Способ повышения температуры горячегодутья b воздухонагревателях

О П И С А Н И Е » 802369

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советски к

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.01.79 (21) 2717241/22-02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл. з

С 21 В 9/14

1ооудвротеенный камнтет

СССР (53) УДК 669.162. .231.92 (088.8) Опубликовано 07.02.81. Бюллетень № 5

Дата опубликования описания 15.02.81 ло делом изобретений н открытий

Ф. P. Шкляр, В. М. Малкин, Н. M. Бабушкин, Я. П. Калугин, С. П. Каштанова, Б. Б. Вегнер, И. А. Бритвин, и А. С. Гусаров (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЯЧЕГО

ДУТЬЯ В ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯХ

Изобретение относится к области высокотемпературного нагрева дутья, преимущественно в доменных воздухонагревателях и может быть использовано для повышения температуры горячего дутья при отоплении воз" духонагревателей низкокалорийным доменным газом.

При высокотемпературном нагреве дутья в доменных воздухонагревателях необходимо повышать температуру продуктов сгорания под куполом. При этом оказывается необходимым добавлять к доменному газу высококалорийный, например, природный или коксовый газ.

Поскольку эти газы значительно дороже доменного, то естественно. стремление заме-, нить их путем использования тепла доменного газа.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту является способ подогрева только воздуха горения в тех же воздухонагревателях, в которых греется дутье, для этого после дутьевого периода через воздухонагреватель пропускают воздух, горения, необходимый для сжигания топлива в других воздухонагревателях, стоящих на нагреве (1).

Однако подобная схема имеет следующие недостатки.

Воздух горения, нагретый до 1000-1300 С подавать непосредственно в горелки в настоящее время не представляется возможным. Необходима разработка специальных горелок, смесителей горячего и холодного воздуха горения. Снижение температуры воздуха горения до 400 — 500 С для использования в существующих горелках термодинамически не выгодно. Для отвода горячего воздуха из

1о воздухонагревателя необходимо установить на штуцере горячего дутья еще один штуцер с клапаном горячего дутья. Известно, что эти клапаны имеют большие потери тепла, стойкость их низкая, кладка в районе штуцеров горячего дутья в настоящее время стоит плохо. Для отвода горячего воздуха придется сооружать воздуховод с мошной теплоизоляцией, подобный воздухопроводу горячего дутья, т.е. черезвычайно громоздкое и дорогое сооружение. При охлаждении насадки после воздушного периода воздухом горения создается опасность переохлаждения дина-совой кладки в насадке и возникновения опасных термических напряжений. Возможно даже снижение температуры горячего ду802369

Формула изобретения

Составитель А. Гусаров

Редактор А. Ахмедова Техред А. Бойкас Корректор Г. Решетник

Заказ 10155/32 Тираж 62.Q Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тья, так как поверхности насадки может не хватать для нагрева дутья, а затем и воздуха горения, тем более, что охлаждению подвергаются верхние, высокотемпературные участки насадки.

Целью изобретения является повышение коэффициента полезного действия и эксплуатационной надежности работы воздухонагревателей при сжигании низкокалорийного доменного газа.

Поставленная цель достигается тем, что воздух горения нагревают в воздухонагревателе после периода дутья до 300 †5 С и отводят из нижней части камеры насадки на расстоянии 1/3 — 1/2 ее высоты.

При подогреве воздуха горения выше

500 С потребуется создание специальных го- <> релок, водоохлаждаемых шиберов и клапанов, потребуется сооружение воздухопровода с мошной теплоизоляцией — все это будет громоздким и черезвычайно дорогим сооружением. Если же подогревать воздух ниже 300 С, то просто не удастся обеспе- 20 чить необходимую температуру под куполом при сжигании низкокалорийного топлива для получения высокой температуры горячего дутья.

Указанной высоты достаточно, чтобы воздух горения нагрелся до 300 — 500 С, что под-™ тверждается расчетами для блока воздухонагревателей. При отводе воздуха с более высоких горизонтов, чем 1/2 высоты насадки, происходит переохлаждение насадки в горячих верхних горизонтах, что снижает темпе- зо ратуру нагрева дутья, приводит к опасности переохлаждения низа динасового яруса и может привести к его разрушению. При отводе воздуха на высоте, .меньшей 1/3, его нагрев будет недостаточно высоким, чтобы зs обеспечить при сжигании низкокалорийного газа необходимую температуру купола.

Пример. Расчет выполнен для блока воздухонагревателей, отапливаемого низкокалорийным доменным газом (900 ккал/мз) .

При температуре под куполом 1300 С, сред- 4о ней температуре уходящих из воздухонагревателей продуктов горения 280 С, температуре холодного дутья 120 С, воздуха горения 20 С получена температура горячего дутья 1170 С.

Затем выполнен расчет при подогреве воздуха горения до 375 C. Расчетами получено, что температура под куполом увеличилась с 1300 С до 1450 С, снизились средняя температура уходящих из воздухонагревателей продуктов горения с 280 С до 165 С и расход топлива на 2,5 /о. Увеличилась температура горячего дутья с 1170 до 1300 С.

Для нагрева воздуха горения до 375 С необходимо отводить его из насадки воздухонагревателей этого же блока на расстоянии

1/3 ее высоты.

Использование предлагаемого способа повышения температуры горячего дутья обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимушества: не потребуется дополнительных штуцеров, водоохлаждаемых шиберов, воздухопровода горячего дутья, а также специальных смесителей горячего и холодного воздуха горения, не возникнет опасного переохлаждения динаса в насадке и не возникнут опасные термические напряжения в динасе, увеличится газовая нагрузка за счет охлаждения низа насадки, что дополнительно приведет к повышению температуры горячего дутья, поднимется уровень температур в верхних рядах насадки при сохранении их перепадов, что создает более благоприятные условия службы динаса и повышает срок службы воздухонагревателя, повышается коэффициент полезного действия воздухонагревателей, расчеты показывают, что для получения дутья с температурой 1300 С необходимо иметь температуру купола 1450 С. При средней калорийности доменного газа 900 ккал/м знеобходимо обогащение его природным в количестве 5,5.ь . Эту же температуру можно получить при использовании одного доменного газа и подогреве воздуха горения до

380 С.

Способ повышения температуры горячего дутья в воздухонагревателях, включающий сжигание низкокалорийного газа с воздухом, подогретым в другом воздухонагревателе после периода дутья, отличающийся тем, что, с целью повышения коэффициента полезного действия и эксплуатационной надежности, воздух горения нагревают до 300—

500 С и отводят из нижней части камеры насадки на расстоянии 1/3 — 1/2 ее высоты.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1097586, кл. С 21 В 9/14 (4К), опублик. 1968.