Способ отопления нагревательных печей
Способ относится к металлургии, к отоплению высокотемпературных печетл высококалорийным топливом, а именно к методическим печам. Цель изобретения - снижение потерь металла с окислением и экон'омия топлива. Сущность способа заключается в том, что в ТОМИЛЬНОЙ зоне проводят парокислородную конверсию 50% природного газа, подаваемого в горелки этой зоны в соотношений 1:0,1-0,5:0,46- 0,55, а образовавшуюся смесь продуктов сгорания и конвертируемого газа подают в сварочную зону для дожигания, за счет чего снижается расход топлива на сварочную зону. 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.
РЕСПУБЛИК (19) (И) (51)5 С 21 0 9/70
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4699856/02 (22) 02.06.89 (46) 07.02.92. Бюл, 5Ф 5 (71) Донецкий политехнический институт (72) Н.Ф.Парахин,,Н.А.Костырко. С.Ф;Пара хина, А.Т.Яковенко, И.Д;Сорочинский и
В. Н,Жарова (53) 621.753 (088.8) (56) Кривандин В.А. и др, Металлургическая теплотехника, ч. 2. М.: Металлургия, 1986, с, 308.
Ъ (54) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ
Способ относится к металлургии, к отоплению высокотемпературных печей высококалорийным топливом, а именно к методическим печам..
Цель изобретения — снижение-поте()ь металла с окислением и экономия топлива, Способ осуществляют на трехзонной методической печи производительностью
35 т/ч, отапливаемой природным газом, с теплотой сгорания QH = 34,92 МДж/м . Расход газа по известной технологии составляет ЗБОО м /ч на печь нзн по зонам: 30Цт050 м /ч) в томильную зону; 70 (2450 и /ч) в сварочную зону. .В томильную.зону газ подают в 4 горел-: ки по 262,5 м /ч в каждую, в сварочную — в
Э
4 горелки по 612,5 м /ч в каждую.
Расход воздуха составляет 10500 мз/ч s томильную зону и 24500 м /ч в сварочную.
Тепловая мощность печи 23,758 МВт, (57) Способ относится к металлургии. к отоплению высокотемпературных печей высококалорийным топливом, а .именно к методическим печам. Цель изобретения— снижение потерь металла с окислением и экономия топлива. Сущность способа заключается в том, что в томильной зоне проводят парокислородную конверсию 50 природного газа, подаваемого в горелки этой зоны в соотношении 1:0,1 — 0,5:0,460,55, а образовавшуюся смесь продуктов сгорания и конвертируемого газа подают в сварочную зону для дожигания, за счет чего снижается расход топлива на сварочную зону, 1 табл.
Согласно предложейному способу в 2 горелки томильной зоны подают газ, расход которого составляет 262,5 м /ч и сжигают его с коэффициентом расхода воздуха
Q =1,15 ч
В две другие горелки подают природный газ по 262,5 м /ч в каждую, а также пар и кислород в соотношении 1:0,1 — 0,5:0,46—
0,55 соответственно.
Пар подают от котлов-утилизаторов с температурой т = 200 — 300 С и давлением
P = 10 атм. Его подают в горелки с помощью кольцевого коллектора, выполненного по наружной трубе горелки типа "труба в трубе" с односторонним подводом пара в коллектор. Полость коллектора через 6 отверстий соединена с воздушным каналом диффузионной горелки, который заглушается на входе воздуха. Причем отверстия выполнены на расстоянии, равном не менее
1710589
10d от носика горелки для получения однородного потока на выходе из горелки, где d — диаметр выходного отверстия для воздуха.
Кислород подают по каналу, размещенному над кольцевым каналом.
В томильной зоне протекает парокислородная конверсия природного газа с образованием продуктов конверсии, содержащих в основном горючие компоненты СО и Нг, которые поступают на дожигание в сварочную зону.
Результаты испытаний сведены а табл.
1, опыты М 2-16. Кроме этого, в табл. 1 приведены результаты,. полученные при нарушении указанных пределов соотношения газ;пар:кислород (опыты hh 11,, 1177, 18, 19), а также результаты по угару металла и расходу газа для базового варианта.
Как видно из табл. 1, при соблюдении параметров способа в предлагаемйх пределах достигается максимальный резульгат по снижению потерь металла с окислением и зкономии топлива (опыт М 2-16) по сравнению с прототипом. При выходе за предлагаемые пределы в сторону уменьшения (опыт
М 1) реакция конверсии не идет в силу нарушения термодинамического равновесия.
При выходе в сторону увеличеНия (опыт гФ
17-19) увеличивается угар металла и снижа.ется экономия топлива, так как снижается содержание горючих компонентов СО и Н2 в продуктах конверсии, это ведет к повышению содержания C0z и Н О, к увеличению окислительного потенциала атмосферы в томильной зоне, к увеличению угара и, следовательно, повышению расхода топлива в сварочную зону.
При сжигании 50% природного газа в томильной зоне и с а = 1,15 конверсии остального количества не нарушается температурйый режим зоны 1200-1300 С.
При повышении количества конвертируемого газа, например, до 55%, наблюдается снижение температуры до 1080 С в томильной зоне. При снижении количества конвертируемого газа йовышаются расход природного газа в сварочную зону и окислительный потенциал в обеих зонах, увеличивается угар металла.
Расход природного газа в сварочную зону был снижен относительно базового варианта — 2450 мз/ч и вычислялся по формуле:
5 пг 0,7 Мобщ — Вкон Онкон
Всв
Онп.r
ГдЕ Мобщ — тЕПЛОВая МОщНОСтЬ ПЕЧИ;
Вкон — расход конвертируемого газа;
Он.кон., Он.п.г. — соответственно тепо лота сгорания конвертируемого и природного газов;
Полученные соотношения газ;пар:кис15 лород при конверсии 50 ф, природного газа в томильной зоне позволяет получить в продуктах конверсии от 73 до 100% горючих компонентов СО и Hz, создать восстановительную атмосферу, сэкономить топливо
20 без снижения температурного режима в отопительной печи с "длинным" рабочим пространством методической печи.
Формула изобретения
Способ отопления нагревательных пе25 чей, включающий подачу воздуха, природного газа; сжигание его с коэффициентом расхода воздуха a = 1,15 а сварочной зоне, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь металла с окислением и
30 зкономии топлива, в томильной зоне проводят парокислородную конверсию 50% природного газа от расхода на эту зону путем подачи в половину горелок этой зоны природного газа, пара, кислорода в соотношении 1,0,1 — 0,5:0,46-0,55, соответственно, причем образовавшуюся смесь продуктов сгорания.и конвертированного газа подают в сварочную зону для дожигания, при этом расход природного газа на сварочную зону
40 составляет о пг. 0,7 Мобщ — Вкон Онкон к 3,, Всв
Онп.г
ГдЕ Мобщ — тЕПЛОВая МОщНОСтЬ ПЕЧИ, МВт;
Вкон — расход образовавшегося конвертируемого газа, поступающего в сварочную зону из томильной зоны, м /с;
QH.ê0í. — теплота сгорания конвертированного газа, МДж/м ;
Он.n.r, — теплота сгорания природного газа, МДж/м .
1710589
Состав и о ктов конве сии
Объем продуктов конверсии, 3/3
Расход продуктов конверсии, м /С
Расход пара з/ з
Расход кислорода,м /м
Пример
СО2
НгО
С0
Не идет
32,258
30,817
29,478
28,23
27,066
31,793
30,364
29,037
27,802
26,649
31,305
29,89
28.577
27,354
26,213
25,223
24,244
23,762 реакция
67,742
66.058
64,462
62,946
61,505
64,982
63,386
61,872
60Ä 434
59,065
62,243
60,735
59,302 . 57,94
56,664
53,65
50,756
48,46
Продолжение таблицы
Экономия топ" лива, Количество конвертированного газа, Расход природного газа на сваозочную зону, м /ч
Угар металла, $/т
Тепло, вызделяемое 1 м продуктов конверсии,M / 3
Пример е идет оеакция
21,67
21,63
20,96
21,64
21,60
20,99 .
20,95
21,00
21,47
20,92
20,32
20,27
20;32
20,28
20,14
18;36
18;08
18,24
-1 — редложенный способ
20- Известный способ.
П р и м е ч а н и е. Варианты
2
4
6
8
11
12
13
14
16
17
18
19
1.
4
6
9
12
13
14
16
17
18
19
0,4
0,45
0,45
0,45
О;45
0,45
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
0,55
0.55 . 0,55
0,55
0,55.
0,6
0,65
0,7
0,09
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0.,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
О;55
0,6
0,7
11,379
11,016
10,674
10,353
10,051
11,023
10,670
10,339
10,271
9,735
10,666
10,324
10,004
9,703
9,419
8,411
8,287
8,226
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,1
3,2
3,3
3,4
3,5
3,1
3,2
3.3
3;4
3,5
3,55
3,6
3,6
0,452
0,466 .0,482
0,496
0,510
0,452
0,466
0,482
0,496
0,510
0,452
0,466
0,482
0;496
0,510.
О;518
0,526
0.526
1.3
1,35
1,40
1,45
1,50
1,36
1,42
1,47
1,52
1,55
1,44
1,48
1,53
1,56
1,6
2,0
2,1
2,2
2,0
1918,9
1920,06
1936,49
1919,89
1920,82
1935,63
1936,68
1935,53
1924,08
1937,44
1952,26
1953,30
1952,17
1953,12
1954,05
2000,11
2007,12
2003;21
2450
О
2,692
5,235
7,642
9,923
2,76
5,364
7,825
10,155
12,363
5;498
8,015
10,395
12,648
14,785
18,181
21,466
23,762
О, 0,493
0,825
1,181
1,505
0,465
0,886
1,266 l,610
1,923
0,953
1,360
1,727
2,058
2,359
2,946
3,534
4,016
:45
