ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Способы повышения тепловой эффективности огнетехнических агрегатов из "Экономия топлива в черной металлургии " Металлургическая промышленность является крупнейшим потребителем топлива. Только черная металлургия расходует до 20% всех топливных ресурсов в стране. Экономия топлива, являющегося, по образному выражению В. И. Ленина, хлебом промышленности , имеет огромное значение в условиях очень больших абсолютных расходов топлива. Экономию топлива, выражающуюся в снижении удельных расходов топлива, получают в результате повышения тепловой эффективности использования топлива в отдельных агрегатах и в первую очередь увеличения их производительности. [c.5] Методы повышения тепловой эффективности топлива многообразны. Они описаны в отечественной и зарубежной литературе по теплоэнергетике. [c.5] В настоящей работе освещены общие приемы энергетической модернизации огнетехнических агрегатов, разработанные на основе самостоятельных исследований автора, а также путем анализа некоторых новых, но еще мало известных достижений отечественной и зарубежной теплоэнергетики. Методы по повышению использования топлива зависят от конкретных условий предприятия и каждого отдельного агрегата. [c.5] К другой группе относятся мероприятия, реализация которых связана с более или менее значительными затратами средств по энергетической модернизации оборудования. [c.5] Типы и конструкции печей, используемых в различных производствах, очень разнообразны, также разнообразны и задачи реконструкции. Поэтому можно указать только общие приемы энергетической модернизации. [c.6] В основном они сводятся к следующему. Интенсифицируют тепло-и массообмен в рабочем пространстве печи в первую очередь путем повышения (если это возможно) температуры, что увеличивает теплоотдачу излучением от раскаленных газов к обрабатываемым изделиям и обеспечивает высокую производительность агрегатов. Температурный уровень печей может быть повышен во-первых, путем высокотемпературного нагрева воздуха, идущего на сгорание газообразного или жидкого топлива (чаще всего применяемых в печах) во-вторых, путем обогащения дутья кислородом с доведением его концентрации с 21% (естественное среднее содержание кислорода в воздухе) до 30—35% и более в-третьих, путем организации полного горения топлива с расходом воздуха, близким к стехиометрическому, с использованием новых приемов техники сжигания топлива (вихревое, циклонное сжигание, двухступенчатое с применением газификаторов-комбусторов и пр.). Высокотемпературный нагрев воздуха до 600— 800° С — основное мероприятие по повышению тепловой эффективности печей, позволяющее снизить удельные расходы топлива, т. е. увеличить к. п. д. с одновременным увеличением производительности агрегатов, что является также сущностью модернизации. Для многих печей (шахтных, отражательных и др.) нагрев воздуха гораздо более экономичен по сравнению с обогащением воздуха кислородом, что показано ниже. [c.6] Для наибольшего теплоиспользования модернизируют и топочные устройства. Для твердого топлива (бурых и каменных углей) применяют циклонные и пылеугольные топки, для жидкого топлива — ротационные форсунки, циклонные камеры и др. [c.7] Высокотемпературный подогрев воздуха представляет собой сложную задачу, в настояш.ее время еш,е далеко не решенную. Сложность заключается в необходимости применять дефицитные и дорогостоящие жаростойкие и жаропрочные трубы для изготовления той части рекуператора, в которой воздух нагревается до высоких температур от 400 до 700—900° С, в неравномерном нагреве труб и секций рекуператора, что вызывает его разрушение при недостаточной компенсации удлинений в загрязнении поверхностей нагрева технологическим уносом, шлаками и пылью, что вызывает необходимость трудоемкой очистки поверхностей нагрева в абразивном износе поверхностей нагрева твердой взвесью из шлаковых частиц и технологических уносов. Проще решают вопросы реконструкции конвективных трубчатых рекуператоров с нагревом воздуха примерно до 400° С, но и в этом случае не все трудности преодолены. [c.7] Для решения задачи высокотемпературного подогрева воздуха предпринимают попытки найти более надежные и дешевые устройства, чем трубчатые рекуператоры из высоколегированных жаростойких сталей — воздухоподогреватели регенеративного типа вращающиеся с насадкой из прутков диаметром 2—4 мм из чугунных шариков (дроби) диаметром 5 мм и пр. воздухоподогреватели дробепоточного типа с тонкой струей дроби, движущейся под действием силы тяжести, и с поочередным продуванием дроби горячими газами и воздухом воздухоподогреватели с падающей сыпучей насадкой промежуточного теплоносителя воздухоподогреватели с зернистой насадкой в кипящем слое и др. [c.7] Результаты проведенного обследования нагревательных печей прокатных цехов ряда металлургических заводов показали, что 24% из 135 обследованных печей работают на холодном воздухе и 76% с подогревом воздуха до 300—350° С. Имеется реальная возможность устройства описанных ниже более совершенных высокотемпературных стальных рекуператоров или установки регенеративных воздухоподогревателей с нагревом воздуха до 600—800° С. Использование природного газа и мазута отнюдь не означает, что из-за высокой жаропроизводительности этих топлив следует отказываться от подогрева воздуха до высокой температуры в печах для нагрева стальных слитков или массивных заготовок. [c.7] Тепловую эффективность можно значительно повысить при автономном нагреве воздуха для шахтных (ватержакетных) печей, в которых выплавляют из руды медный штейн, никелевый полупродукт и др. Огромная запыленность колошниковых газов и невысокая температура исключают использование их для нагрева воздуха. Наличие природного газа или мазута на предприятии позволяет организовать автономный высокотемпературный подогрев воздуха и резко повысить эффективность установок. [c.8] Есть и другие агрегаты, где устройство автономного высокотемпературного нагрева воздуха дало бы большой производственный и экономический эффект (чугуно-литейные вагранки, печи с низкой температурой отходящих газов и т. п.). [c.8] Высокоэффективные регенеративные воздухоподогреватели, применение которых теоретически обосновано в настоящей работе, на практике пока не используют. [c.8] Увеличение производства электрической энергии и добычи природного газа, намеченное Директивами XXIV съезда КПСС, делает газопламенный и электрический нагревы конкурентоспособными, и выбор способа нагрева будет определяться технологическими и экономическими соображениями. В данной работе проанализирован вопрос о целесообразности газопламенного и электрического нагрева в разных отраслях производства и намечены области применения электрических и пламенных печей. [c.9] Вернуться к основной статье