Способ нагрева воздухонагревателей доменных печей Советский патент 1992 года по МПК C21B9/00 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу нагрева воздухонагревателей доменных печей, и может быть применено в отраслях народного хозяйства, для улучшения экологических параметров отходящих продуктов горения.

Известен способ нагрева высокотемпературного воздухонагревателя, где с целью повышения эффективности нагрева дутья и стойкости камеры горения в нижней части камеры горения низкокалорийное и высококалорийное топливо сжигают с коэффициентом расхода воздуха 0,6-0,85 и поддерживают температуру горения 1000- 1150°С, а в верхней части дожигают газ и поддерживают температуру горания под куполом 1450-1500°С 1.

Наиболее близким по технической сущности является способ сжигания газа в воздухонагревателях доменных печей, включающий подачу высококалорийного и низкокалорийного топлива и воздуха 2. Для увеличения нагрева дутья и повышения

стойкости камеры горения в основной горелке сжигают низкокалорийное топливо с коэффициентом расхода 1.6-2.2 а высококалорийное топливо в количестве 2-40% подают во вторую зону через дополнительную горелку, установленную над штуцером горячего дутья. Недостатком является то. что задача по улучшению работы данного устройства рассматривалась без учета образования таких вредных веществ, как оксиды азота, выброс которых в окружающую атмосферу серьезно осложняет экологическую обстановку. При этом данное решение усложняется подводом двух газопроводов, низкокалорийного и высококалорийного.

Целью изобретения является снижение концентрации оксидов азота.

Поставленная цель достигается тем. что в способе нагрева воздухонагревателей доменных печей углеводородсодержащим газообразным топливом, включающем подачу воздуха и топлива в нижнюю зону камеры сгорания, при отоплении воздухонагревате(Л

С

XI vj

О

со

4 О

ля низкокалорийным топливом в течение 0,75-0,87 от начала периода нагрева осуществляют двухстадийный нагрев, при этом в нижней зоне камеры горения сжигают часть топлива с коэффициентом расхода воздуха 1,4-1,6, остальную часть топлива сжигают в верхней зоне с коэффициентом расхода воздуха 1,05-1,1, в оставшееся время осуществляют одностадийный нагрев сжиганием топлива в нижней зоне камеры горения при коэффициенте расхода воздуха 1,05- 1,1.

При двухстадийном нагреве в воздухонагревателе в нижнюю зону камеры горения для поддержания коэффициента расхода воздуха 1.4-1.6 через основную горелку подают весь воздух идущий на горение, и в течение 0.75-0.87 начального периода нагрева 65-75% от всего расхода топлива, а в верхнюю зону через дополни- тельную горелку, расположенную выше штуцера горячего дутья, подают все оставшееся топливо до полного его сгорания с коэффициентом расхода воздуха 1,05-1.1.

Для нормальной работы воздухонагре- вателей при переходе с режима дутья на режим нагрева, когда в нижней зоне камеры факел должен зажигаться от кладки, имеющей температуру не ниже 800°С, в течение 0,13-0,25 конечного периода нагрева осу- ществляется одностадийный нагрев, чтобы поднять температуру кладки до 910-920°С с охлаждением ее в период дутья до 840- 850°С.

При переходе на одностадийный нагрев топливо, подаваемое в верхнюю зону, поступает в нижнюю зону, где вместе с ранее подаваемой частью топлива сгорает с коэффициентом расхода воздуха 1,05-1 1.

При двухстадийном сжигании происхо- дит снижение максимальной температуры в

зоне факела, что способствует уменьшению скорости реакции образования оксидов азота. При этом, в верхней зоне при сгорании топлива температура несколько повысится. Однако, некоторое количество оксидов азота, образовавшихся в нижней зоне, будет взаимодействовать со вновь подаваемым топливом и будет восстанавливаться (2NO + + 2Н2 2Н20 + №).

В верхней зоне происходит наиболее полное сгорание топлива, в результате чего снижаются не только оксиды азота, но и оксиды углерода, что связано с эффектом, аналогичным способу рециркуляции, когда в факел подаются продукты горения.

Данный способ нагрева приводит к снижению концентрации оксидов азота по сравнению с существующим способом нагрева на действующих доменных воздухонагревателях в 12-14 раз.

Формула изобретения

Способ нагрева воздухонагревателей доменных печей, включающий подачу воздуха и углеводородсодержащего газообразного топлива в верхнюю и нижнюю зоны камеры горения и его сжигание и нагрев, отличающийся тем. что, с целью снижения концентрации оксидов азота при использовании низкокалорийного топлива, нагрев проводят в две стадии, при этом на первой стадии относительной продолжительностью 0,75-0,87 от общей и в нижней зоне камеры горения часть топлива сжигают с коэффициентом расхода воздуха 1,4-1,6, а в верхней зоне часть топлива сжигают с коэффициентом расхода воздуха 1.05-1,1. а на второй стадии осуществляют полное сжигание оставшегося топлива.

Сущность: при использовании низкокалорийного топлива нагрев осуществляют в две стадии. При этом в течение 0.75-0,87 от начала периода нагрева в нижней зоне камеры горения сжигают часть топлива с коэффициентом расхода воздуха 1,05-1;1, в оставшееся время осуществляют одностадийный нагрев сжиганием топлива в нижней зоне камеры горения при коэффициенте расхода воздуха 1,05-1,1.