Энерготехнологический агрегат

) Р 27 Р 17/О ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВИДЕТЕПЬСТВУ ВТОРСКОМ(53) 621,783(088.8) пос ход исп бмельяновынин,арков о СССР вторское свидетельс кл. С 21 0 9/00, 1орское свидетельств кл. Г 27 В 13 00 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) ЭНЕРГОТЕХНОЛОГЬТ, преимущественно длуглеродсодержащих матежащий печь для термообнологическими горелкамидля дожигания горючихтопочную камеру с подткой, трубопроводы длядуха и топлива к гореллизационную установку,о СССР / , 1978. ИЧЕСКИЙ АГРЕ- я прокалки алов, содеработки с техустройство омпонентов, почной горелодвода возам, теплоутисостоящую иэ ЯО 1044938 А ледовательно размещенных в газое по ходу движения дымовых газов арительных теплообменных поверхностей, секций воздухоподогревателя, пароперегревателя и экономайзера, и соединенный с воэдухоподогревателем вентилятор подачи холодного воздуха,т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью стабилизации теплового режима агрегата, первая по ходу движения дымовых газов секция воздухоподогревателя соединена посредством воздухо вода и запорных органов с технологическими горелками, а следующая параллельно первой соединена со смесительной частью топочной камеры и с устройством для дожигания, а такСй же последовательно с первой секцией воэдухоподогревателя и технологическими горелками, при этом вентилятор соединен параллельно с секциями воздухоподогревателя и с подтопочной горелкой.Изобретение относится к металлургической теплотехнике, в частностик устройствам для использованиятепла отходящих печных газов, и мажет найти применение во всех отраслях народного,хозяйства при утили-5зации вторичного тепла,огнетехнических агрегатов.Известен агрегат для одновременного нагрева металла и выработкипара энергетических параметров, содержащий нагревательную печь с трубопроводами для подвода топлива ивоздуха и теплоутилиэационную установку 11.Известный агрегат позволяет использовать тепло уходящих из нагревательной печи газов, однако недостатком является то, что он не обеспечивает стабильную выработку парапри изменении технологических режи, мов работы печи, Выработка пара изменяется в зависимости ат расходатехнологического топлива, причем впериоды горячих простоев печи расходтехнологического топлива, и следовательно, выработка пара снижаются внесколько раз.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсяэнерготехналогический агрегат, содержащий нагревательную печь с трубопроводами для подвода топлива ивоздуха, теплоутилизацианную установку, состоящую из последовательноразмещенных в газахаде по ходу движения дымовых газов испарительных 35теплоабменных поверхностей, секцийвоздухопадогревателя, параперегревателя и экономайзера, причем агрегатснабжен установленной между печьюи утилизационной установкой топочной камерой спадтапочнай горелкой 21.Однако известное устройство также не свободно ат недостатков, поскольку в нем не предусмотрена вазможность перераспределения потоковвоздуха, нагретых в воэдухаподогревателе, резких колебаниях тепловойнагрузки при изменении технологических режимов работы печи,С тем,. чтобы предотвратить выходвоздухоподагревателя из строя эаБОсчет пережага при уменьшении расходанагреваемаго в нем воздуха, необходимо либо снизить суммарное количество газов на входе в теплаутилизационную установку, либо пропускать 55через ваэдухоподогреватель непрерывно максимальное количество воздуха,часть которого в период работы печина пониженных тепловых режимах сбрасывать в атмосФеру. 60Первый путь приведет к снижениютепловой нагрузки утилизационнойустановки и ее парапроизводительности, а ва втором случае неизбежнысбросовые потери тепла и электро-. энергии на привод тягодутьевых устройств.Цель изобретения - стабилизациятеплового режима агрегата при различных режимах работы печи,Поставленная цель достигаетсятем, что в энергатехнологическомагрегате преимущественно для прокалки углерадсадержащих материалов,содержащем печь для термаабработкис технологическим горелками, устройство для дожигания горючих компонентов, топочную камеру с подтапочнайгорелкой, трубопроводы для подводавоздуха и топлива к горелкам, теплоутилизацианную установку, состоящуюиз последовательно размещенных в газахаце па ходу движения дымовых газовиспарительных теплоабменных поверхностей, секций воздухападагревателя,параперегревателя и эканамайзера, исоединенный с ваздухопадагревателемвентилятор подачи холодного воздуха,.первая па ходу движения дымовых газовсекция ваздухаподогревателя соединенапосредством воздухавада и эапарныхорганов с технологическими горелками, а следующая - параллельно первойсоединена са смесительйсй частью топочной камеры и с устройством длядожигания, а также последовательнас первой секцией ваэдухапсдагревателя и технологическими горелкамипечи, при этом вентилятор холодноговоздуха соединен параллельно с секциями ваздухападагревателя и с пад"апачнай горелкой.Б результате обеспечивается рациональное перераспределение потоковхолодного и нагретого воздуха в зависимости от различных технологических и тепловых режимов пракалачнайпечи.На чертеже схематично изображензнергатехналагический агрегат.Знергатехналагический агрегат,преимущественно для прокалки углерадсадержащих материалов, содержитвращающуюся пракалачную печь 1 барабанного типа, технологические горелки 2 для сжигания топлива, загрузочную головку 3 устройства 4 длядожигания горючих компонентов (припракалке коксов или антрацита), топочную камеру 5 с падтапачными горелками б для сжигания дополнительноготоплива, утилизационную установку 7,состоящую из радиационно-канвективного газахада 8 с испарительными парагенерирующими поверхностями 9 нагрева, второй секции 10 ваздухападагревателя, параперегревателя 11,первой секции 12 ваэдухападагревателя, эконамайзера 13, ваздухавадавхолодного 14 и нагретого 15 воздухаи дутьевага вентилятора 16,.Э качестве технологического топлива используют гаэ или мазут.Для обеспечения стабилизации тепловых режимов утилизационной установки 7 и воэдухоподогревателя сего двумя секциями 10 и 12 при различных режимах работы прокалочной печи 1 первая по ходу газов секция 10воздухоподогревателя соединена посредством воздуховода 15 с технологическими горелками 2 печи, а втораяпо ходу газов;секция 12 воэдухоподогревателя соединена воздуховодом 1015 параллельно первой секции 10 сосмесительной частью топочной камеры5, а также с устройством 4 для дожигания горючих и, в то же время, последовательно с первой секцией 10 итехнологическими горелками 2 прокалочной печи 1. Дутьевой вентилятор16 посредством воздуховода 14 холодного воздуха соединен параллельнос секциями 10 и 12 воэдухоподогревателя и с подтопочными горелками 6топочной камеры 5.Энерготехнологический агрегат,работает следующим образом,Прокалочная печь 1 предназначенадля прокалки нефтяного кокса, но25по условиям производства также используется для прокалки антрацита,литейного и пекового кокса, В зависимости от физико-химического составаперерабатываемого в печи продукта ЗОтеплосодержание отходящих печных газов, а следовательно, и тепловой режим утилизационной установки 7 резкоизменяется.Необходимо рассмотреть три принципиально разных режима работы энерготехноногического агрегата: а) номинальный режим при прокалке нефтяного кокса с дожиганием горючих компонентов; б) режим работы лечи напрокалке антрацита, литейного и пекового кокса; в) режим работы агрегатапри останове прокалочной печи.При работе. гечи в номинальном режиме через загрузочную головку 3 впечь 1 подают сырой нефтяной кокс,который затем преходит по всей длине печи 1 и подвергается прокалкегорячими дымовыми газами, образующимися от сжигания технологическоготоплива в горелках 2 печи, а такжеот частичного окисления кокса. Отходящие из печи дымовые газы, содержащие горючие компоненты, проходят вустройство для их дожигания 4 и топочную камеру 5, где и происходит 55их дожигание, в результате чего температура топочных газов повышаетсяпримерно до 1200 С.Затем топочные газы поступают в утилизационную установку 7, где от дают свое тепло парогенерирующим поверхностям нагрева 9 для получения энергии в форме пара и перегрева его в пароперегревателе 11, также для нагрева питательной воды в эко номайзере 13 и нагрева воздуха вобеих секциях 10 и 12 воздухоподогревателя.Холодный воздух дутьевым вентилятором 16 подают в первую 12 секцию,включенную последовательно со второй 10 секцией воэдухоподогревателя.После нагрева воздуха часть егоиз первой секции 12 подают на устрой.ство 4 для дожигания горючих компонентов, а другую его часть подаютчерез вторую 10 секцию на технологические горелки 2 прокалочной печи 1.При работе Печи в номинальном режиме прокалки нефтяного кокса с утилизацией тепла отходящих иэ печи 1газов в утилизационной установке 7количество поступающего в воздухоподогреватель воздуха составляет около42 10 э нм Э/ч,Темперарута воздуха на выходе и-первой секции 12 воздухоподогреватеоля составляет 200 С, на выходе извторой секции 10 около 400 С.При работе печи в режиме прокалкилитейного или пекового кокса и антрацита выделяется меньшее количествогорючих компонентов и общее количество дымовых газов, поступающих череззагрузочную головку 3 печи 1 и горелочное устройство 4 для дожиганиягорючих в топочную камеру 5, значительно меньше, а температура газовна выходе из топочной камеры 5 составляет 600-700 С.С целью стабилизации тепловогорежима и повышения температуры дымовых газов на входе в утилизационнуюустановку 7 включают подтопочныегорелки 6 топочной камеры 5, подаваяв них те же топлива, что и на технологические горелки 2, и холодныйвоздух по воздуховоду 14 от дутьевого вентилятора 16.Регулирование теплового режиматопочной камеры 5 и утилизационнойустановки 7 осуществляют эа счетсмешивания отходящих иэ печи 1 газовс дымовыми газами на выходе послеподтопочных горелок 6 и нагретоговоздуха, подаваемого в смесительнуючасть топочной камеры 5 из первойсекции 12 воадухоподогревателя повоздуховоду 15 нагретого воздуха,Выделяемое тепло при сжигании дополнительного топлива и тепло, приносимое нагретым воздухом, покрь.вает в балансе тепла его недостаток по сравнению с теплосодержаннем отходящих газов в основном режиме (при прокалке нефтяного кокса), а количество тепла дымовых газов на входе в утилизационную установку 7 остается постоянным. Кроме того, подача нагретого воздуха по воздуховоду 15 позволяет регулировать тепловой режим в топочной камере 5.1044938 Постоянная температура металла стенок труб воэдухоподогренателя обуславливает длительную безаварийную работоспособность ноздухоподогренателя и способствует повышению эксплуатационной надежности.Парогенерирующая часть утилизационной установки работает стабильно в оптимальном режиме, обеспечивая потребителя паром постоянных параметрон, что повышает надежность работы всех узлов котла-утилизатора, удешевляет эксплуатацию и снижает себестоимость пара. Составитель Г. БазароваРедактор Н. Стащишина Техред В,Далекорей Корректор А. Понх Тираж 615 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москвс., Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 7512/36 Филщал ППП Патент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Паропроиэнодительность утилизационной установки 7, а также температура дымовых газов по тракту остаются неизменными пс сравнению сработой энерготехнолсгического агрегата в основном режиме (а).Через первую 12 и вторую 10 секции воздухоподогренателя устананлинают такой хе расход воздуха (42 х10нм /ч) с температурой 300 С,но при этом секции воэдухоподогрева- Отеля 12 и 10 переключают на параллельную работу при увеличенной производительности дутьевого вентилятора 16. С его помощью подают дополнительное количество воздуха через воз 15духонод холодного воздуха 14 к подтопочным горелкам б для сжигания дополнительного топлива в топочнойкамере 5.Нагретый воздух иэ второй секции10 ноэдухоподогревателя подают такжекак и в основном, режиме на технологические горелки 2 печи 1,Нагретый воздух из первой ступени12 ноздухоподогренателя перераспределяют между гсрелочным устройством4 для дожигания горючих и смеситель ной частью топочной камеры 5.В режиме при остановках печи утилизационная установка работает с нс"минальной производительностью на дымовых газах выделяемых при сжиганиитоплива н псдтопсчных гооелках 6, сподмешиванием;к ним (в смесительнойч-.сти топочной камеры 5) нагретоговоздуха из обеих секций 12 и 10 нсэдухоподогревателя, причем суммарноетеплосодержание выходящих из топочной камеры 5 дымовых газов остаетсянеизменным (т,е. таким же как и вдвух описанных режимах а и б работы 4 Опечи),Вдувание горячего воздуха позволяет регулировать температуру дымовых газон н топочной камере 5.Дутьевой вентилятор 16 подаетвоздух к первой 12 и второй 10 секциям воздухсподогренателя, включенным н данном случае, на параллельнуюработу (также в количестве 42 хх 10 нм /ч с температурой н 300 С),э,. 3а также и к подтопочным горелкам б.Энерготехнологический агрегатможет работать н автоматическом режиме, причем для стабилизации тепловых параметров газов на входе н утилизационную установку 7 расход топлива регулируют по паропроизнодительности и корректируют по температуредымовых газон в топочной камере 5,Таким образом, при всех режимахработы печи устанавливается постоянная тепловая производительность утилизационной установки, металлические стенки труб всэдухоподргревателя имеют постоянную температурутепло нагреваеМогс воздуха возвращается дымовым газом, а температурадымовых газов в топочнсй к;:.каре остается постоянной.Все количество нагретого воздухав любь"х режимах работы энерготехнологическсго агрегата используетсяполностью и непосредстне;.но н самомагрегате, н результате чего р.,о тигается увеличение степени использования первичного топлива и вторичныэнергоресурсов,Па сравнению с иэне"тным приемом сжигания дополнительного топлива н неэкраниронанной топке с под=чей горячего воздуха непосредственна в горелки предлагаемое устройство позволяет сохранить сущестнующие габариты топки или уменьшить их и, как следствие, снизить затраты на обмуроночные материалы и уменьшить габариты горелочных устройств.За счет применения огнеупорных материалов более низких и более дешевых сортов, а также увеличения срока их службы получают дополнительную экономию денежных средств.