Способ нагрева регенеративной насадки

Способ нагрева регенеративной насадки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии и энергетике и может быть использовано для нагрева насадки компактных регенераторов. Цель изобретения - снижение расхода топлива и увеличение срока служ&11 насадки. После неполного сжигания, топлива в выносной топке регенератора осуществляют его дожигание в двух последовательно расположенных секциях насадки с коэффициентами расхода воздуха соответственно 0,8-0,9 и 1,0-1,5. Применение изобретения позволяет снизить расход топлива на 10% и увеличить срок службы насадки на 15-20%. i шт.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 С 21 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н ASTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3974936/22-02 (22) 16.09.85 (46) 07.06.87. Бюл. В 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники и Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова (72) М.Э.Бланк, Я.М.Гордон, Ф.Р.Шкляр, Б.А.Боковиков;; В.В.Червоткин, Ю.Г.Ярошенко, В.С.Швыдкий, Б.А.Тихонов и В.А.Гурашвили

-Х531 669. 162. 231.92 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 916544, кл. С 21 В 9/00, 1980. (54) СПОСОБ НАГРЕВА РЕГЕНЕРАТИВНОЙ

НАСАДКИ,Ь0„„,131 476 А1 (57) Изобретение относится к металлургии и энергетике и может быть использовано для нагрева насадки компактных регенераторов. Цель изобретения — снижение расхода топлива и увеличение срока службы насадки.

После неполного сжигания топлива в выносной топке регенератора осуществляют его дожигание в двух последовательно расположенных секциях насадки с коэффициентами расхода воздуха соответственно 0,8-0,9 и 1 0-1,5.

Применение изобретения позволяет снизить расход топлива на 10Х и увеличить срок службы насадки на 15-20Х.

1 ил. 1315476

Изобретение относится к металлургии и энергетике и может быть использовано для нагрева насадки компактных регенераторов.

Цель изобретения — снижение расхо- g да топлива и увеличение срока службы насадки.

На чертеже изображена схема регенератора для осуществления предлагае- 1g мого способа нагрева насадки.

Регенератор состоит из циклонной топки 1, первой секции 2 из двухфазных частиц, внутри которой на расстоянии двух калибров двухфазных частиц расположено футерованное воздухораспределительное устройство 3, второй секции 4 из двухфазных частиц, в верхнем сечении которой расположено воздухораспределительное устройство

З,и секции 5 из обычных однойазных частиц. Объем секий 2 и 4 из двухфазных частиц определяется из условия баланса химического тепла, выделяющегося при дожигании продуктов неполного сгорания топлива в насадке, и количества тепла, требуемого для расплавления ядер двухфазных частиц.

Способ осуществляется следующим 30, образом.

Секции 2 и 4 выполнены из двухфазных частиц с ядром иэ кремния (интервал т.пл. 1400-1420 С) и оболочки из корунда, а секция 5 — из обычных шаров диаметром 0,035 м.

Нагрев насадки происходит за счет утилизации физического и химического тепла, которое выделяется при сжигании природного газа. 4D

В начальный момент нагрева температура материала в насадке регенератора на выходе из него нагретого технологического газа равна темпера. туре начала плавления ядер двухфазных частиц (1400 С). Поскольку по условиям термических напряжений колебания температуры в насыпной нао садке не должны превышать 200-300 С за период, то сжигание природного газа в топке 1 производится с коэффициентом расхода воздуха a „ = 0,7, что обеспечивает температуру продуктов неполного сгорания, равную о

1600 С. Продукты неполного сгорания поступают в первую секцию 2 из двухфазных частиц. Избыток физического тепла нагревающего газа обеспечивает расплавление ядер частиц в первых двух слоях первой секции 2 насадки.

В секцию 2 через воэдухораспределительное устройство подается воздух в количестве, которое обеспечивает дожигание продуктов сгорания природ- ного газа в слое с коэффициентом расхода воздуха а, = 0,85. В связи с одновременным поглощением в этой секции насадки тепла расплавляемыми ядрами кремния температура продуктов сгорания не превышает 1450-1470 С.

Продукты неполного сгорания природного газа из первой секции 2 регенератора поступают во вторую секцию 4, где смешиваются с воздухом, который подается. через воздухораспределительное устройство 3 в количестве, обеспечивающем полное дожигание продуктов сгорания природного газа с oL =1,02. При этом в связи с одновременным поглощением химического тепла расплавляемыми ядрами частиц насадки температура продуктов полного сгорания природного газа также равняется 1450-1470 С. Из втоо рой секции 4 регенератора продукты полного сгорания природного rasa поступают в секцию 5 из однофазных корундовых частиц, где отдают физическое тепло материалу и покидают рабочее пространство регенератора с о температурой, равной 300-400 С.

Дпя того, чтобы выделившееся химическое тепло соответствовало теплоте плавления ядер частиц и температура нагревающего гasа не превышала величины, вызывающей предельные температурные напряжения оболочки частиц насадки, дожигание продуктов сгорания осуществляется ступенчато в двух последовательно расположенных секциях регенератора, причем в первой из них суммарный коэффициент расхода воздуха поддерживается в пределах 0,8 — 0,9, а во второй — 1-1,05. Нижний предел коэффициента расхода воздуха в первой секции, равный 0,8, обеспечивает минимальное необходимое количество дополнительного химического тепла в первой секции, а верхний предел 0,9 не позвсляет температуре нагревающего газа достичь критической величинь1, при которой температурные напряжения в насадке достигают предельных значений.

Величина коэффициента расхода воздуха во второй секции обеспечивает

1315476 4 нагреть. Например, для доменной печи объемом 2000 м требуется нагревать з

50 м /с дутья. Количество продуктов полного сгорания, которое необходимо подать в насадку, согласно изЭ вестным способам составляет 60 м /с, расход природного газа соответственно равен 6 м /с.

При использовании предлагаемого способа расход природного газа соа ставит 5,4 м /с, а колебания темпез ха ратуры насадки в цикле нагрев-охлажо дение будут на уровне 100 С. полное дожигание продуктов сгорания и необходимое количества тепла для плавления ядер двухфазных частиц в этой секции. При д меньше 1 не обес печивается полное сгорание топлива и эффективное испальзование его химического потенциала. При eL больше

1,05 уменьшается КПД регенератора из-за возрастания потерь с уходящими газами. Поэтому в зависимости от условий перемешивания газа и воздух значение коэффициента расхода возду для второй секции поддерживается в пределах g = I — 1,05.

Нагрев холодного технологического газа происходит в обратной последовательности. Технологический газ нагревается за счет утилизации физического тепла насадки в секции 5 и утилизации теплоты кристаллизации ядер 20 двухфазных частиц в секциях 4 и 2.

После того, как температура материала на выходе из регенератора нагреваемого газа становится равной на.чальный температуре плавления ядер двухфазных частиц, период нагрева технологического газа заканчивается и снова начинается период нагрева насадки.

В результате использования химического тепла, выделяющегося при дожигании топлива в слое насадки, уменьшается количество природного газа, необходимого для нагрева насадки. 35

Расход топлива определяется количеством дутья, которое требуется

Применение изобретения позволяет снизить расход топлива на l0X и увеличить срок службы насадки на 1520Х.

Ф о р м у л а изобретения

Способ нагрева регенеративной насадки, состоящей иэ двухфазных частиц с твердой оболочкой и ядром, изменяющим свое агрегатное состояние, включающий неполное сжигание топлива в выносной топке регенератора с коэффициентом расхода воздуха 0,6-0,75 и последующее его дожигание, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода топлива и увеличения срока службы насадки, дожигание топлива осуществля- ° ют в двух последовательно расположенных секциях насадки с коэффициентами расхода воздуха соответственно

0,8-0,9 и 1,0-1,5.!

ИИЩ! °

1315476

ЮаЭдух

Составитель А.Ашихин

Редактор Н.Егорова Техред А.Кравчук Корректор А.Зимокосов

Заказ: 2317/26 Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4!5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4

ТВЯНОЛОВй Ч6 кий газ

IIIIII

fire боэУук

7еянолоаи чес ф р

<ии еа,у дииа Ь(е

ГИЭЫ