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主燃烧器是主燃烧炉的一部分和主燃烧炉组合在一起

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发布日期:2017-12-26 16:17 来源:澳门威尼斯平台登录 点击:

高炉煤气是钢铁企业生产中的主要能源,占企业煤气消耗的比例很大,在实际生产中由于煤气系统不平衡,导致出现生产不连续以及以外购能源代替高炉煤气等许多问题。本文介绍了高炉煤气的回收利用现状,在分析天钢高炉煤气系统状况的同时,总结和梳理了高炉煤气的平衡思路,只有稳定高炉煤气供应,才能减少外购能源的消耗,降低能源消费成本。合理平衡调配煤气资源,科学制定煤气供需之间的平衡对策,对发展钢铁生产、降低能源消耗和增加企业经济效益都有重要意义。

高炉煤气燃烧器燃烧器是主燃烧炉的一部分,它是和主燃烧炉组合在一起的。主燃烧器是国外进口的专用设备,是荷兰达卡公司的专利产品。主燃烧器中放置一支点火枪,点火时点火头进入到空气与燃料气混合室。

主燃烧器工作原理是空气从主燃烧器的空气分配室中通过,空气配风器中的径向叶片获得很强的旋转速度。当空气从气鼻中出来后就能达到最大风速。在这个点上,燃料和空气流相混合。主燃烧炉带有一个锥形扩散器,气体从这里离开。火焰前部分区域的高等级湍流大大提高了燃烧效率,这种设计导致有耐火衬里材料的燃烧炉中靠近对角壁和气枪的区域形成强的涡流,这种涡流使火焰较稳定并在反应室的前部获得很高的热强度,在最高温度下发生氧化反应。在燃烧器中适量空气和酸性气或燃料气强烈混合,在主燃烧炉中进行高温热反应。主燃烧器所需空气量是由先进的燃烧器控制系统进行控制的。

在常规克劳斯运行模式时,所需空气量使得第二级克劳斯反应器出口过程气中硫化氢含量与二氧化硫含量比值等于2;在超级克劳斯运行模式时,使得进入超级克劳斯反应器的过程气的浓度达到0.6%~0.9%。工艺是否开超级克劳斯的控制,通过切换开关HS007来实现。

就我国钢铁联合企业的能源构成而言,煤气是最重要的气体燃料,而高炉煤气在气体燃料中占有相当大的比重。天钢年消耗气体燃料88万t标准煤,而高炉煤气就消耗了71万t标准煤,占气体燃料总耗量的81%。由于存在高炉煤气使用量大、用户停产波及面广等问题,使得公司在高炉煤气用气紧张时,不得不以直接或间接通过缓冲用户来消耗大量天然气等外购气源的方式来维持生产。在钢铁行业进入微利时代,减少能源消耗已成为各企业降低生产成本的有效突破口。因此,高炉煤气的供需平衡是稳定生产的基础,煤气资源的合理有效利用对公司的能源效益有着重要影响。

高炉煤气的性质

高炉是冶金生产中燃料消耗大户,高炉燃料的热量约有60%转移到高炉煤气中。在高炉内,由风口吹入的热风使焦炭燃烧,生成大量的一氧化碳,鼓风所带入的水蒸气与焦炭发生反应生成氢气和一氧化碳。由于铁、锰、硅、磷等氧化物直接还原生成一部分一氧化碳,因而煤气在由下向上沿着料柱间隙上升的过程中,其一氧化碳含量也在逐渐增加。

同时,部分碳酸盐分解放出的二氧化碳与碳作用生成一氧化碳。在软化半融区上部及块状区,铁矿石还原消耗部分一氧化碳而生成二氧化碳,而煤气中的氢与碳作用生成少量的甲烷。鼓风中的氮气不发生反应,仍以氮气形式存在于生成气中,只是在煤气量增加时其相对含量有所降低。

高炉煤气是无色、无味的可燃气体,发热量为3.35-4.19MJ/m3,约合800-1000kcal/m3,理论燃烧温度为1400-1500℃,着火点为700℃左右。作为高炉冶炼过程中的副产煤气,其特点是热值低、产气量大,与空气混合爆炸的范围(体积分数)在40%-70%之间,其成分中的氮气和二氧化碳会使人喘息和窒息,而一氧化碳是有毒成分,也使得高炉煤气极易造成人体中毒。因而,无法燃用的高炉煤气必须经过点火燃烧后方可放散到大气当中。



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