SU802369A1 - Способ повышени температуры гор чегодуТь B ВОздуХОНАгРЕВАТЕл Х - Google Patents

Description

Изобретение относится к области высокотемпературного нагрева дутья, преимущественно в доменных воздухонагревателях и может быть использовано для повышения температуры горячего дутья при отоплении воздухонагревателей низкокалорийным доменным газом.

При высокотемпературном нагреве дутья в доменных воздухонагревателях необходимо повышать температуру продуктов сгорания под куполом. При этом оказывается необходимым добавлять к доменному газу высококалорийный, например, природный или коксовый газ.

Поскольку эти газы значительно дороже доменного, то естественно .стремление заме-, нить их путем использования тепла доменного газа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подогрева только воздуха горения в тех же воздухонагревателях, в которых греется дутье, для этого после дутьевого периода через воздухонагреватель пропускают воздух. горения, необходимый для сжигания топлива в других воздухонагревателях, стоящих на нагреве [1].

Однако подобная схема имеет следующие недостатки.

Воздух горения, нагретый до 1000- 1300°С подавать непосредственно в горелки в настоящее время не представляется возможным. Необходима разработка специальных горелок, смесителей горячего и холодного воздуха горения. Снижение температуры воздуха горения до 400—500°С для использования в существующих горелках термодинамически не выгодно. Для отвода горячего воздуха из воздухонагревателя необходимо установить на штуцере горячего дутья еще один штуцер с клапаном горячего дутья. Известно, что эти клапаны имеют большие потери тепла, стойкость их низкая, кладка в районе штуцеров горячего дутья в настоящее время стоит плохо. Для отвода горячего воздуха придется сооружать воздуховод с мощной теплоизоляцией, подобный воздухопроводу горячего дутья, т.е. чрезвычайно громоздкое и дорогое сооружение. При охлаждении насадки после воздушного периода воздухом горения создается опасность переохлаждения дина-совой кладки в насадке и возникновения опасных термических напряжений. Возмож но даже снижение температуры горячего ду4 тья, так как поверхности насадки может не хватать для нагрева дутья, а затем и воздуха горения, тем более, что охлаждению подвергаются верхние, высокотемпературные участки насадки.

Целью изобретения является повышение з коэффициента полезного действия и эксплуатационной надежности работы воздухонагревателей при сжигании низкокалорийного доменного газа.

Поставленная цель достигается тем, что воздух горения нагревают в воздухонагрева- ¹⁰ теле после периода дутья до 300—500°С и отводят из нижней части камеры насадки на расстоянии 1/3—1/2 ее высоты.

При подогреве воздуха горения выше 500°С потребуется создание специальных го- _1} редок, водоохлаждаемых шиберов и клапанов, потребуется сооружение воздухопровода с мощной теплоизоляцией — все это будет громоздким и чрезвычайно дорогим сооружением. Если же подогревать воздух ниже 300°С, то просто не удастся обеспе- 20 чить необходимую температуру под куполом при сжигании низкокалорийного топлива для получения высокой температуры горячего дутья.

Указанной высоты достаточно, чтобы воз-₁₅ дух горения нагрелся до 300—500°С, что подтверждается расчетами для блока воздухонагревателей. При отводе воздуха с более высоких горизонтов, чем 1/2 высоты насадки, происходит переохлаждение насадки в горячих верхних горизонтах, что снижает темпе- за ратуру нагрева дутья, приводит к опасности переохлаждения низа динасового яруса и может привести к его разрушению. При отводе воздуха на высоте, меньшей 1/3, его нагрев будет недостаточно высоким, чтобы обеспечить при сжигании низкокалорийного ³ газа необходимую температуру купола.

Пример. Расчет выполнен для блока воздухонагревателей, отапливаемого низкокалорийным доменным газом (900 ккал/м^г). При температуре под куполом 1300°С, сред- 40 ней температуре уходящих из воздухонагревателей продуктов горения 280°С, температуре холодного дутья 120°С, воздуха горения 20°С получена температура горячего дутья 1170°С.

Затем выполнен расчет при подогреве ^4ί воздуха горения до 375°С. Расчетами получено, что температура под куполом увеличилась с 1300°С до 1450°С, снизились средняя температура уходящих из воздухонагревателей продуктов горения с 280°С до 165°С и расход топлива на 2,5%. Увеличилась температура горячего дутья с 1170 до 1300°С. Для нагрева воздуха горения до 375°С необходимо отводить его из насадки воздухонагревателей этого же блока на расстоянии 1/3 ее высоты.

Использование предлагаемого способа повышения температуры горячего дутья обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: не потребуется дополнительных штуцеров, водоохлаждаемых шиберов, воздухопровода горячего дутья, а также специальных смесителей горячего и холодного воздуха горения, не возникнет опасного переохлаждения динаса в насадке и не возникнут опасные термические напряжения в динасе, увеличится газовая нагрузка за счет охлаждения низа насадки, что дополнительно приведет к повышению температуры горячего дутья, поднимется уровень температур в верхних рядах насадки при сохранении их перепадов, что создает более благоприятные условия службы динаса и повышает срок службы воздухонагревателя, повышается коэффициент полезного действия воздухонагревателей, расчеты показывают, что для получения дутья с температурой 1300°С необходимо иметь температуру купола 1450°С. При средней калорийности доменного газа 900 ккал/м ^обходимо обогащение его природным в количестве 5,5.% . Эту же температуру можно получить при использовании одного доменного газа и подогреве воздуха горения до 380°С.

Claims (1)

1. (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЯЧЕГО ДУТБЯ В ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯХ ть , так как поверхности насадки может не хватать дл  нагрева дуть , а затем и воздуха горени , тем более, что охлаждению подвергаютс  верхние, высокотемпературные участки насадки. Целью изобретени   вл етс  повышение коэффициента полезного действи  и эксплуа тационной надежности работы воздухонагревателей при сжигании низкокалорийного доменного газа. Поставленна  цель достигаетс  тем, что воздух горени  нагревают в воздухонагревателе после периода дуть  до 300-500°С и отвод т из нижней части камеры насадки на рассто нии 1/3-1/2 ее высоты. При подогреве воздуха горени  выше 500°С потребуетс  создание специальных горелок , водоохлаждаемых шиберов и клапанов , потребуетс  сооружение воздухопровода с мощной теплоизол цией - все это будет громоздким и чрезвычайно дорогим сооружением. Если же подогревать воздух ниже 300°С, то просто не удастс  обеспечить необходимую температуру под куполом при сжигании низкокалорийного топлива дл  получени  высокой температуры гор чего дуть . Указанной высоты достаточно, чтобы воздух горени  нагрелс  до 300-500°С, что подтверждаетс  расчетами дл  блока воздухонагревателей . При отводе воздуха с более высоких горизонтов, чем 1/2 высоты насадки, происходит переохлаждение насадки в гор чих верхних горизонтах, что снижает температуру нагрева дуть , приводит к опасности переохлаждени  низа динасового  руса и может привести к его разрушению. При отводе воздуха на высоте, .меньшей 1/3, его нагрев будет недостаточно высоким, чтобы обеспечить при сжигании низкокалорийного газа необходимую температуру купола. Пример. Расчет выполнен дл  блока воздухонагревателей , отапливаемого низкокалорийным доменным газом (900 ккал/м). При температуре под куполом 1300°С, средней температуре уход щих из воздухонагревателей продуктов горени  280°С, температуре холодного дуть  120°С, воздуха горени  20°С получена температура гор чего дуть  1170°С. Затем выполнен расчет при подогреве воздуха горени  до 375°С. Расчетами получено , что температура под куполом увеличилась с 1300°С до 1450°С, снизились средн   температура уход щих из воздухонагревателей продуктов горени  с 280°С до 165°С и расход топлива на 2,5%. Увеличилась температура гор чего дуть  с 1170 до 1300°С. Дл  нагрева воздуха горени  до 375°С необходимо отводить его из насадки воздухонагревателей этого же блока на рассто нии 1/3 ее высоты. Использование предлагаемого способа повышени  температуры гор чего дуть  обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества: не потребуетс  дополнительных штуцеров, водоохлаждаемых шиберов, воздухопровода гор чего дуть , а также специальных смесителей гор чего и холодного воздуха горени , не возникнет опасного переохлаждени  динаса в насадке и не возникнут опасные термические напр жени  в динасе, увеличитс  газова  нагрузка за счет охлаждени  низа насадки, что дополнительно приведет к повышению температуры гор чего дуть , подниметс  уровень температур в верхних р дах насадки при сохранении их перепадов, что создает более благопри тные услови  службы динаса и повышает срок службы воздухонагревател , повышаетс  коэффициент полезного действи  воздухонагревателей, расчеты показывают, что дл  получени  дуть  с температурой 1300°С необходимо иметь температуру купола 1450°С. При средней калорийности доменного газа 900 ккал/м необходимо обогащение его природным в количестве 5,5.% . Эту же температуру можно получить при использовании одного доменного газа и подогреве воздуха горени  до 380°С. Формула изобретени  Способ повышени  температуры гор чего дуть  в воздухонагревател х, включающий сжигание низкокалорийного газа с воздухом , подогретым в другом воздухонагревателе после периода дуть , отличающийс  тем, что, с целью повышени  коэффициента полезного действи  и эксплуатационной надежности , воздух горени  нагревают до 300- 500°С и отвод т из нижней части камеры насадки на рассто нии 1/3-1/2 ее высоты. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии № 1097586, кл. С 21 В 9/14 (4К), опублик. 1968.