
- •Оглавление
- •Введение
- •Топливо и его горение
- •1.2. Характеристика топлива
- •Твердое топливо
- •Жидкое топливо
- •Схемы подготовки форсуночного топлива
- •Оптимизация работы объединенной с печью системы помола и сушки угля
- •Жидкое и газообразное топливо
- •Рациональное факельное сжигание топлива во вращающейся печи
- •Теплообмен в пламенном пространстве печи
- •Оптимизация сжигания топлива во вращающейся печи
- •1.8. Горелочные устройства для вращающихся печей
- •2.1. Обжиг клинкера
- •2.2. Тепловые установки для обжига вяжущих материалов.
- •Печи мокрого способа производства
- •2.2.1. Устройство и принцип работы вращающейся печи
- •2.3. Теплообменные устройства вращающейся печи мокрого способа производства
- •Способы характеристики цепных завес
- •2.4. Процессы, протекающие в печи мокрого способа Физико-химические процессы в печи
- •3.1. Устройство и принцип работы клинкерного холодильника
- •3.2. Рекуператорный (планетарный) холодильник
- •3.3. Барабанный холодильник
- •3.4. Колосниковый холодильник
- •Устройство и принцип работы холодильника «Волга 75» для печи мокрого способа 5×185 м
- •3.5. Холодильники с беспровальной решеткой
- •Холодильник pyrofloor
- •Принцип работы колосниковой решетки
- •4.1. Печные системы сухого способа производства Устройство и принцип работы печи с циклонными теплообменниками
- •4.2. Особенности работы печных систем с декарбонизаторами
- •Система rsp с камерно-циклонным декарбонизатором.
- •Оптимизация работы циклонных теплообменников
- •4.3. Влияние подсосов холодного воздуха на расход тепла
- •4.4. Материальный и тепловой балансы печной системы сухого способа
- •Процессы в печных системах сухого способа
- •4.5. Печная система комбинированного способа производства клинкера
- •5.1. Футеровка печных агрегатов для обжига клинкера Футеровочные огнеупорные материалы
- •5.2. Кладка огнеупорной футеровки
- •5.3. Способы повышения стойкости футеровки
- •Библиографический список
Жидкое топливо
В качестве жидкого топлива для вращающихся печей применяют в основном топочный мазут марок 40 и 100.
состав мазута:
углерод – 86,1…86,3%,
водород – 9,6…10,7%,
сера – 0,5…3,5%,
влажность – 0…2%,
RO2max – 15,9…16,2%;
теплота сгорания: М 40 –
= 38,5…40,7 МДж/кг,
М 100 – = 38,3…40,3 МДж/кг;
жаропроизводительность = 1400…2000°С;
теоретический расход воздуха на 1 кут – 7,63 нм3;
выход продуктов горения на 1кут – 8,18 нм3;
температура застывания: М 40 < +10ºС, М 100 < +25ºС;
температура вспышки: М 40 > 90ºС, М 100 > 110ºС.
Газообразное топливо
В качестве газообразного топлива используется природный газ, который в основном состоит из метана и незначительного количества высокомолекулярных углеводородов.
Характеристика природного газа
содержание:
CH4 = 81,7…98,7%,
CnHm = 1,2…9,5%,
CO2 = 0,1…0,4%,
N2 = 0,5…8,5%,
RO2max = 11,6…12,0%;
теплота сгорания:
= 36…38 МДж/нм3,
= 33…36 МДж/ст.м3;
жаропроизводительность = 2030…2040оС;
теоретический расход воздуха на 1 кут – 7,77 нм3;
выход продуктов горения на 1кут – 8,68 нм3.
Подготовка топлива
Топливо для сжигания во вращающейся печи требует определенной подготовки.
Твердое топливо
Во вращающейся печи осуществляется факельное сжигание топлива, поэтому твердое топливо предварительно подвергается сушке и помолу до порошкообразного состояния. Основным твердым топливом, используемым при обжиге клинкера во вращающейся печи, является каменный уголь, поэтому далее будут рассматриваться способы подготовки и сжигания именно пылеугольного топлива.
К форсуночному топливу предъявляются следующие требования:
содержание летучих –
~ 15…30%;
зольность –
≤ 30%;
влажность –
~ 1…2%;
остаток на сите №02 – R02~1,5…2,0%; №008 – R008~10…15%;
теплота сгорания низшая – ≥ 21 МДж/кг.
Схемы подготовки форсуночного топлива
Подготовка топлива сводится к сушке и помолу угля. При высокой исходной влажности кусковой уголь может подвергаться предварительной сушке в сушильном барабане. Однако, как правило, в современных технологических схемах производится одновременная сушка и помол угля. При этом используются три принципиально различные схемы:
объединенная с печью система, когда весь сушильный агент направляется в печь в качестве транспортирующего угольный порошок первичного воздуха (рис.1);
разъединенная схема, когда используется индивидуальная независимая от печи сушильно-помольная система (рис. 2);
систем прямого вдувания угольного порошка из быстродействующей мельницы в печь (рис.3).
Общим для всех схем является необходимость из-за взрывобезопасности поддержание температуры после мельницы для большинства углей до 70ºС. Только для тощих допускается 80ºС.
Рассмотрим особенности работы каждой схемы.
Объединенная с печью система. Особенность данной схемы заключается в следующем:
в качестве сушильного агента используются газы из специальной топки или избыточный воздух из колосникового холодильника;
газы из мельницы после частичной очистки в циклоне направляются вентилятором во вращающуюся печь в качестве первичного воздуха, вследствие чего не требуется дополнительное пылеулавливающее оборудование и отсутствует выброс угольной пыли газов в атмосферу, следовательно, она более экологична;
Рис. 1. Объединенная с печью система подготовки угля
Рис. 2. Разъединенная с печью система подготовки угля
Рис..3. Система прямого вдувания угольного порошка в печь
|
завышенное, до 30%, количество холодного первичного воздуха взамен горячего вторичного, обусловленное большим объемом сушильного агента, приводит к перерасходу топлива и к нерациональному факелу.
Разъединенная схема возникла именно в связи с необходимостью устранения этих недостатков. Это стало особенно актуально с появлением горелок, позволяющих сжигать угольное топливо с небольшим, до 7%, количеством первичного воздуха и смеси различных топлив, в том числе и техногенных материалов.
Недостатком разъединенной схемы является необходимость установки дополнительного оборудования: электрофильтра, вентилятора, бункера, пневмотранспорта, трубы (на рис.2 выделено синим цветом). Это, естественно, приводит к дополнительным капитальным затратам и перерасходу электроэнергии. Однако экономия топлива и другие положительные моменты перекрывают эти недостатки, поэтому в настоящее время, в основном, применяется подобная схема.
Система прямого вдувания угольного порошка из мельницы в печь имеет предельно малое количество оборудования. Такая схема особенно эффективна при сушке угля невысокой влажности. Преимущества системы прямого вдувания, помимо обозначенных для первой схемы, заключаются в ее компактности, малом количестве оборудования, низких капитальных затратах и пониженном расходе электроэнергии. Недостатки те же, что и для первой схемы. Однако из-за значительного уменьшения суммарной длины газоходов и количества оборудования существенно уменьшается сопротивление системы, что позволяет значительно снизить объем сушильного агента и, соответственно, первичного воздуха.