Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Для низкотемпературных, печей, работающих без футеровки, применяются схемы, когда обогрев ведется через стенку вращающегося барабана. В этом случае корпус печи на всей ее длине расположен в топке.
В этом случае применяют два типа горелочных устройств: либо горелки, обеспечивающие получение продуктов сгорания с температурой ниже допустимой температуры материала стенки, либо горелки, обеспечивающие регулируемое тепловыделение, согласующееся с интенсивностью теплопотребле-ния обрабатываемого материала внутри печи. Такие типы печей используются редко, и, в основном, в химической промышленности (см. часть I).
Горелки двухпроводные с регулируемой длиной факела. Для вращающихся трубчатых печей надежное регулирование длины факела может являться весьма важным требованием. С этих позиций интерес представляют двухпроводные горелки с регулируемой длиной факела большой тепловой мощности с раздельной центральной и переферийной подачей газа. Прототипом таких горелок может служить горелка, изображенная на рис. 4.80. При этом регулирование факела может сочетаться с подачей интенсификатора (кислород, компрессорный воздух) подаваемые, например, по типу рис. 4.80.
В частности, горелка двухпроводная с регулируемой длиной факела в разработке МИСиС предназначена для вращающихся печей обжига доломита № 1 и № 2 огнеупорного производства Новолипецкого металлургического комбината и успешно работает в длительной эксплуатации.
Техническая характеристика
Топливо..............................
Расход топлива, нм3/ч................
Расход топлива через каналы, нм3/ч:
Природный газ .... 2500-3200
центральный
0-3200
0-3200
кольцевой
Давление для работы кольцевого канала, ати, при расходе топлива, нм3/ч:
2500
2600
2700
2800
2900
3000
1,84
1,91
1,99
2,06
2,14
2,22
208
Рис. 4.80. Сопловая часть горелки с регулируемой длиной факела для вращающейся печи цементной промышленности НЛМК: 1 — сопла центральной подачи газа; 2 — сопло переферийной подачи газа; 3 — кислород
3100.......................................2,29
3200 ......................................2,37
Пределы регулирования длины факела, м .....12-21
По кольцевому соплу в качестве интенсификатора подается кислород. Конструкция горелки показана на рис. 4.80. Горелка состоит из труб 1 и 2, образующих центральный и кольцевой каналы подачи горючего газа. Трубопроводы присоединяются через фланцы к трубам 1 и 2. Герметичность обеспечивается паронитовой прокладкой, а также сальниковым уплотнением 5. Центровка достигается с помощью центрирующих ребер 3, приваренных к трубе 1. К трубам 1 и 2 приварен сопловой наконечник 4.
Горелка позволяет регулировать длину факела в пределах 12-21 м при неизменном расходе газа. Регулирование осуществляется путем перераспределения горючего газа между центральным и кольцевым (переферийным) каналами. Зависимость длины факела от доли топлива, поступающего по перефе-рийному каналу, показана на рис. 4.81.
Работа горелки при полной отсечки подачи топлива по одному из каналов может вызвать оплавление соплового наконечника из-за отсутствия конвективного охлаждения канала, поэтому при необходимости создать короткий факел следует до 3 % газа подавать по центральному каналу.
209
О 25 50 75 100 %
Рис. 4.81. Зависимость длины факела от доли топлива, поступающей по соплу: точки — результаты расчета по методике МИСиС
Больший процент подачи газа по центральному каналу вызовет существенное удлинение факела. При необходимости получить факел длиной 17м можно до 25 % газа подавать по переферийному каналу, без удлинения факела.
Другим вариантом горелки в разработке УГТУ - УПИ типа ФВГР-Л является горелка у которой интенсификатор — компрессорный воздух, который подается через отдельное сопло (рис. 4.82).
Основные параметры горелочного устройства типа ФВГР-Л
Давление природного газа, кПа...........................22
Расход природного газа, м3/ч...........................1500
Давление компрессорного воздуха, кПа....................300
Расход компрессорного воздуха, м3/ч.....................500
Путем переключения расхода природного газа с центральной на перефе-рийную ступень предполагается регулировать длину факела в диапазоне 1,5-
Рис. 4.82. Горелка ФВГР-Л: 1 — центральная труба подвода газа; 2, 4, 6 — сопла; 3 — наружная труба подвода газа; 5 — труба подвода воздуха; Г^иГ2 — центральная и переферийная подача природного газа; И — интенсификатор (компрессорный воздух, кислород)
210
2, подача компрессорного воздуха обеспечить регулирование окислительной способности печи, что необходимо, например, для протекания технологического процесса получения бихромата натрия.
Расчеты сопел. Сопло Лаваля широко применяют в различных конструктивных элементах, используемых в энерготехнологических установках, например, для подачи кислорода и компрессорного воздуха в факел различных печей, для введения кислорода в ванну. Сопло — важный конструктивный элемент мазутных форсунок и газомазутных горелок высокого давления. Сопло Лаваля служит для получения сверхзвуковых скоростей истечения газа, т.е. для обеспечения так называемого сверхзвукового режима истечения.
