Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
в условиях предприятия. Подача кис- ^~*Ч лорода позволила повысить долю не- 2-~ч
фтяного кокса от 12 до 25 % по отношению к общему потреблению топли- 3*
ва Предприятие снабжается жидким „ .... „
на. f « Рнс. 4.144. Подача кислорода в нижнюю часть
КИСЛОрОДОМ В цистернах-термосах. Г аз факела вращающейся печи при обжиге извест-по трубам поступает в печь. Данный няка:1 — воздух; 2 — топливо; з — кислород способ повышения объема производства оказался выгоднее других. Капитальные вложения минимальные.
В США были опубликованы формулы повышения производительности цементных печей и снижения объема уходящих газов с ростом расхода кислорода. Утверждается, что прирост выпуска клинкера достигает 2,8-6 т/т кислорода в печах сухого способа и 1,1-2,4 т — в печах мокрого способа производства. Стабилизируется тепловая работа печи, и в большинстве случаев удельный расход топлива снижается.
Использование воздуха, обогащенного до 24-30 % кислорода, в нагревательных колодцах повысило производительность на 6-15 % и дало экономию топлива 2-6 %. Сравниваются варианты подачи кислорода в воздушный канал горелки и топливный канал, где кислород предварительно смешивался с газом. Установлено, что подача кислорода в воздух не всегда обеспечивает его использование для горения. Поэтому подача его в топливо снизила расход кислорода на 25-30 % при том же тепловом и температурном эффектах. Длина факела сократилась на 30 %. Коэффициент избытка окислителя был равен единице. Перевод нагревательных печей с разными горелками на работу с кислородом осуществляется технически просто.
При обогащении кислородом дутья доменных печей видно, что это позволяет повысить их производительность и снизить расход топлива. Так, увеличение содержания кислорода в дутье на 1 % повышает производительность доменной печи на 5-7 %, а при одновременном вдувании в печь 1 м3 кислорода и
0,67 м3 природного газа расход кокса сокращается на 0,9 кг.
Приведены данные по использованию кислорода при отражательной плавке медных концентратов. В них также обращается внимание на полноту смешения топлива с кислородом. В интервале 21^Ю % кислорода каждый процент обогащения снижает удельный расход топлива в среднем на 2,75 %. Но эта зависимость имеет экстремальный характер, и оптимальная концентрация установлена в размере 30 %. Очень важно то, что снижение объема газов приводит к существенному уменьшению уноса пыли. Отмечается, что износ свода печи при этом увеличивается не намного по сравнению с таковым при использовании необогащенного воздуха.
359
2.3.5. Соотношения расходов и концентраций атмосферного воздуха и технического кислорода
Примем обозначения: V—расход газа, нм3/с; С— концентрация кислорода в газе, % (об.). Индексы 0, к и * относят величины к атмосферному воздуху, кислороду и смеси этих газов, 1 и 2 — к условиям до и после обогащения.
Из баланса кислорода при смешении газов следует:
С _ ^02 О) + PfcCfc V,2+Vk
Это же соотношение дает расход технологического кислорода при заданном значении концентрации кислорода в смеси:
v‘=v°‘7^-- (4'369>
ск с»
При исследованиях зависимости величин используют отношение дополнительного кислорода за счет использования технического газа к общему расходу кислорода:
g _ УкСк
^02 О) + VkCk
Если в качестве аргумента используется концентрация кислорода в смеси, то аргументы связаны соотношением
q _ С о Ск
С08 + С*(1-8)'
В расчетах сгорания топлива используется расход необогащенного воздуха (К0|). В случае его обогащения забор атмосферного воздуха (V02) снижается. По балансу кислорода
VC=VС+VC
01 О 02 О У к К>
откуда с использованием (4.369) следует:
(4370,
'-'к ^0
При Ct—>Ck К02—>0. Из формулы видно, что зависимость К02(С„) нелинейная.
Расход технического кислорода определяется как
360
Vk=V0^^-^. (4.371)
С* Lk C0
Часовая производительность кислородной станции
К' = №)•
Пример. Рассчитать мощность кислородной станции для участка спекания при замене мазута местными углями.
При замене мазута углями снизится температура пылеугольного факела и несколько возрастет удельный расход топлива. При этом увеличится объем уходящих газов, скорость потока газа в печи и унос пыли. Перечисленные нежелательные явления можно избежать при обогащении дутья кислородом.
Исходные данные. Удельный расход топлива у = 4,61 МДж/кгспека(1100 ккал/ кг спека); удельный расход воздуха независимо от вида топлива vQ = 1,4-10”3 нм3/ккал = 0,0334 нм3/МДж; производительность одной печи G = 100 т/ч; число печей N= 10; годовой фонд времени работы т = 7776 ч; избыток обогащенного дутья а = 1,1; коэффициент использования блоков кислородной станции т} = 0,8; обогащение дутья до концентрации С, = 25; 27,5 и 30 % (на 4; 6,5 и
9 %); концентрация кислорода в атмосферном воздухе С0 = 21 %; концентрация кислорода в техническом газе С, = 96,5 %.
Расчет. Годовой расход топлива
Q = GNxy = 105* 10-77 76*4,61 = 36,85-109 МДж/год.
Годовой расход необогащенного воздуха:
VM = Qv0а = 35,85-109-0,334-1,1 = 13,17-Ю9 нм3/год = 13,17 Гнм3/год.
При подстановках Vm в формулы (4.370) и (4.371) получаем все интересующие нас величины. Результаты расчета представлены в табл. 4.62.
