Способ нагрева регенеративной насадки

,Вф ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзный научно-исследовательский институт металлургическойтеплотехники и Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова(56) Авторское свидетельство СССРВ 916544, кл. С 21 В 9/00, 1980,(54) СПОСОБ НАГРЕВА РЕГЕНЕРАТИВНОЙНАСАДКИ ЯО,131 476 А 1(57) Изобретение относится к металлургии и энергетике и может быть использовано для нагрева насадки компактных регенераторов, Цель изобретения - снижение расхода топлива иувеличение срока службы насадки.После неполного сжигания топлива ввыносной топке регенератора осуществляют его дожигание в двух последовательно расположенных секциях насадки с коэффициентами расхода воздухасоответственно 0,8-0,9 и 1,0-1,5.Применение изобретения позволяет снизить расход топлива на 103 и увеличить срок службы насадки на 5-203.1 ил.Изобретение относится к металлургии и энергетике и может быть использовано для нагрева насадки компактных регенераторов,Цель изобретения - снижение расхо да топлива и увеличение срока службы насадки.На чертеже изображена схема регенератора для осуществления предлагае мого способа нагрева насадки.Регенератор состоит из циклонной топки 1, первй секции 2 из двухфазных частиц, внутри которой на расстоянии двух калибров двухфазных частиц расположено футерованное воздухораспределительное устройство 3, второй секции 4 из двухфазных частиц, в верхнем сечении которой расположено воздухораспределительное устройство З,и секции 5 из обычных однойазных частиц. Объем секий 2 и 4 из двухфазных частиц определяется из условия баланса химического тепла, выделяющегося при дожигании 25 продуктов неполного сгорания топлива в насадке, и количества тепла, требуемого для расплавления ядер двухфазных частиц.Способ осуществляется следующим 30 , образом.Секции 2 и 4 выполнены из двухфазных частиц с ядром иэ кремния (интервал т.пл. 1400-1420 С) и оболочки иэ корунда, а секция 5 - из обычных шаров диаметром 0,035 м. Нагрев насадки происходит за счет утилизации физического и химического тепла, которое выделяется при сжигании природного газа. 40В начальный момент нагрева температура материала в насадке регенератора на выходе из него нагретого технологического газа равна темпера. туре начала плавления ядер двухфазных частиц (1400 С). Поскольку по условиям термических напряжений колебания температуры в насыпной наи садке не должны превышать 200-300 С за период, то сжигание природного газа в топке 1 производится с коэффициентом расхода воздуха М, = 0,7, что обеспечивает температуру продуктов неполного сгорания, равнуюо1600 С. Продукты неполного сгорания поступают в первую секцию 2 из двухфазных частиц. Избыток физического тепла нагревающего газа обеспечивает расплавление ядер частиц в первых двух слоях первой секции 2 насадки. В секцию 2 через воэдухораспределительное устройство подается воздух в количестве, которое обеспечивает дожигание продуктов сгорания природ-ного газа в слое с коэффициентом расхода воздуха в, = 0,85. В связи с одновременным поглощением в этой секции насадки тепла расплавляемыми ядрами кремния температура продуктов сгорания не превышает 1450-1470 С.Продукты неполного сгорания природного газа из первой секции 2 регенератора поступают во вторую секцию 4, где смешиваются с воздухом, который подается. через воздухораспределительное устройство 3 в количестве, обеспечивающем полное дожигание продуктов сгорания природного газа с Ы =1,02. При этом в связи с одновременным поглощением химического тепла расплавляемыми ядрами частиц насадки температура продуктов полного сгорания природного газа также равняется 1450-1470 С. Из втоо рой секции 4 регенератора продукты полного сгорания природного газа поступают в секцию 5 из однофазных корундовых частиц, где отдают физическое тепло материалу и покидают рабочее пространство регенератора со температурой, равной 300-400 С,Дпя того, чтобы выделившееся химическое тепло соответствовало теплоте плавления ядер частиц и температура нагревающего газа не превышала величины, вызывающей предельные температурные напряжения оболочки частиц насадки, дожигание продуктов сгорания осуществляется ступенчато в двух последовательно расположенных секциях регенератора, причем в первой из них суммарный коэффициент расхода воздуха поддерживается в пределах 0,8-0,9, а во второй - 1-1,05. Нижний предел коэффициента расхода воздуха в первой секции, равный 0,8, обеспечивает минимальное необходимое количество дополнительного химического тепла в первой секции, а верхний предел 0,9 не позвсляет температуре нагревающего газа достичь критической величинь 1, при которой температурные напряжения в насадке достигают предельных значений,Величина коэффициента расхода воздуха во второй секции обеспечивает1315476 4нагреть. Например, для доменной печиобъемом 2000 м требуется нагреватьЭ350 м /с дутья. Количество продуктовполного сгорания, которое необходи 5 мо подать в насадку, согласно известным способам составляет 60 м /с,расход природного газа соответственно равен 6 м /с.При использовании предлагаемого10 способа расход природного газа соа ставит 5,4 м /с, а колебания темпезха ратуры насадки в цикле нагрев-охлажодение будут на уровне 100 С. полное дожигание продуктов сгорания и необходимое количества тепла для плавления ядер двухфазных частиц в этой секции. При д меньше 1 не обес печивается полное сгорание топлива и эффективное испальзование его химического потенциала. При Ы больше 1,05 уменьшается КПД регенератора из-за возрастания потерь с уходящими газами. Поэтому в зависимости от условий перемешивания газа и воздух значение коэффициента расхода возду для второй секции поддерживается в пределах=1 - 1,05.Нагрев холодного технологического газа происходит в обратной последовательности. Технологический газ нагревается за счет утилизации физического тепла насадки в секции 5 и утилизации теплоты кристаллизации ядер 20 двухфазных частиц в секциях 4 и 2.После того, как температура материала на выходе из регенератора нагреваемого газа становится равной на.чальный температуре плавления ядер двухфазных частиц, период нагрева технологического газа заканчивается и снова начинается период нагреванасадки,В результате использования хими- З 0ческого тепла, выделяющегося придожигании топлива в слое насадки,уменьшается количество природногогаза, необходимого для нагрева насадки, 35Расход топлива определяется количеством дутья, которое требуется Применение изобретения позволяет снизить расход топлива на 107 и увеличить срок службы насадки на 15- 20 Ж. Формула изобретения Способ нагрева регенеративной насадки, состоящей иэ двухфазных частиц с твердой оболочкой и ядром, изменяющим свое агрегатное состояние, включающий неполное сжигание топлива в выносной топке регенератора с коэффициентом расхода воздуха 0,6-0,75 и последующее его дожигание, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью снижения расхода топлива и увеличения срока службы насадки, дожигание топлива осуществля- ют в двух последовательно расположенных секциях насадки с коэффициентами расхода воздуха соответственно 0,8-0,9 и 1,0-1,5.135476 яду ИОННОГОй газ е Составитель А.Ашихин Техред А. Кравчук дактор Н. Егоров орректор А.Зимокосов аказ 2317 дпис.н омитета ССС открытий/26 Тираж 549 ВНИИПИ Государственного по делам изобретении 113035, Москва, Ж, Рау