RU2309353C1 - Method of firing of the heating and thermal furnaces for the low-oxidizing and non-oxidizing metal heating - Google Patents
Method of firing of the heating and thermal furnaces for the low-oxidizing and non-oxidizing metal heating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2309353C1 RU2309353C1 RU2006109433/06A RU2006109433A RU2309353C1 RU 2309353 C1 RU2309353 C1 RU 2309353C1 RU 2006109433/06 A RU2006109433/06 A RU 2006109433/06A RU 2006109433 A RU2006109433 A RU 2006109433A RU 2309353 C1 RU2309353 C1 RU 2309353C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- gas
- combustion
- heating
- air
- heat
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
Description
Изобретение относится к энерго/ресурсосберегающим технологиям в металлургии и может быть использовано для малоокислительного и безокислительного нагрева металла в нагревательных и термических печах.The invention relates to energy / resource saving technologies in metallurgy and can be used for non-oxidative and non-oxidative heating of metal in heating and thermal furnaces.
Наиболее близким к заявляемому является способ отопления нагревательных или термических печей (И.М.Дистергефт, Г.М.Дружинин, В.И.Щербинин, Опыт ВНИИМТа в разработке регенеративных систем отопления металлургических агрегатов, журнал «Сталь», №7, 2000 г., стр.84-90), реализуемый с помощью регенеративного горелочного устройства.Closest to the claimed one is a method of heating heating or thermal furnaces (I. M. Distergeft, G. M. Druzhinin, V. I. Shcherbinin, VNIIMT's experience in developing regenerative heating systems for metallurgical units, Steel magazine, No. 7, 2000 ., p. 84-90), implemented using a regenerative burner device.
Известный способ включает использование двух периодически работающих горелок, оснащенных регенеративными теплообменными насадками. При этом, когда одна из горелок работает в режиме сжигания газа, через другую отводятся дымовые газы к теплообменной насадке.The known method involves the use of two periodically operating burners equipped with regenerative heat transfer nozzles. At the same time, when one of the burners is in gas combustion mode, flue gases are removed through the other to the heat exchange nozzle.
В следующем периоде работы устройства функции горелок меняются местами.In the next period of operation of the device, the burner functions are interchanged.
Подачу воздуха в горелки и отвод продуктов сгорания осуществляют по соответствующим трубопроводам через теплообменные насадки и газоходные каналы, соединяющие рабочее пространство печи с теплообменными насадками. При этом один из трубопроводов служит для подачи воздуха, а другой - для отвода продуктов сгорания. В следующем периоде работы функции трубопроводов соответственно меняются местами.The air supply to the burners and the exhaust of combustion products is carried out through the corresponding pipelines through heat exchange nozzles and gas ducts connecting the working space of the furnace with heat exchange nozzles. In this case, one of the pipelines serves to supply air, and the other to exhaust combustion products. In the next period of operation, the functions of the pipelines are interchanged accordingly.
Смену режима работы горелок, режима «сжигание газа» на режим отвода продуктов сгорания и наоборот осуществляют переключением потоков воздуха и продуктов сгорания посредством перекидного клапана, смонтированного на трубопроводах.The change of the operation mode of the burners, the mode of "gas burning" to the mode of removal of combustion products and vice versa is carried out by switching the flow of air and combustion products by means of a flap valve mounted on the pipelines.
Необходимость переключения газовых потоков, сложная система управления, обязательное наличие дымососа и воздуходувного устройства накладывает определенные экономические ограничения в применении способа нагрева металла в печах с регенеративными горелочными устройствами.The need to switch gas flows, a complex control system, the mandatory presence of a smoke exhaust and blower device imposes certain economic restrictions on the application of the method of heating metal in furnaces with regenerative burner devices.
Однако практика показала, что при необходимости достижения высоких температур греющих газов (не менее 1000°С) использование известного способа экономически оправдано и его возможности могут быть расширены. Например, актуальной остается проблема потерь металла за счет процесса окалинообразования при его нагреве.However, practice has shown that if it is necessary to achieve high temperatures of heating gases (at least 1000 ° C), the use of the known method is economically justified and its capabilities can be expanded. For example, the problem of metal loss due to the process of scale formation during its heating remains relevant.
Задача настоящего технического решения состоит в расширении экономически оправданных возможностей применения способа при одновременном снижении окалинообразования в процессе нагрева металла продуктами неполного сгорания газообразного топлива.The objective of this technical solution is to expand the economically feasible possibilities of using the method while reducing scale formation during metal heating by products of incomplete combustion of gaseous fuels.
Для решения поставленной задачи в способе малоокислительного и безокислительного нагрева металла, включающем использование двух периодически работающих горелок, оснащенных индивидуальными регенеративными теплообменными насадками, при этом в каждой из горелок попеременно осуществляют процесс сжигания газа или отвод продуктов сгорания от другой горелки с их последующим охлаждением в теплообменной насадке, подачу воздуха для сжигания газа и отвод продуктов сгорания осуществляют по соответствующим трубопроводам через теплообменные насадки и газоходные каналы, соединяющие рабочее пространство печи с теплообменными насадками, причем смену режима сжигания газа на режим отвода продуктов сгорания и наоборот осуществляют переключением потоков воздуха и продуктов сгорания посредством двух перекидных клапанов, смонтированных на трубопроводах, в горелках осуществляют процесс неполного сжигания газа с нагретым первичным воздухом или отвод продуктов неполного сгорания газа от другой горелки с их последующим дожиганием в потоке холодного вторичного воздуха, которое осуществляют перед их охлаждением в теплообменной насадке.To solve the problem in a method of low-oxidizing and non-oxidizing heating of metal, including the use of two periodically operating burners equipped with individual regenerative heat transfer nozzles, while each of the burners alternately carries out the process of gas combustion or removal of combustion products from the other burner with their subsequent cooling in the heat exchange nozzle air supply for gas combustion and removal of combustion products is carried out through appropriate pipelines through heat exchange nozzles and gas ducts connecting the working space of the furnace with heat exchange nozzles, and changing the gas combustion mode to the exhaust gas mode and vice versa is carried out by switching the air flows and combustion products by means of two flap valves mounted on the pipelines; in the burners, the process of incomplete combustion of gas with heated primary air or removal of products of incomplete combustion of gas from another burner with their subsequent afterburning in a stream of cold secondary air, which Before cooling, they are stored in a heat exchange nozzle.
При этом подачу воздуха для сжигания газа осуществляют двумя потоками: непосредственно в горелку, работающую в режиме сжигания, через регенеративную насадку подают первичный воздух, составляющий часть потока, необходимого для полного сжигания газа, а оставшуюся часть - вторичный воздух, подают в наднасадочное пространство горелки, работающей в режиме нагрева теплообменной насадки.In this case, the air for gas combustion is supplied in two streams: directly into the burner operating in the combustion mode, primary air is supplied through the regenerative nozzle, which is part of the stream necessary for complete gas combustion, and the remaining part is secondary air, and is fed into the nozzle space of the burner, operating in the heating mode of the heat exchange nozzle.
Вторичный воздух подают в газоходный канал горелочного устройства, находящегося в режиме нагрева теплообменной насадки, в наднасадочное пространство в месте перед входом продуктов сгорания в теплообменную насадку.Secondary air is fed into the gas duct of the burner device, which is in the heating mode of the heat exchanger nozzle, in the supernatant space in place in front of the entrance of the combustion products into the heat exchanger nozzle.
Принципиально возможны два варианта организации подачи вторичного воздуха в газоходные каналы горелочных устройств:In principle, two options for organizing the supply of secondary air to the gas ducts of the burner devices are possible:
- принудительная подача вторичного воздуха посредством отдельного перекидного клапана, смонтированного на воздухопроводе подачи вторичного воздуха с возможностью синхронной работы с перекидным клапаном для смены режима работы горелок,- forced supply of secondary air by means of a separate flap valve mounted on the secondary air supply duct with the possibility of synchronous operation with a flap valve to change the operation mode of the burners,
- подача вторичного воздуха путем его естественного подсоса из атмосферы через клапан одностороннего действия, смонтированный на воздухопроводе подачи вторичного воздуха, за счет разрежения, создаваемого дымососом в газоходном канале горелочного устройства, находящегося в режиме отвода продуктов сгорания.- the supply of secondary air by its natural suction from the atmosphere through a single-acting valve mounted on the secondary air supply duct due to the vacuum created by the smoke exhauster in the gas duct of the burner device, which is in the mode of removal of combustion products.
Сущность заявляемого способа заключается в следующем. В отличие от прототипа для сжигания подаваемого в горелки газа используют только часть общего потока воздуха горения, так называемый первичный воздух, который подают в количестве меньше теоретически необходимого для процесса полного сгорания топлива. Это способствует образованию в рабочем пространстве печи безокислительной атмосферы, которая препятствует процессу интенсивного окалинообразования даже при высоких температурах.The essence of the proposed method is as follows. Unlike the prototype, only part of the total flow of combustion air, the so-called primary air, which is supplied in an amount less than theoretically necessary for the process of complete combustion of fuel, is used to burn the gas supplied to the burners. This contributes to the formation in the working space of the furnace of an oxidizing atmosphere, which prevents the process of intensive scale formation even at high temperatures.
При этом эффект противодействия окалинообразованию сопоставим с эффектом, получаемым при нагреве и термообработке в среде специального защитного газа с использованием радиационных нагревательных устройств.In this case, the effect of counteraction against scale formation is comparable with the effect obtained by heating and heat treatment in a special shielding gas environment using radiation heating devices.
Остальную часть общего потока воздуха для сжигания газа - вторичный воздух, по отдельному трубопроводу подают непосредственно в газоходный канал горелочного устройства, работающего в режиме отвода продуктов сгорания в место перед входом в теплообменную насадку горелки, так называемое наднасадочное пространство, где и происходит процесс окончательного дожигания продуктов неполного сгорания из рабочего пространства печи.The rest of the total air flow for gas combustion is secondary air, which is supplied through a separate pipeline directly to the gas duct of the burner device, which works in the mode of removal of combustion products to the place in front of the entrance to the heat exchanger nozzle of the burner, the so-called supernatant space, where the final afterburning of products takes place incomplete combustion from the working space of the furnace.
Таким образом, эффект утилизации тепла, обеспечиваемый горелочными устройствами с регенеративными насадками, при низкой интенсивности процесса окалинообразования в рабочем пространстве агрегата повышает экономическую привлекательность способа.Thus, the heat recovery effect provided by burners with regenerative nozzles, at a low intensity of the scale formation process in the working space of the unit, increases the economic attractiveness of the method.
Новый технический результат, достигаемый заявленным способом, заключается в сокращении потерь металла от окалинообразования в процессе нагрева в печи за счет низкой окислительной способности продуктов неполного сгорания топлива при полной утилизации тепла отходящих продуктов сгорания.A new technical result achieved by the claimed method is to reduce metal loss from scale formation during heating in the furnace due to the low oxidizing ability of products of incomplete combustion of fuel with complete utilization of the heat of the exhaust products of combustion.
Способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 приведена система отопления для реализации заявленного способа, в разрезе; на фиг.2, 4 - схема осуществления заявляемого способа отопления по варианту с использованием принудительной подачи вторичного воздуха через дополнительный перекидной клапан от воздуходувного устройства; фиг.3, 5 - схема осуществления заявляемого способа отопления, по варианту подача вторичного воздуха путем его естественного подсоса из атмосферы через клапан одностороннего действия, смонтированный на воздухопроводе подачи вторичного воздуха, за счет разрежения, создаваемого дымососом.The method is illustrated by drawings, in which Fig. 1 shows a heating system for implementing the inventive method, in section; figure 2, 4 is a diagram of an embodiment of the inventive heating method according to an embodiment using a forced supply of secondary air through an additional changeover valve from a blower device; figure 3, 5 is a diagram of the implementation of the proposed method of heating, according to the variant, the supply of secondary air by natural suction from the atmosphere through a single-acting valve mounted on the secondary air supply duct due to the vacuum created by the smoke exhauster.
Система содержит нагревательную печь 1, горелочное устройство, содержащее горелку 2 с регенеративной теплообменной насадкой 3 и горелку 4 с насадкой 5. Теплообменные насадки 3 и 5 имеют компактную конструкцию и выполнены из жаростойкого, жаропрочного и теплоемкого материала, например корундовых шаров.The system comprises a
Для подачи воздуха и отвода продуктов сгорания система имеет два вертикальных, футерованных огнеупором газоходных канала 6 и 7, соединенные с печью 1 и насадками 3, 5, а также два трубопровода 8 и 9.For air supply and exhaust of combustion products, the system has two vertical ducts lined with refractory 6 and 7, connected to the
При этом каждый из трубопроводов 8 и 9 при помощи смонтированного на них 4-ходового перекидного клапана 10 в течение одного рабочего цикла отопления попеременно выполняет функции воздухопровода подачи первичного воздуха горения и дымопровода.At the same time, each of the
Система содержит также воздухопроводы 11 и 12 для подачи вторичного воздуха на дожигание продуктов неполного сгорания со смонтированным на них 3-ходовым раздающим перекидным клапаном 13, воздуходувное устройство 14, дымосос 15 и газопровод 16.The system also contains
В случае использования варианта подачи вторичного воздуха путем его естественного подсоса из атмосферы за счет разрежения, создаваемого дымососом в газоходном канале, вместо клапана 13 на воздухопроводах подачи вторичного воздуха 11 и 12 устанавливаются регулировочные клапаны одностороннего действия 17 и 18.In the case of using the secondary air supply option by naturally sucking it from the atmosphere due to the vacuum created by the smoke exhaust in the gas duct, instead of the
Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.
В первой половине одного рабочего цикла отопления перекидные клапаны 10 и 13 установлены таким образом, что трубопровод 8 служит воздухопроводом, а трубопровод 9 - для отвода отходящих газов. Газ, поступая в горелку 2 по газопроводу 16, на выходе из нее смешивается с нагретым первичным воздухом, прошедшим через насадку 3, газоходный канал 6, и поджигается запальнодежурной горелкой. Продукты неполного сгорания проходят через горелку 4, канал 7, где на входе в насадку 5 перемешиваются и дожигаются в потоке вторичного воздуха, подаваемого по воздухопроводу 12, далее - через насадку 5, нагревая ее, и отводятся в дымопровод 9.In the first half of one heating operation cycle, the
Во второй половине одного рабочего цикла отопления перекидные клапаны 10 и 13 установлены таким образом, что трубопровод 8 служит для отвода отходящих газов, а трубопровод 9 - для подачи воздуха.In the second half of one heating operation cycle, the
Газ, поступая в горелку 4 по газопроводу 16, на выходе из нее смешивается с нагретым первичным воздухом, прошедшим через насадку 5, газоходный канал 7, и поджигается запальнодежурной горелкой. Продукты неполного сгорания проходят через горелку 2, канал 6, где на входе в насадку 3 перемешиваются и дожигаются в потоке вторичного воздуха, подаваемого по воздухопроводу 11, далее - через насадку 3, нагревая ее, и отводятся в дымопровод 8.The gas entering the
Количество первичного воздуха, подаваемого в горелки, в количественном выражении в долях от суммарного воздушного потока, необходимого для полного сжигания газа, должно составлять 1/2 часть для случая безокислительного нагрева и части для малоокислительного нагрева.The amount of primary air supplied to the burners, in quantitative terms in fractions of the total air flow required for complete combustion of the gas, should be 1/2 part for the case of non-oxidative heating and parts for low oxidation heating.
При этом в случае безокислительного нагрева более предпочтительным является использование технологической схемы по варианту принудительной подачи вторичного воздуха, фиг.2, 3, а в случае малоокислительного нагрева - по варианту с естественным подсосом за счет разрежения, фиг.4, 5.Moreover, in the case of non-oxidative heating, it is more preferable to use the technological scheme for the option of forced supply of secondary air, Figs. 2, 3, and in the case of non-oxidative heating - according to the variant with natural suction due to vacuum, Figs. 4, 5.
Заявленный способ может быть реализован для двух и более горелочных устройств с регенеративными насадками, расширяя сферу их применения.The claimed method can be implemented for two or more burner devices with regenerative nozzles, expanding the scope of their application.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006109433/06A RU2309353C1 (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Method of firing of the heating and thermal furnaces for the low-oxidizing and non-oxidizing metal heating |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006109433/06A RU2309353C1 (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Method of firing of the heating and thermal furnaces for the low-oxidizing and non-oxidizing metal heating |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2309353C1 true RU2309353C1 (en) | 2007-10-27 |
Family
ID=38955820
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006109433/06A RU2309353C1 (en) | 2006-03-24 | 2006-03-24 | Method of firing of the heating and thermal furnaces for the low-oxidizing and non-oxidizing metal heating |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2309353C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651845C2 (en) * | 2016-05-30 | 2018-04-24 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ") | Method of warming heating and thermal furnaces |
-
2006
- 2006-03-24 RU RU2006109433/06A patent/RU2309353C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ДИСТЕРГЕФТ И.М. и др. Опыт ВНИИИМТа в разработке регенеративных систем отопления металлургических агрегатов. - Сталь, 2000, №7, с.84-90. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2651845C2 (en) * | 2016-05-30 | 2018-04-24 | Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт металлургической теплотехники" (ОАО "ВНИИМТ") | Method of warming heating and thermal furnaces |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2604577C2 (en) | Mine ventilation air heating method and device for its implementation | |
CN101545630B (en) | Coal fired boiler capable of controlling flue gas oxygen content | |
CN103727784B (en) | A kind of energy saving of system method of domestic ceramics oxygen-enriched combusting shuttle kiln | |
CN104121581B (en) | A kind of high efficency low NOx tubular heater low concentration oxygen-enriched combustion system and burner | |
CN102207286B (en) | Low-heating-value gas burner | |
CN103363811A (en) | Combustion method of high-temperature oxygen-mixed flue gas | |
CN101196369A (en) | Heat accumulation-exchange type heating stove and heating method thereof | |
RU2010139010A (en) | METHOD FOR FIRING CERAMIC PRODUCTS AND FURNACE FOR CARRYING OUT THE METHOD | |
CN101285576A (en) | Low heat value burnt gas high-temperature air combustion system and method | |
RU2309353C1 (en) | Method of firing of the heating and thermal furnaces for the low-oxidizing and non-oxidizing metal heating | |
CN206724171U (en) | One kind uses coke-stove gas self-preheating type radiant tube combustion device | |
CN102564127A (en) | Energy-saving type shuttle type kiln | |
CN201396751Y (en) | Coal-fired boiler with controlled oxygen content in smoke | |
CN201155919Y (en) | Cement rotary kiln using coal gas as fuel | |
RU2278325C1 (en) | Method of heating furnaces | |
CN102243016B (en) | Reciprocating type porous medium gas burning metal smelting furnace | |
CN202380054U (en) | Heating hood for hood-type annealing furnace | |
CN111692882A (en) | Head smoke exhaust pipe type heating furnace | |
EP3390910B1 (en) | Plant and method for regenerative combustion with low-calorific-value fuels | |
CN201149427Y (en) | Heat-accumulation heat-exchange type heating furnace | |
CN201059859Y (en) | Discharge gas burning central heating unit | |
CN203880710U (en) | Preheating type combustor for industrial kilns and furnaces | |
CN220288249U (en) | System for be used for adjusting empty cigarette of steel rolling heating furnace and denitration flue gas temperature of soot | |
CN212339954U (en) | Head smoke exhaust pipe type heating furnace | |
CN208475987U (en) | A kind of ring-form calcining furnace |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150325 |