Способ отопления термических печей Советский патент 1981 года по МПК F27B7/00 

Изобретение относится к термической обработке металла и может быть использовано в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.. Известен способ отопления печей для нагрева и термической обработки металла с применением инжекционных горелок с инжекцией воздуха смешанным коксодоменным газом l . Недостатком известного способа яв ляется то, что при отклонении давления топлива от расчетного значения нормальная работа инжекционных горелок нарушается, так как изменяется отношение объема инжектируемого воздуха к газу и может иметь место недо жог газа, уменьшение пропускной способности горелки, проскок пламени внутрь горелки, отрыв факела и др. В свою очередь, давление подаваемого н термические печи топлива колеблется при изменении технологического режима на доменных и коксовых печах при остановке отдельных агрегатов, а так же при различной интенсивности работы потребителей. Часто, например, из за уменьшения количества доменного газа в коксодоменной- смеси производи тельность печи снижается. Компенсировать при этом в нужный момент дефицит доменного газа соответствующим ( по теплу количеством коксового газа практически невозможно, так как это нарушает должное соотношение между расходами газа и воздуха. Факел получается неорганизованным, размытым, что приводит к снижению производительности печи, ухудшению качества термообрабатываемого металла из-за неконтролируемого перераспределения тепла в рабочем пространстве печи, а также к увеличению удельного рас:;ода топлива. Известен также способ отопления нагревательных печей, обеспечивающий стабилизацию давления коксового и доменного газа, основанный на компенсации их материального баланса смесью природного газа с азотом 2J. Трудность- реализации известного способа состоит в том, что не везде i где есть термические печи, есть азот. Там же, где есть кислородные цехи, в которых получают азот, возникают сложности с подачей его на термические печи, так как они находятся на расстоянии нескольких километров. При этом требуются значительные капитальные затраты на монтаж колонн и трубопровода большой длины. С помощью известного способа повысить производительность печей не представляется возможным, так как тепловая -мощ ность печи ограничивается количеством инжектируемого воздуха. Цель изобретения - повышение производительности и экономии энергоресурсов. Поставленная цель достигается тем что в способе отопления термических печей низкокалорийным газообразным топливом сжигаемым в инжекционных горелках , включающем стабилизацию да ления топлива подпиткой смесью с при родным газом, с последним подают воз дух с коэффициентом соотношения, про порциональным величине падения давления газообразного топлива. Способ реализуется следующим образом. При падении давления в топливной магистрали автоматически включаются подпитывающие ее трубопроводы воздуха и природного газа. С достижением заданного давления расходы воздуха и природного газа стабилизируются, а их соотношение пропорционально величине падения давления. Для нормальной работы инжекционны горелок необходимо стабилизировать давление, а, следовательно, и расход топлива. Кроме того, для обеспечения полного сжигания топлива в горелочном туннеле требуется, чтобы количество подаваемого воздуха было близко к теоретически необходимому. Поэтому при реализации предлагаемого .способа отопления термических печей надо соблюдать следующие условия . +Вп.г +B0,cNv const (1) Be.nH +Be.e« ЬтВ +1п.г Bn.r (2 где В - текущее значение расхода топлива, , В (,.г - расход природного газа, м V4, В - расход воздуха, подаваемо О.ЪМ-j, . го в топливопровод, м/ч, в. ,,. - расход инжектируемого о-ИпЖ . воздуха, , L,Lj,j.- теоретически необходимое количество воздуха для сжигания 1м существующего топлива и природно. го газа соответственно,м Решая приведенные уравнения, полу чаем следующее выражение: , к. - постоянные коэф где К фициенты, численные значения которых определ ются для конкре ных условий раб ты печи. Таким образом, соотношение расодов воздуха и природного газа есть ункция от изменения расхода топлива --( Известно, что пропускная способность инжекционных горелок по газу практически линейно зависит от давения газа перед горелкой. Поэтому, исходя из выражения (4 ) получаем, что при изменении давления (расхода) топива пропорционально изменяется соотношение расходов воздуха и природного газа. Предлагаемой способ реализуется с помощью cиcтe ы автоматического регулирования. При изменении давления в топливопроводе сигнал с дифманометра поступает на вход регулятора, который воздействует на исполнительный механизм, изменяя положение регулируюц1его органа. При этом изменяется расход воздуха в топливную магистраль. Одновременно начинает работать система соотношения расходов воздуха и природного газа, состоящая из диафрагм, дифманометров, регулятора, задатчика, служащего для первоначальной настройки системы, исполнительного механизма и регулирующего органа. Текущий расход топлива измеряется диафрагмой в комплекте с дифманометром, с которого сигнал поступает на вход регулятора. Регулятор через исполнительный механизм управляет регулирующим органом, меняя расход природного газа. Таким образом, при отклонении давления (расхода)топлива от оптимального значения в топливопровод подается смесь воздуха с природным газом для компенсации этого отклонения. При достижении требуемого давления расходы воздуха и природного газа стабилизируются, а их соотношение есть величина, пропорциональная отклонению давления. Формула изобретения. Способ отопления термических печей низкокалорийным газообразным топливом, сжигаемым в инжекционных горелках, включающий стабилизацию давления топлива подпиткой смесью с природным газом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности печей и экономии энергоресурсов путем стабилизации давления в топливопроводе, с природным газом подают воздух с коэффициентом соотношения, пропорциональным величине . йадения давления газообразного топлива.

58406476

Источники информации,нагревательных и термических печей,

принятые во внимание при экспертизеМ., Металлургия, 1967, с. 188,

1. Гусовский В.Л. и др. Газогоре- ,2. Авторское свидетельство СССР

лЪчные устройства и системы отопления 631546, кл. С 21 . D 1/74,. 1978.