全烧富余高炉煤气汽轮发电系统的设计及应用

论文摘要

重钢公司1350m3高炉的建成带来大量高炉煤气的富余,现有热力设备不能消化富余煤气,直接排入大气不仅污染环境而且浪费了宝贵的二次能源,急需建设利用富余煤气发电系统。本文对可用于发电的富余煤气进行了能量计算,对可选发电方案的两套方案进行了经济分析和生产组织配套对比,最终确定了全烧高炉煤气的汽轮发电方案。高炉煤气具有极低热值、剧毒、易爆等特性,所以全烧高炉煤气汽轮发电系统的关键在于解决高炉煤气燃烧的不稳定和炉膛容易爆燃的技术难题。本文详细分析了高炉煤气的燃烧特性,将燃烧器设计成双旋流燃烧器及并采用多层四角切圆布置方式;根据高炉煤气的燃烧反映机理和点火理论在炉膛中间设计了炉内蓄热稳燃装置;设计了炉膛安全保护系统,这些保证了全烧高煤汽轮发电系统的安全、稳定运行。研究内容还包括对试生产过程中出现的实际问题进行分析和整改。最后还对整个系统进行了经济评价和社会效益分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的提出和研究意义
• 1.1.1 课题的提出
• 1.1.2 研究的意义
• 1.2 国内外研究状况
• 1.2.1 当前钢铁行业的能耗状况与差距
• 1.2.2 钢铁企业富余煤气发电技术情况
• 1.3 本文研究的内容和目的
• 2 利用富余煤气发电方案设计
• 2.1 富余煤气量的预测和平衡
• 2.2 富余煤气发电方案设计
• 2.2.1 富余煤气热量计算
• 2.2.2 富余发电方案
• 2.3 富余煤气发电方案对比
• 2.3.1 经济初步评价对比
• 2.3.2 生产组织与原有热力系统配套的比较
• 2.3.3 发电方案比较结论
• 3 全烧高煤汽轮发电系统的关键部分设计
• 3.1 高炉煤气的特性和重钢公司能源平衡要求
• 3.2 全烧高炉煤气锅炉燃烧系统设计
• 3.2.1 高炉煤气燃烧型式和燃烧器出口流速选择
• 3.2.2 旋转燃烧的特点和旋转角度的选择
• 3.2.3 高煤双旋流燃烧器结构及优点
• 3.2.4 高煤燃烧器布置方式及优点
• 3.2.5 焦煤调节功能的实现
• 3.3 高炉煤气锅炉炉内蓄热稳燃装置的设计
• 3.3.1 高炉煤气燃烧反应机理
• 3.3.2 点火理论
• 3.3.3 炉内蓄热稳燃装置结构及效果分析
• 3.4 炉膛安全控制系统的设计
• 3.4.1 炉膛安全控制系统设计依据
• 3.4.2 锅炉炉膛安全控制系统设计
• 3.4.3 炉膛安全控制系统使用效果
• 4 调试及整改
• 4.1 点火系统的整改
• 4.1.1 点火系统存在问题的现象描述
• 4.1.2 点火存在问题的原因分析
• 4.1.3 点火系统存在问题的整改
• 4.2 热风系统的改造
• 4.2.1 热风系统存在的问题描述
• 4.2.2 热风系统存在问题原因分析
• 4.2.3 热风系统存在问题的改造
• 4.3 除氧器的改造
• 4.3.1 除氧器存在问题描述
• 4.3.2 除氧器存在问题原因分析
• 4.3.3 除氧器村存在问题的整改
• 4.4 汽机高低压轴封漏汽故障分析及整改
• 4.4.1 故障情况描述
• 4.4.2 轴封漏汽原因的检查分析
• 4.4.3 针对轴封漏汽故障采取的措施
• 5 经济性分析
• 6 结论
• 6.1 项目财务评价结论
• 6.2 项目效率评价
• 6.3 论文研究结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录