Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
тепла химических реакций) составляет 15,7%, химически связанное тепло доменного газа 27,1 %; физическое тепло чугуна, используемое в мартеновских печах, 3,53%.
Полезный расход тепла складывается из: тепла, затрачиваемого на доменный процесс, представляющий собой алгебраическую сумму тепловых эффектов химических реакций (15,7% общего расхода тепла на заводе), химически связанного тепла домея-ного газа (27,1%), химически связанного тепла коксовой мелочи, получаемой при повторном грохочении кокса (3,78%), физического тепла чугуна, использованного в мартеновских печах (3,53%). В сумме полезный расход составляет 50,11%. Следовательно, к. п. д. цеха будет равен (50,11/57,82) 100= 86,8%.
Дальнейшее повышение к. п. д. должно идти за счет сокращения потерь тепла и их частичного использования, а также за счет лучшей организации доменной плавки путем интенсификации доменного процесса. В доменных печах применяется испарительное охлаждение, при котором в охлаждаемых металлических элементах Печи вырабатывается пар, используемый для технологических и энергетических целей. Принципиально возможно использование физического тепла шлака. Интенсификация доменного процесса достигается путем: увеличения использования офлюсованного агломерата* жесткого соблюдения кондиций на. кокс и сырье, увлажнения дутья, автоматического регулирования параметров дутья, работы с повышенным давлением на колошнике (с одновременным использованием избыточного давления доменного газа в бескомпрес-сорных утилизационных газовых турбинах) н путем обогащения воздушного дутья кислородом.
В мартеновский цех поступают коксовый и доменный газы, хнмнческн связанное тепло которых составляет соответственно 10,44% и 3,63% химически связанного тепла всего топлива, поступающего на завод. Тепло жидкого чугуна, заливаемого в печи» составляет 3,53%. Химически связанное тепло топлива, израсходованного для выработки электроэнергии, потребляемой цехом, составляет 0,56% н пара 0,42%. К- п. д. мартеновского цеха составляет (4,51/16,48) • 100= 24,4%.
Такой к. п. д. не может быть признан удовлетворительным.
В гл. 8 уже указывалось, что путем устройства испарительного охлаждения, использования тепла газов в котлах-утнлнзаторах и улучшения тепловой работы печей энергетический к. п. д. мартеновских печей может быть доведен до 50—65%, т. е. может быть увеличен в 2 раза и более.
Рассматривая тепловой баланс прокатного цеха, можно видеть, что полезное тепло нагретого металла составляет всего 2,53% общего расхода тепла иа' заводе, в то время как приход тепла в цех равен 15,4%. Таким образом, к. п. д. прокатного цеха 2,5 3
¦jg-j-• 100= 16,4%, т. е. весьма невелик. Для повышения его следует усилить степень.
регенерации тепла отходящих газов н сократить тепловые потери, а также уменьшить удельный расход электроэнергии.
В энергетических установках завода расходуется 24,1% всего условного топлива, поступающего на завод. Кроме того, сжигаются избытки доменного газа (и отчасти коксового газа), обусловленные неравномерностью выработки газа н его потребления. Из рис. '12-'1 видно, как распределяется топливо, поступающее в энергоцех. Большая его часть расходуется на выработку электроэнергии (16,5% всего химически связанного тепла, потребляемого заводом); кроме того, оно расходуется на производство пара (6,58%) и на сжатие воздуха для доменных печей (5,ЗЙ%).
Помимо общего теплового баланса составляются также и газовые балансы, позволяющие судить о распределении разных горючих газов н их использования. О газовом балансе завода черной металлургии сказано было ранее.
Описанный тепловой баланс является замкнутым: кауперы и коксовые батареи работают на доменном газе, а все мартеновские и нагревательные печн — на смеси коксового и доменного газа (этн газы смешиваются в разных соотношениях, что позволяет получить теплоту сгорания от 4,62 до 9,64 Мдж/м3, причем смешанный газ с большей теплотой сгорания расходуется на отопление мартеновских печей). Дефицита в газообразном топливе на данном заводе нет. Твердое топливо расходуется так: уголь — в энергетических цехах —на ТЭЦ и на паровоздуходувиой станции (ПЕС), а кокс — в доменных печах.
В последние годы на заводах внедряется прогрессивная технология, обеспечивающая высокую производительность предприятия и позволяющая снизить себестоимость, металла. В доменных печах увеличивается подогрев дутья — вместо 800—950 °С воздух нагревается до 1 250 °С, а иногда и более, что резко повышает температуру горения кокса в горне, увеличивает интенсивность плавки в доменных печах на 10—15% и позволяет снизить удельный расход кокса на 5%. Если ранее на нагрев дутья в кауперах расходовали 16—20% доменного газа, то для нагрева дутья до 1000°С требуется затратить 30—40% всего вырабатываемого газа, а прн более высоком нагреве требуется нагревать компоненты горения (воздух и доменный газ) до 300—500вС. Для обеспечения высокого нагрева дутья на Магнитогорском металлургическом комбинате н на других заводах кауперы отапливаются смешанным коксодоменным газом с теплотой сгорания 4,19—4,62 Мдж/м3.
