Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
На практике имеются значительные отступления от этого значения. На заводах сухого способа производства длина факела должна поддерживаться таким образом, чтобы обеспечить, кроме полного завершения процессов клинкеро-
136
образония температуру газового потока на выходе из загрузочной части печи в пределах 1000-1100 °С без химического недожога.
Факел, как показали исследования, может быть направлен на материал под углом 1-3°, что обеспечивает снижение температуры корпуса и улучшение гранулометрического состава клинкера.
Исследования НИИЦемента показали, что перемещение факела к нижней границе раздела материала и футеровки способствует интенсификации процесса образования, регулирования и восстановления обмазки в зоне спекания. Повышение степени черноты факела или его светимости полезно, так как позволяет увеличить долю лучистого тепла от факела материалу и футеровке без повышения температуры горения топлива. Один из способов повышения степени черноты факела — вдувание через разгрузочный конец печи оптимального количества пыли, уловленной электрофильтрами, и других композиций. Степень черноты незапыленных газообразных продуктов горения в цементных печах составляет 0,35-0,4 мазутного и пылеугольного факела — 0,6-0,83, поэтому повышение светимости факела целесообразно только при применении газообразного топлива.
Прогрессивным направлением в деле экономии топлива является метод двустороннего питания вращающихся печей, при котором помимо обычно подаваемой с холодного конца сырьевой смеси в зону горения вводят в распыленном состоянии порошкообразный шлак или карбонатные породы. Основной статьей интенсификации процесса является перевод части сырьевых материалов из обжига в слое в обжиг во взвешенном состоянии. При этом уменьшается удельный расход основного сырья, что особенно эффективно при вдувании карбонатных пород. При подаче сырья в зону горения температура газового потока снижается вследствие затрат теплоты на нагрев этого сырья, а снижение температуры факела уменьшает теплоотдачу материалу излучением. Это обстоятельство ограничивает количество материала, подаваемого с горячего конца печи, так как в зоне спекания должны быть сохранены температуры, обеспечивающие завершение процессов клинкерообразования. Метод двустороннего питания особенно эффективен при применении высококалорийного топлива, например мазута. При подаче материала с горячего конца печи желательно иметь короткий концентрированный факел. Степень черноты факела при этом увеличивается и составляет 0,5-0,6, что положительно сказывается на теплопередаче. Расход топлива может быть снижен на 5-9 %.
Повышению производительности печей и снижению расхода топлива способствует питание вращающихся печей с загрузочного конца дополнительными материалами — гранулированными и отвальными шлаками, золами ТЭЦ и др., которые создают при обжиге низкотемпературные эвтектики, ускоряющие физико-химические процессы в печи. Количество подаваемого в печь топлива
137
при этом может быть снижено. В этом случае не рекомендуется работать на длинной зоне горения.
1.4. Основные характеристики газообразного топлива
Месторождения природного газа делятся на чисто газовые и газоконденсатные. Первые содержат в основном метан (92-98 %), высшие углеводороды практически отсутствуют, поскольку их суммарное содержание составляет величину менее 50 г/м3. Такой газ называют бедным, или тощим.
Газ конденсатных месторождений, содержащий наряду с метаном, бутан и другие высшие углеводороды в суммарном количестве более 150 г/м , называют богатым, или жирным.
Природный газ представляет собой (смесь углеводородов метанового ряда с примесью окиси углерода и водорода (горючие компоненты), а также азота, сероводорода, кислорода и инертных газов. При выполнении химического анализа газа инертные газы относят к азоту.
Предельные, или насыщенные углеводороды — метан (СН4), этан (С2Н4) , пропан (С3Н8), бутан (С4Н]0), пентан (С5Н|2) и гексан (С6Н14) — нетоксичные газы без цвета и запаха, в природном газе основным компонентом этого ряда является метан, содержащийся в количестве 95-98 %. Его молекулярный вес
— 16,04, масса 1 м3 СН4 составляет 0,717 кг, плотность по отношению к воздуху 0,554.
Наличие кислорода в природном газе обусловливается примесью воздуха и способствует взрывоопасности газа, в связи с чем его содержание ограничивается техническими условиями.
Окислы азота и окись углерода ухудшают теплотехнические характеристики природного газа, так как снижают теплоту сгорания газа из-за уменьшения горючей массы. Содержание водорода в природном газе, как правило, не превышает 1 % и существенного влияния на теплотехнические свойства природного газа не оказывает. Влага в природном газе почти всегда отсутствует. Следует отметить, что химический состав природного газа различных месторождений колеблется (табл. 4.14). Для одного и того же месторождения состав газа также может быть различным в разных пластах, скважинах в зависимости от времени года, давления, температуры и т.д., что особенно относится к жирным газам газоконденсатных месторождений. В связи с тем, что химический состав газа определяет его теплотехнические характеристики, и в первую очередь теплоту сгорания, важно знать и постоянно контролировать его.
