Проект тепловой работы методической печи ЛПЦ-1 «ОАО Северсталь»

 
 
 

 

  1. Конструкции плоскопламенных горелок в настоящее время весьма многообразны. В горелке, разработанной в институте газа АН УССР, вращательное движение воздуха обеспечивается улиткообразной формой корпуса, по которому попадает воздух (наподобие того, как это делается в турбулентной горелке конструкции Стальпроекта), и специальным направляющим винтом. Иногда такую горелку применяют и без винта.

      Принцип плоскопламенного горения применяют  в отдельных случаях и при  сжигания распыленного жидкого топлива. 

   2. Горелки типа «труба в трубе». Эти горелки (их часто называют двухпроводными) могут работать на различных печах и на различном топливе при небольшом давлении и допускают широкие пределы регулирования. Скорость входа смеси в устья горелки принимают в пределах ω=10÷70 м/с при давлении газа и воздуха от 98 до 4900 Па. Необходимое давление газа и воздуха следует принимать на 35-40 % больше динамического напора газа и воздуха.

     Габариты горелок невелики. Горелки применяют при подогретых газе и воздух; работа горелок не зависит от давления в печи. Смешение топлива с воздухом в двухпроводных горелках плохое, что вызывает образование длинного факела. Поэтому их целесообразно применять в тех случаях, когда тепловыделение от пламени должно быть растянуто по длине рабочего пространства. Подобные горелки пока представляют собой оптимальный вариант для методических печей, отапливаемых природным газом. Применение горелок данного типа стимулируется также относительной простотой их конструкции и малой стоимости.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.3 Утилизация тепла  дымовых газов. 

    Дымовые газы, покидающие рабочее пространство печи, имеют высокую температуру и поэтому уносят с собой значительное количество тепла. Из рабочего пространства печей дымовые газы уносят с собой тем больше тепла, чем выше температура дымовых газов и чем ниже коэффициент использования тепла в печи. Поэтому целесообразно обеспечивать утилизацию тепла отходящих дымовых газов, которая может быть выполнена принципиально двумя методами: с возвратом части тепла, отобранного у дымовых газов, обратно в печь и без возврата этого тепла в печь. Для осуществления первого метода необходимо тепло, отобранное у дыма, передать идущим в печь газу и воздуху (или только воздуху). Для достижения этой цели широко используется теплообменники рекуперативного и регенеративного типа, применение которых позволяет повысить КПД печного агрегата, увеличить температуру горения и сэкономить топливо.

    Следует прежде всего отметить, что единица тепла, отобранная у дыма и сносимая в печь воздухом или газом (единица физического тепла), оказывается значительно ценнее единицы тепла, полученной в печи в результате сгорания топлива (единицы химического тепла), так как тепло подогретого воздуха (газа) не влечет за собой потерь тепла с дымовыми газами. Ценность единицы физического тепла тем больше, чем ниже коэффициент использования топлива и чем выше температура отходящих дымовых газов.

    Снижение  расхода топлива в результате использования тепла отходящих  дымовых газов обычно дает значительный экономический эффект и является одним из путей снижения стоимости  нагрева металла в промышленных печах.

    Кроме экономии топлива, применение подогрева воздуха (газа) сопровождается увеличением калориметрической температуре горения, что может являться основной целью рекуперации при отоплении печей топливом с низкой температурой сгорания.

    Поскольку утилизация тепла позволяет значительно  экономить топливо, целесообразно стремиться  к максимально возможной, экономически оправданной степени утилизации.  

    Такими  устройствами в ЛПЦ 1 являются рекуператоры и котлы-утилизаторы.  

    Рекуператор.

      Предназначен для нагрева воздуха,  подаваемого в горелки для  сжигания топлива.

    Тип рекуператора - петлевой, трубчатый, металлический, шестисекционный.

    Количество  труб в секции- 63 шт.

    Диаметр труб (наружный)- 76,89 мм.

    Толщина стенки- 4,5 мм.

    Проходное сечение рекуператора по воздуху - 1,36 м²

    Проходное сечение рекуператора по дыму - 7,1 м²

    Общая поверхность нагрева - 900 м²

    Температура дымовых газов перед рекуператором  не более 900⁰ C.

    Температура подогрева воздуха - до 400⁰ C.

    Размеры борова в месте установки: высота- 3693 мм, ширина- 4408 мм.

    Движение  потоков воздух-дым:

    1-й  ряд секций - перекрестно-прямоточное

    2-й  ряд  секций - перекрестно-противоточное.

    Материал  труб - сталь 12XI8HIOT.

    Для подачи воздуха на 5 печах установлено 3 вентилятора марки ВВН-I8: два рабочих и один резервный. 
 
 
 
 
 

    Производительность  вентилятора - 160000 м³/ч.

    Число оборотов электродвигателя - 1500 об/мин.

    Напор, создаваемый вентилятором при температуре  воздуха 20⁰ C и производительности 160000 м³/ч:

    полный, кгс/ м² (Па)- 663 (6630),

    потребляемая  мощность- 420 кВт. 
 

    Котел-утилизатор.

      Предназначен для использования тепла дымовых газов после рекуператора для выработки пара. За каждой печью установлен один котёл-утилизатор.

    Тип котла-утилизатора: печь №5/печь 4 КУ-100/КУ-80-У-1

    Производительность: до 35 т/20 т.

    Давление  вырабатываемого пара , кгс/см² (МПа)-18-45/до 45 (1, 8-4, 5/4, 5).

    Температура перегрева пара – 300-400⁰ C

    За  котлом утилизатором установлен дымосос  типа:

    за  КУ-100 – ДН-26 ;

    за  КУ-80-У-1 – Д-20х2.

    Производительность, м³/ч – 214000/240000

    Напор, мм вод. ст. (Па) – 447/600 (4470/6000)

    Допустимая  температура дымовых газов,  ⁰ C

    Дымовые газы выбрасываются в атмосферу  через дымовую трубу. Высотой печь №5 - 80 м; №1-4 - 100м. Диаметр устья соответственно 3,6 / 4 м, количество труб – печь №5 – 1 шт.; на печи №1-4 – 2 шт.