Способ нагрева металла

 

Сущность изобретения: способ включает подачу топлива в горелки с последующим его сжиганием, подогрев воздуха дли горения в рекуператоре за счет тепла отходящих горячих продуктов сгорания. Перед подачей воздуха в горелки поток его после рекуператора разделяют на два потока. Один из них подают на смешение с отходящими горячими продуктами сгорания, отбираемыми перед рекуп.ератором в количестве 0,2-0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха . Полученную смесь дополнительно смешивают с вторым потоком подогретого воздуха после рекуператора. Затем полученную таким образом смесь направляют на горение с температурой, превышающей температуру подогретого воздуха.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю С 21 D 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4896378/02 (22) 25,12,90 (46) 23.07,92, Бюл, ¹ 27 (71) Юго-Восточное производственно-техническое предприятие "ЮВЭнергочермет" (72) А.M.Àéäèíîâ, В,И,Барабанов, В,Ф,Калмыков, А.Ю.Карташов, С.Г.Корж, А.Н,Михин, Е.А,Площенко, С,С,Сырцов, В.П.Стружка и Д.Д.Шишлов (56) Авторское свидетельство СССР № 1158603, кл, С 21 D 9/00, 1985, (54) СПОСОБ НАГРЕВА МЕТАЛЛА (57) Сущность изобретения: способ включает подачу топлива в горелки с последующим

Изобретение относится к газопечной теплотехнике и может быть использовано преимущественно в нагревательных печах с методическим режимом нагрева в металлургической, машиностроительной и других областях промышленности, Целью изобретения является сокращение расхода топлива и уменьшение образования ИОх.

Способ нагрева металла осуществляется следующим образом, Подогретый в рекуператоре воздух имеет температуру порядка 180-200 С, Перед подачей воздуха в горелки печи поток разделяют на два потока, один из которых используют в качестве эжектирующей среды с давлением 0,08-0,1 кгс/см, Из дымопрово2 да после печи (перед рекуператором) посредством эжектора отбирают часть горячих дымовых газов, имеющих температуру 650—

750 С, в количестве 0,2 — 0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха, В результате смешения его с эжектирующим

„„5(3„„1749264 А1

2 его сжиганием, подогрей воздуха для горения в рекуператоре за счет тепла отходящих горячих продуктов сгорания. Перед подачей воздуха в горелки поток его после рекупера- . тора разделяют на два потока. Один из них подают на смешение с отходящими горячими продуктами сгорания, отбираемыми перед рекуператором в количестве 0,2 — 0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха. Полученную смесь дополнительно смешивают с вторйм потоком подогретого воздуха после рекуператора. Затем полученную таким образом смесь направляют на горение с температурой, превышающей температуру подогретого воздуха. воздухом температура полученной Смеси дополнительно повышается и становится выше температуры подогретого воздуха, выходящего из рекуператора, Подогретую смесь подают на дополнительное смешение с вторым потоком подогретого воздуха. Затем воздушно-дымовую смесь подают к го- релкам для стехиометрического сжигания топлива, Пример, До включения в работу системы в соответствии со способом нагрева металла на печь подают 1200 м /ч приз родного газа, коэффициент расхода воздуха

1,05, температура в методической зоне печи (1 зона) 800 С, а температура отходящих продуктов сгорания после печи (перед рекуператором) с учетом неорганизованных подсосов воздуха 700 С.

Состав продуктов сгорания в зоне горения при а = 1,05, о6. Д: С02 9; 02 = 0,9; Н20

19; N 71,1.

Состав продуктов сгорания в дымопроводе после печи (перед рекуператором) с

1749264

Значения функции измеряются в интервале

0 Iупг + 4752 м /ч, Способ нагрева металла по сравнению с прототипом позволяет сократить расход природного газа, подаваемого на горение, на 55 — 85 м /ч, повысить производительз ность печи на 3 — 5, уменьшить образование NOx в 2-3 раза.

Согласно способу нагрева металла количество тепла, выделяющегося при сжигании топлива и поступающего в печь, остается неизменным при одновременном

10

Вг = 1200 — 0,02 х Чупг - 1,35 х 10 х V„„ где Вг — часовой расход газа на печь, м /ч;

Чупг — часовой расход утилизируемых продуктов сгорания, м /ч; для концентрации NOx в продуктах сгоранйя в зависимости от расхода утилизируемых продуктов сгорания:

NOx= 3,877 х 10 х V упг — 0,04331 х Чупг+

+ 200, 975, где NOx — концентрация NOx в продуктах сгорания, мг/м .

Составитель А.Айдинов

Техред М.Моргентал Корректор И.Муска

Редактор Н.Гунько

Заказ 2565 Тираж Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101 учетом неорганизованных подсосов воздуха и использования воздушно-дымовой смеси на горение. об.% СО2 7; 02 5,4; Н20 14,8;

Nz 72,8, Состав продуктов сгорания в зоне.горения при использовании воздушно-дымовой смеси на горение,об. : C02 8,53; 02 1,82;

Н20 17,65; й2 72.

8 эжектор подают 3564-5310 м /ч зжекз тирующего воздуха (200 С, P = 900 кгс/м ), который своей энергией в приемной камере эжектора создает разрежение. Благодаря атому разрежению из дымопровода перед рекуператором отбирают 2376-3530 мз/ч отходящих из печи горячих продуктов сгорания с температурой 700 С (соответствующих 0,2-0,3 часового объема подогретого воздуха, направляемого на горение).

После смешения в эжекторе (1 ступень смешения) полученную таким образом воздушно-дымовую смесь направляют на доIlollHMòåëüHoå смешение (2 ступень смешения) с подогретым воздухом, после чего температура воздушно-дымовой смеси увеличивается на 86-121 С по отношению к темйературе подогретого воздуха и далее подается в горелки для стехиометрического сжигания природного газа.

Расход природного газа уменыиается и составляет 1115 м /ч, а количество тепла, направляемого в печь. остается неизменным.

Полученные результаты характеризуются следующими полиномами второй степени: для часового расхода природного газа на печь в зависимости от расхода утилизируемых продуктов сгорания; сокращении расхода топлива и увеличении

15 поступающих в печь продуктов сгорания, что обеспечивает снижение температурного уровня (калориметрической температуры продуктов сгорания) процесса горения топлива. Снижение калориметрической темпе20 ратуры сокращает образование NOx, а увеличение объема продуктов сгорания улучшает условия теплообмена и повышает равномерность распределения температуры в рабочем объеме печи и, тем самым, 25 обеспечивает минимальный температурный перепад по сечению металла, что позволяет при заданном перепаде температур по сечению металла увеличить производительность печи, 30

Формула изобретения

Способ нагрева металла преимущественно в нагревательных печах, включающий подачу топлива к горелкам с последующим

35 его сжиганием, подогрев воздуха эа счет тепла отходящих горячих продуктов сгорания в рекуператоре, подачу подогретого воздуха на горение, отбор продуктов сгорания из,печи. от л и ч а ю шийся тем, что, 40 с целью сокращения расхода топлива и уменьшения образования NÎx, поток воздуха после рекуператора разделяют на два потока, один из потоков смешивают посредством зжектора с отходящими горячими

45 продуктами сгорания, отбираемыми перед рекуператором в количестве 0,2-0,3 от общего часового расхода подогретого воздуха, полученную смесь подают на дополнительное смешение с вторым потоком подогрето50 го воздуха, а затем направляют к горелкам,