Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Помимо перечисленных функций представленная Система ведет непрерывный контроль и выполняет стабилизацию следующих параметров обжига:
• расход топливного газа и шлама;
• давление топливного газа в трубопроводе;
432
• разрежение в зоне загрузки ТВП;
• гранулометрический состав получаемого продукта.
Оперативные данные о протекании процесса отображаются на полноцветной мнемосхеме на дисплее оператора-технолога и с заданной периодичностью сохраняются в архиве Системы. Наблюдение за ходом процесса, а при необходимости — и управление, может производиться удаленно — через вычислительную сеть предприятия при наличии соответствующих полномочий.
Испытания разработанной Системы на опытно-промышленной печи ОАО “НИИЦемент” показали, что она позволяет обеспечить оперативное формирование, контроль реального и поддержание желаемого температурного профилей материала в ТВП во всех характерных зонах в зависимости от качественного состава сырья, существующих технологических ограничений и заданных критериев управления с отклонением не более ±15 °С. Кроме того, Система позволяет вести оперативный контроль температуры корпуса, футеровки и обмазки ТВП и с помощью соответствующих контуров регулирования поддерживать ее в заданных пределах для каждого из элементов печи в отдельности. Посредством этих мер выявляются и предотвращаются на ранних стадиях опасные ситуации, приводящие к заплавлению материала, прожигу корпуса печи (рис. 4.180), изменению аэродинамики газовых потоков и газоочистительных элементов, а также снижаются деформационные силы корпуса и футеровки печи.
По мнению авторов, разработанная Система за счет положительного влияния всех перечисленных факторов позволяет увеличить срок рабочей компании элементов ТВП (корпуса и футеровки) на 20-25 сут., а также позволяет получать готовую продукцию со стабильно высоким качеством.
Рис. 4.180. Реальный температурный профиль ТВП (ярко выраженные температурные аномалии)
433
Предполагаемый годовой экономический эффект от внедрения Системы — до 5 млн. руб.
3.6. Применение горелок большой мощности с управляемой длиной факела и окислительной способностью атмосферы
Разработаны и проведены исследования (совместно УГТУ-УПИ с Московским институтом стали и сплавов) способа отопления вращающихся печей горелками большой мощности с регулируемой длиной факела и управляемой окислительной атмосферой. При этом длина факела регулируется с помощью перераспределения подачи природного газа на короткофакельную и длиннофакельную ступени двухпроводной горелки. Требуемая длина факела выбирается из условий обеспечения необходимой температуры в представительной, точке шихты.
Температура шихты измеряется пирометром с интерференционным фильтром и длиной волны в окнах прозрачности спектра излучения газов. Для регулирования окислительной способности и температуры факела используется интенсификатор (кислород, компрессорный воздух). Его подача регулируется с помощью датчика на кислород в продуктах сгорания. Устанавливается содержание кислорода, необходимое для протекания окислительных реакций, но с минимальным образованием оксидов азота. Перераспределение природного газа по ступеням горелки и регулирование длины факела также позволяют добиваться снижения выбросов оксидов азота.
Опытно-промышленные испытания способа (Липецкий металлургический комбинат и АО “Хромпик”) показало возможность снижения удельных расходов топлива, удельного расхода кислорода, увеличения производительности печей и снижения содержания оксидов азота в дымовых газах.
Дальнейшие исследования связаны с уточнением требований по оптимальной длине факела и других параметров способа в условиях расширения его применения на других вращающихся печах.
Во вращающихся печах для обжига огнеупорных материалов, извести, цемента, хромовых солей и т.д., как показано в разд. 1.5, части IV, обычно используют однопроводные горелки без регулирования длины факела. Температура материала непосредственно не определяется и не регулируется. Окислительная способность атмосферы рабочего пространства печи обычно не регулируется. Вместе с тем, для обеспечения качества продукции, увеличения производительности печи, снижения удельных расходов топлива и огнеупорных материалов, уменьшения образования NOx во вращающихся печах требуется регулирование длины факела и температуры материала, а также управление окислительной способностью печи. Такой метод отопления разработан Уральским государственным техническим университетом, региональным Уральским
434
отделением Академии инженерных наук РФ и Московским институтом стали и сплавов.
Длина факела регулируется при этом (рис. 4.181) с помощью перераспределения подачи природного газа на короткофакельную и длиннофакельную ступени двухпроводной горелки. При этом выбирается требуемая длина факела из условий обеспечения требуемой температуры в представительной точке шихты. Температура шихты измеряется пирометром с интерференционным светофильтром с длиной волны в окнах прозрачности спектра излучения газов.
Для регулирования окислительной способности и температуры факела подается окислитель — интенсификатор (кислород, компрессорный воздух). Подача окислителя регулируется с помощью датчика на кислород в продуктах сгорания. Устанавливается содержание кислорода, необходимое для протекания окислительных реакций, но с минимальным образованием N0 . Перераспределение природного газа по ступеням горелки и регулирование длины факела также позволяет снизить содержание NOf в продуктах сгорания.
