Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
2. Применение струйно-факельных горелок скоростного нагрева сокращает на порядок эмиссию оксидов азота по сравнению с туннельными горелками. В печах струйно-факелыюго нагрева оксиды азота в основном образуются но быстрому механизму и их эмиссия близка к минимально возможной.
3. В случае крупномасштабных горелок и больших размеров печного пространства преобладающую роль играет эмиссия оксидов по термическому механизму вследствие большого времени пребывания реагентов (в десятки раз большего, чем в компактных печах).
4. Подогрев воздуха резко увеличивает выход оксидов азота по термическому механизму.
5. При использовании горелочных устройств в неизолированных камерах сгорания вследствие низких температур содержание оксидов азота невелико. Однако при работе тех же горелок в аналогичных камерах, но с теплоизоляцией, содержание оксидов азота возрастает в 3-5 раз.
ш
1.2. Особенности сжигания топлива и процессов горения во вращающихся печах
1.2-1- Особенности сжигания топлива во вращающихся печах
Вращающиеся печи являются мощными генераторами теплоты, параметры работы которых обеспечивают осуществление технологического процесса обжига материала, например, применительно к обжигу цементного клинкера.
В наиболее общем виде связь между количеством выделенной в зоне горения топлива теплоты и производительностью печи вытекает из зависимости
Q = qU
где Q — тепловая мощность вращающейся печи, кВт; q — удельный расход теплоты на обжиг, кДж/кг клинкера; L — производительность вращающейся печи, кг клинкера/ч.
Тепловая мощность вращающейся печи — характеристика каждого типоразмера вращающихся печей. Для диффузионного (факельного) процесса горения топлива, который применяют при обжиге цементного клинкера, вид сжигаемого топлива оказывает незначительное влияние на тепловую мощность печей, иными словами ее можно принимать как величину постоянную.
Таким образом, между удельным расходом теплоты печи и ее производительностью по клинкеру существует прямая зависимость. При этом следует иметь в виду, что удельный расход теплоты печи q и ее производительность L являются величинами интегральными и не характеризуют качество процесса горения топлива и качество полученного клинкера. Использование тепловой мощности печи достаточно приемлемо, если удельный расход топлива работающей печи и ее производительность соответствуют расчетным данным и подтверждаются практикой работы аналогичных печей, режим эксплуатации которых хорошо организован.
Оптимальный режим работы печи должен соответствовать возможно минимальному удельному расходу теплоты на обжиг клинкера и максимальной производительности вращающейся печи по клинкеру, требуемого качества.
На удельный расход теплоты при обжиге влияют такие качественные характеристики горения топлива, как достигаемая температура горения, химический и механический недожог топлива. Для ведения экономного режима сжигания топлива следует устанавливать такой режим, который обеспечивал бы необходимую температуру обжига без химического и механического недожога топлива. Это условие является обязательным для экономного режима сжигания топлива, но все же недостаточным для экономного процесса обжига цементного клинкера определяемого также технологией обжига конкретной сырьевой смеси.
104
Технологические условия образования цементного клинкера в зоне спекания вращающихся печей предъявляют определенные требования к режиму сжигания топлива. Как известно, зона спекания клинкера совмещается с зоной горения топлива. Иными словами, длина зоны спекания в длинных мощных печах, как правило, совпадает с длиной топливного факела. Температура горения топлива должна обеспечивать требуемую температуру обжигаемого материала, при которой могут завершиться физико-химические процессы образования клинкерных минералов. Следовательно, длина топливного факела и его температура должны определяться свойствами обжигаемой сырьевой смеси. Если указанные параметры факела не соответствуют требованиям режима обжига сырьевой смеси, то даже при достаточно рациональном сжигании топлива будет наблюдаться его перерасход.
В связи с этим неизбежно следует вывод, что наиболее важным условием процесса обжига клинкера во вращающихся печах является соответствие параметров сжигания топлива параметрам спекания сырьевой смеси. Без выполнения этого условия невозможно любыми другими мерами обеспечить оптимальный режим сжигания топлива во вращающихся печах. Практические меры, которые следует предпринимать для выполнения этого условия, подробно рассматриваются далее.
Известно, что горение топливного факела в зоне происходит в условиях сравнительно низкого потребления теплоты, а футеровка печи и обжигаемый материал имеют высокую температуру: ниже на 150-200 °С температуры факела. Средняя температура факела в зоне горения топлива составляет примерно 1600-1700 °С.
Из тепловых балансов зоны горения топлива следует, что при мокром способе производства с удельным расходом теплоты 6700-6900 кДж/кг клинкера 3—4 % ее расходуется на нагревание материала до температуры спекания и 5-
