RO108807B

RO108807B - Combustible fluids preheating process and plant

Info

Publication number: RO108807B
Application number: RO9200183A
Authority: RO
Inventors: Doru Tatar
Original assignee: Doru Tatar
Priority date: 1992-02-20
Filing date: 1992-02-20
Publication date: 1994-08-30

Abstract

: Invenția se referă la un procedeu și la o instalație de preîncălzire a aerului și a gazului de combustie, utilizate la preîncălzitoarele de aer, pentru furnale. Procedeul conform invenției realizează preîncălzirea, în mai multe trepte, o primă treaptă de preîncălzire fiind realizată cu gazele arse, care părăsesc regeneratorul după parcurgerea integrală a acestuia, folosind un schimbător de căldură sau cu un amestec al acestor gaze cu gazele preluate de la partea mediană a regeneratorului, iar la a doua treaptă, se folosesc gaze arse preluate de la partea mediană a regeneratorului, folosind un alt schimbător de căldură. Instalația conform invenției este alcătuită dintr-o priză (1) de preluare a gazelor arse, amplasată în partea mediană a regeneratorului (5), pentru a permite preîncălzirea fluidelor combustibile în niște schimbătoare de căldură (9, 10), după ce fluidele respective au fost preîncălzite în alte schimbătoare de căldură (12, 17), amplasate pe traseul amestecului de gaze arse provenite de la o evacuare (6) și de la priza (1).The invention relates to a process and to an air and gas pre-heating plant of combustion, used in preheaters, for furnaces. The process according to the invention performs preheating in several steps the first preheating stage being achieved with the burned gases that leave the regenerator after complete scroll through a a heat exchanger or a mixture of these gas with gas taken from the median a regenerator, and in the second step, they are used fired gases taken from the mid - a regenerator using another the heat. The installation according to the invention is composed from a flue gas outlet (1) located in the middle of the regenerator (5), to allow preheating of the fluids combustible in heat exchangers (9, 10) after the respective fluids have been preheated in other heat exchangers (12, 17) located on the route of the flue gas mixture from an outlet (6) and the outlet (1).

Description

Invenția se referă la un procedeu și o instalație de preîncălzire a aerului și a gazului de combustie, utilizate la preîncălzitoarele de aer, pentru furnale.The invention relates to a process and an installation for preheating the air and combustion gas used for air preheaters for furnaces.

Sunt cunoscute procedee de preîncălzire a aerului și gazului de combustie, care folosesc două trepte de preîncălzire, în scopul ridicării temperaturii la valori mai mari decât cea a gazelor arse evacuate, prima treaptă constând în recuperarea unei părți din entalpia gazelor arse, iar cea de-a doua treaptă folosește surse externe de energie termică.Preheating processes of air and combustion gas are known, which use two stages of preheating, in order to raise the temperature to values higher than that of the flue gases, the first step being to recover part of the enthalpy of the flue gas, and the one of the second stage uses external heat sources.

Dezavantajul acestor procedee constă în pierderi termice apreciabile, care influențează negativ prețul de cost și randamentul global al procedeului de preîncălzire.The disadvantage of these processes is the appreciable thermal losses, which negatively affect the cost price and the overall efficiency of the preheating process.

Sunt cunoscute instalații, pentru preîncălzirea aerului, formate din niște schimbătoare de căldură, amplasate pe traseul gazelor arse, la evacuare.There are known installations for the preheating of the air, formed by some heat exchangers, located on the path of the flue gases, on the exhaust.

Aceste instalații prezintă dezavantajul că nu pot realiza o preîncălzire corespunzătoare, a fluidelor combustibile, utilizate la preîncălzirea aerului.These installations have the disadvantage that they cannot achieve a proper preheating of the combustible fluids used in the preheating of the air.

Problema, pe care o rezolvă invenția, constă în realizarea unui procedeu și a unei instalații, care să permită preîncălzirea fluidelor combustibile, la temperaturi ridicate, utilizând doar gazele arse evacuate din regeneratorul preîncălzitorului de aer.The problem, which the invention solves, consists in the realization of a process and an installation, which allow the preheating of the combustible fluids, at high temperatures, using only the flue gases discharged from the regenerator of the preheater.

Procedeul conform invenției înlătură dezavantajele anterior menționate, prin aceea că, preîncălzirea fluidelor conbustibile se realizează în mai multe trepte, la prima treaptă, de schimb de căldură, se utilizează amestecul de gaze arse, evacuate pe la partea inferioară a generatorului și gazele arse, preluate de la partea mediană a regeneratorului, după ce acestea au trecut prin alte schimbătoare, formând următoarea treaptă de preîncălzire.The process according to the invention removes the aforementioned disadvantages, in that, the preheating of the combustible fluids is carried out in several stages, at the first stage, of heat exchange, the mixture of flue gases, discharged on the lower part of the generator and the flue gas, taken over is used. from the middle part of the regenerator, after they have passed through other exchangers, forming the next stage of preheating.

Instalația, pentru realizareaprocedeului conform invenției, este alcătuită dintr-o priză, amplasată la partea mediană a regeneratorului, pentru a permite preluarea unei anumite cantități de gaze arse, pentru a fi dirijate spre niște schimbătoare de căldură de unde, în continuare, trec spre un amestecător, pentru a constitui agentul termic, pentru alte schimbătoare de căldură, care formează prima treaptă de schimb de căldură, de la care fluidele combustibile sunt trecute la alte schimbătoare de căldură.The installation, for carrying out the process according to the invention, is composed of a socket, located at the middle part of the regenerator, to allow the take-up of a certain quantity of flue gas, to be directed to some heat exchangers from where, further, they pass to a mixer, to constitute the heat agent, for other heat exchangers, which forms the first stage of heat exchange, from which the combustible fluids are passed to other heat exchangers.

Invenția prezintă următoarele avantaje:The invention has the following advantages:

- folosește ca sursă de căldură, numai căldura gazelor arse;- uses as heat source, only the flue gas heat;

- este simplă și ușor de aplicat;- it is simple and easy to apply;

- permite reglarea temperaturii, prin simpla variere a debitului de gaze arse.- allows to regulate the temperature, by simply changing the flow of flue gas.

Invenția va fi prezentată în continuare, în legătură și cu figura, care constituie schema de funcționare a instalației.The invention will be presented below, in relation to the figure, which constitutes the scheme of operation of the installation.

Procedeul conform invenției constă din preîncălzirea fluidelor de combustie, utilizate de preîncălzitoarele de aer, pentru furnale, în mai multe trepte succesive, de preîncălzire. Intr-o primă treaptă, aerul sau gazul sunt introduse printr-un schimbător de căldură, care utilizează ca agent termic gazele arse care părăsesc regeneratorul după parcurgerea integrală a acestuia sau un amestec al acestor gaze cu gazele preluate de la nivelul median al regeneratorului, iar la a doua treaptă, se utilizează gazele arse, preluate de la partea mediană a regeneratorului, gaze care au o temperatură mai mare, din cauză că nu mai sunt obligate să treacă prin masa refractară a întregului regenerator.The process according to the invention consists of the preheating of the combustion fluids, used by the air preheaters, for furnaces, in several successive stages, of preheating. In a first step, the air or the gas is introduced by a heat exchanger, which uses as a thermal agent the flue gases which leave the regenerator after its complete flow or a mixture of these gases with the gases taken from the median level of the regenerator, and in the second stage, the flue gases, taken from the middle part of the regenerator, are used gases that have a higher temperature, because they are no longer required to pass through the refractory mass of the whole regenerator.

Instalația, pentru realizareaprocedeului conform invenției, este alcătuit dintr-o priză 1, pentru preluarea gazelor arse de la un preîncăizitor de aer A, din care s-a prezentat un arzător 2, introdus într-o cameră de combustie 3. Această cameră 3 este în legătură cu o cupolă 4, cu un regenerator 5 și cu o evacuare 6. Pentru preîncălzirea fluidelor de combustie, s-a prevăzut o clapetă 7, în legătură cu evacuarea 6, prin intermediul căreia gazele arse sunt dirijate spre un amestecător 8, în care se realizează amestecul acestor gaze cu gazele preluate de la priza 1 și după ce acestea au trecut prin niște schimbătoare de căldură 9 și 10, care constituie a doua treaptă de schimb de căldură. Amestecul de gaze arse, rezultat, este dirijat, prin intermediul unei conducte 11, la un schimbător de căldură 12, în care fluidul de combustie este dirijat, de un ventilator 13, prin intermediul unei conducte 14. Fluidul, preîncălzit în schimbătorul de căldură 12, trece în schimbătorul de căldură, printr-o conductă 15, unde are loc schimbul de căldură, dintre gazele arse, preluate de la priza 1 și fluidul respectiv care, în continuare, prin intermediul unei conducte 16, este dirijat spre camera de ardere 3.The installation, for carrying out the process according to the invention, is composed of a socket 1, for taking the flue gases from an air preheater A, from which a burner 2, introduced in a combustion chamber 3. This chamber 3 is connected. with a dome 4, with a regenerator 5 and with an outlet 6. For the preheating of the combustion fluids, a flap 7 is provided, in connection with the outlet 6, through which the flue gases are directed to a mixer 8, in which the mixture is made. of these gases with the gases taken from outlet 1 and after they have passed through heat exchangers 9 and 10, which is the second stage of heat exchange. The resulting flue gas mixture is directed, through a pipe 11, to a heat exchanger 12, wherein the combustion fluid is directed, by a fan 13, through a pipe 14. The fluid, preheated in the heat exchanger 12 , passes into the heat exchanger, through a pipe 15, where the heat exchange takes place, between the flue gases, taken from the outlet 1 and the respective fluid which, subsequently, through a pipe 16, is directed to the combustion chamber 3 .

Amestecul de gaze arse, după ce părăsește schimbătorul de căldură 12, trece spre un alt schimbător de căldură 17, unde se dirijează un al doilea fluid de combustie, prin intermediul unui ventilator 18 și al unei conducte 19. După ce are loc schimbul de căldură, în acest schimbător 17, fluidul, prin intermediul unei conducte 20, este dirijat la schimbătorul de căldură 10, care formează a doua treaptă de schimb de căldură. In acest schimbător 10, are loc schimbul de căldură dintre gazele arse de la priza 1, gaze, care, după ce au trecut de o clapetă 21, un regulator de debit 22, trec printr-o conductă 23 și intră în schimbătorul 9, iar în continuare, în schimbătorul de căldură 10. După ce are loc schimbul de căldură dintre gazele arse și fluidul de combustie, gazele arse trec spre amestecătorul 8, prin intermediul unei conducte 24 și al unei clapete 25.The mixture of flue gas, after leaving the heat exchanger 12, passes to another heat exchanger 17, where a second combustion fluid is directed through a fan 18 and a pipe 19. After the heat exchange takes place , in this exchanger 17, the fluid, through a pipe 20, is directed to the heat exchanger 10, which forms the second heat exchange step. In this exchanger 10, the heat exchange between the flue gases from outlet 1 takes place, gases, which, after passing through a flap 21, a flow regulator 22, pass through a pipe 23 and enter the exchanger 9, and Next, in the heat exchanger 10. After the heat exchange between the flue gas and the combustion fluid takes place, the flue gas passes to the mixer 8, via a pipe 24 and a flap 25.

Cel de al doilea fluid combustibil, după ce părăsește schimbătorul 10, este dirijat spre arzătorul 2, prin intermediul unei conducte 26.The second combustible fluid, after leaving the exchanger 10, is directed to the burner 2, via a pipe 26.

Amestecul gazos, după ce iese din schimbătorul de căldură 17, este dirijat, prin intermediul unor conducte 27 și 28 și al unui exaustor 29, spre un coș de fum 30.The gas mixture, after leaving the heat exchanger 17, is directed, through pipes 27 and 28 and of an exhaust fan 29, to a chimney 30.

Variațiile de temperatură, ale gazelor arse, din cupola 4, a preîncălzitorului A, sunt transmise de un senzor 31, la regulatorul automat de debit 22 astfel, încât prin varierea debitului de gaze arse se modifică temperatura flăcării la arzătorul 2, în sensul compensării prin adaos sau lipsă a variațiilor temperaturii din cupola 4.The temperature variations of the flue gases, in the cupola 4, of the preheater A, are transmitted by a sensor 31, to the automatic flow regulator 22, so that by changing the flue gas flow, the flame temperature changes to the burner 2, in order to compensate by addition or absence of temperature variations in the dome 4.

Claims

1. Process for the preheating of the combustible fluids, from the air preheaters, characterized in that the preheating is carried out in several stages, a first stage of preheating being carried out with the flue gases, which leave the regenerator, after its complete flow, using a complete one. heat exchanger or with a mixture of these gases with the gases taken from the middle part of the regenerator, and at the second stage, flue gases, taken from the middle part of the regenerator, are used, using another heat exchanger.

2. An installation for carrying out the process according to claim 1, characterized in that it consists of a flue gas outlet (1), located in the middle part of the regenerator (5), to allow preheating of the combustible fluids in some heat exchangers. heat (9 and 10) after the respective fluids have been preheated in other heat exchangers (12 and 17), located on the route of the flue gas mixture, coming from the exhaust (6) and from the outlet (1), respectively.