[实用新型]超临界一次再热高炉煤气锅炉

说明书

本实用新型公开了一种超临界一次再热高炉煤气锅炉，包括燃烧器、启动系统、炉膛、螺旋水冷壁、垂直水冷壁、水平烟道、转向室和尾部烟道，燃烧器分层布置于炉膛的下部螺旋水冷壁上，螺旋水冷壁和垂直水冷壁布置于炉膛中，沿烟气的流动方向在炉膛和水平烟道中依次布置螺旋水冷壁、垂直水冷壁、前屏过热器、后屏过热器、高温过热器和高温再热器，在转向室后尾部烟道上部由中隔墙分隔为前烟道和后烟道，在前烟道中布置低温再热器，在后烟道中布置低温过热器，尾部烟道下部依次布置上省煤器、下省煤器和空气预热器。本实用新型产生的蒸汽参数更高，全厂热效率更高；本实用新型有效地补偿沿炉膛周界上的热偏差，适应变压运行及煤气压力波动工况。

技术领域

本实用新型涉及钢铁冶金二次能源回收、锅炉技术领域，尤其涉及一种超临界一次再热高炉煤气锅炉。

背景技术

钢铁联合企业的副产煤气包括高炉煤气、焦炉气和转炉煤气，三种煤气占企业总能耗的近40%。在钢厂“三气”中，虽然高炉煤气可燃气体含量最低，但其排放量最大，约占64%，平均每吨铁产高炉煤气1500立方米-1800立方米， 热值为2800千焦/立方米-3500千焦/立方米。从整个企业来看，高炉煤气所含能量占钢铁企业总能量的18～24%。因此，高炉煤气的有效利用是钢铁企业节能降耗的重中之重。

全烧高炉煤气锅炉发电技术是利用钢铁企业中大量低热值高炉煤气进行发电的一项技术，在实际使用中通过调整发电负荷能够增减高炉煤气的使用量而不影响锅炉的安全运行，既有效利用了高炉煤气资源，又作为缓冲用户稳定了煤气系统管网的波动。过去二十年，全烧高炉煤气锅炉发电技术为我国钢铁工业的二次能源利用做出了重要贡献。

由于受钢铁企业煤气热值、富余煤气量及企业电力调度灵活性的限制，钢铁企业煤气发电机组装机规模一般不会很大，以中小型规模机组为主。根据传统发电机组装机规模与发电参数、发电效率的匹配关系，亚临界、超临界等高参数高效发电技术主要应用于大型发电机组，钢铁企业中小型煤气发电机组以往主要采用中温中压、高温高压等参数，机组参数及发电效率并不是很高。随着企业节能减排以及提质增效要求的不断提高，煤气发电技术不断向高参数化、高效化方向发展，并创新性地将以往仅应用于大型发电机组的高参数高效发电技术进一步小型化。研制更高参数、更高效率、安全、稳定的全烧高炉煤气锅炉是高炉煤气发电技术的关键，对于钢铁企业的节能减排和降本增效意义重大。

2020年中国钢铁行业耗煤6.71亿吨煤，碳排放占能源活动碳排放总量的17%。加快发展电炉炼钢和氢能炼钢，大力推动产业升级，提升产业集聚度，是钢铁行业的发展趋势。但是，钢铁行业的电气化转变是一个缓慢的过程，在目前状况下钢铁行业以煤做燃料的主要形式不会发生太大的变化，因此钢铁行业减排的措施主要还是以提高能效为主，高效的超临界高炉煤气锅炉是符合目前碳排放的政策驱动的。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型设计了一种超临界一次再热高炉煤气锅炉。

本实用新型采用如下技术方案：

一种超临界一次再热高炉煤气锅炉，包括燃烧器、启动系统、炉膛、螺旋水冷壁、垂直水冷壁、水平烟道、转向室和尾部烟道，燃烧器分层布置于炉膛的下部螺旋水冷壁上，螺旋水冷壁和垂直水冷壁布置于炉膛中，沿烟气的流动方向在炉膛和水平烟道中依次布置螺旋水冷壁、垂直水冷壁、前屏过热器、后屏过热器、高温过热器和高温再热器，在转向室后尾部烟道上部由中隔墙分隔为前烟道和后烟道，在前烟道中布置低温再热器，在后烟道中布置低温过热器，尾部烟道下部依次布置上省煤器、下省煤器和空气预热器。

作为优选，所述燃烧器分2-4层布置于炉膛的下部螺旋水冷壁上，前后墙可相对布置或错层布置。

作为优选，所述启动系统采用内置式不带再循环泵的大气扩容式系统。

作为优选，所述启动系统包括启动分离器、下降管、大气式扩容器和疏水箱。

作为优选，所述螺旋水冷壁采用下部螺旋盘绕上升的膜式壁结构。