Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Существуют различные схемы использования газа, поданного на вращающийся корпус печи. Газ может подаваться рассредоточенно по длине печи вместе с воздухом через периферийные горелки. В этом случае сжигание топлива производится в надслоевом пространстве печи. Известны вращающиеся печи, в которых углеводородный газ подается непосредственно в слой восстанавливаемого материала, где происходит разложение газа, взаимодействие продуктов разложения с материалом слоя и последующее дожигание. Предложены различные схемы компоновки продувочных фурм. Фурмы можно размещать в шахматном порядке с переменным шагом, увеличивающимся в сторону разгрузки в зависимости от степени заполнения печи. Для повышения стойкости футеровки требуются специальные панели и форсуночные блоки. В слой газ может подаваться не только в чистом виде, но и в смеси с воздухом при полном или частичном предварительном перемешивании.
Наряду с общими требованиями к горелкам вращающихся печей такого класса предъявляется ряд специфических. Прежде всего, горелки должны обеспе-
182
чивать состав и температуру газовой среды в объеме печи, необходимые по условию протекания процесса в слое.
При торцевом отоплении печей горелки в основном должны обеспечивать максимально возможную или регулируемую длину факела. При этом факел в отдельных случаях не должен касаться футеровки печи и обрабатываемого материала для исключения его спекания.
В том случае, если горелки расположены на вращающемся корпусе и формируют факел внутри рабочего объема печи, требования к горелкам могут быть различные в зависимости от места их установки и режима работы. Например, если в печь для металлизации загружаются неподогретые окатыши и уголь, то на начальном участке печи необходимо осуществить интенсивный нагрев шихты до температур, при которых начинается восстановление. Факел горелок, работающих на этом участке печи, может касаться футеровки и материалов без опасности появления спеков. По мере подогрева шихты до температур около 1000 °С появляется возможность образования спеков. В этих участках факел должен располагаться ближе к оси печи и иметь равномерное поле температур.
Горелочные устройства должны позволять регулировать характеристики факела: длину, форму, положение в печи и тому подобное.
Для торцевого отопления печей нашли применение горелки типа ГРД, ВРГ, используемые в печах для производства цемента. Это однопроводные горелки с подводом газа при различной интенсивности его закрутки. Воздух для горения поступает в печь через охладитель и неплотности торцевой головки, и при работе горелки он практически не регулируется (см. разд. 1.5.2).
Для расширения возможности регулирования факела применяют двухпроводные горелки, в которых предусмотрено изменение степени смешения топлива и воздуха.
Горелка регулируемая диффузионная. Горелка регулируемая диффузионная типа ГРД разработана ВНИИпромгазом для торцевого отопления трубча-
183
3000
3 2500
u
g
X
й
Он
„,х
" /s'*
г
г 1 а
О 49 98
Давление газа Рг, кПа
Рис. 4.63. Характеристики горелки ГРД-2: а — расходная К =/(Р) [о — длинный факел; х — короткий факел]; б — зависимость давления газа от положения дросселя
тых вращающихся печей (рис. 4.62). Горелка состоит из сопловой части 1 с расположенными в ней шестью соплами 2 и центральным соплом 3. В центральном сопле вдоль оси горелки перемещается профилированный дроссель 4. Газ, проходя через сопловую часть, разделяется на два потока, один из которых проходит в зазор между дросселем и соплом, а второй поток проходит через шесть периферийных каналов.
При вводе дросселя в центральное сопло горелки скорость истечения газа из периферийных сопел и кольцевого зазора, образованного центральным соплом и дросселем, будет максимальной.
При выводе дросселя скорость истечения газа из центрального сопла и периферийных сопел будет плавно изменяться от максимального значения до минимального.
Расходные и регулировочные характеристики даны на рис. 4.63.
Основные паспортные данные горелки ГРД-2 приведены ниже:
Тепловая мощность, МВт.........................................31,6
Расход газа, м3/ч............................................. 3200
Коэффициент расхода воздуха в конце печи.....................1,08
Изменение давления при изменении положения дросселя от полностью введенного до полностью
выведенного при номинальном расходе газа, кПа.............45-80,5
Диапазон регулирования (по требованиям технологии): короткий факел:
по расходу газа, м3/ч................................ 1200-3200
по давлению газа, кПа................................ 12,25-80,5
длинный факел:
по расходу газа, м3/ч................................ 1200-3200
по давлению газа, кПа....................................7,85-45
Скорости истечения газа при номинальном расходе (рассчитанные), м/с:
184
короткий факел............................................375
длинный факел.............................................260
Выходной диаметр центрального сопла, мм.......................44
Диаметр периферийного сопла, мм...............................20
