Способ регулирования процесса отопления нагревательных печей

СОЮЗ СОНЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) (1) И СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТОВСН й ордена Октябрь ордена Трудовог о СССР1972.СССР1982.(54)(57) СПОСОБ РПРОЦЕССА ОТОПЛЕНПЕЧЕЙ, включаюшийгаза и смеси прир ЕГУЛИРОВИЯ НАГРЕВподачуодного и ТЕЛЬНЫХ оксовог доме ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ОПИСАНИЕ ИЗОБР(71) Коммунарскиской Революции и оКрасного Знамени металлургическийзавод(56) Авторское свидетельств685901, кл. Е 27 Р 9/00,Авторское свидетельство968572, кл. Р 27 Б 9/70,1)4 С 21 11 11/00, Е 23 Б 1/00 го газов и их сжигание в рабочем объеме с регулированием расходов газов смеси при падении давления коксового газа, о т л и ч а юш и й с я тем, что, с целью снижения удельного расхода топлива и повышения производительности,расходы природного и доменного газов дополнительно изменяют при изменении температуры в печи, при этом при падении давления коксового газа до 0,04-0,5 номинального подают смесь природного и доменного газов при с отношении указанных компонентов 1:(0,41-0,45), а при уменьшении или увеличении температуры вопечи на 1 С соотношение расходов природного и доменного газов увеличивают или уменьшают соответственно на 0,0058-0,0062,1 1175Изобретение относится к черной металлургии, конкретнее, к нагреву металла в нагревательных печах непрерывного и периодического действия. 5Цель изобретения - снижение удельного расхода топлива и повышение производительности нагревательных печей.На чертеже представлена струк О турная схема регулирования соотношения тройной газовой смеси.Смесь природного и доменного газов подают в газопровод коксового газа при снижении давления последнего на 0,04-0,5 номинального. При снижении давления газа больше 0,5 номинального срабатывает автоматическая отсечка подачи газа на нагревательную печь, Давление газа20 меньше 0,04 номинального находится в преде.пах зоны нечувствительности контрольно-измерительной аппаратуры,На чертеже показаны контуры стабилизации давления и соотношения расходов.Для управления расходами природного и доменного газов используется контур стабилизации давления, состоящий из дифманометра 1, регулятора давления 2, исполнительного ме 30 ханизма 3, регулирующего органа 4, и контур соотношения расходов, состоящий из диафрагм 5 и 7, дифманометров 6 и 8, регулятора соотношения 9, задатчика соотношения 10, исполнительного механизма 11, регулирующего органа 12, устройства 13 для определения абсолютного значения и знака коррекции коэффициента соотношения расходов доменного и природ- .40 ного газов, вторичного прибора для измерения температуры 14, термопары 15, стабилизаторов давления 16.При уменьшении подачи коксового газа давление в газопроводе снижается. Срабатывают контур стабилизации давления, увеличивая расход природного газа, и контур соотношения, увеличивая расход доменного газа по доменному соотношению расходов при родного и доменного газов 1:(0,41 - 0,45). ъТак как смесь природного и доменного газов имеет более низкую температуру горения, температура в печи 55 будет ниже требуемой, При этом в устройстве для определения абсолютного значения и знака коррекции коэффици 970 2ента соотошеия вырабатываете я сиг-( нал а увеличение соотношеия природый - доменный га ,При увеличении подачи коксовогогаза снижается расход смеси природного и доменного газов, уменьшается соотношение природный - доменый га з.Поддув в коксовый газ природнодоменной смеси в соотношении большем или меньшем,чем 1:(0,41-0,45).приводит к снижеию качества сжигания топлива, ухудшению теплопередачи в рабочем пространстве, что снижает производительность нагревательных печей, повышает расход топлива,Верхний предел соотношения 1:0,41необходимо осуществлять при максимальном падении коксового газа, равном 0,5 номинального, нижний1:0,45 - при давлении, равном 0,04номинального,Корректировка соотношения расхода коксового газа и смееи природного и доменного газов по температуре в рабочем пространстве обеспечивает регулирование процесса отоп -левил нагревательных печей с учетомтемпературного потенциала сжигаемого топлива и его влияния на изменение температуры горения, что прямо пропорционально воздействует напроизводительность нагревательных печей и удельный расход топлива при нагреве металла.Увеличение или уменьшение соотношения расходов природного и доменного газов на 0,0058-0,0062 при уменьшении или увеличении температуоры в печи на 1 С обеспечивает поддержание стабильной температуры в рабочем пространстве,При увеличении или уменьшении соотношения расходов природного и доменного газов менее 0,0058 не обеспечивается заданная температура в рабочем пространстве печи, снижается тепловой поток на металл, а при увеличении или уменьшении соотношения более 0,0062 увеличивается удельный расход топлива на нагрев металла, что экономически нецелесообразно,П р и м е р, В пятизонных мето -дических печах крупносортного стана при нагреве блюмсов сечением 300 300 мм, длиной 6000 мм из стали 45 Г отопление производили коксовым газом теплотой сгорания11.75970 16,5 МДж/м . При этом давление газа в коллекторе составляло 2500 Па,расход на каждую печь 12 тыс м 5/ч,время нагрева до температуры поверхоности металла 1250 С с конечным перепадом температур по сечению 40 фСсоставляло 4,3 ч, производительностьпечи 90 т/ч,При снижении давления газа в цеховом коллекторе до 1800 Па, т,е.на 0,28 номинального, а расхода до10 тыс м 5/ч скорости истечения газауменьшились, ухудшилась организацияего сжигания в рабочем пространстве:факелы горелок стали вялыми и вытянутыми, в продуктах сгорания навыходе из печей содержание СО сос -тавляло 2,0-2,5 Е, Температура в рабочем пространстве снизилась на 2030 С, производительность методичесоких печей уменьшилась в среднемна 67,При падении давления коксовогогаза регулятор контура стабилизациидавления воздействует на исполнительный механизм, изменяя положение регулирующего органа на, трубопроводеприродного газа, Одновременно регулятор контура соотношения расходовприродного и доменного газов черезсвой исполнительный механизм перемещением регулирующего органа изменяет расход доменного газа и в газопровод коксового газа вводится2 тыс.м 5/ч смеси природного и доменного газов с теплотой сгорания24,3 МДж/м, При этом температурав рабочем пространстве увеличиласьона 15-20 С, содержание СО в продуктах сгорания уменьшилось до 0,61,07, т.е. показатели работы мето 40дических печей улучшились, но недостигли требуемого уровня. На вход регулятора соотношения природный газ - доменный газ поступил корректирующий сигнал, обеспечивающий получение газовой смеси теплотой сгорания 24,9 МДж/м , Температура в печи достигла заданной величины, в продуктах сгорания СО не обнаружили, производительность составила 90 т/ч, температура поверхности раскатов после черновых клетейобыла 1160 С, что отвечало требованиям технологической инструкции. Токовые нагрузки на электродвигателистана были в допустимых пределах.Через 2 ч давление коксового газав газопроводе снизилось до 1250 Па.Расход газа на печь составил 8,8,5 тыс м /ч. Температура в рабочемпространстве снизилась на 40-50 Спротив заданной, недожог тбплива составил 4-6 , производительность нагре 0 вательных печей уменьшилась на17-207.Для стабилизации параметров топлива и компенсации недостающей длянормальной работы тепловой мощностинагревательной печи в газопроводкоксового газа с помощью контуровстабилизации давления и соотношениярасходов природного и доменного газов подали смесь этих газов с теплотой сгорания 24,78 МДж/м . Выходтемпературного режима на заданныйпо технологической инструкции обеспечил корректирующий импульс, выработанный в схеме соотношения расходов природного и доменного газов.Теплота сгорания смеси природногои доменного газов увеличилась до25,1 МДж/м , что является оптималь 3ной величиной, обеспечивающей максимальную скорость и высокое качество нагрева металла с минимальнымрасходом топлива при снижении давления коксового газа на 0,5 номинального.При снижении давления коксовогогаза на 0,04 номинального (уровеньдавления, при котором начинает действовать схема корреции соотношения природный газ - доменный га )оптимальной величиной теплоты сгорания смеси природного и доменногогазов является 24,7 МДж/мОбеспечение в предложенном способе соотношения расходов природного и доменного газов, поддуваемых 45в газопровод коксового при паденииего давления на 0,04-0,5 номинального, в пределах по теплоте сгорания 24,7-25,1 МДж/м, позволилополучить высокую производительность 50методических печей и качество нагрева металла при минимальных расходахтоплива. Токовые нагрузки электродвигателей клетей стана снизилисьна 5-87, удельный расход топлива 552,35 кг/т, что составило 3,27