Способ подготовки влажного доменного газа к сжиганию Советский патент 1992 года по МПК C21B5/06 C21B9/00 

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к отоплению воздухонагревателей доменных печей.

Наиболее близким к предлагаемому является способ подогрева газа с помощью промежуточного теплоносителя. Доменный газ перед горелками воздухонагревателя подогревают за счет тепла отходящих от воздухонагревателя газов. Для этого два теплообменника объединены в общую сеть, по которой циркулирует промежуточный теплоноситель. Это позволяет экономить топливо, повышает температуру сгорания.

Однако возможности повышения эффективности использования газа за счет его осушки при этом не используются.

Целью изобретения является повышение эффективности использования влажного доменного газа.

Поставленная цель достигается тем, что предварительно с помощью промежуточного теплоносителя влажный газ охлаждают до температуры ниже точки росы (температуры насыщения содержания в газе водяных

паров), потом осушают путем отделения и выведения из потока капельной влаги и после этого осушенный газ подогревают с помощью промежуточного теплоносителя.

Возможен вариант, когда влажный доменный газ смешивают с охлажденной до температуры ниже точки росы водой, затем капельную влагу (выделившуюся при охлаждении и подведенную извне) отделяют и выводят из потока, а осушенный доменный газ подогревают в поверхностном теплообменнике промежуточным теплоносителем.

На фиг. 1 и 2 представлена схема осуществления предлагаемого способа.

В газопровод 1 встроена труба Вентури (или любой другой смесительный теплообменник) 2. Далее по ходу газа находится отделитель влаги 3 с водоотаодчиком 4, Во- доотводчик 4 соединен с баком-испарителем 5. Паровой объем бака 5 соединен с эжектором 6, а водяной - с насосом 7. По тракту газа после влагоотделителя 3 имеется теплообменник 8. К эжектору 6 извне подведен рабочий (острый) пар, смесь рабо(Л

С

vt ел

hO

VI

VI О1

чего и вторичного пара из эжектора 6 поступает в теплообменник 8.

В схеме используются два промежуточных теплоносителя - охлажденная ниже tp, вода (аппараты 2-3-4-5-7-2) и пар (аппараты 6-8-5-6). Из бака 5 имеется перелив избытков влаги. Схема снабжена необходимой арматурой, средствами КИЛиА,

Кроме (вместо) теплообменника 8, могут быть и другие потребители тепла низкого потенциала, а теплообменник 8 может иметь другой греющий теплоноситель, например острый пар.

Способ осуществляют следующим образом.

Влажный доменный газ подают в трубу Вентури 2. Сюда же, в горловину трубы 2, подают воду с температурой ниже температуры точки росы газа. За счет контакта и межфазного теплообмена газ охлаждается до температуры ниже точки росы. Часть водяных паров, содержащихся в газе, конденсируется. Выделившаяся капельная влага вместе с орошающей водой отделяется от потока в каплеуловителе 3 и отводится во- доотводчиком 4. Осушенный и охлажденный доменный газ подают в теплообменник 8, где нагревают выше начальной температуры. Далее газ направляют на сжигание,

Из водоотводчика4 отдельнуюот пото- ка газа воду и конденсат паров сливают в бак-испаритель 5. Здесь эжектором 6 создают вакуум. 8 баке 5 слитая жидкость (вода и конденсат пара) вскипает под вакуумом и частично обращается во вторичный пар. За счет вскипания вода охлаждается ниже tp. Охлажденную воду насосом 7 подают в горловину трубы Вентури 2. Смесь рабочего и вторичного пара на выходе из эжектора 6 имеет давление выше, чем давление в баке 5. За счет этого температура смешанного пара выше начальной температуры влажного газэ. Поэтому в теплообменнике 8 подогрев осушенного газа возможен до температуры выше начальной.

В результате осуществления способа возрастает теплота сгорания газа, так как

количество водяных паров в нем уменьшается. Калориметрическая температура сгорания газа растет также за счет предварительного подогрева газа. Потери тепла с уходящими газами при сжигании осушенного газа уменьшаются, так как уменьшается количество отходящих газов. В целом эффективность сжигания влажного доменного газа растет в большей степени, чем по известному способу.

Пример. Оценка экономической эффективности.

Воздухоподогреватели доменной печи Горечи 216 м отапливаются влажным доменным газом, к которому для повышения калориметрической температуры добавляют 20% (по теплу) природного газа. Расход влажного доменного газа 20000 м3/ч, природного газа 500 м /ч. Смешанный газ имеет TeMneoaTvovtr 45°Си влагосодержание dr - 76 г/м , Этот газ} охлаждают до tr 30 С, при этом влагосодержание уменьшается до аг 33,7 г/м3, от потока газа отводится 846 кг конденсата. Смесь рабочего и вторичного пара эжектора имеет давление 0,7 эта и температуру 90°С. До этой температуры подогревают (за счет конденсации смеси паро в) газ и воздух горения. За счет осушки и подогрева получают экономию 115 м3/ч природного газа (22%). Для сравнения - при подогреве без осушки до 90°С экономия составляет 64 м /ч (12,8%).

Формула изобретения

Способ подготовки влажного доменного газа к сжиганию, включающий его подогрев в поверхностном теплообменнике с помощью промежуточного теплоносителя, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности его дальнейшего использования, доменный газ предварительно охлаждают с помощью промежуточного теплоносителя до температуры ниже точки росы, а затем осушают путем отделения и выведения из потока капельной влаги.

Дымовые газы

К кауперу

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к отоплению воздухонагревателей доменных печей. Целью изобретения является повышение эффективности использоеания доменного газа за счет удаления части влаги, содержащейся в нем, после мокрой газоочистки путем охлаждения до температуры ниже точки росы, 2 ил.

/

V

От каупера

i

/

/

Доменный газ

Фиг Г

Фаг 2.