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本文从低压锅炉燃烧工况着手研究,对BFG自身特性、锅炉燃烧机理、燃烧设备、换热系统、空气系统、点火系统、保安系统以及控制系统等方面进行深入研究,开发低热值燃烧工艺技术,对锅炉燃烧系统设备、点火设备、保安设备以及控制系统实施技术改造,并根据锅炉辅助设备额定功率优化锅炉负荷,实现了4#低压锅炉100%燃烧BFG的稳定运行。主要研究内容包括:(1)目前的低压锅炉都是燃烧较高热值燃料,具备0～100%焦炉煤气、0～65%高炉煤气、0～90%转炉煤气以及0～100%重油的燃烧能力,所有气体工况均需要焦炉煤气的点火和保安。文中研究了煤气锅炉燃烧机理,对锅炉设备进行改造可行性进行了具体分析,包括热平衡分析、配风系统分析、设备状态和特点分析、全烧BFG能力分析、控制系统分析。(2)对全烧BFG稳燃进行深入分析,提出了全烧BFG燃烧器改造设想。BFG高炉煤气是高炉冶炼过程中产生的混合气体,主要可燃成份为CO,H2和CH4很少,其中不可煤气体占75%左右,BFG因为燃料热值低,在大气环境下离开明火就熄火,BFG理论燃烧温度在1400～1500℃,难以独立燃烧,为解决低压锅炉安全稳燃烧,本文提出了双旋流气体燃烧器。(3)BFG热值低,燃烧火焰很暗,紫外线弱,锅炉现用的火焰监测器不能检测到BFG燃烧火焰的稳定信号,影响的锅炉燃烧安全保护联锁可靠性。通过对各种火焰监测器的选型分析,采用了最新型的可调节紫外线火焰监测器,保证能够检测到低压锅炉全烧BFG燃烧火焰。目前对于多种燃料、燃料热值区间大的低压锅炉研究分析较少,而利用该锅炉进行全烧低热值高炉煤气的技术改造尚属首例。(4)在锅炉受热面不作调整,BFG和燃烧空气不进行再预热的的情况下,对燃烧器进行改造,提高BFG燃烧能力。对燃烧配风系统以及炉膛火焰检测装置改造,以满足稳定燃烧需要,实现低压锅炉100%燃烧BFG的目的。该项技术改造为企业年创效超过800万元。