RU2096481C1 - High-temperature air heating apparatus - Google Patents
High-temperature air heating apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- RU2096481C1 RU2096481C1 RU95110346A RU95110346A RU2096481C1 RU 2096481 C1 RU2096481 C1 RU 2096481C1 RU 95110346 A RU95110346 A RU 95110346A RU 95110346 A RU95110346 A RU 95110346A RU 2096481 C1 RU2096481 C1 RU 2096481C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- air
- heating
- nozzle
- blast
- heaters
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Supply (AREA)
- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву доменного дутья и других газообразных теплоносителей, применяемых в металлургии и энергетике. The invention relates primarily to high-temperature heating of blast furnaces and other gaseous fluids used in metallurgy and energy.
Известна высокотемпературная воздухонагревательная установка [1] доменной печи, содержащая блок воздухонагревателей (регенеративных теплообменников) для нагрева дутья и устройство для перемешивания доменного и природного газов, применяемых для обогрева воздухонагревателей. Known high-temperature air-heating installation [1] of a blast furnace, containing a block of air heaters (regenerative heat exchangers) for heating the blast and a device for mixing blast furnace and natural gases used to heat the air heaters.
Недостатками такой установки являются большие потери тепла (15% и более) с уходящими газами и соответственно относительно низкий (менее 70-75%) коэффициент полезного действия воздухонагревателей; необходимость для получения высокой температуры нагрева дутья добавлять к доменному газу не менее 10% (по объему) дорогостоящего природного; загрязнение атмосферы теплом уходящих газов. The disadvantages of this installation are large heat losses (15% or more) with flue gases and, accordingly, a relatively low (less than 70-75%) efficiency of air heaters; the need to obtain a high temperature for heating the blast to add to the blast furnace gas at least 10% (by volume) of expensive natural; air pollution by the heat of flue gases.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой является высокотемпературная воздухонагревательная установка [2] доменной печи, содержащая блок воздухонагревателей для нагрева дутья и рекуператоры для нагрева доменного газа и воздуха горения. The closest in technical essence and the achieved effect to the proposed one is a high temperature blast furnace air heater [2] containing a block of air heaters for heating blast and recuperators for heating blast furnace gas and combustion air.
Недостатки известной установки заключаются в том, что требуются дополнительные площади для размещения рекуператоров, возможны образование и взрыв горючей смеси при нарушении герметичности рекуператора для нагрева газа, необходимо иметь дополнительную систему дымо- и газовоздухопроводов и соответственно повышенную мощность тяго- дутьевых устройство для перемещения газообразных теплоносителей. Все это снижает стойкость установки, ее эксплуатационную надежность и экономичность, затрудняет ее реализацию. The disadvantages of the known installation are that additional areas are required to accommodate the recuperators, formation and explosion of a combustible mixture is possible if the recuperator is not tight enough to heat the gas, it is necessary to have an additional system of smoke and gas ducts and, accordingly, an increased power of the blower device for moving gaseous coolants. All this reduces the stability of the installation, its operational reliability and efficiency, complicates its implementation.
Устранение указанных недостатков достигается тем, что в высокотемпературной воздухонагревательной установке доменной печи, содержащей блок воздухонагревателей для нагрева дутья и рекуператор для нагрева воздуха горения, рекуператор разбит на секции, размещенные в поднасадочном пространстве воздухонагревателей и работающие одновременно с ними в периоды нагрева их насадки. The elimination of these disadvantages is achieved by the fact that in a high-temperature air-heating unit of a blast furnace containing a block of air heaters for heating blast and a recuperator for heating combustion air, the recuperator is divided into sections located in the nozzle space of the air heaters and working simultaneously with them during the periods of heating their nozzles.
На чертеже изображения предлагаемая высокотемпературная воздухонагревательная установка доменной печи. In the drawing of the image, the proposed high-temperature air-heating installation of a blast furnace.
Установка содержит воздухонагреватели 1 с размещенными в них секциями 2 рекуператора. Они служат для нагрева насадки 8 в период нагрева насадки и дутья в период нагрева дутья. The installation contains air heaters 1 with placed in them sections 2 of the recuperator. They serve to heat the nozzle 8 during the heating of the nozzle and the blast during the heating of the blast.
Секции 2 рекуператора, расположенные в поднасадочном пространстве 4 воздухонагревателей 1, имеют систему металлических труб, через стенки которых происходит теплообмен между охлаждаемыми движущимися внутри труб продуктами горения, покидающим насадку 3, и нагреваемым воздухом, смывающим их снаружи и поступающим к ним из отверстий 5 воздуха в стене камеры 6 горения, соединенных посредством коллектора 7 воздуха с трубопроводом 8 воздуха. Они служат для нагрева воздуха в период нагрева насадки 3 воздухонагревателей 1. The heat exchanger sections 2 located in the nozzle space 4 of the air heaters 1 have a system of metal pipes, through the walls of which there is a heat exchange between the cooled combustion products moving inside the pipes leaving the nozzle 3 and the heated air, washing them out and coming to them from the air holes 5 in the wall of the combustion chamber 6, connected by an air collector 7 to the air pipe 8. They serve to heat the air during the heating period of the nozzle 3 of the air heaters 1.
Насадка 3 воздухонагревателей 1 охватывает камеру 8 горения и сверху соединена с подкупольным пространством 9, а внизу через посредство поднасадочной решетки 10 с поднасадочным пространством 4. Она служит промежуточным теплоносителем между продуктами горения и дутьем, которые периодически проходят через нее. The nozzle 3 of the air heaters 1 covers the combustion chamber 8 and is connected to the dome space 9 from above and below through the nozzle grill 10 to the nozzle space 4. It serves as an intermediate heat carrier between the combustion products and the blast that periodically pass through it.
Поднасадочное пространство 4 воздухонагревателей 1, примыкающее в нижней своей части снаружи к трубопроводу 11 дыма, а в верхней трубопроводу 12 холодного дутья, служит для обеспечения равномерного распределения дутья и продуктов горения по сечению насадки 1 и размещении в нем секции 2 рекуператора. Отверстия 5. расположенные по периметру стены камеры 6 горения, граничащей с нижней частью секции 2 рекуператора, соединяют коллектор 7 воздуха с секцией 2 рекуператора и служат для равномерной подачи воздуха в нее. The nozzle space 4 of the air heaters 1, adjacent in its lower part outside to the smoke pipe 11, and in the upper cold blast pipe 12, serves to ensure uniform distribution of the blast and combustion products over the nozzle section 1 and placement of the heat exchanger section 2 therein. Holes 5. located along the perimeter of the wall of the combustion chamber 6, bordering the lower part of the recuperator section 2, connect the air collector 7 to the recuperator section 2 and serve to uniformly supply air to it.
Камера 6 горения, расположенная в средней части воздухонагревателей 1 и соединенная внизу с соплом 13 горелки, а вверху с насадкой 3 через подкупольное пространство 9, служит для сжигания в ней газа. The combustion chamber 6, located in the middle of the air heaters 1 and connected at the bottom with the nozzle 13 of the burner, and at the top with the nozzle 3 through the domed space 9, serves to burn gas in it.
Коллектор 7 воздуха, являющийся продолжением трубопровода 8 воздуха, вместе с отверстиями 5 воздуха служит для равномерного подвода воздуха горения в секции 2 рекуператора. Трубопровод 8 воздуха, заканчивающийся в нижней части поднасадочного пространства 4 коллектором 7 воздуха, служит для подачи воздуха, предварительно проходящего и нагреваемого в секции 2 рекуператора и нагреваемого в секции 2 рекуператора, в сопло 13 горелки для сжигания газа. The air collector 7, which is a continuation of the air pipe 8, together with the air holes 5 serves to evenly supply combustion air in the section 2 of the recuperator. The air pipe 8, ending in the lower part of the nozzle space 4 by the air collector 7, serves to supply air, previously passed and heated in the recuperator section 2 and heated in the recuperator section 2, into the nozzle 13 of the gas burner.
Подкупольное пространство 9 расположено в верхней части воздухонагревателей 1 и соединено с камерой 6 горения насадкой 3 и трубопроводом 14 горячего дутья. Оно служит для подвода продуктов горения к насадке 3 в период ее нагрева и для отвода из нее горячего дутья через трубопровод 14 в период нагрева дутья. Поднасадочная решетка 10 расположена под насадкой 3 воздухонагревателей 1 и сверху примыкает к насадке 3, в снизу - поднасадочному пространству 4. Она служит для передачи нагрузки от насадки 3 через кладку стен воздухонагревателя 1 и камеры 6 горения на фундамент. The dome space 9 is located in the upper part of the air heaters 1 and is connected to the combustion chamber 6 by the nozzle 3 and the hot blast pipe 14. It serves to supply combustion products to the nozzle 3 during its heating and to drain hot blast from it through a pipe 14 during the heating of the blast. The nozzle grill 10 is located under the nozzle 3 of the air heaters 1 and is adjacent to the nozzle 3 at the top and the nozzle space 4 at the bottom. It serves to transfer the load from the nozzle 3 through the masonry of the walls of the heater 1 and the combustion chamber 6 to the foundation.
Трубопровод 11 дыма соединен с нижней частью, поднасадочного пространства 4 воздухонагревателей 1 и служит для отвода дыма из воздухонагревателей 1 в период нагрева насадки 3. The smoke pipe 11 is connected to the lower part of the nozzle space 4 of the air heaters 1 and serves to remove smoke from the air heaters 1 during the heating period of the nozzle 3.
Трубопровод 12 холодного дутья примыкает к верхней части поднасадочного пространства 5 воздухонагревателей 1 и служит для подачи холодного дутья в воздухонагревателе 1 в период нагрева дутья. The cold blast pipe 12 is adjacent to the upper part of the nozzle space 5 of the air heaters 1 and serves to supply cold blast in the air heater 1 during the blast heating period.
Сопло 13 горелки соединено сверху с камерой 6 горения, снизу с трубопроводом 15 газа, а сбоку, через посредство отверстий 16 нагретого воздуха в ее стенке и коллектора 17 нагретого воздуха с примыкающими к нему отверстиями 18 нагретого воздуха в стене камеры 6 горения, с секцией 2 рекуператора, откуда к нему поступает нагретый воздух. Оно служит для перемещения газа с воздухом, воспламенения смеси и формирования направления движения факела в камере 6 горения воздухонагревателя 1. The nozzle 13 of the burner is connected from above to the combustion chamber 6, from below to the gas pipeline 15, and from the side, through the holes 16 of heated air in its wall and the collector 17 of heated air with adjacent holes 18 of heated air in the wall of the combustion chamber 6, with section 2 recuperator, from where heated air comes to it. It serves to move the gas with air, ignite the mixture and form the direction of movement of the torch in the combustion chamber 6 of the heater 1.
Трубопровод 14 горячего дутья, примыкающий к подкупольному пространству 9, служит для отвода горячего дутья из воздухонагревателей 1. The hot blast pipe 14 adjacent to the dome space 9 serves to divert the hot blast from the air heaters 1.
Трубопровод 15 газа, примыкающий в верхней части поднасадочного пространства 4 воздухонагревателей 1 к соплу 13 горелки, служит для подвода газа в сопло 13 горелки и способствует формированию требуемой характеристики факела. The gas pipe 15 adjacent to the upper part of the nozzle space 4 of the air heaters 1 to the nozzle 13 of the burner serves to supply gas to the nozzle 13 of the burner and contributes to the formation of the required characteristics of the torch.
Отверстия 16 нагретого воздуха, расположенные по периметру стенки сопла 13 горелки и примыкающие снаружи к коллектору 17 нагретого воздуха, служат для подвода воздуха в сопло 13 горелки. The holes 16 of the heated air located along the perimeter of the wall of the nozzle 13 of the burner and adjacent from the outside to the collector 17 of the heated air serve to supply air to the nozzle 13 of the burner.
Коллектор 17 нагретого воздуха, к которому снаружи примыкают отверстия 18 нагретого воздуха, служит для подвода и равномерного распределения нагретого воздуха по отверстиям 16 нагретого воздуха в стенке сопла 13 горелки. The heated air collector 17, to which the heated air holes 18 adjoin the outside, serves to supply and evenly distribute the heated air through the heated air holes 16 in the wall of the burner nozzle 13.
Отверстия 18 нагретого воздуха, расположенные по периметру стены камеры 6 горения, граничащей с верхней частью секции 2 рекуператора и примыкающие к коллектору 17 нагретого воздуха, служат для равномерного отвода нагретого воздуха из секции 2 рекуператора и способствуют равномерному омыванию ее поверхности нагреваемым воздухом. Holes 18 of heated air, located along the perimeter of the wall of the combustion chamber 6, bordering the upper part of the recuperator section 2 and adjacent to the heated air collector 17, serve to uniformly remove the heated air from the recuperator section 2 and facilitate uniform washing of its surface with heated air.
Высокотемпературная воздухонагревательная установка работает следующим образом. A high temperature air heating installation operates as follows.
Для непрерывной подачи горячего дутья в доменную печь один из воздухонагревателей 1 блока работает в режиме нагрева дутья, а остальные в режиме нагрева насадки. For continuous supply of hot blast into a blast furnace, one of the air heaters of unit 1 operates in the blast heating mode, and the rest in the nozzle heating mode.
В воздухонагревателях 1, работающих в режиме нагрева насадки 3, газ по трубопроводу 15 поступает непосредственно в сопло 13 горелки, а воздух из трубопровода 8 проходит последовательно коллектор 7 воздуха, отверстия 5 воздуха и секцию 2 рекуператора, где он нагревается, и через отверстия 18, коллектор 17 и отверстия 16 нагретого воздуха поступает в сопло 13 горелки, где начинается их перемешивание и горение смеси. Из сопла 13 горелки смесь продуктов горения, газа и воздуха поступает в камеру 6 горения, где происходит дожигание газа и откуда продукты горения выходят в подкупольное пространство 9. Из подкупольного пространства 9 продукты горения поступают в насадку 3 и, охлаждаясь в ней, выходят в верхнюю часть поднасадочного пространства 4 и, опускаясь по металлическим трубам секции 2 рекуператора и дополнительно охлаждаясь в ней вследствие теплоотдачи омывающему эти трубы снаружи воздуху, выходят в нижнюю часть поднасадочного пространства 4 и оттуда в примыкающий к нему трубопровод 14 дыма. In air heaters 1 operating in the heating mode of the nozzle 3, gas passes through a pipe 15 directly to the nozzle 13 of the burner, and air from the pipe 8 passes sequentially the air collector 7, the air holes 5 and the recuperator section 2, where it is heated, and through the holes 18, the collector 17 and the holes 16 of the heated air enters the nozzle 13 of the burner, where they begin mixing and burning the mixture. From the nozzle 13 of the burner, the mixture of combustion products, gas and air enters the combustion chamber 6, where the gas is burned and from where the combustion products exit into the dome space 9. From the dome space 9, the combustion products enter the nozzle 3 and, cooling in it, exit to the top part of the nozzle space 4 and, descending through the metal pipes of the recuperator section 2 and cooling further in it due to heat transfer to the air washing these pipes from the outside, go to the lower part of the nozzle space 4 and from there to adjacent to him pipe 14 smoke.
После окончания нагрева насадки 3 воздухонагреватель 1 переводится на нагрев дутья. After heating the nozzle 3, the heater 1 is transferred to the heating of the blast.
В воздухонагревателе 1, работающем в режиме нагрева дутья, холодное дутье из трубопровода 12 холодного дутья подается в верхнюю часть поднасадочного пространства 4, из которого оно поступает в насадку 3 и, нагреваясь за счет тепла насадки 3 и ее стен, выходит в подкупольное пространство 9 и оттуда в трубопровод 14 горячего дутья. Преимущество изобретения заключается в эксплуатационной надежности, экономичности и экологичности, а также в простоте и компактности, что позволит реализовать его не только при сооружении новых, но, что особенно важно, при реконструкции действующих высокотемпературных воздухонагревательных установок доменных печей. Все эти преимущества предложенной установки достигаются благодаря разбивке рекуператора для нагрева воздуха горения на секции и их размещению в поднасадочном пространстве ее воздухонагревателей. In an air heater 1 operating in a blast heating mode, cold blast from a cold blast pipe 12 is supplied to the upper part of the nozzle space 4, from which it enters the nozzle 3 and, being heated by the heat of the nozzle 3 and its walls, leaves the domed space 9 and from there to the hot blast pipe 14. An advantage of the invention lies in operational reliability, economy and environmental friendliness, as well as simplicity and compactness, which will make it possible to implement it not only during the construction of new ones, but, which is especially important, in the reconstruction of existing high-temperature air-heating installations of blast furnaces. All these advantages of the proposed installation are achieved due to the breakdown of the heat exchanger for heating the combustion air into sections and their placement in the nozzle space of its air heaters.
Внедрение предлагаемой высокотемпературной воздухонагревательной установки доменной печи по сравнению с базовой, в качестве которой принимается высокотемпературная воздухонагревательная установка доменной печи с применением для нагрева дутья смеси доменного и природного газов, позволит иметь высокую температуру (1350oC и выше) нагрева дутья при использовании одного доменного газа, до 5% и более снизить удельный расход сжигаемого в доменных печах кокса, повысить на10% коэффициент полезного действия установки и в 1,5 2 раза снизить тепловое загрязнение атмосферы.The implementation of the proposed high temperature blast furnace air heating installation compared to the base one, which is taken as a high temperature blast furnace air heating installation using a mixture of blast furnace and natural gases for heating the blast, will allow to have a high temperature (1350 o C and above) blast heating using one blast furnace gas , to 5% or more, reduce the specific consumption of coke burned in blast furnaces, increase the efficiency of the installation by 10% and reduce heat by 1.5 2 times pollution of the atmosphere.
Литература
1. Локшин П.И. Бюллетень ЦИИН ЧМ, 1958, N 23, 16 19.Literature
1. Lokshin P.I. Bulletin of TsIIN ChM, 1958, N 23, 16 19.
2. Ницкевич Е.А. Теплоэнергетика доменного производства. М. Металлургия, 1966, 227 228. 2. Nitskevich E.A. Thermal power engineering of blast furnace production. M. Metallurgy, 1966, 227 228.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95110346A RU2096481C1 (en) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | High-temperature air heating apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95110346A RU2096481C1 (en) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | High-temperature air heating apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95110346A RU95110346A (en) | 1997-04-10 |
| RU2096481C1 true RU2096481C1 (en) | 1997-11-20 |
Family
ID=20169099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95110346A RU2096481C1 (en) | 1995-06-19 | 1995-06-19 | High-temperature air heating apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2096481C1 (en) |
-
1995
- 1995-06-19 RU RU95110346A patent/RU2096481C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Ницкевич Е.А. Теплоэнергетика доменного производства. - М.: Металлургия, 1966, с. 227 - 228. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95110346A (en) | 1997-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4434004A (en) | Method for recovery and recycling of heat from hot gases in metallurigical processing | |
| US4664618A (en) | Recuperative furnace wall | |
| JPH0313482B2 (en) | ||
| RU2446354C2 (en) | Ceramic burner | |
| CN102218525A (en) | High-efficiency energy-saving baking device of continuous casting tundish | |
| RU2096481C1 (en) | High-temperature air heating apparatus | |
| RU2200901C2 (en) | Gas generator | |
| CA2035821A1 (en) | Furnace for heating process fluid and method of operation thereof | |
| US4915621A (en) | Gas burner with cooling pipes | |
| CN101362952A (en) | Circulating mash gas heating technology and apparatus | |
| RU2243450C1 (en) | Furnace | |
| Nicholson | Recuperative and regenerative techniques at high temperature | |
| US3220458A (en) | Utilisation of methane in mine air | |
| CN207050475U (en) | A kind of heat-storage tubular heating furnace | |
| CN2218184Y (en) | High temperature and high performance indirect air heating furnace | |
| CN2203302Y (en) | Small heat-exchange type continuous coke furnace | |
| CN2212169Y (en) | Multiple wind-temp coal burning hot-wind stove | |
| CN2414348Y (en) | Oil (gas) combustion heat-pipe hot-blast stove | |
| RU2090810C1 (en) | Oil heating furnace | |
| CN2160093Y (en) | Vertical coal burning hot-blast stove | |
| CN206887015U (en) | A kind of New Regenerative pyrolysis installation and system | |
| CN2077087U (en) | Burning air energy-saving device for large ammonia plant reborner] | |
| RU2034220C1 (en) | Heat engineering installation | |
| SU1276627A1 (en) | Glassmaking furnace | |
| CN2198505Y (en) | Combined burning vertical boiler |