RU2026526C1

RU2026526C1 - Method of control of hydraulic conditions of regenerative flame-contact furnace

Info

Publication number: RU2026526C1
Authority: RU
Inventors: С.Ю. Дайбо
Original assignee: Дайбо Сергей Юрьевич
Priority date: 1988-05-16
Filing date: 1988-05-16
Publication date: 1995-01-09

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: regenerative flame-contact furnace is provided with shut-off valves fitted in gas ducts which makes it possible to charge flow rate of atmospheric air fed for combustion and shut-off valves through supply of compressed air or steam via ejector mounted before shut-off valve in way of motion of flue gases. EFFECT: enhanced reliability of control of hydraulic conditions. 2 dwg

Description

Изобретение может быть использовано в металлургической промышленности. The invention can be used in the metallurgical industry.

Наиболее близким по технической сущности является способ регулирования гидравлического режима пламенных печей, включающий подачу воздуха по воздухопроводу и топлива на горение, изменение расхода воздуха на аэродинамический шибер, создаваемый в отводящем тракте печи, причем общий расход воздуха на горение и на шибер поддерживают постоянным, при этом воздух на аэродинамический шибер отбирают из воздухопровода. The closest in technical essence is a method of regulating the hydraulic mode of flame furnaces, including the supply of air through the air duct and fuel for combustion, changing the air flow to the aerodynamic gate created in the exhaust duct of the furnace, and the total flow rate of combustion and gate is kept constant, while air on the aerodynamic gate is taken from the air duct.

Однако данный способ повышает надежность регулирования давления в печи только в том случае, когда она имеет достаточный запас по тяге в течение компании, а применяемые отсечные клапаны обладают достаточной герметичностью. However, this method improves the reliability of regulating the pressure in the furnace only if it has a sufficient margin of traction throughout the company, and the shut-off valves used have sufficient tightness.

Целью изобретения является обеспечение надежности регулирования давления в печах, газоходы которых оборудованы негерметичными клапанами. The aim of the invention is to ensure the reliability of the regulation of pressure in furnaces, the flues of which are equipped with leaking valves.

На фиг.1 представлена схема регулирования гидравлического режима регенеративной печи; на фиг.2 - общий вид печи, аксонометрия. Figure 1 presents the regulation circuit of the hydraulic mode of the regenerative furnace; figure 2 is a General view of the furnace, a perspective view.

Схема включает печь 1, вертикальный канал дымоотводящего тракта 2, регенератор 3, отводящий тракт 4, отсечной клапан 5, дымовую трубу 6 и эжектор 7. The scheme includes a furnace 1, a vertical channel of the smoke exhaust duct 2, a regenerator 3, an exhaust duct 4, a shut-off valve 5, a chimney 6 and an ejector 7.

Отходящие дымовые газы, ускоренные эжектором, при входе в отсечной клапан ударяются о направляющую стенку и их кинетическая энергия преобразуется в потенциальную, образуя в корпусе отсечного клапана положительное статическое давление (закон Бернулли). Запирающее действие отходящих газов определяют величину подсосов через клапан 5, от которых зависит расход и температура дыма. The flue gases accelerated by the ejector at the entrance to the shut-off valve hit the guide wall and their kinetic energy is converted to potential, forming positive static pressure in the shut-off valve body (Bernoulli's law). The locking effect of the exhaust gases determines the amount of suction through valve 5, which determines the flow rate and temperature of the smoke.

Последние параметры непосредственно влияют на тягу, создаваемую дымовой трубой 6. Таким образом, измененное разрежение в дымопроводе и величина подсосов воздуха через отсечной клапан позволяют установить требуемое давление в печи. Кроме того, эжектор, установленный на расстоянии не менее трех гидравлических диаметров от отсечного клапана, создает в отсечном клапане аэродинамический шибер за счет торможения ударяющейся струи дымовых газов о направляющую стенку на входе в отсечной клапан. The latter parameters directly affect the draft created by the chimney 6. Thus, the changed vacuum in the chimney and the amount of air leaks through the shut-off valve allow you to set the required pressure in the furnace. In addition, an ejector installed at a distance of at least three hydraulic diameters from the shut-off valve creates an aerodynamic gate in the shut-off valve by braking the impact jet of flue gases against the guide wall at the inlet to the shut-off valve.

Кроме воздуха для создания аэродинамического шибера в отсечном клапане может использоваться пар. Струя воздуха или пара, создаваемая эжектором, расположенным перед отсечным клапаном, создает дополнительную тягу, увеличивающую тягу в дымоотводящем тракте между рабочим пространством печи и эжектором. In addition to air, steam can be used to create an aerodynamic gate in the shut-off valve. A stream of air or steam created by an ejector located in front of the shut-off valve creates additional draft, which increases the draft in the flue duct between the working space of the furnace and the ejector.

В качестве примера рассмотрим печь оборудованную негерметичным отсечным клапаном типа "Нея". Эжектор, расположенный перед отсечным клапаном, должен быть рассчитан таким образом, чтобы он соответствовал сечению борова, а общая стоимость его установки и эксплуатации должны быть значительно меньше, чем стоимость высокой трубы, дающей равноценную тягу. Разрежение, создаваемое эжектором, зависит от мощности струи М_стр эжектора
M_стр=

= V₁P₁ (1) где W₁ - скорость вылета струи, м/с;
Q₁ - масса эжектрирующего газа (пара или воздуха), кг;
V₁ - объем инжектанта, м³;
Р₁ - давление, Па.As an example, consider a furnace equipped with an unpressurized shut-off valve of the Ney type. The ejector located in front of the shut-off valve must be designed in such a way that it corresponds to the cross-section of the hog, and the total cost of its installation and operation should be significantly less than the cost of a high pipe that gives equivalent thrust. The vacuum created by the ejector depends on the power of the jet M _p ejector
M _p =

= V ₁ P ₁ (1) where W ₁ is the jet departure velocity, m / s;
Q ₁ is the mass of the ejecting gas (steam or air), kg;
V ₁ - injectant volume, m ³ ;
P ₁ - pressure, Pa.

Таким образом, если мощность струи зависит от произведения давления Р₁ на объем V₁ инжектанта, то можно взять малый расход при большом давлении и наоборот.Thus, if the power of the jet depends on the product of pressure P ₁ by the volume V _{1 of the} injectant, then we can take a small flow rate at high pressure and vice versa.

Определим разрежение, создаваемое эжектором
Δh = W₃γ_см

(2) где Q₂ - количество дыма, кг/с;
W₂ - скорость дыма в дымовом канале перед смешением, м/с;
W₃ - скорость смеси на выходе из эжектора, м/с;
γ_см - плотность смеси на выходе из эжектора, кг/м³.Define the vacuum created by the ejector
Δh = W ₃ γ _cm

(2) where Q ₂ is the amount of smoke, kg / s;
W ₂ - the speed of smoke in the smoke channel before mixing, m / s;
W ₃ - the speed of the mixture at the outlet of the ejector, m / s;
γ _cm is the density of the mixture at the outlet of the ejector, kg / m ³ .

По закону Бернулли, если потерями на трение пренебречь, то
P₃+

= P₄+

(3) где Р₃ и Р₄ - статическое давление смеси перед входом в отсечной клапан и при входе в него, Па;
Подаваемый воздух на горение от вентилятора примем 200 м вод.ст., а разрежение в борове перед клапаном (-20) мм вод.ст.By Bernoulli law, if friction losses are neglected, then
₃ P +

= P ₄ +

(3) where P ₃ and P ₄ - the static pressure of the mixture before entering the shut-off valve and at the entrance to it, Pa;
The supply air for combustion from the fan is 200 m water column, and the vacuum in the hog in front of the valve is (-20) mm water column.

Для ликвидации подсовов через неплотности в отсечном клапане необходимо иметь Р₄ 200 мм вод.ст.For the elimination of rafting through leaks in the shut-off valve must be P ₄₂₀₀ mm water column

Таким образом, чтобы соблюсти условие (3), подбираем соответствующую скорость W₃, а скорость дыма на входе в клапан W₄ вычисляем из уравнения неразрывности
W₃F₃ = W₄F₄ = const, (4)
отсюда
W₄=

=

При количестве дыма 60 м³/с и количестве пара - эжектанта 1 м³/с
W₄ = W₄=

= 20,3 м/c = 20,3 м/c.Thus, in order to comply with condition (3), we select the corresponding speed W ₃ , and the smoke velocity at the inlet to the valve W _{4 is} calculated from the continuity equation
W ₃ F ₃ = W ₄ F ₄ = const, (4)
from here
W ₄ =

=

When the amount of smoke is 60 m ³ / s and the amount of steam - ejectant is 1 m ³ / s
W ₄ = W ₄ =

= 20.3 m / s = 20.3 m / s.

Из формулы (3) определяем требуемую скорость дыма после разгона его эжектором
W₃=

=

= 26 м/c
Таким образом, уже при скорости W₃ = =26 м/с и более полностью исключаются подсосы воздуха через клапан "Нея", а при дальнейшем увеличении W₃ возможен переход на режим с частичной рециркуляцией дымовых газов.From formula (3), we determine the required smoke velocity after being dispersed by its ejector
W ₃ =

=

= 26 m / s
Thus, even at a speed of W ₃ = 26 m / s and more, air leaks through the Ney valve are completely eliminated, and with a further increase in W ₃ , a transition to a mode with partial flue gas recirculation is possible.

Использование предлагаемого способа обеспечивает следующие преимущества: надежность регулирования давления в печи, когда отсутствует запас по тяге в течение компании; возможность создания условий для оптимальной тепловой работы печи, дымоходы которой оборудованы негерметичными отсечными клапанами; простота и дешевизна оборудования, необходимого для реализации способа. Using the proposed method provides the following advantages: reliability of regulation of pressure in the furnace when there is no margin of traction within the company; the possibility of creating conditions for optimal thermal operation of the furnace, the chimneys of which are equipped with leaking shut-off valves; simplicity and low cost of equipment necessary for the implementation of the method.

При практическом использовании данного способа обнаружился дополнительный эффект, позволяющий осуществлять очистку дымовых газов в полости отсечного клапана, до очистки газа в специальных устройствах. Запыленные отходящие газы, ускоренные эжектрирующей струей пара, вызывают ускорение и частичную коагуляцию частиц пыли, которые, ударяясь о шиберную заслонку, отскакивают в противоположном направлении или соскальзывают вниз по поверхности. In the practical use of this method, an additional effect was discovered that allows the flue gas to be cleaned in the shut-off valve cavity before gas purification in special devices. Dusty exhaust gases, accelerated by an ejection jet of steam, cause acceleration and partial coagulation of dust particles, which, hitting the gate valve, bounce in the opposite direction or slide down the surface.

Тем самым становится возможным осуществлять регулировку гидравлического режима печи путем отключения в определенные периоды времени части газоочистки, что позволяет существенно увеличить тягу, но без ущерба для очистки газа от пыли, так как часть фракций по этой очистке возьмет на себя оборудованный эжекторами отсечной клапан, снабженный коробом для сбора шлама. Thus, it becomes possible to adjust the hydraulic mode of the furnace by turning off part of the gas purification at certain time periods, which can significantly increase traction, but without compromising dust cleaning, since some of the fractions for this cleaning will be taken over by a shut-off valve equipped with ejectors equipped with a box to collect sludge.

Claims

METHOD FOR REGULATING A HYDRAULIC MODE OF A FLAME REGENERATIVE FURNACE, equipped with shut-off valves in gas ducts, including changing the amount of atmospheric air supplied to combustion and shut-off valves, characterized in that the amount of atmospheric air is supplied by supplying compressed air or steam through the ejector installed in front of the shut-off valve in the direction flue gas.