UA146417U - Спосіб спалювання палива на обертових печах - Google Patents

Abstract

Спосіб спалювання палива у обертових печах включає подачу палива та підігрітого окислювача для забезпечення горіння з метою скорочення витрати палива. Подачу палива розподіляють на два пристрої. По одному пристрою подають паливо та підігрітий окислювач з значним забрудненням пилом та відсутністю можливості регулювання співвідношення паливо - повітря. По другому пристрою подають газоподібну, рідку або пиловугільну суміш з чистим окиснювачем, з коефіцієнтом надлишку повітря 0,5-0,75.

Description

Корисна модель належить до способу спалювання палива на обертових печах, що дозволяє знизити витрати палива, стабілізувати концентрацію кисню на виході з печі з одночасним скороченням викидів СО». Спосіб належить до виробництва будівельних матеріалів, а також може бути використаний у металургійній промисловості.

Відомий спосіб, який застосовується на обертових печах для подачі палива, включає центрально встановлений у накатній головці пальник у вигляді труби або іншої конструкції, З подачею в неї попередньо підігрітого у холодильнику повітря, яке має значну кількість пилу та дрібних часток кінцевого продукту (клінкеру). Зазвичай на печах використовують пальники типу

ГДГ, ГРД, ВРГ, ГВП. Це однопровідні пальники з підводом газу різної інтенсивності при різних закрутках. Окислювач повітря надходить у піч після холодильника та за рахунок щільностей у накатній головці. Його кількість при роботі практично не регулюється, той, що надходить з холодильника має великий ступінь запиленості. У зв'язку з цим неможливо використання сучасних конструкцій ефективних пальників, які забезпечують високий рівень змішення палива та повітря. Сучасна конструкція призведе до низької ефективності процесу спалювання, значного коефіцієнта надлишку повітря, надлишку наявності СО у викидних газах |1, 2, З, 4). У таблиці представлено результати досліджень на різних обертових печах, причому, згідно з технологічним регламентом, на виході з печі кількість кисню регламентується не більш 5 95.

Таблиця

Приклад результатів вимірювань на різних обертових печах виробництва цементу

Од.

Параметри вимірю- | Піч Ме 1 | ПічМе 2 | Піч Ме З | Піч Мо 4 вання 1 |Дата |о2/л11/06 о2л11/06 | ог моб | г/1т/ов 6 |Розрядженнявпиловійкамері / мм.в-ст. | 170 / 135 | 145 | 105 7 |Розрядженнявголовціпечі // ммааст | 5 / 6 | 5 | 5 / 8 |Складдимовихгазів'кисеньОг | 95 | 47 | 45 | 24 | 39 9 ЦфОксидкарбонусСО 7/7 рот | 90 135 | 150 | 120 ло |ОксидазотУуМО 77777 рот | 690 | 935 | 670 | 1000 зі | Гері ів продуктів спалювання п

Найближчим аналогом до запропонованого способу є спосіб спалювання газоподібного палива за патентом и20510542 |5), згідно з яким передбачається розподілення палива, що подається, на окремі струмені у соплі паливного пристрою, які мають центральний по осі пальника та периферійний напрямок із зсувом паралельно центральному або під кутом 1,2-907 у бік від осі пальника, у які інжектують окислювач за рахунок інжекції, створюваної струменями.

До недоліків даного способу слід віднести неможливість використання підігрітого запиленого повітря, використання твердого палива та суміш твердого та газоподібного або рідкого палива.

В основу корисної моделі поставлена задача забезпечення скорочення використання палива, зниження на виході з печі кількості кисню та зниження як наслідок викидів СО», запропоновано:

Зо Поставлена задача вирішується тим, що в способі спалювання палива у обертових печах, який включає подачу палива та підігрітого окислювача для забезпечення горіння, з метою скорочення витрати палива, згідно з корисною моделлю, подачу палива розподіляють на два пристрої, по одному з котрих подають паливо та підігрітий окислювач з значним забрудненням пилом та відсутністю можливості регулювання співвідношення паливо-повітря, а по другому подають газоподібну, рідку або пиловугільну суміш з чистим окиснювачем, з коефіцієнтом надлишку повітря 0,5-0,75.

На торцевій стінці насувної камери горіння встановили два пальника - один однопровідний з використанням подачі запиленого підігрітого повітря, другий сучасної конструкції, наприклад струмененевий, або іншої конструкції з високим ступенем регулювання співвідношення паливо -

окислювач, що забезпечує високу ефективність спалювання палива, з подачею на нього повітря з оточуючого середовища з коефіцієнтом надлишку 0,5-0,75.

Приклад розрахунку запропонованого варіанта:

Вихідні дані для розрахунків.

Продуктивність печі по готовому продукту 16 т/г

Паливо: природний газ з нижчою теплотою згоряння - 8050 ккал/м", тиск - 0,3 МПа, витратою 3500 м3/г.

Повітря: тиск - 4кПа, коефіцієнт надлишку повітря - 1,0

Питома витрата шихти - 2 т/г.

Хімічний склад шихти по масі 95 - СаО-МадоО не менш - 53 95, М9О-7-9 95, БІО: не більш - 1,5 95, пп. п. - 45, вологістьоо - 0,5-1,5, випарювання вологи у підігрівачі - 100 95.

Пп. п. - 45 95.

Температурний режим печі, "С: в насувній головці - 420-450, у пиловій камері - 950, у підігрівачі - 900, у зоні факела - 1300, за електрофільтром - 80-90.

Температура вапна після холодильника - 20-100, на вході у холодильник - 1000,

Температура шихти на вході у підігрівач - 15.

Розрахунок необхідної кількості палива та повітря 1. Витрата теплоти на підігрів шихти 1.1. Підігрів підігрівача

От-Р(сгіліф-сх15)-2-16000(0,252-1300-0,25-15)- 10560000 ккал/г 1.2. Випарювання вологи при вологості 1,5 Фо (600-15--72,7/0,804).2.16000.0,015-324000 ккал/г 2. Витрата теплоти на обпалювання

Іш- Ссх(7,08 СаО--4,06 Ма9О0)-2(7,0-835,4--22,7.4,06) -68-274,92 ккал/кг. гідного

Оо-Їкх 16000-4398653 ккал/г 3. Втрати теплоти з викидними газами 3.1. на підігрів СО»

Со2-0,786 Сао 1,09Ма

Мсо-СО2/1,977-100-0,4.0,01 СаО.0,550.0,1 МадО-26,66 нмз/кг

Коо) Одистісог-(0,004.35,4-0,0055.22,73)-Мш-85,4-(0,1416--0,125).2.16000-728564 ккал/г 3.2. теплота, яка виноситься з гідратною вологою

Огідр-Рщ(пп. п.-СО»2)-0,01-Інго/0,804-530673 ккал/г 4. Втрати теплоти з виносом 4.1. Приймаємо: відсоток виносу - а-10 95, ступінь повноти декарбонізації виносу В-0,3-0,6, приймаємо 50 95, тобто ВД-0,5, теплоємність виносу Сун-0,252 ккал/кгС,

Оун-Сун' Сун(ун-ївх)-24800,252(200-15)-115617,6 ккал/г с-Р- 0,01а (1-0.01ПП. П-В)-2,0.161(1-0,45.0,5)-2480 кг/г «девритрата теплоти на дегазацію і декарбонізацію виносу м3/м3

Ус -Судц7,08Сао - 4,06М9о) -2480(250,632592,2838)-0,2-170086,2 ккал/г ик

Оун -0,1Оун-0,1.728600-72860 ккал/г - теплота дисоціації виносу

Окпгдрун-0,1.530673-53067 ккал /г - теплота гідратації виносу

Ообщун-1700864-72860-53067-298013 ккал/г 5. Втрати теплоти з викидними газами.

З метою зниження витрат палива, запропоновано встановити два пальника. Один старий (правий), а другий сучасної струменевої конструкції (лівий), причому в нього подається половина палива з коефіцієнтом надлишку повітря 0,5. 5. Тоді кількість повітря при неповному згорянні знаходимо за виразом:

Мв-4,76ба 0,5000,5Н232СНах(тип/4)СтНа-н1,5Не25 - Оз) де тип/4:5-3,5;Мо-4,722м3/м3; Мпа-0,79Мо-373,18 мз/м3

БО При складі газу в м3 у 95: СО2-0,1; СНа-98; С2Нев-0,4; СзіНг-0,2; Ме-1,2

Складаємо систему рівнянь матеріальних балансів:

По "С" ХУ-СО» ї- СНа2С2НеЗСзНе-0,1-982х0,4ж-3х0,2-99,5 м

По "Н": 222ци-4 СНабС2Не8СзіНв-4х984-66х0,4--8х0,2-396 му

По "О»": 2хлун-2бО22х0,21Мв-:2х0,12х0,21х472,2-198,2 м

Константа рівноваги водяного газу К-ХИ/У2 і при 1300 С, К-0,327.

Вирішуємо систему рівнянь та знаходимо значення:

Х-17,3: -82,2:2-81,А50О-116,6.

Мсо209-0,173 м3/ме; Мсо(у) - 0,822 м3/м3; Мнго(7) -0,814. м3/ме3; Мна(0)-1,166 ме/м3.

Загальний вихід димових газів:

Ма-Месог--Мнго-Мна--Мм2-0,173ж0,822-0,8144-1,166--3,732-6,717 м3/м3

Склад димових газів у 96: СО»-2,6; СО-12,3; НгО - 12,1; Но-17,6; М2-55,4 6. Втрати в оточуюче середовище.

Згідно з температурним графіком, по довжині печі (рис. 1) середня температура поверхні кожуха печі складає 270 2С. При цьому питомі тепловтрати складають 5100 ккал/м-г, а загальні:

Оокрср-5100 п.О-І -5100-3.14.3,6.75-4323780 ккал/г. 7. З балансу теплоти знаходимо необхідну кількість палива для процесу з урахуванням роботи одночасно 2-х пальників:

Баланс тепловитрат (ккал/г): 1. підігрів у підігрівачі -10560000 2. випар вологи 324000 3. витрата теплоти на обпалювання - 4398653 4. втрати теплоти з викидними газам 728000 5. що виноситься з гідратною вологою 530673 6. теплоти з виносом 115617 7. теплоти на дегазацію і декарбонізацію виносу 298013 8. в оточуюче середовище 4323780

Усього витрати теплоти 21278736 ккал/г

Надходження теплоти за рахунок спалювання газу - 8050(В:-В2)

Потреба в газі на годину: 22604325/8050-2808 м3/ч.

Розподіл по пальниках: пальник СНГ -1408 м3/г з кількістю первинного повітря 8860 м3/г та на правий пальник старого зразка 1400 мз3/г з використанням підігрітого у запічному холодильнику запиленого повітря. Скорочення споживання палива в порівнянні з базовим варіантом 3500-2808-692 м3/г.

Скорочення викидів СО» в порівнянні з базовим варіантом 692-1,04-719,68 м3 СО» або 562 кг/г. При річному часі роботи агрегату 5600 годин, скорочення викиду СО» становить:

Зо 562.5600-3147,6 т на рік.

Джерела інформації: 1. Печи цементной промьішленности, Ходоров Е.А. - Ленинград: Стройиздат, 1968. - 456 с. 2. Печнье агрегатьї цементной промьішленности, С.Г. Силенок и др. - М.: Машиностроение, 1984. - 168 с.

З. Химия и технология шлакопортландцемента, Я.М. Сьркин, М.Б. Френкель. - К.

Госстройиздат УССР, 1962. - 180 с. 4. Химия цемента и бетона, Ф.М. Ли, перевод с английского. - М.: Госстройиздат, 1961. - 642 с. 5. и20510542 (15.03. Бюл. Мо З, 2006р.).

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб спалювання палива у обертових печах, який включає подачу палива та підігрітого окислювача для забезпечення горіння з метою скорочення витрати палива, який відрізняється 45 тим, що подачу палива розподіляють на два пристрої, по одному з яких подають паливо та підігрітий окислювач з значним забрудненням пилом та відсутністю можливості регулювання співвідношення паливо - повітря, а по другому подають газоподібну, рідку або пиловугільну суміш з чистим окиснювачем, з коефіцієнтом надлишку повітря 0,5-0,75.