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高炉煤气锅炉富氧燃烧技术及仿真研究

高炉煤气锅炉富氧燃烧技术及仿真研究

作者：龚婷中南大学

学位级别：硕士

摘要：资源合理循环利用,降低污染物的排放量,走可持续发展之路,是企业在生产过程中追求利益之余需要考虑的首要任务。冶炼钢铁的过程中产生的高炉煤气,是一种清洁能源。但由于其热值低,烟气量大,燃烧效率偏低,使得高炉煤气没有得到充... 详细信息

摘要：资源合理循环利用,降低污染物的排放量,走可持续发展之路,是企业在生产过程中追求利益之余需要考虑的首要任务。冶炼钢铁的过程中产生的高炉煤气,是一种清洁能源。但由于其热值低,烟气量大,燃烧效率偏低,使得高炉煤气没有得到充分合理的利用。而富氧助燃技术可以有效降低烟气的排放量、提高锅炉的燃烧温度、强化炉内传热。因此,对高炉煤气锅炉实施富氧燃烧技术改造,对锅炉的安全经济稳定运行具有显著的工程实际意义。本文针对某企业220t/h高炉煤气锅炉热效率低、燃烧不稳定、低负荷稳定能力差等问题,利用企业富余的氧气资源,对原有高炉煤气锅炉实施富氧燃烧技术改造。基于合理利用氧气资源和高炉煤气锅炉富氧燃烧的安全性和经济性原则,设计了220t/h高炉煤气锅炉富氧燃烧系统;采用Fluent软件对多种工况下燃烧器内的速度场、氧气浓度场和温度场进行了数值模拟,对富氧燃烧器进行了优化设计;对该锅炉实施富氧前后不同工况下的速度场、温度场、浓度场进行了仿真实验;并通过热态测试考察锅炉富氧燃烧技术改造的实际运行效果。通过富氧燃烧技术改造后,排放的烟气量大约减少了12%;炉膛温度提高50K,传热效果明显增强;炉膛出口处NOx浓度降低3.8%;燃料消耗减少3.6%,炉内未完全燃烧损失减少1.5%,锅炉运行热效率提高3.23%;经济效益和环境效益显著。

关键词：高炉煤气锅炉富氧燃烧燃烧器数值模拟优化

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高炉煤气锅炉富氧燃烧技术应用研究

高炉煤气锅炉富氧燃烧技术应用研究

作者：陆绍远中南大学

学位级别：硕士

钢铁工业是高能耗行业,存在巨大的节能潜力,合理利用高炉煤气是钢铁企业节能减排的重要方向之一。实践证明燃烧高炉煤气发电是行之有效的途径。然而由于高炉煤气成份随高炉工况变化而波动较大,并且具有热值低、燃烧困难等特点,导致高炉... 详细信息

钢铁工业是高能耗行业,存在巨大的节能潜力,合理利用高炉煤气是钢铁企业节能减排的重要方向之一。实践证明燃烧高炉煤气发电是行之有效的途径。然而由于高炉煤气成份随高炉工况变化而波动较大,并且具有热值低、燃烧困难等特点,导致高炉煤气锅炉燃烧不稳定、热效率偏低。因此,开展高炉煤气锅炉燃烧技术研究,寻求提高高炉煤气锅炉燃烧稳定性和提高热效率的技术措施,对我国钢铁企业的节能减排具有重要的现实意义。本文针对国内某钢铁企业自备电厂220t/h燃烧高炉煤气锅炉,在查阅大量文献的基础上,借助计算机数值模拟技术,对高炉煤气锅炉采用富氧燃烧技术进行了深入的研究,并根据理论研究成果对该锅炉进行了富氧燃烧技术改造,实现了高炉煤气锅炉的稳定燃烧和高效运行,取得了显著的经济效益和社会效益。本文的主要研究内容有：(1)在实炉上进行了锅炉冷态动力场试验,全面了解了锅炉管路及阀门等冷态流动特性,掌握了炉内气流冷态动力特性。为锅炉热态运行和富氧燃烧技术改造提供参考依据。(2)利用计算机仿真技术对锅炉富氧燃烧过程的流场和温度场进行了数值模拟,模拟结果表明,当加入氧气量少时,富氧燃烧效果不明显,而当加入氧气量过高时,炉内温度升高过大,有可能会锅炉安全运行带来影响,模拟结果为锅炉进行富氧燃烧改造提供了理论依据。(3)在实炉上进行富氧燃烧的热态测试试验,对富氧燃烧技术改造前后的锅炉运行进行了比较,结果显示富氧燃烧技术改造后,炉内温度增加了50K左右,炉内锅炉未完全燃烧损失较少了1.5%,热效率提高了3.23%。实践证明,富氧燃烧技术应用能显著提高高炉煤气锅炉的燃烧稳定性,有效强化炉内换热,提高锅炉热效率,产生很好的经济和社会效益。

关键词：高炉煤气锅炉富氧燃烧数值模拟冷态试验热态试验

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高炉煤气锅炉FSSS技术改进的研究

高炉煤气锅炉FSSS技术改进的研究

作者：谭胜辉电子科技大学

学位级别：硕士

高炉煤气锅炉点火及运行有着很高的危险性,它具有高温、高压、易燃、易爆、易泄漏等特点，为了提高高炉煤气锅炉安全保护技术水平，增强高炉煤气锅炉安全保护系统的可靠性和稳定性，确保高炉煤气锅炉的运行安全。本论文对印度ESSAR钢铁... 详细信息

高炉煤气锅炉点火及运行有着很高的危险性,它具有高温、高压、易燃、易爆、易泄漏等特点，为了提高高炉煤气锅炉安全保护技术水平，增强高炉煤气锅炉安全保护系统的可靠性和稳定性，确保高炉煤气锅炉的运行安全。本论文对印度ESSAR钢铁有限公司75t/h高炉煤气锅炉项目进行了技术改进，采用表现层、业务逻辑层、数据访问处理层三层分布式系统架构，对锅炉炉膛安全监控系统（Furnace Safeguard Supervisory System）进行优化设计和编程实现，并对改进后的高炉煤气锅炉FSSS系统进行了测试运行，验证了本次技术改进方案优化设计与编程的有效性，改进后的FSSS系统运行正常，效果良好。原有FSSS系统存在多方面的问题，如程序不能分解;不能重复调用相同的逻辑策略和算法，实现程序重复使用;采用的梯形图程序不支持数据结构，处理能力有限，对操作处理非常困难;只能实现相对独立的锅炉保护、报警及一定功能燃烧器监视功能。改进后的印度ESSAR钢铁有限公司75t/h高炉煤气锅炉项目FSSS系统具有以下特点：1、程序可读性强，逻辑清晰，测试、维护方便;2、从设备及系统逻辑两个方面来屏蔽由于燃气泄漏可能造成的事故;3、增加了控制主燃烧器运行的延时功能;4、保护定值设置更加合理;5、故障报警和燃烧异常判断更加科学、准确。通过一段时间的运行证明改进后的印度ESSAR钢铁有限公司75t/h高炉煤气锅炉FSSS系统运行稳定可靠，确保了锅炉的运行安全。完全达到技术改进方案的设计要求。从整体上来说，印度ESSAR钢铁有限公司75t/h高炉煤气锅炉FSSS系统的优化设计、实现和运行是成功的。本文将FSSS的理论应用于高炉煤气锅炉，提高了高炉煤气锅炉安全保护技术的发展水平，增强了高炉煤气锅炉安全保护系统的可靠性和稳定性，对今后高炉煤气锅炉的安全运行起到指导作用，并具有应用价值。

关键词： FSSS系统 DCS控制系统高炉煤气锅炉

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高炉煤气锅炉富氧燃烧设计及实践研究

电力学报 2014年第3期29卷 257-262,266页

作者：张家元龚婷中南大学能源科学与工程学院长沙410083

针对某企业220 t/h高炉煤气锅炉在实际运行中存在着燃烧不稳定、热效率低等问题,利用企业富余的氧气资源,开发了高炉煤气锅炉富氧燃烧技术。采用Fluent流体力学软件对燃烧器内空气和氧气预混过程的速度场和浓度场进行了数值模拟,基于正... 详细信息

针对某企业220 t/h高炉煤气锅炉在实际运行中存在着燃烧不稳定、热效率低等问题,利用企业富余的氧气资源,开发了高炉煤气锅炉富氧燃烧技术。采用Fluent流体力学软件对燃烧器内空气和氧气预混过程的速度场和浓度场进行了数值模拟,基于正交优化仿真实验对燃烧器结构进行了优化设计。并在实炉上对富氧前后的燃烧状况进行了热态燃烧试验,结果表明通过富氧燃烧技术改造后,锅炉运行热效率和燃烧的稳定性能明显提高。

关键词：高炉煤气锅炉富氧燃烧数值模拟优化

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高炉煤气锅炉超低排放技术改造

工业锅炉 2023年第2期 42-45页

作者：王小平危朝阳江联重工集团股份有限公司江西南昌330096

介绍某钢厂2台130 t/h燃气锅炉,通过对尾部竖井烟道改造,采用旁通烟道和旁通风道的设置等措施,控制SCR入口烟气温度及尾部排烟温度,满足选择性催化还原技术脱硝(SCR)、干法小苏打脱硫(SDS)的最佳运行温度要求,提高NO_(x)和SO_(2)的脱除率。

关键词：高炉煤气锅炉 SCR&SDS 旁通烟道旁通风道

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高炉煤气锅炉煤气扰动试验

企业科技与发展 2017年第8期 75-78页

作者：刘婕上海梅山钢铁股份有限公司热电厂江苏南京210039

为了提高全烧高炉煤气锅炉设计、改造技术水平,完善全烧高炉煤气锅炉运行操作技术能力,开展高温高压全烧高炉煤气锅炉过热器在燃料波动变化状况下的试验研究工作,试验主要基于锅炉在全烧高炉煤气的情况下,针对不同的过热器受热面布置量... 详细信息

为了提高全烧高炉煤气锅炉设计、改造技术水平,完善全烧高炉煤气锅炉运行操作技术能力,开展高温高压全烧高炉煤气锅炉过热器在燃料波动变化状况下的试验研究工作,试验主要基于锅炉在全烧高炉煤气的情况下,针对不同的过热器受热面布置量,在不同的蒸汽负荷下,进行不同的高炉煤气扰动量性能特征的试验测试,从而对高炉煤气锅炉运行操作和全烧高炉煤气锅炉改造设计提供借鉴依据和帮助。

关键词：高炉煤气锅炉过热器部件布置量燃料变化试验