采用了蓄熱式燃燒室穩(wěn)定燃燒、高效預混式燃燒器等新技術(shù)。
2、項目的重要技術(shù)參數(shù)與國內(nèi)外已有同類先進技術(shù)全面對比情況
項目水平:A、國際先進B、國內(nèi)先進C、行業(yè)先進
一、產(chǎn)品主要性能指標
燃高爐煤氣、焦爐煤氣35t/h蒸汽鍋爐主要技術(shù)規(guī)范:
1、額定蒸發(fā)量:35t/h ;
2、額定蒸汽壓力:1.25Mpa ;
3、額定蒸汽溫度:193℃ ;
4、給水溫度:105℃
5、適用燃料:高爐煤氣、焦爐煤氣
6、燃料消耗量:22380m3高爐煤氣/h或5000m3焦爐煤氣/h
7、設計熱效率:92.2% ;
DZS35-1.25-Q燃高爐煤氣、焦爐煤氣蒸汽鍋爐較同類燃煤35t/h鍋爐產(chǎn)品,熱效率高出5~7%。按平均6%計算,一臺DZS35-1.25-Q燃高爐煤氣、焦爐煤氣蒸汽鍋爐每年節(jié)約燃煤量1176噸標準煤,節(jié)約燃料費用118萬元。
項目水平為B、國內(nèi)先進。
3、項目的經(jīng)濟效益和社會效益情況
重點說明項目鑒定后產(chǎn)生的經(jīng)濟效益和社會效益(主要包括經(jīng)濟規(guī)模、成本構(gòu)成、節(jié)能降耗、年新增產(chǎn)值、年實現(xiàn)利潤和稅收、經(jīng)濟、社會、環(huán)境綜合效益、市場需求預測及推廣應用前景等)。
該產(chǎn)品于2008年10月進行產(chǎn)品試制,制造出樣機,經(jīng)先后幾次測試、調(diào)整,達到了設計目的,現(xiàn)已進入批量生產(chǎn)階段。產(chǎn)品投入市場使用后,用戶反映良好,既減少了資源浪費和大氣污染,又為企業(yè)創(chuàng)造了顯著的經(jīng)濟效益。
該產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式和熱效率均達到國內(nèi)先進的技術(shù)水平。該項目技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定,產(chǎn)品應用前景廣闊。
1、經(jīng)濟效益分析:按生產(chǎn)DZS35-1.25-Q鍋爐200臺套計算,每套鍋爐240萬元,可實現(xiàn)銷售收入4.8億元,新增利潤5640萬元,新增稅收1440萬元。
2、社會效益分析:以200臺DZS35-1.25-Q燃高爐煤氣、焦爐煤氣鍋爐按平均60%的負荷計算,每年可減少SO2排放量11.6萬噸,減少煙塵排放量34.7萬噸,節(jié)約燃煤量416萬噸標準煤,節(jié)約燃料費用41.6億元。
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