Энерготехнологический агрегат Советский патент 1983 года по МПК F27D17/00 

Изобретение относится к металлургической теплотехнике, в частности к устройствам для использования тепла отходящих печных газов, и может найти применение во всех отраслях накидного .хозяйства при утилизации в торичного тепла; огнетехнических агрегатов.

Известен агрегат для одновременного нагрева металла и выработки пара энергетических параметров, содержащий нагревательную печь с трубопроводами для подвода топлива и воздуха и теплоутилизационную установку 11 .

Известный агрегат позволяет использовать тепло уходящих из нагревательной печи газов, однако недостатком является то, что он не обеспечивает стабильную выработку пара при изменении технологических режн. мов работы печи. Выработка пара изменяется в зависимости от расхода технологического топлива, причем в периоды горячих простоев печи расхо технологического топлива, и следовательно, выработка пара снижаются в несколько раз.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является энерготехнологический агрег-ат, содержащий нагревательную печь с трубопроводами для подвода топлива и воздуха, теплоутилизационную установку, состоящую из последовательно размещенных в газоходе по ходу движения дымовых газов испарительных теплообменных поверхностей, секций воздухоподогревателя, пароперегревателя и экономайзера, причем агрегат снабжен установленной между печью и утилизационной установкой топочной камерой сподтопочной горелкой С2 Однако известное устройство также не свободно от недостатков, поскольку в нем не предусмотрена возможность перераспределения потоков воздуха, нагретых в воздухоподогревателе, резких колебаниях тепловой нагрузки при изменении технологических режимов работы печи.

С тем, чтобы предотвратить выход воздухоподогревателя из строя за счет пережога при уменьшении расход нагреваемого в нем воздуха, необходимо либо снизить суммарное количество газов на в теплоутилизационную установку, либо пропускат через воздухоподогреватель непрерывно максимальное количество воздуха, часть которого в период работы печи на пониженных тепловых режимах сбрасывать в атмосферу,

Первый путь приведет к снижению тепловой нагрузки утилизационной установки и ее паропроизводительности, а во втором случае неизбежны сбросовые потери тепла и электро-знерхии на привод тягодутьевых устройств о

Цель изобретения - стабилизация теплового режима а.хрегата при различных режимах работы печи.

Поставленная цель достигается тем, что в энерготехнологическом агрегате, преимущественно для про-, калки углеродсодержащих материалов, содержащем печь для термообработки с технологическим горелками, устройство для дожигания горючих компонентов, топочную камеру с подтопочной горелкой, трубопроводы для подвода воздуха и топлива к горелкам, теплоутилизационную установку, состоящую из последовательно размещенных в газоходе по ходу движения ды.мовых газо испарительных теплообменных поверхностей, секций воздухоподогревателя, пароперегравателя и экономайзера, и соединенный с. воздухоподогревателем вентилятор подачи холодного воздуха,I первая по ходу движения дапловых газо секция воздухоподогревателя соединен посредством воздуховода к запорных органов с технологическими горелками , а следующая - параллельно первой соединена со смесительной частью топочной камеры и с устройством для дожигания, а также последовательно с первой секцией воздухоподогревателя и технологическими горелками печи, при этом вентклятор холодного воздуха соединен параллельно с секЦИЯ1Ч1И воздухоподогревателя и с подтопочной горелкой.

В результате обеспечивается рациональное перераспределение потоков холодного и нагретого воздуха в зависимости от различных технологических и тепловых режимов прокалочной печи

На чертеже схематично изображен энерготехнологический агрегат.

Энерготехнологический.агрегат, преимущественно для прокалки углеродсодержащих материалов, содержит вращающуюся прокалочную печь 1 барабанного типа, технологические горелки 2 для сжигания топлива, загрузочную гoлqвкy 3 г устройство 4 для дожигания горючих компонентов (при. прокалке коксов или антрацита), топочную камепу 5 с подтопочными горелками 6 для сжигания дополнительного топлива, утилизационную установку 7, состоящую из радиационно-конвективного газохода 8 с испарительными парогенерирующими поверхностями 9 нагрева, второй секции 10 воздухоподогревателя, пароперегревателя 11, первой секции 12 воздухоподогревателя, экономайзера 13, воздуховодов холодного 14 и нагретого 15 воздуха и дутьевого вентилятора 16

В качестве технологического топлива используют газ или мазут. Для обеспечения стабилизации теп ловых режимов утилизационной установки 7 и воздухоподогревателя с его двумя секциями 10 и. 12 при различных режимах работы прокалочной пе чи 1 первая по ходу газов секция 10 воздухоподогревателя соединена посредством воздуховода IS с технологическими горелками 2 печи, а втора по ходу газов секция 12 воздухоподогревателя соединена воздуховодом 15параллельно первой секции 10 со смесительной частью топочной камеры 5, а также с устройством 4 для дожи гания горючих и, в то же время, пос ледовательно с первой секцией 10 и технологическими горелками 2 прокалочной печи 1. Дутьевой вентилятор 16посредством воздуховода 14 холод ного воздуха соединен параллельно с секциями 10 и 12 воздухоподогревателя и с подтопочными горелками 6 топочной камеры 5. Энерготехнологический агрегат, работает следуюгцим образом, Прокалочная печь 1 предназначена для прокалки нефтяного кокса, но по условиям производства также используется для прок.алки антрацита, литейного и пекового кокса. В завис мости от физико-химического состава перерабатываемого в печи продукта теплосодержание отходящих печных га зов, а следовательно, и тепловой ре жим утилизационной установки 7 резк изменяется. Необходимо рассмотреть три принциписьпьно разных режима работы энер готехнологического агрегата: а) номинальный режим при прокалке нефтяного кокса с дожиганием горючих ком понентов; б) режим работы печи на прокалке антрацита, литейного и пек вого кокса; в) режим работы агрегат при останове прокалочной печи. При работе, печи в номинальном р жиме через загрузрчную головку 3 в печь 1 подают сырой нефтяной кокс, который затем преходит по всей длине печи 1 и подвергается прокалке горячими дымовыми газами, образующи мися от сжигания технологическоготоплива в горелках 2 печи, а также от частичного окисления кокса. Отхо дящие из печи дымовые газы, содержа щие горючие компоненты, проходят в устройство для их дожигания 4 и топочную камеру 5, где и происходит их дожигание, в результате чего тем пература топочных газов повышается примерно до 1200°С, Затем топочные газы поступают в утилизационную установку 7, где отдают свое тепло парогенерирующим по верхностям нагрева 9 для получения энергии в форме пара и перегрева его в пароперегревателе 11, также для нагрева питательной воды в экономайзере 13 и нагрева воздуха в обеих секциях 10 и 12 воздухоподогревателя. Холодный воздух дутьевым вентилятором 16 подают в первую 12 секцию, включенную последовательно со второй 10 секцией воздухоподогревателя. После нагрева воздуха часть его из первой секции 12 подают на устройство 4 для дожигания горючих компонентов, а другую его часть подают через вторую 10 секцию на технологические горелки 2 прокалочной печи 1, При работе йечи в номинальном режиме прокалки нефтяного кокса с утили,зацией тепла отходящих из печи 1 газов в утилизационной установке 7 количество поступающего в воздухоподогреватель воздуха составляет около 42-10 , Темперарута воздуха на выходе из первой секции 12 воздухоподогревателя составляет 200с, на выходе из второй секции 10 около 400°С, При работе печи в режиме прокалки литейного или пекового кокса и антрацита выделяется меньшее количество горючих компонентов и общее количество дымовых газов, поступающих через загрузочную головку 3 печи 1 и горелочное устройство 4 для дожига,ния горючих в топочную камеру 5, значительно меньше, а температура газов на выходе из топочной камеры 5 составляет 600-700 с, С целью стабилизации теплового режима и повышения температуры дымовых газов на входе в утилизационную установку 7 включают подтопочные горелки 6 топочной камеры 5, подавая в них те же топлива, что и на технологические горелки 2, и холодный воздух по воздуховоду 14 от дутьевого вентилятора 16, Регулирование теплового режима топочной камеры 5 и утилизационной установки 7 осуществляют за счет смешивания отходящих из печи 1 газов с дымовь1ми газами на выходе после подтопочных горелок 6 и нагретого воздуха, подаваемого в смесительную часть топочной камеры 5 из первой секции 12 воздухоподогревателя по воздуховоду 15 нагретого воздуха. Выделяемое тепло при сжигании дополнительного топлива и тепло, приносимое нагретым воздухом, покрывает в балансе тепла его недостаток по сравнению с теплосодержанием отходящих газов в основном режиме (при прокалке нефтяного кокса), а количество тепла дымовых газов на входе в утилизационную установку 7 остается постоянным. Кроме того, подача награтого воздуха по воздуховоду 15 позволяет регулировать тепловой режим в топочной камере 5,

ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ АГРЕГАТ, преимущественно для прокалки углеродсодержащих материалов, содержащий печь для термообработки с технологическими горелками, устройство для дожигания горючих компонентов, топочную камеру с подтопочной горелкой, трубопроводы для подвода воздуха и топлива к горелкам, теплоутилизационную установку, состоящую из последовательно размещенных в газоходе по ходу движения дымовых газов испарительных теплообменных поверхностей, секций воздухоподогревателя, пароперегревателя и экономайзера, и соединенный с воздухоподогревателем вентилятор подачи холодного воздуха, отличающийся тем, что, с целью стабилизации теплового режима агрегата, первая по ходу движения дкмовых газов секция воздухоподогревателя соединена посредством воздуховода и запорных органов с технологическими .горелками, а следующая параллельно первой соединена со смесительной частью топочной камеры и с устройством для дожигания, а также последовательно с первой секцией (Л воздухоподогревателя и технологическими горелками, при этом вентилятор соединен -параллельно с секциями воздухоподогревателя и с подтопочной горелкой. /5 о 4iib OD 00 00