SU1717922A1 - For heating of heating furnaces - Google Patents
For heating of heating furnaces Download PDFInfo
- Publication number
- SU1717922A1 SU1717922A1 SU904835147A SU4835147A SU1717922A1 SU 1717922 A1 SU1717922 A1 SU 1717922A1 SU 904835147 A SU904835147 A SU 904835147A SU 4835147 A SU4835147 A SU 4835147A SU 1717922 A1 SU1717922 A1 SU 1717922A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- coke
- ratio
- gases
- natural gas
- heating
- Prior art date
Links
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
- Y02P10/10—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions
- Y02P10/143—Reduction of greenhouse gas [GHG] emissions of methane [CH4]
Landscapes
- Regulation And Control Of Combustion (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к черной металлургии , в частности к способам отоплени нагревательных печей непрерывного и периодического действи , и может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства , где требуетс высокоэффективное сжигание многокомпонентного топлива. Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы печей путем обеспечени максимальной плотности потока теплового излучени продуктов сгорани и снижени концентрации оксидов азота. Способ включает подачу коксового доменного и природного газов и сжигание их в рабочем пространстве печи с изменением расходов газов в смеси. При этом коксовый и доменный газы подают в соотношении The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to methods for heating heating furnaces of continuous and intermittent operation, and can be used in all sectors of the national economy where highly efficient combustion of multi-component fuels is required. The aim of the invention is to increase the efficiency of the furnaces by ensuring maximum heat flux density of the combustion products and reducing the concentration of nitrogen oxides. The method includes supplying coke oven blast furnace gas and natural gases and burning them in the working space of the furnace with a change in the flow of gases in the mixture. At the same time, coke and blast furnace gases are supplied in the ratio
Description
Изобретение относитс к черной металлургии , в частности, к способам отоплени нагревательных печей непрерывного и периодического действи ми может быть использовано во всех отрасл х народного хоз йства, где требуетс высокоэффективное сжигание многокомпонентного топлива при обеспечении максимальной плотности потока теплового излучений продуктов сгорани и низкой концентрации оксидов азота.The invention relates to ferrous metallurgy, in particular, to methods for heating continuous and intermittent heating furnaces that can be used in all sectors of the national economy that require highly efficient combustion of multi-component fuel while ensuring maximum thermal radiation flux density and low concentrations of nitrogen oxides. .
Известен способ отоплени нагревательных печей, использующих доменный и коксовый газы, включающий стабилизацию их давлени в трубопроводе смесью природного газа с техническим азотом, причем коэффициент соотношени между расходами технического и природного газов измен ют обратно пропорционально теплотворной способности общей смеси газов.There is a known method of heating heating furnaces using blast furnace and coke oven gases, including stabilizing their pressure in a pipeline with a mixture of natural gas and technical nitrogen, the ratio between the technical and natural gas consumption being changed inversely proportional to the calorific value of the total gas mixture.
Указанный способ имеет следующие недостатки . Во-первых, стабилизаци теплоты сгорани смеси тройного топлива изменением соотношени природный газ-азот не приводит к стабилизации калориметрической температуры продуктов сгорани и, следовательно, не стабилизирует температуру печи и плотность потока теплового излучени в ней. Более того, объединение природного газа путем введени в него азота приводит к снижению производительности печей и увеличению удельного расхода топлива при нагреве металла. Во-вторых, присутствие азота и кислорода в зоне высоких температур приводит к синтезу оксида азота. Это ухудшает экологическую обетаXIThis method has the following disadvantages. First, stabilization of the heat of combustion of a mixture of ternary fuels by changing the ratio of natural gas to nitrogen does not stabilize the calorimetric temperature of the combustion products and, therefore, does not stabilize the furnace temperature and the heat radiation flux density in it. Moreover, combining natural gas by introducing nitrogen into it leads to a decrease in furnace productivity and an increase in specific fuel consumption during metal heating. Secondly, the presence of nitrogen and oxygen in the high temperature zone leads to the synthesis of nitric oxide. This impairs environmental commitment.XI
ЮYU
ю юyu yu
новку в регионе, загр зн ет воздушный бассейн и наносит значительный вред здоровью населени .air pollution in the region and causing significant harm to public health.
Таким образом, известный способ отоплени нагревательных печей не обеспечива- ет высокоэффективного сжигани топлива, снижает производительность печей, загр зн ет атмосферу вредными выбросами. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому ре- зультату вл етс способ отоплени нагревательных печей, включающий подачу коксового газа и стабилизацию его давлени в газопроводе путем подачи смеси доменного и природного газов в соотношении (0,57-0,69): 1.Thus, the known method of heating heating furnaces does not provide highly efficient fuel combustion, reduces furnace productivity, and pollutes the atmosphere with harmful emissions. The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the method of heating the heating furnaces, which includes supplying the coke oven gas and stabilizing its pressure in the gas pipeline by feeding a mixture of blast-furnace and natural gases in the ratio (0.57-0.69): 1.
Известный способ отоплени нагревательных печей не позвол ет повысить эффективность работы нагревательных печей за счет нестабильности химического соста- ва топлива, разной плотности потока теплового излучени и высокой концентрации оксидов азота.The known method of heating heating furnaces does not allow to increase the efficiency of heating furnaces due to the instability of the chemical composition of the fuel, different heat flux density and high concentration of nitrogen oxides.
Целью изобретени вл етс повышение эффективности работы нагревательных печей путем обеспечени максимальной плотности потока теплового излучени продуктов сгорани и снижени концентрации оксидов азота, улучшение экологической обстановки в регионе нахождени высоко- температурных тепловых агрегатов, уменьшение вли ни вредных выбросов на здоровье населени .The aim of the invention is to increase the efficiency of heating furnaces by ensuring maximum thermal radiation flux density of combustion products and reducing the concentration of nitrogen oxides, improving the environmental situation in the region of high-temperature thermal units, reducing the impact of harmful emissions on public health.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу отоплени нагреватель- ных печей, включающему подачу коксового, доменного и природного газов и сжигание их в рабочем пространстве с изменением расходов газов в смеси, коксовый и домен- ный газы подают в соотношении (0,01...1,7):1, при этом расход природного газа определ ют в соответствии с выражениемThis goal is achieved by the fact that according to the method of heating heating furnaces, which include supplying coke oven gas, blast furnace gas and natural gas and burning them in the working space with varying gas flow rates in the mixture, coke oven gas and domain gas are supplied in a ratio (0.01 .. .1,7): 1, while the consumption of natural gas is determined in accordance with the expression
,7(1-Х),, 7 (1-X),
где СКд - соотношение объемных долей кок- сового и доменного газов в смеси;where SKD is the ratio of the volume fractions of coke and blast-furnace gases in the mixture;
X - объемна дол природного газа.X is the volume fraction of natural gas.
Подача на отопление нагревательных печей коксового и доменного газов в соотношении (0,01-1,7):1 позвол ет обеспечить максимальный плотности потока теплового излучени продуктов сгорани , обеспечивающие минимальные и номинальные концентрации оксидов азота в печах. Это объ сн етс следующим образом. При ежи- гании тройной смеси топлива одну и ту же температуру можно получить бесчисленным множеством соотношений. Следовательно, из бесчисленного множества вариантов можно выбирать любой и работать с ним. Supplying heating coke and blast furnace heating furnaces in a ratio (0.01-1.7): 1 allows for maximum density of the heat flux from the combustion products, which ensures minimum and nominal concentrations of nitrogen oxides in the furnaces. This is explained as follows. When a ternary fuel mixture is avoided, the same temperature can be obtained with an infinite number of ratios. Therefore, from the countless options you can choose any and work with it.
Однако в данном случае мы можем получить в нагревательной печи наихудший режим. Дело в том, что, как было указано выше, при разном химическом составе топлива будет различным и состав продуктов сгорани . Значит калориметрическа температура дл всех вариантов одинакова, а химический состав продуктов сгорани будет разный. Это приводит к тому, что разным будет парциальное давление углекислого газа и паров воды, а следовательно, и интегральна степень черноты продуктов сгорани .However, in this case we can get the worst mode in the heating furnace. The fact is that, as mentioned above, with different chemical composition of the fuel will be different and the composition of the combustion products. So the calorimetric temperature for all the options is the same, and the chemical composition of the combustion products will be different. This leads to the fact that the partial pressure of carbon dioxide and water vapor is different, and, consequently, the integral degree of blackness of the combustion products.
Плотность потока теплового излучени по закону Стефана-Больцмана пр мо пропорциональна произведению степени черноты продуктов сгорани и их температуре в четвертой степени. Таким образом, можно сделать важный вывод: при малой степени черноты продуктов сгорани и их высокой температуре величина плотности потока теплового излучени не будет максимальной . Однако при высокой температуре продуктов сгорани будет высока концентраци оксидов азота. Значит дл получени максимальной плотности потока теплового излучени необходимо их определенное соотношение , но при условии, чтобы температура была как можно ниже.The density of the heat flux according to the Stefan-Boltzmann law is directly proportional to the product of the degree of blackness of the combustion products and their temperature in the fourth degree. Thus, an important conclusion can be made: with a small degree of blackness of the combustion products and their high temperature, the value of the thermal radiation flux density will not be maximal. However, at a high temperature of the combustion products there will be a high concentration of nitrogen oxides. Therefore, in order to obtain the maximum density of the heat radiation flux, a certain ratio of them is necessary, but under the condition that the temperature be as low as possible.
Указанное соотношение коксового и доменного газов в количестве (0,01-1,7):1 позвол ет получить низкие температуры сгорани , что обеспечивает низкие концентрации оксидов азота.This ratio of coke oven and blast furnace gas in an amount of (0.01-1.7): 1 allows to obtain low combustion temperatures, which ensures low concentrations of nitrogen oxides.
Если соотношение расходов коксового и доменного газов более 1,7:1, то значительно возрастает температура продуктов сгорани в печи. Это приводит к увеличению концентрации оксидов азота, которые с увеличением температуры в локальных объемах зон горени возрастают по экспоненциальной зависимости, Одновременно с вышеуказанным параметром падает плотность потока теплового излучени продуктов сгорани вследствие уменьшени их степени черноты.If the ratio of coke and blast furnace gas consumption is more than 1.7: 1, then the temperature of the combustion products in the furnace increases significantly. This leads to an increase in the concentration of nitrogen oxides, which with an increase in temperature in the local volumes of the combustion zones increases exponentially. Simultaneously with the above parameter, the density of the heat flux of combustion products decreases due to a decrease in their degree of blackness.
Если соотношение расходов коксового и доменного газов менее 0,01:1, то практически исчезает дол коксового газа и тройна смесь топлива превращаетс в смесь из двух видов топлива (доменного и природного ).If the ratio of the coke and blast gas consumption is less than 0.01: 1, then the fraction of the coke oven gas practically disappears and the triple mixture of fuel turns into a mixture of two types of fuel (blast furnace and natural).
Поддержание максимальной плотности потока теплового излучени обусловлено следующими причинами. Дело в том, что зависимость плотности теплового потока имеет вид выпуклой вверх кривой, т.е. люба крива будет иметь максимум. Отсюда пон тно, что требование максимума плотности потока теплового излучени позволит получить наиболее эффективную работу нагревательной печи и максимальный коэффициент полезного действи . Снижение плотности потока теплового излучени по сравнению с максимальным значением сразу же снижает эффективность работы нагре- вательных печей.Maintaining the maximum thermal radiation flux density is due to the following reasons. The fact is that the dependence of the heat flux density has the form of a convex upward curve, i.e. Any curve will have a maximum. Hence, it is clear that the requirement of a maximum thermal radiation flux density will allow one to obtain the most efficient operation of the heating furnace and the maximum efficiency. A decrease in the thermal radiation flux density compared with the maximum value immediately reduces the efficiency of the heating furnaces.
В смеси тройного топлива присутствует также природный газ, изменение объемной доли которого оказывает существенное вли ние на поставленную цель.Natural gas is also present in the mixture of ternary fuels, the change in the volume fraction of which has a significant effect on the goal.
В предлагаемом изобретении расход природного газа определ ют в соответст вии с выражениемIn the present invention, the consumption of natural gas is determined in accordance with the expression
СКд 1,7(1-Х),SCD 1.7 (1-X),
где Скд - соотношение объемных долей кок- сового и доменного газов в смеси;where Skd is the ratio of the volume fractions of coke and blast-furnace gases in the mixture;
X - объемна дол природного газа.X is the volume fraction of natural gas.
Это позвол ет поддерживать максимальную плотность потока теплового излучени продуктов сгорани . Дело в том, что увеличение объемной доли природного газа в смеси тройного топлива снижает температуру продуктов сгорани и их степень черноты . Поэтому, чтобы дл заданной объемной доли природного газа получить максимальную плотность потока теплового излучени продуктов сгорани , необходимо изменить соотношение расходов коксового и доменного газов. При этом степень черноты продуктов сгорани возрастает по срав- нению с неоптимальным соотношением расходов коксового и доменного газов. Таким образом, удаетс получить максимум плотности потока теплового излучени продуктов сгорани на ее соответствующей кривой, хот абсолютное значение плотности теплового потока изменитс в ту или другую сторону.This allows the maximum thermal flux density of the combustion products to be maintained. The fact is that an increase in the volume fraction of natural gas in a mixture of ternary fuel reduces the temperature of the combustion products and their degree of blackness. Therefore, in order for a given volume fraction of natural gas to obtain the maximum density of the heat flux from the combustion products, it is necessary to change the cost ratio of coke and blast furnace gases. At the same time, the degree of blackness of the combustion products increases in comparison with the non-optimal ratio of coke and blast furnace gas consumption. Thus, it is possible to obtain the maximum density of the heat flux from the combustion products on its corresponding curve, although the absolute value of the heat flux density changes in one direction or another.
Объемна дол природного газа измен етс в пределах ,01-0,99. Это обуслов- лено тем, что крайние пределы и х 1 превращают тройную смесь в смесь из двух топлив (коксово-доменную) или на сжигание будет поступать только природный газ. Однако следует указать, что указанные край- ние случаи укладываютс в указанную зависимость.The volume fraction of natural gas varies between 01-0.99. This is due to the fact that the extreme limits and x 1 turn the ternary mixture into a mixture of two fuels (coke-blast furnace) or only natural gas will be supplied for combustion. However, it should be noted that these extreme cases fit into the indicated dependence.
Таким образом, сравнительный анализ свойств, про вл емых отличительными признаками - коксовый и доменный газы подают в соотношении (0,01-1,7):1 и при этом расход природного газа определ ют в соотвествии с выражением Скд 1,7(1 -X показал, что в предлагаемом способе повы- шаетс степень черноты газов, плотность потока теплового излучени приближаетс к максимальному, поддерживаетс на низком уровне концентраци оксидов азота в продуктах сгорани .Thus, a comparative analysis of the properties exhibited by the distinctive features — coke and blast-furnace gases are fed in the ratio (0.01-1.7): 1, and the consumption of natural gas is determined in accordance with the expression Scd 1.7 (1 - X showed that in the proposed method the degree of blackness of gases increases, the density of the heat flux approaches the maximum, the concentration of nitrogen oxides in the combustion products is kept low.
На фиг. 1 представлен график зависимости плотности потока теплового излучени продуктов сгорани от соотношени расходов коксового и доменного газов дл различных объемных долей природного газа; на фиг.2 - график оптимальной зависимости соотношени коксового и доменного газов в зависимости от объемной доли природного газа; на фиг.З - график изменени концентрации оксидов азота в зависимости от величины плотности потока теплового излучени продуктов сгорани дл различных долей природного газа при разных соотношени х коксового и доменного газов; на фиг.4 - график изменени калориметрической температуры продуктов сгорани в зависимости от соотношени коксового и доменного газов при различных объемных дол х природного газа; на фиг.5 приведена одна из схем работы устройства, реализующего способ.FIG. Figure 1 shows a plot of the density of the thermal radiation flux from the products of combustion versus the ratio of coke and blast furnace gas consumption for various volume fractions of natural gas; Fig. 2 is a graph of the optimal dependence of the ratio of coke-oven and blast-furnace gases as a function of the volume fraction of natural gas; FIG. 3 is a graph of changes in the concentration of nitrogen oxides versus the value of the heat flux density of the combustion products for different fractions of natural gas at different ratios of coke and blast furnace gases; Fig. 4 is a graph of the change in calorimetric temperature of the combustion products as a function of the ratio of coke and blast furnace gases for various volume fractions of natural gas; figure 5 shows one of the schemes of operation of the device that implements the method.
На фиг.1, 3 и 4 точками указаны максимальные плотности потока теплового излучени продуктов сгорани дл заданной объемной доли природного газа; цифры у кривых - объемные доли природного газа в смеси тройного топлива.In Figures 1, 3 and 4, the maximum densities of the heat flux of combustion products for a given volume fraction of natural gas are indicated; the figures on the curves are the volume fractions of natural gas in the mixture of triple fuel.
Дл управлени расходами и соотношением коксового и доменного газов используетс контур, состо щий из диафрагм 1-3 соответственно дл природного, коксового и доменного газов, исполнительных механизмов 4 и 5, регулирующих органов 6 и 7, дифманометров 8-10, регул тора 11 соотношени коксового и доменного газов по формулеA contour consisting of diaphragms 1–3 for natural, coke and blast gases, actuators 4 and 5, regulators 6 and 7, differential pressure gauges 8–10, regulator 11 ratios coke and domain gas by the formula
Скд 1,7 (1-Х),SCD 1.7 (1-X)
Дл измерени расхода смеси газов установлен дифманометр 12, сигнал с которого поступает на регул тор 13 и исполнительный механизм 14, регулирующий расход природного газа.To measure the flow rate of the gas mixture, a differential pressure gauge 12 is installed, the signal from which is supplied to the regulator 13 and the actuator 14, which regulates the flow of natural gas.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При изменении расхода природного газа с помощью цепи 12-13-14 измен етс сигнал, поступающий с диафрагмы 1 на дифманометр 8. Дифманометр 8 выдает сигнал X, определ ющий объемную долю природного газа в общем расходе топлива, который поступает на регул тор 11 соотношени коксового и доменного газов. В регул торе 11 реализуетс зависимостьWhen changing the flow rate of natural gas using a circuit 12-13-14, the signal from the diaphragm 1 to the differential pressure meter 8 changes. The differential pressure meter 8 outputs the signal X, which determines the volume fraction of natural gas in the total fuel consumption, which goes to the coke regulator 11 and blast furnace gas. In controller 11, the dependency is realized
,7(1-Х),, 7 (1-X),
На регул тор 11с дифманометров 9 и 10 от диафрагм 2 и 3 поступают сигналы о расходах коксового и природного газов. При несовпадении расчетного по за вленному соотношению и экспериментального соотношений регул тор 11 выдает сигналы наThe regulator 11c of the differential pressure gauges 9 and 10 from diaphragms 2 and 3 receive signals on the consumption of coke and natural gases. If the calculated by the claimed ratio and the experimental relations do not match, the controller 11 gives out signals on
исполнительные механизмы 4 и 5 и регулирующие органы 6 и 7 , которые измен ют в соответствии с расчетным значением Скр, расходы коксового и доменного газов.actuators 4 and 5 and regulators 6 and 7, which change in accordance with the estimated value Skr, coke and blast furnace gas consumption.
Корректировки зависимости в случае отсутстви какого-либо из газов следующие.The corrections of dependencies in the absence of any of the gases are as follows.
1.Отсутствует какой-либо газ-система управлени переходит к регулированию расхода смеси из двух газов,1. There is no gas control system that proceeds to regulate the flow rate of the mixture of two gases,
А. отсутствует природный газ - отопление печи осуществл етс коксово-доменной смесью; в этом случае корректирующие цепи через задатчик 15 отключают подачи природного газа, а на задатчике 15 устанавливают (например, вручную) соотношение между коксовым и доменным газами; если Б. отсутствует коксовый или доменный газ - процесс происходит аналогично указанному в п.1.А) и выходит за пределы изобретени .A. There is no natural gas - the furnace is heated by a coke-blast furnace mixture; in this case, the corrective circuit through the setting device 15 turns off the supply of natural gas, and the ratio between the coke and blast-furnace gases is set (for example, manually) at the setting device 15; if B. is absent coke oven or blast furnace gas — the process proceeds as described in claim 1.A) and is outside the scope of the invention.
2.Присутствует только природный газ- закрываютс регулирующие органы б и 7 с помощью исполнительных механизмов 4 и 5; регулирование расхода природного газа осуществл етс цепью 12-13-14.2. Only natural gas is present - regulators b and 7 close by means of actuators 4 and 5; The regulation of natural gas consumption is carried out by a chain of 12-13-14.
3.Присутствует только коксовый или доменный газ - закрываютс регулирующие органы 14 и 6 или 7; регулирование расхода по данной схеме выходит за пределы изобретени .3. Only coke or blast furnace gas is present — regulators 14 and 6 or 7 are closed; flow control according to this scheme is outside the scope of the invention.
Рассмотрим реализацию способа на конкретном примере. Дол природного газа, подаваемого-на горение равна 0,2. Расход смеси газов равен 5700 м /ч. Следовательно , расход природного газа 1140 м3/ч. Остальное количество 4560 приходитс на коксовый и доменный газы, .которые можно подавать в любом соотношении. Допустим, ,0, тогда расходы коксового и доменного газов составл ют 3040 и 1520 м3/ч соответственно. Согласно фиг.1 плотность потока интегрального излучени при этом значении ,0 равна кВт/м2, а температура продуктов сгорани К(фиг.4). Тогда концентраци оксидов азота в продуктах сгорани мг/м3.Consider the implementation of the method on a specific example. The share of natural gas supplied to the combustion is 0.2. The flow rate of the gas mixture is 5700 m / h. Consequently, natural gas consumption is 1140 m3 / h. The remaining 4560 falls on coke and blast furnace gases, which can be supplied in any ratio. Assume that,, 0, then the coke and blast furnace gas consumption is 3040 and 1520 m3 / h, respectively. According to Fig. 1, the flux density of the integral radiation at this value, 0, is equal to kW / m2, and the temperature of the combustion products is K (Fig. 4). Then the concentration of nitrogen oxides in the products of combustion mg / m3.
Соотношение коксового и доменного газов должно быть равноThe ratio of coke and blast furnace gas must be equal to
,7(1-ХН,7(1-0,2)1,36., 7 (1-XH, 7 (1-0.2) 1.36.
Тогда остальные параметры будут соответственно равны ,3 кВт/м (фиг.1); К(фиг.4); мг/м3.Then the remaining parameters will be respectively equal, 3 kW / m (figure 1); K (Fig.4); mg / m3.
Из расчета видно, что использу предлагаемый способ можно повысить плотность потока интегрального излучени и снизить концентрацию оксидов азота.It can be seen from the calculation that using the proposed method it is possible to increase the flux density of the integral radiation and reduce the concentration of nitrogen oxides.
Предлагаемый способ отоплени может быть реализован в печах любой конструкции: нагревательных (методических, камерных , термических и др.), правильных; в различных тепловых агрегатах, отапливаемых тройным топливом. Дл этого можно использовать как известные конструкции систем ручного управлени , так и систем с компьютерным управлением.The proposed method of heating can be implemented in furnaces of any design: heating (methodical, chamber, thermal, etc.), correct; in various thermal units heated by triple fuel. For this, one can use both known designs of manual control systems and computer controlled systems.
При ручном управлении оператор получает необходимую информацию с регистрирующих аппаратов по диаграммам прибо0 ров, регистрирующих Teh лоту сгорани топлива, степень черноты и температуру . продуктов сгорани в тепловом агрегате. В случае отклонени от заданного соотношени смеси коксового и доменного газовWith manual control, the operator obtains the necessary information from the registering apparatuses according to the diagrams of instruments recording the Teh lot of fuel combustion, the degree of blackness and the temperature. products of combustion in the heat unit. In case of deviation from a given ratio of a mixture of coke and blast gas
5 оператор регулирует вышеуказанное соотношение до вхождени в заданные параметры . Затем с помощью номограмм и графиков определ ют, какова величина плотности потока теплового излучени и5, the operator adjusts the aforementioned ratio to a predetermined parameter. Then, using nomograms and graphs, it is determined what the density of the flux of thermal radiation and
0 температура продуктов сгорани . Если дл получени теплового режима высокотемпературного агрегата не получены услови максимума плотности потока теплового излучени и минимально возможной темпе5 ратуры продуктов сгорани дл этой плотности теплового потока, то оператор вводит поправки, добива сь выполнени всех указанных требований.0 temperature of combustion products. If the conditions for maximum heat flux density and the lowest possible temperature of combustion products for this heat flux density are not obtained to obtain the thermal regime of the high-temperature unit, the operator introduces corrections to achieve all of the specified requirements.
При работе теплового агрегата с по0 мощью управл ющей вычислительной машины в нее ввод тс сигнал расходов коксового, доменного и природного газов; степень черноты, плотность потока теплового излучени и температура продуктов сго5 рани . При этом выдаютс управл ющие воздействи на изменение соотношени коксового и доменного газов при поддержании максимальной плотности теплового потока и минимально-возможной темпера0 туре продуктов сгорани дл этой плотности теплового потока. Таким образом, управл юща вычислительна машина обеспечивает повышение эффективности нагревательных печей и минимальное коли5 чество вредных выбросов оксида азота в атмосферу.When a thermal unit is operating with the help of a controlling computer, a signal of coke, blast furnace and natural gas consumption is introduced into it; the degree of blackness, the density of the thermal radiation flux, and the temperature of the products of the coma. At the same time, control actions are exerted on the change in the ratio of coke-oven and blast-furnace gases while maintaining the maximum heat flux density and the lowest possible temperature of the combustion products for this heat flux density. Thus, the control computer provides an increase in the efficiency of heating furnaces and a minimum amount of harmful emissions of nitrogen oxide into the atmosphere.
Теплотехническое сравнение предлагаемого способа и известного проводилось дл нагревательной методической печи.Thermal comparison of the proposed method and the known method was carried out for a heating method furnace.
0 Составы коксового, доменного и природного газов представлены в таблице.0 The compositions of coke oven, blast furnace and natural gases are presented in the table.
Коэффициент расхода воздуха а 1,1; температура подогрева воздуха 100°С; эффективна длина луча м.The coefficient of air flow and 1.1; air heating temperature 100 ° С; effective beam length m
5 Из фиг.1 видно, что максимум плотностей потока теплового излучени продуктов сгорани наход тс в интервале соотношений коксового и доменного газов (0,01- 1,7):1. Крайние точки, соответствующие объемным дол м природного газа и 5 From Fig. 1, it can be seen that the maximum of the densities of the heat flux from the combustion products is in the range of coke-type and blast-furnace gas ratios (0.01-1.7): 1. Extreme points corresponding to the volume fraction of natural gas and
также показаны на фиг.1, 3 и 4, но при этих услови х не будет получатьс смеси тройного топлива.also shown in Figures 1, 3 and 4, but under these conditions a mixture of triple fuel will not be obtained.
При изменении расхода природного газа в смеси расходы коксового и доменного газов определ ют по соотношениюWhen changing the flow rate of natural gas in the mixture, the consumption of coke and blast furnace gases is determined by the ratio
Сад-1,7 (1-Х).Garden 1.7 (1-x).
Объемна дол в данном соотношении измен етс в пределах ,01-0,99.The volume fraction in this ratio varies between 01-0.99.
На фиг.З показано изменение кон цент- рации оксидов азота в зависимости от величины плотности потока теплового излучени продуктов сгорани дл различных значений объемных долей природного газа. Из фиг.З видно, что переход по кривой через максимум приводит к снижению плотности потока теплового излучени продуктов сгорани , но тем не менее приводит к росту концентрации оксидов азота, так как возрастает температура продуктов сгорани (фиг.4). Следовательно, работа нагревательных печей рекомендуетс только в заштрихованной области. По технологии нагрева необходимо обеспечивать наилучшее использование теплоты топлива, что можно осуществить, обеспечива максимальнуюFig. 3 shows the change in the concentration of nitrogen oxides depending on the value of the thermal radiation flux density of the combustion products for different values of the volume fraction of natural gas. It can be seen from FIG. 3 that a transition along a curve through a maximum leads to a decrease in the thermal radiation flux density of the combustion products, but nonetheless leads to an increase in the concentration of nitrogen oxides, as the temperature of the combustion products increases (figure 4). Therefore, the operation of the heating furnaces is recommended only in the shaded area. According to the heating technology, it is necessary to ensure the best utilization of the heat of the fuel, which can be accomplished by ensuring maximum
плотность потока теплового излучени (точки на кривых фиг.З). При этом обеспечиваетс оптимальный тепловой и температурный режимы.thermal radiation flux density (points on the curves of FIG. 3). At the same time, optimal thermal and temperature conditions are ensured.
Экономический эффект от внедрени изобретени на нагревательной методической печи составит 284,007 тыс.руб/год.The economic effect from the implementation of the invention on a heating furnace is 284,007 thousand rubles / year.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904835147A SU1717922A1 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | For heating of heating furnaces |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904835147A SU1717922A1 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | For heating of heating furnaces |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1717922A1 true SU1717922A1 (en) | 1992-03-07 |
Family
ID=21518680
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904835147A SU1717922A1 (en) | 1990-03-05 | 1990-03-05 | For heating of heating furnaces |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1717922A1 (en) |
-
1990
- 1990-03-05 SU SU904835147A patent/SU1717922A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 685901, кл. F 27 D 19/00, 1978. Авторское свидетельство СССР №968572, кл. F 27 D 3/02, 1981. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7401577B2 (en) | Real time optimization and control of oxygen enhanced boilers | |
| US4118172A (en) | Method and apparatus for controlling burner stoichiometry | |
| CN107429915B (en) | For controllably running method, regulation device and the industrial furnace of the industrial furnace of heating | |
| GB1565310A (en) | Method and apparatus for controlling fuel to oxidant ratioof a burner | |
| KR100789158B1 (en) | A Method of Firebox Temperature Control for Achieving Carbon Monoxide Emission Compliance in Industrial Furnances with Minimal Energy Consumption | |
| SU1717922A1 (en) | For heating of heating furnaces | |
| EP0024106B1 (en) | Method of heat treating ferrous workpieces | |
| CN216245552U (en) | Sintering oxygen supply and enrichment system with double oxygen supply pipelines | |
| US4424023A (en) | Method and apparatus for temperature control in heating furnaces | |
| CN113566581B (en) | Sintering oxygen-supplying and oxygen-enriching system with double oxygen supply pipelines and oxygen supply method | |
| RU2775733C1 (en) | Method for optimizing the combustion process of gaseous fuel | |
| JPH07277701A (en) | Production of reducing gas | |
| RU2003928C1 (en) | Method of control over tubular furnace | |
| SU631546A1 (en) | Method of heat supply to heating furnace | |
| SU1426989A1 (en) | Method of controlling reactor for producing commercial carbon | |
| SU1175970A1 (en) | Method of controlling process for supplying heat to heating furnaces | |
| SU1298499A2 (en) | Method for heating conveyer furnace | |
| RU2752216C1 (en) | Method for optimizing process of flaring fuel combustion | |
| JPH028213B2 (en) | ||
| SU1339383A1 (en) | Method of controlling combustion of fuel in multizone continuous furnace | |
| SU968572A1 (en) | Method of heating furnaces | |
| SU1752794A1 (en) | Method for automatic control of conditions of fuel combustion and recirculation of combustion products in continuous heat- treating furnace | |
| SU1518295A1 (en) | Method of automatic control of process of catalytic purification of waste gases in production of unconcentrated nitric acid | |
| JPS59157420A (en) | Combustion controlling method utilizing mixed gas fuel | |
| SU1125187A1 (en) | Method for automatically controlling reduction of sulfurous gases with natural gas |