SU1758340A1 - Combined multifuel burner - Google Patents

Combined multifuel burner Download PDF

Info

Publication number
SU1758340A1
SU1758340A1 SU894746638A SU4746638A SU1758340A1 SU 1758340 A1 SU1758340 A1 SU 1758340A1 SU 894746638 A SU894746638 A SU 894746638A SU 4746638 A SU4746638 A SU 4746638A SU 1758340 A1 SU1758340 A1 SU 1758340A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
nozzle
nozzles
gas nozzle
gas
oxygen
Prior art date
Application number
SU894746638A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Сильвестрович Рудой
Виктор Иванович Шевченко
Николай Михайлович Виноградов
Александр Дмитриевич Вобликов
Дмитрий Федорович Канищев
Валентин Николаевич Нетреба
Николай Иосифович Баскин
Анатолий Петрович Глике
Андрей Павлович Рудой
Вячеслав Сергеевич Пикашов
Original Assignee
Институт газа АН УССР
Макеевский Металлургический Комбинат Г.Макеевка
Киевский политехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт газа АН УССР, Макеевский Металлургический Комбинат Г.Макеевка, Киевский политехнический институт filed Critical Институт газа АН УССР
Priority to SU894746638A priority Critical patent/SU1758340A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1758340A1 publication Critical patent/SU1758340A1/en

Links

Landscapes

  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к металлургии, конкретно - к конструкци м горелочных устройств , предназначено дл  совместного или раздельного сжигани  жидкого или газообразного топлива с воздухом, обогащенным кислородом, в пламенных плавильных печах, например мартеновских, и позвол ет повысить производительность печей путем интенсификации теплообмена от факела. Горелка содержит водоохлаждаемый корпус 1, расположенные в нем трубы дл  подачи кислорода 2 с соплом 5 и газообразного топлива 3 с соплом 6, а также мазутна  труба с форсункой, Горелка содержит дополнительную мазутную трубу. Трубы с соплами и форсунками жестко закреплены в выходной головке 9 и наход тс  в одной плоскости Оси сопл мазутных форсунок расположены в одной горизонтальной плоскости с осью газового сопла и под углом к ней 4 . 5° и равноудалены от оси газового сопла на рассто нии 2...3 его калибра. Оси газового сопла 6 и кислородного 5 расположены в вертикальной плоскости под углом 4 ..5° одна к другой, а выход газового сопла 6 выше выхода кислородного сопла 5 на рассто ние 2...3 калибра газового сопла 6. Угол наклона оси газового сопла по отношению к поверх (ЛThe invention relates to metallurgy, specifically to the design of burners, intended for the joint or separate combustion of liquid or gaseous fuels with air enriched with oxygen in fiery melting furnaces, such as open-hearth furnaces, and improves the productivity of furnaces by intensifying heat exchange from the torch. The burner contains a water-cooled body 1, tubes located therein for supplying oxygen 2 with nozzle 5 and gaseous fuel 3 with nozzle 6, as well as a fuel oil pipe with a nozzle. The burner contains an additional fuel oil pipe. The pipes with nozzles and nozzles are rigidly fixed in the output head 9 and are in the same plane. The axes of the nozzles of the fuel oil nozzles are located in the same horizontal plane with the axis of the gas nozzle and at an angle to it 4. 5 ° and equidistant from the axis of the gas nozzle at a distance of 2 ... 3 of its caliber. The axes of the gas nozzle 6 and oxygen 5 are located in a vertical plane at an angle of 4 ..5 one to another, and the output of the gas nozzle 6 is higher than the output of the oxygen nozzle 5 at a distance of 2 ... 3 caliber gas nozzle 6. The angle of inclination of the axis of the gas nozzle relative to the top (L

Description

, фуг./, fug /

мости ванны 13...15°. Благодар  такому взаимному расположению сопл и по отношению к поверхности ванны при работе горелки создаетс  настильный факел с оптимальным распределением температурMost of the bath is 13 ... 15 °. Due to this mutual arrangement of the nozzles and with respect to the bath surface, a torch with an optimal temperature distribution is created when the burner is operating.

и радиационных характеристик по высоте и поверхности ванны, позвол ющий наилучшим образом реализовать режим пр мого направленного теплообмена и максимально повысить производительность печи. 3 ил.and radiation characteristics on the height and surface of the bath, which allows for the best possible realization of the regime of direct directional heat exchange and maximizes the productivity of the furnace. 3 il.

Изобретение относитс  к области металлургии , конкретнее к конструкци м горе- лочных устройств, примен емых дл  совместного или раздельного сжигани  жидкого и газообразного топлива с окислителем в пламенных плавильных печах, например , мартеновских.The invention relates to the field of metallurgy, and more specifically to the designs of burning devices used for the joint or separate burning of liquid and gaseous fuels with an oxidizing agent in fiery melting furnaces, for example, open-hearth furnaces.

Наиболее интенсивный теплообмен между факелом и поверхностью ванны в мартеновских печах достигаетс  при как можно более полной реализации режима пр мого направленного теплообмена. Этот режим характеризуетс  максимальным тепловыделением при горении топлива у поверхности нагрева и настильностью факела. Кроме того, дл  достижени  максимальной эффективности теплообмена существенное значение имеет оптимальное распределение температур и излучательных характеристик (коэффициента ослаблени  луча и степени черноты) по объему пламенного пространства, а также тепловыделений и падающих тепловых потоков по поверхности ванны.The most intense heat exchange between the torch and the surface of the bath in open-hearth furnaces is achieved with the fullest possible realization of the regime of direct directional heat exchange. This mode is characterized by maximum heat generation when burning fuel near the heating surface and flatness of the torch. In addition, in order to achieve maximum heat transfer efficiency, optimal distribution of temperatures and radiative characteristics (beam attenuation coefficient and degree of blackness) over the volume of the fiery space, as well as heat release and incident heat fluxes over the bath surface, are essential.

Поэтому необходимо подать и направить в печь струи топлива (газа и мазута), воздуха и кислорода таким образом, чтобы создать услови  горени  (начало воспламенени , скорость горени  по длине факела и объему и т.д.), обеспечивающие оптимальное распределение указанных параметров факела и как следствие максимальный теплообмен . Это достигаетс  конструкцией горелки и расположением ее на мартеновской печи.Therefore, it is necessary to feed and direct into the furnace a jet of fuel (gas and fuel oil), air and oxygen in such a way as to create burning conditions (start of ignition, burning rate along the length of the torch and volume, etc.), ensuring optimal distribution of the specified parameters of the torch and as a result, maximum heat transfer. This is achieved by the design of the burner and its location on the open-hearth furnace.

Эффективным способом отоплени  пламенных печей  вл етс  газомазутный, при котором используетс  смесь, состо ща  из природного газа и распыленного мазута. Газомазутный способ отоплени  мартеновских печей имеет большое число вариантов, отличающихс  соотношением газообразного и жидкого топлив. видом и количеством распылител , конструкци ми горелочных устройств и конкретными услови ми. Существует много вариантов конструкций газомазутных горел очныхустройств озвол ющих получить газомазутный факел с высокой кинетической энергией пламени.An efficient way to heat a flame furnace is gas / oil, which uses a mixture of natural gas and pulverized fuel oil. The gas-oil method of heating open-hearth furnaces has a large number of options, differing in the ratio of gaseous and liquid fuels. the type and quantity of the sprayer, the structures of the burner devices and the specific conditions. There are many variants of gas-oil burner designs for internal devices that allow to obtain a gas-oil torch with a high kinetic energy of the flame.

Известна комбинированна  топливно- кислородна  горелка, помещенна  в водоохлаждаемый кожух. Основна  часть газа подаетс  в печь через центральное водоох- лаждаемое сопло. По периферии по кольцевым каналам поступает окислитель иA combined fuel-oxygen burner, placed in a water-cooled housing, is known. The main part of the gas is fed to the furnace through a central water cooled nozzle. On the periphery, an oxidizing agent enters through the annular channels and

дополнительный газ (до 20%). Разделительный экран между кольцевыми каналами заканчиваетс  шайбой, два р да вырезов на кромках которой вместе с плотно прилегающими стенками внутреннего и наружногоadditional gas (up to 20%). The separation screen between the annular channels ends with a washer, two rows of cut-outs at the edges of which, together with tightly fitting inner and outer walls

холодильников образуют продольные сопла . По оси горелки установлена мазутна  форсунка, а в кожухе испарительного охлаждени  две фурмы дл  подачи в факел острого дуть  (кислорода или компрессорного воздуха ).Refrigerators form longitudinal nozzles. A fuel oil nozzle is installed along the burner axis, and in the evaporative cooling jacket there are two tuyeres for supplying a sharp blow (oxygen or compressor air) to the flame.

Горелки позвол ли создать в печи при сжигании высококалорийного газа с мазутом устойчивый сплошной кольцевой высокотемпературный свет щийс  факел,The burners make it possible to create in the furnace when burning high-calorific gas with fuel oil a steady continuous ring high-temperature glow torch

обеспечивали нормальную работу мартеновских печей при изменении в широких пределах соотношени  природный газ - мазут и снижали удельные расходы топлива и кислорода.ensured the normal operation of open-hearth furnaces with a wide variation in the ratio of natural gas to fuel oil and reduced specific consumption of fuel and oxygen.

Однако увеличение кинетической энергии факела приводило к некоторым отрицательным последстви м, а именно к уменьшению интенсивности теплопередачи излучением от факела к металлу при незначительном увеличении производительности печи.However, an increase in the kinetic energy of the torch led to some negative consequences, namely, a decrease in the intensity of heat transfer from the torch to the metal with an insignificant increase in the furnace output.

Известна также комбинированна  горелка , содержаща  корпус, коаксиально размещенные в нем центральную и периферийную трубы дл  подачи соответственно первичного и вторичного воздуха, кольцевой газовый коллектор, размещенный в канале между трубами и снабженный соплами, мазутную форсунку и дополнительную трубу дл  подачи пыли высокой концентрации, введенную в центральную трубу, и запальную форсунку, причем обе форсунки размещены в канале между трубами в одной горизонтальной плоскости. Сопла газового коллектора размещены в его нижней части под углом 30° к вертикали, на внутренней боковой стенке периферийной трубы выполнены вентил ционные окна, а сопла газового коллектора и мазутна  форсунка установлены с возможностью продольного перемещени .A combination burner is also known, comprising a housing, central and peripheral pipes coaxially arranged therein for supplying primary and secondary air respectively, an annular gas manifold placed in the channel between the pipes and fitted with nozzles, a fuel oil nozzle and an additional high-concentration dust pipe introduced into the central tube and the pilot nozzle, with both nozzles placed in the channel between the tubes in the same horizontal plane. The gas manifold nozzles are placed in its lower part at an angle of 30 ° to the vertical, ventilation windows are made on the inner side wall of the peripheral pipe, and the gas manifold nozzles and the fuel oil nozzle are installed with the possibility of longitudinal movement.

Однако, несмотр  на повышение качества сжигани  топлива и эксплуатационной надежности известна  комбинированна  горелка не позвол ет получить эффективный газомазутный факел с высокой кинетической энергией и излучатетльной способностью на все периоды плавки, а уменьшение теплоотдачи от факела к ванне приведет к снижению производительности печи.However, despite the improved quality of fuel combustion and operational reliability, the combined burner does not provide an effective gas-oil torch with high kinetic energy and radiating ability for all periods of melting, and a decrease in heat transfer from the torch to the bath will lead to a decrease in furnace performance.

Цель изобретени  - повышение производительности печей путем интенсификации теплообмена от факела.The purpose of the invention is to increase the productivity of furnaces by intensifying heat exchange from the torch.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что комбинированна  многотопливна  горелка, содержаща  корпус, в котором размещены труба дл  подачи мазута с форсункой, труба с соплом дл  подачи газообразного топлива и труба дл  подачи окислител , выходные участки которых обьединень: в общую головку , содержит дополнительную трубу дл  подачи мазута, обе эти трубы снабжены соплами и расположены по разные стороны трубы дл  подачи газообразного топлива, причем оси их сопл расположены в одной горизонтальной плоскости, оси мазутных сопл наклонены к оси газового сопла под углом 4 - 5° и равноудалены от него в плоскости торцового среза на 2,0 - 3,0 калибра этого газового сопла, а труба дл  подачи окислител  также снабжена выходными соплами и подключена к источнику кислорода, при этом кислородное сопло расположено под газовым соплом в одной с ним вертикальной плоскости, наклонено к оси газового сопла под углом 4 - 5° и удалено от него по торцу на 2,0 - 3,0 калибра этого газового сопла.The goal is achieved by the fact that a combined multi-fuel burner comprising a housing in which a pipe for supplying fuel oil with a nozzle, a pipe with a nozzle for supplying gaseous fuel and an pipe for supplying oxidant are placed, the output sections of which are combined: into a common head contains an additional pipe for supplying fuel oil, both of these pipes are equipped with nozzles and are located on opposite sides of the pipe for supplying gaseous fuel, and the axis of their nozzles are located in the same horizontal plane, the axis of oil-burning nozzles are inclined to the axis of hectare of the nozzle at an angle of 4–5 ° and equidistant from it in the plane of the face section of 2.0–3.0 caliber of this gas nozzle, and the oxidizer supply pipe is also equipped with outlet nozzles and connected to an oxygen source, while the oxygen nozzle is located under a gas nozzle in the same vertical plane with it, inclined to the axis of the gas nozzle at an angle of 4–5 ° and at a 2.0–3.0 caliber distance from this gas nozzle.

На фиг, 1 изображена горелка, вертикальный разрез; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вид В на фиг. 1.Fig, 1 shows a burner, a vertical section; FIG. 2 is a section A-A in FIG. one; in fig. 3 is a view of B in FIG. one.

Горелка содержит водоохлаждаемый корпус 1, выполненный в виде удлиненного усеченного конуса (фиг. 1). Корпус расположен в верхнем строении регенератора, причем меньшее основание конуса - внутри печи, а большее снаружи. Внутри корпуса установлены трубы дл  подачи окислител  2, газообразного топлива 3 и мазута 4. Одной стороной трубы подключены к соответствующим магистрал м, с другой стороны кислородна  и газова  трубы имеют сопла 5 и 6, а мазутна  - распылительную форсунку 7. Горелка содержит дополнительную мазутную трубу с форсункой 8. Все выходные отверсти  сопл и форсунок ориентированы в плоскости основани  корпуса. Оси сопл мазутных форсунок 7 и 8 расположены в одной горизонтальной плоскости с осью газового сопла 6 и под углом 4-5° (фиг. 2) иThe burner contains a water-cooled body 1, made in the form of an elongated truncated cone (Fig. 1). The body is located in the upper structure of the regenerator, and the smaller base of the cone is inside the furnace, and the larger one outside. Inside the case, pipes for supplying oxidant 2, gaseous fuel 3 and fuel oil 4 are installed. One side of the pipe is connected to the respective mains, on the other hand the oxygen and gas pipes have nozzles 5 and 6, and the fuel oil pipe has a spray nozzle 7. The burner contains an additional fuel oil pipe with a nozzle 8. All outlet nozzles and nozzles are oriented in the plane of the base of the housing. The axis of the nozzles of the fuel oil nozzles 7 and 8 are located in the same horizontal plane with the axis of the gas nozzle 6 and at an angle of 4-5 ° (Fig. 2) and

равноудалены от оси газового сопла 6 на рассто ние 2,0-3,0 его калибра (фиг 3) Оси газового 6 и кислородного 5 сопл расположены в вертикальной плоскости под угломequidistant from the axis of the gas nozzle 6 at a distance of 2.0-3.0 of its caliber (FIG. 3) The axes of the gas 6 and oxygen 5 nozzles are located in a vertical plane at an angle

4,0 - 5,0° одна к другой (фиг 1). а выход газового сопла б выше выходе кислородного сопла 5 нз рассто нии 2,0 - 3,0 калибра газового сопла 6.4.0 - 5.0 ° to one another (Fig. 1). and the output of the gas nozzle b is higher than the output of the oxygen nozzle 5 nZ distance of 2.0 - 3.0 caliber of the gas nozzle 6.

Горелка работает следующим образом.The burner works as follows.

0Высокоскоростные продукты разложени  природного газа, полученные в камере 10 и нагретые до 250 - 300°С, по трубе 3 через сопло б поступают в рабочее пространство мартеновской печи. Мазут под5 ают по форсункам через сопла 7 и 8 на выход. Подачу кислорода в рабочий объем печи осуществл ют через трубу 2 и сопло 5, расположенное под газовыми 6 и мазутными соплами 7 и 8. Расходы подаваемых наHigh-speed decomposition products of natural gas, obtained in chamber 10 and heated to 250-300 ° C, through pipe 3, through nozzle b, enter the working space of the open-hearth furnace. Fuel oil is fed through nozzles through nozzles 7 and 8 to the outlet. Oxygen is supplied to the working volume of the furnace through a pipe 2 and a nozzle 5 located under the gas 6 and fuel oil nozzles 7 and 8. The flow rate

0 сжигание газообразного и жидкого топлив, а также кислорода измен ют в зависимости от периодов плавки.0 The combustion of gaseous and liquid fuels, as well as oxygen, varies depending on melting times.

Приводим обосновани  геометрических соотношений предлагаемой горелки л поло5 жительного эффекта от ее применени  по сравнению с известными конструкци ми, подтвержденные экспериментами непосредственно на мартеновской печи.We present the substantiations of the geometrical relationships of the proposed burner with the positive effect of its use in comparison with the known structures, confirmed by experiments directly on the open-hearth furnace.

Как известно, геометрические парамет0 ры и их соотношени  дл  мартеновских печей , верхнего строени  регенераторов и элементов горелки дл  подачи и направлени  потока воздуха и потоков одного вида топлива выбраны оптимальными в течениеAs is well known, geometrical parameters and their ratios for open-hearth furnaces, topsides of regenerators and burner elements for supplying and directing air flow and flows of one type of fuel are optimal for

5 длительной эксплуатации и совершенствовани  печей на прот жении многих лет. Конструкци  мартеновской печи и оптимальные соотношени   вл ютс  общеприн тыми и типовыми.5 long-term operation and improvement of furnaces for many years. The design of the open-hearth furnace and the optimal ratios are common and typical.

0 Однако в случае совместного сжигани  двух видов топлива (газа и мазута), а также при обогащении воздуха кислородом нет конструктивного оптимального решени  элементов горелки (фурмы) дл  подачи топ5 лива и кислорода. Особенна  сложность возникает при подаче природного ггза с предварительным крекингом в камере разложени .0 However, in the case of co-combustion of two types of fuel (gas and fuel oil), as well as air enrichment with oxygen, there is no constructive optimal solution of the burner elements (tuyere) for supplying top fuel and oxygen. Particular difficulty arises when natural gas is supplied with pre-cracking in the decomposition chamber.

В отношении условий обогащени  воз0 духа кислородом известно, что наибольший эффект с точки зрени  интенсивности теплообмена достигают при подаче кислорода под топливную струю. Нами также использован этот способ.Regarding the conditions for the enrichment of air with oxygen, it is known that the greatest effect from the point of view of the intensity of heat transfer is achieved when oxygen is supplied under the fuel jet. We also used this method.

5 В фурме за вл емого горелочного устройства прин то расположение сопл дл  подачи видов топлива, исход  из следующих условий. Цзнтральным  вл етс  сопло дл  подачи природного газа, предварительно крекингированного а камере разложени 5 In the tuyere of the claimed burner device, the location of the nozzles for the supply of fuels is assumed, based on the following conditions. The neutral is a nozzle for supplying natural gas previously cracked in the decomposition chamber.

совместно с кислородом, согласно известному способу А мазутные струи располагаютс  симметрично с двух сторон от газовой струи.in conjunction with oxygen, according to the known method A, the fuel oil jets are located symmetrically on both sides of the gas stream.

Угол наклона оси газовой струи, а следовательно , и газового сопла по отношению к поверхности ванны прин т таким, как и у всех мартеновских печей, /3 13-15°. Кроме того, мазут более медленно воспламен етс  и горение его более продолжительное, чем у природного газа. Поэтому дробление одной мазутной струи на две и расположение их с двух сторон от газовой струи ускор ет смешение мазута с гор чим воздухом, его воспламенение и процесс горени , При этом струи газа и распыленного мазута должны вначале воспламенитьс  и пройти начальную стадию горени . Дл  этого они должны хот  бы частично смешатьс  с воздухом , а затем частично смешатьс  между собой на определенном рассто нии от выхода из сопл и над поверхностью ванны.The angle of inclination of the axis of the gas jet, and hence of the gas nozzle relative to the surface of the bath, is the same as for all open-hearth furnaces / 3 13-15 °. In addition, fuel oil ignites more slowly and burns longer than natural gas. Therefore, the crushing of one fuel oil jet into two and their location on both sides of the gas jet accelerates the mixing of fuel oil with hot air, its ignition and the combustion process. At the same time, the gas and sprayed fuel oil streams must first ignite and go through the initial stage of combustion. For this, they must at least partially mix with air, and then partially mix with each other at a certain distance from the outlet from the nozzles and above the bath surface.

Струи необходимо направить в сторону газового потока, поскольку при направлении струй мазута в противоположную сторону ухудшитс  в целом настильность факела, перегреютс  боковые стены и снизитс  срок их службы. Стру  кислорода дл  улучшени  смешени  с топливом и ускорени  воспламенени  должна быть направлена под углом вверх в точку встречи струй топлива.The jets must be directed towards the gas flow, since when the jets of fuel oil are directed in the opposite direction, the torch fullness will deteriorate, the side walls will overheat and their service life will decrease. The oxygen jet to improve mixing with the fuel and accelerate the ignition should be directed at an angle upwards to the meeting point of the fuel jets.

Расположение осей сопл мазутных форсунок в одной горизонтальной плоскости с осью газового сопла под углом 9-10° друг к другу и с равным удалением от оси газового сопла на рассто ние 2,0 - 3,0 его калибра позвол ет не только улучшить распылива- ние. подготовку и реформирование мазутных потоков до встречи их с осью газового потока, но и придать требуемую направленность и настильность факелу, а в дальнейшем движении получить хорошую аэродинамику всех потоков и высокую излу- чательную способность факела во все периоды плавки.The arrangement of the axes of the nozzles of the fuel oil nozzles in the same horizontal plane with the axis of the gas nozzle at an angle of 9-10 ° to each other and with an equal distance from the axis of the gas nozzle to a distance of 2.0–3.0 of its caliber allows not only to improve the atomization . preparing and reforming fuel oil flows before meeting them with the gas flow axis, but also to give the required directionality and flatness to the torch, and in the further movement to obtain good aerodynamics of all flows and high emissivity of the torch during all periods of melting.

Расположение осей газового и кислородного сопл в вертикальной плоскости под углом 4-5° друг другу, причем кислородного ниже газового на рассто нии 2,0 - 3,0 его калибра, позволит исключить вли ние окислител  на начальном участке движени  потоков , тем самым более полно- завершить процессы разложени  в газовом и мазутном потоках.The arrangement of the axes of the gas and oxygen nozzles in a vertical plane at an angle of 4-5 ° to each other, and the oxygen one below the gas at a distance of 2.0 - 3.0 of its caliber, will eliminate the effect of the oxidant in the initial part of the flow, thereby more fully - complete decomposition processes in gas and fuel oil streams.

Ввиду большой сложности происход щих а пламенном пространстве печи тепло- и массообменных процессов и невозможности их аналитического описани  и расчета геометрических параметров горелки, выбор Оптимальных соотношений расположени Due to the great complexity of the heat and mass transfer processes occurring in the fiery space of the furnace and the impossibility of analytically describing them and calculating the geometric parameters of the burner, the choice of Optimal ratios

сопл в форме по отношению друг к другу проводили экспериментальным путем на действующей мартеновской печи.nozzles in shape with respect to each other were experimentally performed on an existing open-hearth furnace.

В экспериментах измен ли угол наклона сопл мазутных и кислородного а и относительное рассто ние этих сопл (где dr - калибр газового сопла, L - рассто ние между центрами выходных сечений газового сопла и мазутного или кислородного).In the experiments, the slope angle of the fuel oil and oxygen a nozzles and the relative distance of these nozzles were changed (where dr is the caliber of the gas nozzle, L is the distance between the centers of the output sections of the gas nozzle and the fuel oil or oxygen).

Об эффективности положени  сопл судили по падающим на поверхность ванны суммарным (лучистым плюс конвективным) тепловым потокам, определ емым термозондом конструкции ВНИИМТ.The effectiveness of the position of the nozzles was judged by the total (radiant plus convective) heat fluxes falling on the surface of the bath, determined by a thermal probe of the VNIIMT design.

Термозонд вводили через отверсти  в боковой стене печи (всего 7 отверстий), В каждом отверстии производили по три измерени  - в центре (по оси) печи и на рассто нии 1,5 м с обеих сторон от центра.The thermal probe was introduced through the holes in the side wall of the furnace (7 holes in total). Three holes were made in each hole — in the center (axis) of the furnace and at a distance of 1.5 m on both sides of the center.

Приемник теплового потока располагали на высоте 40 - 60 мм над поверхностью ванны. Поскольку в период завалки поверхность ванны неровна , измерени  начинали после расплавлени  шихты. Все сравнительныеThe heat flux receiver was placed at a height of 40–60 mm above the bath surface. Since the bath surface was uneven during the filling period, measurements started after the charge was melted. All comparative

опыты проведены при посто нных расходах газа, мазута, кислорода, давлении в печи, загрузке и остальных параметрах.experiments were carried out at constant flow rates of gas, fuel oil, oxygen, furnace pressure, loading, and other parameters.

Известно, что после перекидки пламени воздух выход щий из регенератора, имеетIt is known that after the flapping of air, the air leaving the regenerator has

наибольшую температуру пор дка 1200°С, затем к концу периода работы данной стороны печи температура подогрева воздуха постепенно падает на 100°. Естественно уменьшаетс  и падающий на ванну тепловой поток. Поэтому дл  правильной и идентичной оценки того или иного положени  сопл горелки измерени  начинали в одно и то же врем  через три минуты после перекидки , и интервал времени между измерени ми сохран ли строго посто нным - три минуты. Из них две минуты длилось измерение и одна минута уходила на перестановку приемника термозонда.the highest temperature is of the order of 1200 ° C, then by the end of the period of operation of this side of the furnace, the temperature of heating the air gradually drops by 100 °. The heat flux falling on the bath naturally decreases. Therefore, for a correct and identical assessment of one or the other position of the burner nozzles, the measurements were started at the same time three minutes after the transfer, and the time interval between measurements was kept strictly constant - three minutes. Of these, the measurement lasted two minutes, and one minute went to the permutation of the thermal probe receiver.

В начале производили измерени  вдольAt the beginning, measurements were taken along

потока факела за три перекидки. В течение первой и второй детали по 6 измерений по 3 минуты и третьей - 9 измерений по 3 минуты. Затем это же повтор ли в противоположном направлении факела. Всего приtorch flow for three perekidki. During the first and second parts of 6 measurements of 3 minutes and the third - 9 measurements of 3 minutes. Then, the same was repeated in the opposite direction of the torch. Total at

каждом положении сопл фурмы получалось по 21 точке, где проведено по два измерени . Затем вычисл ли среднее из 42 измерений .each position of the tuyere nozzles was obtained by 21 points, where two measurements were made. Then, the average of 42 measurements was calculated.

В табл. 1 приведены средние значени In tab. 1 shows the mean values.

плотности падающих на ванну от факела тепловых потоков, усредненных по поверхности . Как видно, максимальна  плотность тепловых потоков от факела равна 1,481 - 1,489 МВт/м2, получена при значени х углаthe density of heat fluxes incident on the bath from the plume, averaged over the surface. As can be seen, the maximum density of heat flux from the torch is equal to 1,481 - 1,489 MW / m2, obtained with the values of the angle

наклона сопел а 4 - 5° и относительном рассто нии сопл dr/L 2,0 - 3,0, которые можно считать оптимальными. При значени х а и dr/L, выход щих за эти пределы, плотность падающих тепловых потоков заметно уменьшаетс .the slope of the nozzle is 4–5 ° and the relative distance of the dr / L 2.0–3.0 nozzles, which can be considered optimal. With values of a and dr / L going beyond these limits, the density of the incident heat fluxes decreases markedly.

Затем были изготовлены и установлены на мартеновской печи рабочий горелки с за вл емыми оптимальными параметрами и проведено сравнение их работы с известными которыми печь была оснащена ранее .Then, a working burner with the required optimal parameters was manufactured and installed on the open-hearth furnace and a comparison of their work with the known ones was carried out.

Сравнение проведено по плотности усредненных по поверхности ванны падающих тепловых потоков и по удельным съемам ванны (см. табл. 2). Как следует, эффективность за вл емого -устройства на 11,9% выше известного по падающему тепловому потоку и на 2,8% бол шз по удельной производительности печи.The comparison was made on the density of the incident heat fluxes averaged over the bath surface and on the specific removals of the bath (see Table 2). As it follows, the efficiency of the claimed device is 11.9% higher than that known for the falling heat flux and 2.8% higher than the specific productivity of the furnace.

Исход  из представленных показателей проведен расчет экономической эффективности внедрени  водоохлаждаемой газома- зутно-кислородной горелки в соответствии с Методикой определени  экономической эффективности использовани  в народном хоз йстве новой техники, изобретений и рацпредложений, утвержденной ГКНТ СССР, Госпланом СССР, АН УССР и Госко- мизобретений от 14.02.77 г.Based on the presented indicators, the economic efficiency of introducing a water-cooled gas-oil-oxygen burner was calculated in accordance with the Methodology for Determining the Economic Efficiency of Using New Technics, Inventions and Performance Proposals in the National Economy, approved by the State Committee for Science and Technology of the USSR, the State Plan of the USSR, the Academy of Sciences of the Ukrainian SSR and the State Committee on Inventory 14.02. .77

Расчет экономического эффекта от внедрени  водоохлаждаемой газомазутно-кис- лородной горелки в мартеновском цехе Макеевского металлургического комбината. I. Исходные данные дл  расчета годового экономического эффекта.Calculation of the economic effect of the introduction of a water-cooled gas-oil-oxygen burner in the open-hearth shop of the Makeevsky metallurgical plant. I. Baseline data for calculating the annual economic effect.

й th

Плотность падающего на ванну от факела теплового потока, усредненногоThe density of the heat flux incident on the bath from the torch, averaged

по поверхности, q., МВт/м2on the surface, q., MW / m2

Примечание. х Оптимальные значени  параметровNote. x Optimum parameter values

II. Результаты расчетаIi. Calculation results

Э А (С1-С2) - 84000 (92,15-88.33) - 84000 3,82 320880 руб.E A (C1-C2) - 84000 (92.15-88.33) - 84000 3.82320880 rub.

Годовой экономический эффект от внедрени  водоохлаждаемой газомазутной горелки составит 320880 руб.The annual economic effect from the introduction of a water-cooled gas-oil burner will be 320,880 rubles.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula 10 Комбинированна  многотопливна  горелка , содержаща  корпус, в котором размещены труба дл  подачи мазута с форсункой, труба с соплом дл  подачи газообразного топлива и труба дл  подачи окислите15 л , выходные участки которых объединены в общую головку, отличающа с  тем, что, с целью повышени  производительности печей путем интенсификации теплообмена от факела, горелка содержит10 Combined multi-fuel burner comprising a housing containing a pipe for supplying fuel oil with a nozzle, a pipe with a nozzle for supplying gaseous fuel and an oxidizing pipe for 15 l, the output sections of which are combined into a common head, characterized in that furnaces by intensifying heat exchange from the torch, the burner contains 20 дополнительную трубу дл  подачи мазута, обе эти трубы снабжены соплами и расположены по разные стороны трубы дл  подачи газообразного топлива, причем оси их сопл расположены в одной горизонтальной пло- 25 скости, оси мазутных сопл наклонены к оси газового сопла под углом 4 - 5° и равноудалены от него в плоскости торцового среза на 2,0 - 3,0 калибра этого газового сопла, а труба дл  подачи окислител  также снабже30 на выходным соплом и подключена к источнику кислорода, при этом последнее расположено под газовым соплом в одной с ним вертикальной плоскости, наклонено к оси газового сопла под углом 4 - 5° и удале35 но от него по торцу на 2...3 калибра этого газового сопла.20 an additional pipe for supplying fuel oil, both of these pipes are provided with nozzles and are located on opposite sides of the pipe for supplying gaseous fuel, the axes of their nozzles are located in the same horizontal plane, the axes of the oil-burning nozzles are inclined to the axis of the gas nozzle at an angle of 4-5 ° and equidistant from it in the plane of the end slice of 2.0 to 3.0 caliber of this gas nozzle, and the pipe for supplying the oxidizer is also supplied at the outlet nozzle and connected to the oxygen source, the latter being located under the gas nozzle in the vertical with it plane inclined to the axis of the gas nozzle at an angle of 4 - 5 ° and removed35 but from it at the end by 2 ... 3 caliber of this gas nozzle. Таблица 1Table 1 Сравнение эффективности за вл емого устройства и известногоComparison of the effectiveness of the claimed device and the known Примечание. q#- плотность падающего на ванну от факела теплового потока, усредненного по поверхности; В - производительность печи,т/ч.Note. q # is the density of the heat flux incident on the bath from the plume, averaged over the surface; B - furnace capacity, t / h. Таблица 2table 2 Таблица 3Table 3 8eight Вид аView a Фиг.ЗFig.Z / I/ I
SU894746638A 1989-10-06 1989-10-06 Combined multifuel burner SU1758340A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894746638A SU1758340A1 (en) 1989-10-06 1989-10-06 Combined multifuel burner

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894746638A SU1758340A1 (en) 1989-10-06 1989-10-06 Combined multifuel burner

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1758340A1 true SU1758340A1 (en) 1992-08-30

Family

ID=21473301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894746638A SU1758340A1 (en) 1989-10-06 1989-10-06 Combined multifuel burner

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1758340A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492389C2 (en) * 2009-01-16 2013-09-10 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. Multi-mode device for realisation of combustion and method of this device usage
RU2570963C2 (en) * 2010-12-30 2015-12-20 Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method and burner for distributed combustion

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Шкл р М.С. и др. Сжигание высококалорийных газов в мартеновских печах.- М., Металлурги , 1970, с. 125-138, Глике А.П. и др. Металлургическа и горнорудна промышленность.- Сборник статей, 1980, NM, с. 20. Авторское свидетельство СССР № 1224506, кл. F 23 D 17/00, 1985. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2492389C2 (en) * 2009-01-16 2013-09-10 Эр Продактс Энд Кемикалз, Инк. Multi-mode device for realisation of combustion and method of this device usage
US8727767B2 (en) 2009-01-16 2014-05-20 Air Products And Chemicals, Inc. Multi-mode combustion device and method for using the device
RU2570963C2 (en) * 2010-12-30 2015-12-20 Л'Эр Ликид Сосьете Аноним Пур Л'Этюд Э Л'Эксплуатасьон Де Проседе Жорж Клод Method and burner for distributed combustion

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100381755C (en) Staged combustion system with ignition-assisted fuel lances
RU2003131181A (en) METHOD AND SYSTEM FOR PRODUCING GLASS IN GLASS FURNACE AND BURNER INTENDED FOR USE IN THE SPECIFIED FURNACE
CN102399593B (en) Burner used for gasifier
CN101334164B (en) Industrial boiler combustion method
PL199956B1 (en) Method of heating a glass-furnace using a roof-mounted oxygen-fuel burner for gradual combustion
JPH05126316A (en) Method and device for burning fuel in fire box
PL200214B1 (en) Combustion method comprising separate injections of fuel and oxidant and burner assembly therefor
WO1997036134A1 (en) IN-LINE METHOD OF BURNER FIRING AND NOx EMISSION CONTROL FOR GLASS MELTING
CN101324334B (en) Low NOx liquid state slag-off double-eddy flow coal-powder combustor
ES2310189T3 (en) ATOMIZATION BURNER FOR THE THERMAL DECREASE OF SULFURED RESIDUAL MATERIAL.
US4156590A (en) Combustion in a melting furnace
CN101091088A (en) Boiler furnace that avoids thermal no2
JP2524025B2 (en) Low calorie gas combustion burner structure and its combustion method
CN100467987C (en) Burning method in furnace with porous wall
SU1758340A1 (en) Combined multifuel burner
EP2068078A1 (en) Method and burner for burning solid fuels
EP0745428B1 (en) Flame spraying burner
US2857148A (en) Method of firing rotary kilns and gas burner therefor
CN114278937A (en) Burner, burner module comprising same, burner assembly and heating device
GB2140910A (en) Heating of enclosures
CN201293314Y (en) Low NOx slag tapping double rotational flow coal powder burner
RU2370701C1 (en) Vertical prismatic furnace and method of its operation
US4116611A (en) Gaseous and liquid fuel burner
CN109631021A (en) A kind of premix staged-combustion method and device
RU2284434C2 (en) Method of and device for combustion of fuel