Способ отопления рекуперативного колодца с центральной горелкой — SU 1765216 (original) (raw)

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 17652161 0 9/70 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ бретения состоит в повышении производительности и снижении удельных расходов топлива на нагрев металла, Сущность изобретения: способ включает непрерывную подачу топлива и основную часть воздуха и дополнительную часть воздуха, компенсирующую потери воздуха в керамических рекуператорвх в количестве 0,28-0,45 от общего количества воздуха, необходимого для сжигания топлива, увеличивая ее подачу на 0,15-0,25 длительности периода томления слитков, а расход дополнительной части воздуха определяют в зависимости от разрежения за рекуператором по установленной зависимости Чя= (0,28+0,00197 п5)1/05 щ, г Ч 06 щ-общее количество воздуха, необхо мое для сжигания-топлива, и - разрежен за рекуператором. 1 ил. де Зди- уС: стом, снижает температур духа, увеличивает колич р сгорания и содержание в ров,Наиболее близким по техничес ности и достигнутому результату к мому является способ ото рекуперативного колодца с центра релкой, включающий непрерывну топлива и основной части воздуха подачу в период подъема темпе ячейке дополнительной части воздНедостатком известного спосо ления являются заниженные тех номические показатели работы Колодец имеет заниженную пр тельность и повышенные удельные топлива из-за недостаточно пол у подогрество иних вод ва воэ дукто ных па(56) Авторское свидетельство СССРМ 113842, кл. С 21 О 9/70, 1983,(54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ РЕКУПЕРАТИВНОГО КОЛОДЦА С ЦЕНТРАЛЬНОЙ ГОРЕЛКОЙ(57) Изобретение относится к черной металлургии и может быть использовано для отопления рекуперативных нагревательныхколодцев с центральной горелкой. Цель изоИзобретение относится к области черной металлургии, в частности к устройствам для нагрева металла перед прокаткой на обжимных станах.Известен способ отопления рекуперативных нагревательных колодцев с центральной горелкой, включающий подачу газообразного топлива и воздуха, инжектируемого через рекуператор паровыми инжекторами,Недостатками известного способа являются; увеличение удельных расходов топлива, угара металла, возрастание заноса дымовых каналов рекуператора и сокращение длительности периода работы колодца с высокой тепловой мощностью.Эти недостатки являются следствием применения пара, который, являясь баллакой сущ- эаявляепления льнои го ю подачуа также ратуры в уха, ба отоп- нико-экоколодца. оизводирасходы ного использования имеющейся тепловой мощности и недог зточц высокого качества сжигания топлива, Эти недостатки связаны сотсутствием рациональных ограничивающих пределов в подаче дополнительной части воздуха, наличием погрешностей вустановке расхода дополнительной частивоздуха для компенсации утечек воздуха вкерамическом рекуператоре, несоответствием между количеством дополнительно подаваемого воздуха и потребностями ввоздухе для полного сжигания топлива поусловиям теплообмена в рабочем пространстве колодца (с учетом переменных потерьвоздуха в керамическом рекуператоре походу кампании).Цель изобретения - повышение технико-экономических показателей работы колодца.Поставленная цель достигается тем,что, в известном способе отопления рекуперативного колодца с центральной горелкой,включающем непрерывную подачу топливаи основной части воздуха, а также подачу впериод подъема температуры в ячейке дополнительной части воздуха, дополнительную часть воздуха подают в количестве,определяемом из соотношенияЧд,в. = (0,28+ 0,00197 Ьфобщ,где Чобщ - общее количество воздуха, необходимого для сжиганияи - разрежение за рекуператором, авремя подачи дополнительной части воздуха увеличивают на (0,15 - 0,25) длительностипериода топления слитков,Увеличение времени подачи дополнительной части воздуха и изменение ее поприведенному выражению позволяет практически точно устанавливать ее расход всоответствии с меняющейся в процессе эксплуатации величиной утечек воздуха в рекуператоре, т.е. осуществлять качественноесжигание топлива за счет обеспечения оптимального коэффициента расхода воздуха,Увеличение времени подачи дополнительной части воздуха в течение 0,15-0,25длительности периода томления слитковобъясняется необходимостью сохранениятребуемых высоких удельных тепловых потоковна металл в начале периода томленияза счет обеспечения полного сжигания достаточно высоких количеств топлива.При увеличении времени подачи дополнительной части воздуха менее 0,15 длител ости периода томления слитков,тех й о-экономические показатели работыкол "ца будут занижены, т,к, по условиямтеплообмена в этот промежуток времениколичества подаваемого топлива еще велико, а количество основного вентиляторного воздуха недостаточно для его полного сжигания из-за утечек воздуха в рекуператоре.Если увеличение этого времени будетпревышать 0,25 длительности периода том 5 ления слитков, то технико-экономическиепоказатели работы колодца будут также занижены вследствие сжигания топлива с увеличенным коэффициентом расхода воздухаи снижения общей температуры воздуха,10 поступающего на сжигание газа,На чертеже представлен продольныйразрез рекуперативного нагревательногоколодца, в котором реализуется способотопления и блок-схема управления, пояс 15 няющая реализацию способа,Рекуперативный нагревательный колодец содержит рабочую камеру 1, по обеимсторонам которой расположены керамические рекуператоры 2, соединенные кольце 20 выми каналами 3 для подачи основнойчасти воздуха в горловину 4 колодца. По осигорловины 4 размещены наружная труба 5для подачи дополнительной части воздуха ктрубе 6, для подачи газообразного топлива25 к соплу 7. Колодец оснащен датчиком разрежения за рекуператором 8, блоком 9 - определения текущего расхода дополнительнойчасти воздуха в соответствии с приведенной зависимостью. Блок 9 входит в систему30 автоматического контроля и регулированиярасхода дополнительной части воздуха. Этасистема, а также системы автоматическогоконтроля и регулирования температуры врабочей камере и соотношения топли 35 во:воздух на чертеже не показаны, т.к. являются общеизвестными,Способ реализуется следующим образом.После посада металла в рабочую камеру40 1 по трубопроводу 6 и через керамическиерекуператоры 2 подают соответственно газообразное топливо и вентиляторный воздух, являющийся основной частью воздуха,идущего на сжигание топлива. Одновремен 45 но по трубопроводу 5 подают дополнительную часть воздуха, необходимого длясжигания топлива и обеспечивающего компенсацию утечек воздуха в керамическихрекуператорах, Газ, истекая из сопла 7, сме 50 шивается в горловине 4 колодца с основнойчастью воздуха, поступающей по кольцевымканалам 3 из рекуператоров 2 и дополнительной частью воздуха, который в необходимом количестве поступает в горловину 455 по трубе 5. Тепло от горения топлива передается нагреваемому металлу в рабочей камере 1, после чего продукты сгорания поступают в рекуператоры 2 и через борова удаляются в атмосферу. Расход основной части воздуха, подводимой к рекуперато10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 рам 2 соответствует количеству воздуха, необходимого для сжигания наибольшего количества топлива и поддерживается регулятором соотношения топливо:воздух. Однако из-за наличия утечек воздуха в рекуператорах основной части воздуха не хватает для обеспечения максимальной тепловой мощности колодца. Компенсация утечек воздуха осуществляется за счет подачи дополнительной части воздуха, расход которой устанавливается следующим образом, Сигналы от датчика 8 и задатчика регулятора соотношения топливо:воздух (не показан), пропорциональные соответственно разрежению за рекуператором и и общему количеству воздуха, необходимому для сжигания топлива Чобщ, поступают на блок 9 определения текущего расхода дополнительной части воздуха Чд,8. С выхода этого блока сигнал, пропорциональный величине Чд,8 определяемый по приведенному выше выражению, подается в качестве задания регулятору расхода дополнительной части воздуха (не показан). Благодаря этому обеспечивается качественное текущее сжигание топлива без недожога или излишнего избытка воздуха, Отключение подачи дополнительной части воздуха осуществляется по истечении 0,15 - 0,25 длительности периода томления слитков. Этим обеспечивается устранение недожога топлива в течение времени когда расход топлива не снизится до величины, сжигание которой можно обеспечить за счет основной части воздуха.Изобретение осуществляется следующим образом,В рекуперативном нагревательном колодце нагревают 10 слитков массой 8,0 т каждый из ст. 5 с температурой посада 850 С до температуры прокатки 1270 С. Контрольная температура в колодце устанавливается 1380 С, Для отопления колодца используется природный газ, В период нагрева расход природного газа составляет 700 м /ч, что соответствует максимальныйзтепловой мощности 26,04 10 кДж/ч. Для сжигания 700 м /ч природного газа с коэфзфициентом расхода воздуха 1,15 регулятором соотношения топливо:воздух поддерживается расход вентиляторного воздуха (основная часть воздуха) 7960 м /ч, Датчиком разрежения измеряется величина разрежения и за рекуператором (8,05 мм вод.ст.), преобразуется в электрический сигнал и посылается в блок вычисления расхода дополнительной части воздуха. На этот же блок поступает сигнал, пропорциональный общему количеству воздуха Чобщ = 7960 м /ч, необходимого для сжигания 700 м/ч зприродного газа с заданным коэффициентом расхода воздуха, равным 1,15. Согласно полученным сигналам и и Чобщ в блоке вычислений по приведенному выражению ГЧд,в. = (0,28 + 0,00197 Ь)Чобщ = (0,28 + 0,00197 х 8,05 5) х 7960 = 2835 м /ч 3 определяется величина расхода дополнительной части воздуха, которую необходимо подать для компенсации утечек воздуха в керамическом рекуператоре. Величина расхода дополнительной части воздуха Чд = 2835 м /ч по полученному сигналу от блока вызчислений отрабатывается регулятором расхода. При достижении в рабочей камере колодца контрольной температуры 1380 С дополнительная часть воздуха продолжает подаваться в течение 0,2 длительности периода томления, т.е. в течение 10 мин, По истечении этого времени подача дополнительной части воздуха прекращается. Общее время нагрева сокращается на 25 мин, удельный расход топлива снижается на 4,1 кг/т. Экономический эффект от использования предложенного способа составляет69300 руб., только в условиях Днепропетровского металлургического. завода им, Петровского за счет сокращения удельногорасхода топлива на нагрев металла.Формула изобретенияСпособ отопления рекуперативного колодца с центральной горелкой, включающий непрерывную подачу топлива иосновной части воздуха, а также, подачу впериод подъема температуры в ячейке дополнительной части воздуха, о т л и ч а ю щи й с я тем, что, с целью повышения технико-экономических показателей работы, дополнительную часть воздуха подают вколичестве Чд.в. определяемом из соотношенияЧд.в. = (0,28 + 0,00197 Ь) Чобщ,где Чобщ - общее количество воздуха, необходимого для сжигания топлива;и - разрежение за рекуператором,а время подачи дополнительной частивоздуха составляет 0,15 - 0,25 длительноститомления слитков,1765216 оставитель В,Сапахред М,Моргентал ректор Н.Ревская дакт Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина каз 3355 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5

Смотреть

Способ отопления рекуперативного колодца с центральной горелкой