Способ отопления нагревательных печей Советский патент 1982 года по МПК F27D3/02 

(S) СПОСОБ ОТОПЛЕНИЯ НАГРЕВАТЕЛЬНЫХ ПЕЧЕЙ

Изобретение относится к системам отопления нагревательных печей прокатного производства и может быть ис пользовано в металлургической и других отраслях промышленности. Известен способ отопления нагревательных печей смесью коксового, доменного и природного газов 1. Недостатком известного способа является т6, что в часы пиковых расх дов топлива на потребителях (30 рабочего времени) происходит падение давления в газопроводах, что ведет к снижению мощностей потребителей и потерям производства. Особенно это сказывается на потребителях коксового газа, имеющего низкое давление в заводском газопроводе 00-500 мм в. с Коксовый и доменный газы имеют переменную теплоту сгорания, что отрицательно сказывается на работе нагревательных печей, нарушая управление тепловым режимом и повышая удельные расходы топлива. Наиболее близким по технической сущности является способ отопления . нагревательных печей, включающий подачу коксового газа и стабилизацию его давления путем подачи смеси газов, заключающийся в том, что при падении давления в газопроводе коксового газа в него поддувают смесь природного газа с техническим азотом в отношении 1:1, а при падении давления в газопроводе доменного газа его поддувают этой же смесью в соотношении 1:7 2. Недостатком способа является то, что работа системы автоматики нагревательных печей рассчитана на определенную плотность газа, а смесь природного газа с техническим азотом в соотношении 1:1 обеспечивает равенство теплоты сгорания коксового газа и смеси, но имеет плотность, почти вдвое превышающую плотность коксового газа. Это ведет в нарушению показаний расхода газа на печь и соответственно нарушается работа автоматической системы топливо-воздух в сторону избытка воздуха на горение, за счет чего повышается угар металла и удельный расход топлива. Поддержание давления в газопроводе низк калорийного газа с помощью высококалорийного и негорючего газов целе сообразно только в случае незначительнь(х отличий в теплоте сгорания. В этом же случае теплота сгорания до менного и природного газов существен но отличаемся друг от друга и обедне ние азотом природного газа нецелесообразно. Целью изобретения является повышение эффективности рабо7ы нагревательных печей и снижение удельных расходов топлива. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу отопления нагревательнь1йх печей, включающему подачу коксового газа.и стабилизацию его давления в,газопроводе путем под чи смеси доменного и природного газо смесь доменного и природного газов по дают в соотношении (0,57-0,69) : 1. В реальных условиях теплота сгорания коксового газа меняется в пределах 200-3900 ккал/нм. Соотношение доменного газа к природному (0,57-0,69) : 1 обеспечивает постоянство произведения расхода газовой смеси на теплоту сгорания топлива (VL-QC)Расход газа на печь является величиной обратно пропорциональной квадратному корню из плотности газа V, 1/i 1 что вытекает из условии ра боты измерительной диафрагмы. Смесь доменного газа и природного в соотношении (0,57-0,69) 1 при теплоте сгорания коксового газа Q 1200-3900 ккал/нм и плотности ,5 кг/м позвонит выдержать соотg,j г.,,м г: Ё ь и сохранить те-. ношение Ч пловую мощность печи неизменной. При этом соотношение топливо-воздух оптимально, что ведет,к экономии топ лива. Изменение соотношения доменного газа к природному в смеси с уве личением доли доменного газа ведет к наруц|ению работы автоматической си темы топливо-воздух в сторону избытка воздуха на горение, за счет чего повышается угар металла и -удельный расход топлива. Уменьшение доли доменного газа в смеси дает также недостатки. Способ осуществляется следующим образом. На газопроводе коксового газа установлен смеситель газов и регулятор давления. При падении давления в газопроводе коксового газа (в часы пиковых расходов топлива на потребите лях) регулятор давления воздействует на исполнительный механизм и в газопровод коксового газа подаётся природно-доменная смесь с соотношением доменного газа к природному (0,570,69) : 1, минимум которого соответствует теплоте сгорания коксового газа Q 4200 ккал/нм , а максимум Q 3900 ккал/нм . Такое соотношение газов позволит сохранить тепловую мощность печи практически неизменной и не нарушить работы регулятора соотношения топливо-воздух. Нагревательная печь работает на коксовом газе с 0, k20Q ккал/нй и коэффициентом расхода воздуха oL 1,1, мощность, печи 25x10 ккал/ч, производительность б5 т/ч. При падении давления в газопроводе расход коксового газа на печь снижается на 25 и в газопровод коксового газа поддувают 25 природно-доменной смеси с соотношением доменного газа к природному 0,57:1. Расход топлива на печь по прибору 5952.М /ч, а фактический расход с учетом погрешности на изменение р плотности - м /ч. Тепловая мощность при этом М В. 24,7 X 10 ккал/ч. Регулирование расхода воздуха производится по расходу газа, т.е. по показаниям прибора идет 5952 газа и соответственно при ,1 воздуха подается в печь 27,96-10 м V4. Аналогичный расчет проведен при -,. .... .... работе печи на коксовом газе с теплотой сгорания Q 3900 ккал/нм и соответственно соотношением доменного газа к природному 0,69:1. Изменение соотношения доменного газа к природному в сторону уменьшения доли доменного газа в смеси ведет к нарушению работы автоматической системы топливо-воздух в сторону избытка воздуха, что повышает угар металла и удельный расход топлива. Увеличение доли доменного газа в смеси дает те же недостатки и снижает мощность печи (таблица). П р и мер . .Допустим не хватает 25% коксового газа. Вдуваем 25% природно-доменной смеси с соотношением доменного газа к природному 0,625: что соответствует условной теплоте сгорания коксового газа 000 ккал/нм принимаемой всеми заводами для расчетов. При этом получим в газопроводе смесь газов с теплотой сгорания ,Q 4359 ккал/нм и плотностью 0,603 кг/м. Соответственно в из-вестном способе Q 4025 ккал/м и у 0,623 кг/м. Расход топлива на печь по прибору 6250 м /ч, а фактический расход с учетом погрешности на изменение плотности,5689 м /ч в известном способе 5622 м /ч (таблица). Тепловая мощно.сть при этом в предлагаемом способе MI 5 35x5689 24,8-10 ккал/ч, а .в известном MI- 4025x5622 22,64-10 ккал/ч. Регулирование расхода воздуха; производится по расходу газа, т.е. по прибору идет 6250 ;MV4 газа и соответственно при oL 1,1 воздуха подается в печь 27,9810 м /ч. Фактический избыток воздуха Ы.мзб -1,ОТ (в известном 1,19). Избыток воздуха приводит к снижению коэффициента использования топлива и его перерасходу. Формула изобретения Способ отопления нагревательных, печей, включающий подачу коксового газа и стабилизацию его давления в газопроводе путем подачи смеси доменного и природного газов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы печей и снижения удельных расходов топлива , смесь доменного и природного газов подают в соотношении (0,570,69) :1, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Тайц Н. Ю., Розенгарт Ю. И. Методические нагревательные печи. М., Металлургия, 1964, с. 14-23. 2.Авторское свидетельство СССР 631Т546, кл. С 21 D 1/74, .