高爐煤氣燃燒器堵塞問題與解決方案分析

一高爐煤氣燃燒器堵塞問題：

高爐煤氣燃燒器在燃氣鍋爐運行過程中，常常面臨積灰堵塞的困擾，這不僅影響了煤氣的正常燃燒，還可能對鍋爐的安全穩定運行構成威脅。針對這一問題，本文深入分析了高爐煤氣的特性以及燃燒器的結構特點，從而提出了有效的技術措施，并成功實施了技術改造，徹底解決了堵塞難題。

► 現狀與燃燒器設計：

某企業130 t/h燃氣鍋爐，主要燃燒高爐煤氣和焦爐煤氣。其燃燒器設計為高爐煤氣燃燒器和焦爐煤氣燃燒器兩部分，采用正四角分三層布置，與爐膛下部的蓄熱穩燃裝置相結合，形成切圓燃燒方式，從而確保全燒高爐煤氣時的溫度場和燃燒狀況。

為了優化煤氣與空氣的混合效果，該燃燒器設計成旋流式，并在端部配備了穩燃旋流葉片裝置。燃氣側葉片與軸線夾角為45°，而空氣側葉片夾角則為30°，兩側旋流方向一致，并與切向進風在高爐煤氣燃燒器內的旋向相協調，以實現最佳燃燒效果。然而，由于煤氣中可能存在的雜質等因素影響，高爐煤氣燃燒器在運行過程中經常發生堵塞問題。

 ► 堵塞原因分析如下：

（1）高爐煤氣中攜帶的雜質是堵塞問題的主要來源，這些雜質隨高爐煤氣一同輸送到鍋爐燃燒器區域。

（2）當高爐煤氣通過旋流葉片時，氣流產生旋轉并形成徑向速度，這種高速氣流撞擊旋流葉片，導致部分雜質粘附在葉片上。

（3）旋流葉片的設計可能存在不足，未能充分考慮燃料中雜質的影響。煤氣經過葉片時，節流效應明顯，加之葉片數量多、通道狹窄，進一步促進了雜質的積聚。

（4）旋流葉片的耐腐蝕性不佳，而高爐煤氣具有一定的酸性腐蝕性。葉片腐蝕后形成的凹坑，增加了雜質的粘附和積聚。

（5）旋流葉片緊鄰爐膛，高溫環境加劇了雜質的燒結。

（6）高爐煤氣的壓力偏低，當雜質積聚時，難以依靠煤氣自身的動能進行吹除。壓力越低，雜質越容易積聚。

 02解決策略與措施：

為了減少高爐煤氣燃燒器的堵塞問題，我們提出了以下解決思路：

► 解決思路

降低進入鍋爐燃燒器的高爐煤氣含雜量，從而減少燃燒器的堵塞。對燃燒器的旋流葉片進行改造，以減少其對雜質積聚的影響，同時確保煤氣與風的混合效果不受損。選用耐熱耐腐蝕的材質來制作燃燒器，以增強其耐用性。在投用鍋爐高爐煤氣燃燒器時，應逐層投燒，避免多層燃燒器微量投燒，以防止調節閥門節流導致煤氣流速降低，從而加劇雜質積聚。對于那些煤氣自身動力無法吹除的旋流葉片上的雜質，可以考慮引入外部強動力源來清除積聚的雜質。

► 具體措施實施

針對高爐煤氣燃燒器堵塞的問題，我們采取了以下具體措施：

（1）為了改善煤氣質量并減少雜質含量，我們計劃增加或改進煤氣的除塵凈化設施。雖然這需要相當大的資金投入，但考慮到我們的目標僅僅是減少送至鍋爐燃燒器的雜質，我們選擇在煤氣總管道的垂直管段下端更換為粗管道。這樣，利用離心力和重力的作用，雜質可以被有效地沉淀在管道底部，停爐時只需清理這些雜質即可。

（2）關于旋流葉片的改造，我們將原先的一組旋流葉輪改為串聯的兩組，并減少每只葉輪上的葉片數量，從原先的18只減少到9只。同時，這兩組葉輪的葉片以插空的方式安裝，確保間距控制在20cm左右。這樣的改造旨在減少旋流葉片對雜質的積聚效應，同時確保煤氣與風的混合效果不受影響。

 （3）在鍋爐的定期檢修期間，我們精心制作了新燃燒器，采用耐高溫的不銹鋼0Gr18Ni9材質，其耐氧化溫度高達850℃，并且具有良好的耐腐蝕性。這樣的材料選擇，有效防止了燃燒器旋流葉片因腐蝕而產生的凹坑，進而減少了雜質在其上的粘附。

（4）為了進一步增強清潔效果，我們在高爐煤氣燃燒器的旋流葉片處增設了蒸汽吹掃裝置。該裝置引自鍋爐過熱器集汽集箱的蒸汽，經過爐膛上層的分配，最終抵達爐膛四角。每個旋流葉片都配備了一個獨立的吹掃裝置，該裝置由蒸汽管道、電動閥門和蒸汽噴口組成，蒸汽噴口采用環形布置，共設置了4個。

吹掃過程中，蒸汽以高速從吹掃口噴出，結合高溫熱能與高壓動能，先對積存的雜質進行烘烤軟化，隨后進行吹掃。我們每半月進行一次這樣的吹掃操作，過程中先進行疏水暖管，然后逐只噴燃器進行逐層清掃，并在清掃前先退出該燃燒器的燒嘴。

（5）在運行調整階段，我們采取逐層投燒的方式啟用鍋爐的高爐煤氣燃燒器，以避免因多層燃燒器同時投運且閥門開度過小導致的煤氣流速過慢，從而進一步加劇雜質的積聚。

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