Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
- изменением коэффициента расхода воздуха, что достигается регулировкой работы запечного дымососа. Однако с увеличением, разрежения в загрузочном конце печи увеличивается наряду с а и tw, факел укорачивается за счет усиленного поступления воздуха в зону смесеобразования. Зависимость / от а представлена на рис. 4.49. При 2 < а < 0,6 возможен отрыв пламени, т.е. концентрация природного газа ниже или выше пределов воспламенения. Коэффициент избытка воздуха должен быть минимальным, но в то же время обеспечивать сжигание топлива без химического недожога. Оптимальное значение а = 1,05-1,08. Увеличение б приводит к потерям тепла из-за снижения концентрации С02 и Н20 в продуктах горения и уменьшения теплоотдачи лучеиспусканием от газового потока материалу и увеличению потерь тепла с отходящими газами из-за возрастания их количества. Увеличение коэффициента избытка воздуха на 10 % увеличивает расход теплоты на 250-270 кДж на 1 кг клинкера (рис. 4.50). Снижение а ниже значений 1,03 (реже < 1) приводит к химическому недожогу топлива и потерям тепла по этой статье теплового
165
IJD
1,2 1,4 1,6 a
Рис. 4.49. Зависимость длины факела от коэффициента избытка воздуха
d 12 <Л1
Рис. 4.50. Удельный расход условного топлива в зависимости от коэффициента избытка воздуха
и КПД холодильника:-----------природный газ;
----------мазут и уголь (W = 2%)
баланса, а рассчитывается по данным анализа отходящих газов из вращающихся печей:
a =-----------------^----------------- (4.204)
N2 - 3,76(02 - 0,500 - 0,5Н2 - 2СН4)
погрешность составляет ±5 %;
- изменением режима работы колосникового клинкерного холодильника и температуры вторичного воздуха *вв. С увеличением количества вторичного воздуха факел укорачивается за счет возрастания w . Разделение вторичного воздуха на отдельные потоки в рекуператорных холодильниках способствует получению более короткого факела, чем в барабанных и колосниковых при тех же условиях;
- регулированием разрежений в головке печи аспирационным дымососом холодильника.
1.5.2. Газовые горелки, применяемые во вращающихся печах цементной промышленности
Во вращающихся печах цементной промышленности в основном применяют однопроводные диффузионные горелки внешнего смешения. Их отличает высокая тепловая мощность, простота конструкции, устойчивость факела. По величине давления горелки цементных печей подразделяются на горелки низкого давления — до 0,005 МПа и среднего — от 0,005 до 0,3 МПа.
Во вращающихся печах цементной промышленности устанавливают также двухпроводные горелки с принудительной подачей газа и воздуха по отдельным каналам, расположенным в общей трубе.
166
Применяют однопроводные диффузионные газовые горелки конструкций Гипрониигаза (ГВП), СредНИИгаза (ВРГ), Гипроцемента (ГРЦ, ГРФ, ГДС), Южгипроцемента (ЮГЦ), в которых воздух инжектируется за счет кинетической энергии газовой струи и вследствие разрежения, создаваемого газовой струей, поступает в топочное пространство печи.
Характеристики газовых горелок, использовавшихся в цементной промышленности СССР, представлены в табл. 4.36.
Вихревые газовые горелки ГВП предусматривают возможность изменения геометрических характеристик факела путем регулирования скорости истечения газа из сопла при неизменном расходе и за счет искусственной турбулиза-ции газового потока. Скорость истечения газа регулируется подвижным сердечником. Искусственная турбулизация газового потока, закручивание его и изменение угла раскрытия достигается с помощью завихрителя с лопатками, тангенциально расположенными под постоянным углом к оси горелки (рис. 4.51).
Скорость истечения газа находится в пределах 200-800 нм3/(м-с). В этих горелках достигаются сверхзвуковые скорости истечения за счет сопла Лаваля, которые образует центральное отверстие корпуса горелки совместно с дросселем.
Опыт эксплуатации горелок ГВП на вращающихся печах дал положительные результаты. Однако эта горелка имела ряд существенных недостатков:
- в связи с жестким креплением лопаток завихрителя нет возможности менять степень и направление закручивания газового потока;
- сложность конструкции;
- сердечник необтекаемой формы играет роль завихрителя;
- большой угол раскрытия факела — 90°, что неблагоприятно сказывается на стойкости футеровки.
Рис. 4.51. Вихревая газовая горелка ГВП конструкции Гипрониигаза: 1 — механизм осевого перемещения завихрителя; 2 — тяга завихрителя; 3 — центрирующие перья направляющей трубы; 4 — завихритель; 5 — направляющая труба; 6 — газовое сопло; 7 — тангенциальные лопатки; 8 — дроссель; 9 — механизм перемещения дросселя
167
Таблица 4.36
Опыт применений газовых горелок в цементной промышленности СССР
Диаметр Часовой расход натурального Давление, МПа
Завод Типоразмер печи, м Применяемая горелка выходного отверстия на газорегуляторной установке на горелке Производительность печи т/ч
горелки, мм топлива, тыс. нм ДО после
Брянскцемент 3,6x3,3x3,6x150, 4,5x170 ГРЦ-11, ГРЦ-7 85 5-5,5 3,5 1,5 0,8-0,9 24
4,5x170 ГРЦ-7 120 10-12 3,5 1,5 0,9-1 50
5x185 ГРЦ-6М 140 13-15 3,5 1,7-1,2 0,5-0,7 70
