一种便于清理焦油的燃气锅炉系统及其在线清焦方法与流程

1.本发明涉及燃气锅炉技术领域，具体为一种便于清理焦油的燃气锅炉系统及其在线清焦方法。


背景技术：

2.燃气锅炉一般是用可燃气体燃料作燃料，在炉内燃烧放出来的热量，加热锅内的水，并使其汽化成蒸汽的热能转换设备。对于大容量的燃气锅炉，要注意的是必须布置至少两个燃烧器，并采用从上往下布置方式，可以在负荷减小或检修燃烧器时，交替使用燃烧器，不会影响燃气锅炉的正常运转。
3.而在钢铁行业中，燃气锅炉以回收高炉煤气作为燃料。但高炉煤气热值较低，不易点燃，因此要先用热值较高的焦炉煤气或天然气进行点火，待燃烧稳定后再投入高炉煤气将其引燃。同时在运行过程中，也会根据锅炉工况，投入一定量的焦炉煤气参与燃烧，起到煤气调节作用。虽然焦炉煤气是一种高热值粗煤气，但是焦炉煤气含有较多的焦油和萘。在长期运行过程中，这些焦油和萘会积累堵塞管道和燃烧器，影响锅炉给调火工作，因此需定期对燃烧器内积累的焦油进行清理。
4.现有技术中，燃烧器的清理一般采用离线方案或在线方案，离线方案是指燃烧器从燃气锅炉上拆卸下来进行清理，在线方案是指燃烧器保持安装在燃气锅炉上进行清理。但是不管是离线方案还是在线方案，为了保证安全，都需要对燃烧器及其管道内的焦炉煤气进行吹扫清理，如此，就需要在管道与燃烧器拆分前，自总管通入吹扫气体，与总管连通的多个燃烧器都得停止运行，这样就会导致整个燃气锅炉的运行停止，提高了燃烧器的清理成本。另外，如果采用离线方案，拆卸下来的燃烧器快速冷却，导致焦油在常温下迅速硬化，并牢牢的附着在燃烧器的焦煤煤气通道的内壁上，清理起来则十分困难，达不到预期效果。


技术实现要素：

5.一、解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种便于清理焦油的燃气锅炉系统及其在线清焦方法，解决了锅炉停机清理燃烧器及燃烧器内焦油硬化难处理的问题。
7.二、技术方案
8.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
9.提供一种便于清理焦油的燃气锅炉系统，其关键在于，包括：
10.锅炉；
11.至少两台燃烧器，所述燃烧器均安装在所述锅炉上；
12.焦炉煤气进气总管，用于输送焦炉煤气，该焦炉煤气进气总管连接有至少两条焦炉煤气进气支管，该焦炉煤气进气支管与所述燃烧器一对一连接；
13.高炉煤气进气总管，用于输送高炉煤气，该高炉煤气进气总管连接有至少两条高
炉煤气进气支管，该高炉煤气进气支管与所述燃烧器一对一连接；
14.吹扫进气管，该吹扫进气管与所述焦炉煤气进气支管一对一连接，使用时，用于向焦炉煤气进气支管中通入吹扫气体。
15.可选的，所述焦炉煤气进气支管包括控制段和可拆卸的拆装段，所述控制段连接所述焦炉煤气进气总管，所述可拆装段的两端分别与所述控制段和燃烧器采用可拆装式连接，所述控制段沿进气方向依次设置有调节阀、快切阀和所述吹扫进气管。
16.可选的，所述焦炉煤气进气支管的拆装段为软管。
17.可选的，所述高炉煤气进气支管上一对一连接有所述吹扫进气管。
18.可选的，所述吹扫进气管上均设有控制阀。
19.还提供一种上述任一示例所述的燃气锅炉系统的在线清焦方法，其关键在于，按以下步骤进行：
20.s1、确定待清理的燃烧器，保持待清理的燃烧器与锅炉的连接状态，切断对应高炉煤气进气支管与高炉煤气进气总管的连通关系，切断对应焦炉煤气进气支管与焦炉煤气进气总管的连通关系，待清理的燃烧器退出运行状态；
21.s2、对应的高炉煤气进气支管和焦炉煤气进气支管通入吹扫气体，置换高炉煤气进气支管、焦炉煤气进气支管和所述燃烧器内的焦炉煤气和高炉煤气；
22.s3、焦炉煤气和高炉煤气置换完全，停止通入吹扫气体，将焦炉煤气进气支管从所述燃烧器上拆除，再拆除所述燃烧器上的点火装置，保持锅炉的正常运行，并对所述燃烧器进行焦油清理作业；
23.s4、完成焦油清理后，按序回装点火装置和焦炉煤气进气支管；
24.s5、从高炉煤气进气支管、焦炉煤气进气支管通入吹扫气体，置换高炉煤气进气支管、焦炉煤气进气支管和所述燃烧器内的空气；
25.s6、将高炉煤气进气支管与高炉煤气进气总管接通，将焦炉煤气进气支管与焦炉煤气进气总管接通，即可恢复燃烧器的运行。
26.可选的，所述燃烧器在清理焦油前通过运行进一步升温软化焦油。
27.可选的，所述焦炉煤气进气支管通入吹扫气体的压力保持在0.5～1mpa，吹扫气体置换时间大于15分钟。
28.可选的，焦油清理作业时，所述锅炉炉膛的工作压力保持在-150～-200pa。
29.可选的，在步骤s5中吹扫气体置换空气期间，对拆卸过的连接部位涂覆检漏液并进行捡漏，确认无漏点后进行下一步。
30.三、有益效果
31.1、燃气锅炉系统中通过将焦炉煤气进气总管分支成多条支管，通过支管一对一连接燃烧器，并在支管上一对一连接吹扫进气管，可实现对需要清理的燃烧器进行单独吹扫，保持其他燃烧器的正常运行，进而保证锅炉的正常运行，实现锅炉不停机清理燃烧器；因此燃烧器清理时，燃烧器无需从锅炉上拆卸下来，在清理焦油时可利用锅炉炉温对燃烧器内的焦油进行软化并保持软化状态，因此该燃气锅炉系统为燃烧器的在线清理奠定了基础。
32.2、在线清焦方法中，利用吹扫气体对支管单独进行吹扫，无需停运其他燃烧器，可以保证锅炉的正常运行，另外燃烧器与锅炉保持连接，可利用锅炉的炉温对燃烧器内的焦油进行软化并保持软化状态，便于焦油的清理。
附图说明
33.图1为本发明燃气锅炉系统的结构示意图；
34.其中1-锅炉；2-燃烧器；3-焦炉煤气进气总管；4-高炉煤气进气总管；5-吹扫进气管；6-焦炉煤气进气支管；6a-控制段；6b-拆装段；7-高炉煤气进气支管；8-控制阀；9-调节阀；10-快切阀。
具体实施方式
35.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
36.实施例
37.图1为本发明一种便于清理焦油的燃气锅炉系统的结构示意图。
38.如图1所示，一种便于清理焦油的燃气锅炉系统，包括锅炉1、至少两台燃烧器2、用于输送焦炉煤气的焦炉煤气进气总管3、用于输送高炉煤气的高炉煤气进气总管4、用于通入吹扫气体的吹扫进气管5。
39.详细地，所述燃烧器2均安装在所述锅炉1上；所示焦炉煤气进气总管3连接有至少两条焦炉煤气进气支管6，该焦炉煤气进气支管6与所述燃烧器2一对一连接；所述高炉煤气进气总管4连接有至少两条高炉煤气进气支管7，该高炉煤气进气支管7与所述燃烧器2一对一连接；所述吹扫进气管5与所述焦炉煤气进气支管6及高炉煤气进气支管7一对一连接，使用时，用于向焦炉煤气进气支管6中通入吹扫气体，该吹扫进气管5上均设有控制阀8。
40.详细地，所述焦炉煤气进气支管6包括控制段6a和可拆卸的拆装段6b，所述控制段6a连接所述焦炉煤气进气总管3，所述可拆装段6b的两端分别与所述控制段6a和燃烧器2采用法兰对接，法兰连接的密封性好且拆装方便。所述控制段6a沿进气方向依次设置有调节阀9、快切阀10和所述吹扫进气管5，通过调节阀9可以控制焦炉煤气的进气量，而快切阀10可快速切断焦炉煤气进气支管6与焦炉煤气进气总管3的连通关系，防止焦炉煤气的泄露。
41.详细地，所述焦炉煤气进气支管6的拆装段6b采用金属编制软管，由于设备区空间有限，可以通过拨动金属编制软管让出空间，便于管道的拆装。
42.工作原理：焦炉煤气进气支管6和高炉煤气进气支管7上增加吹扫进气管5，用于清焦前对各个进气支管及待清理燃烧器2内的焦炉煤气和高炉煤气进行置换，同时可对燃烧器2内的炉灰进行吹扫，吹扫气体一般采用氮气，如此其他正常运行的燃烧器2无需停止运行，锅炉1也可以保持正常运行，同时，燃烧器2也无需从锅炉1上拆卸下来，可利用正常运行的锅炉1炉温软化燃烧器2内的焦油并使焦油保持软化状态，以便在焦炉煤气进气支管6的拆装段6b拆下后，快速的对燃烧器2内的焦油进行清理。
43.基于图1所示的一种便于清理焦油的燃气锅炉系统，还提供一种在线清焦方法。具体按以下步骤进行：
44.s1、通过火焰探头观察炉膛内黄色火焰情况，同时结合焦煤支管流量判断燃烧器2焦煤通道的堵塞情况，若发现黄色火焰较小，焦煤流量明显降低时，如此可确定燃烧器2需要清理。
45.保持待清理的燃烧器2与锅炉1的连接状态，切断对应高炉煤气进气支管7与高炉煤气进气总管4的连通关系，切断对应焦炉煤气进气支管6与焦炉煤气进气总管3的连通关系，待清理的燃烧器2退出运行状态。
46.s2、对应的高炉煤气进气支管7和焦炉煤气进气支管6通入吹扫气体，吹扫气体的压力保持在0.5～1mpa，置换高炉煤气进气支管7、焦炉煤气进气支管6和所述燃烧器2内的焦炉煤气和高炉煤气，置换时间大于15分钟。
47.s3、焦炉煤气和高炉煤气置换完全，停止通入吹扫气体，将焦炉煤气进气支管6的拆装段6b从所述燃烧器2上拆除，通过煤气报警仪进行现场检测，煤气浓度需低于24ppm，另外，为了进一步防止漏气，还可在拆装段6b拆下后对控制段6a的法兰处对接安装硬盲板。接下来，拆除所述燃烧器2上的点火装置，保持锅炉1的正常运行，并对所述燃烧器2进行焦油清理作业。
48.s4、完成焦油清理后，按序回装点火装置和焦炉煤气进气支管6。
49.s5、从高炉煤气进气支管7、焦炉煤气进气支管6通入吹扫气体，吹扫气体的压力保持在0.5～1mpa，置换高炉煤气进气支管7、焦炉煤气进气支管6和所述燃烧器2内的空气，置换时间大于15分钟；吹扫气体置换空气期间，对拆卸过的连接部位涂覆检漏液并进行捡漏，确认无漏点后进行下一步。
50.s6、将高炉煤气进气支管7与高炉煤气进气总管4接通，将焦炉煤气进气支管6与焦炉煤气进气总管3接通，即可恢复燃烧器2的运行。
51.需要说明的是，为了进一步保证燃烧器2内的焦油完全软化，燃烧器2清理前，可投入运行0.5～1小时，进一步升温软化焦油。而为了保证吹扫气体能够顺畅进入到相应进气支管内，所以所述焦炉煤气进气支管6和高炉煤气进气支管7通入吹扫气体的压力保持在0.5～1mpa，焦油清理作业时，所述锅炉1炉膛的工作压力保持在-150～-200pa，如此可使燃烧器2内形成负压并吸入空气，提升含氧量，另外，防止锅炉1内的煤气和热流倒流，一举多得，保障清理工作人员的安全。同时为了保证置换彻底，所以吹扫气体置换时间需要保证在15分钟以上。
52.还有，通过此方法，当燃烧器2的焦炉煤气通道堵塞时，可在不停运锅炉1的情况下对燃烧器2进行在线清理，锅炉1不停机，间接提高锅炉1的经济效益。同时，因锅炉1处于运行状态，可利用锅炉1炉温维持焦油的软化状态，相比与常温下硬化状态的焦油更易清理，能达到更好的清理效果。
53.另外需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
54.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。