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。