Способ повышения температуры горячегодутья b воздухонагревателях

О П И С А Н И Е802369ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз Советски кСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 669.162. .231.92 (088.8) Опубликовано 07.02.81. Бюллетень5Дата опубликования описания 15,02.81 ло делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургической теплотехники(54) СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ В ВОЗДУХОНАГРЕВАТЕЛЯХ1Изобретение 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 11. 2Однако подобная схема имеет следующие недостатки.Воздух горения, нагретый до 1000-1300 Сподавать 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 в 5 С для использования в существующих горелках термодинамически не выгодно. Для отвода горячего воздуха из 10 воздухонагревателя необходимо установитьна 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 тепло- изоляцией, подобный воздухопроводу горячего дутья, т.е, чрезвычайно 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 62.9 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4тья, 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 в 5 С и отводят из нижней части камеры насадки на расстоянии 1/3 - 1/2 ее высоты.При подо греве 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 чрезвычайно дорогим сооружением. Если же подогревать воздух ниже 300 С, то просто не удастся обеспе чить необходимую температуру под куполом при сжигании низкокалорийного топлива для получения высокой температуры горячего дутья.Указанной высоты достаточно, чтобы воздух горения нагрелся до 300 в 5 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 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)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 о ней температуре уходящих из воздухонагревателей продуктов горения 280 С, температуре холодного дутья 120 С, воздуха горения 20 С получена температура горячего дутья 1170 С.45Затем выполнен расчет при подогреве воздуха горения до 375 С. 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/,. Увеличилась температура горячего дутья с 11 О 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 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 экспертизе1. Патент Англии Мв 1097586,кл. С 21 В 9/14 (4 К), опублик. 1968.