3. Использование избыточного давления доменного газа.

Повышение давления доменного газа позволяет увеличить производительность доменной печи за счет увеличения массового расхода дутья. Так, при повышении избыточного давления газа до 160-180 кПа производительность печей увеличивается на 5-10%, расход кокса снижается на 2-5%, вынос пыли сокращается на 35-50%. Давление доменного газа в потребительской сети должно составлять около 10кПа. Потери давления газа в газоочистке и газопроводах составляют также 10 кПа. Т.о. при давлении на колошнике 230 кПа остается избыточное давление порядка 210 кПа, кот может быть использовано в газовой турбине.

В 1962 г. на Магнитогорском металлургическом комби­нате была построена первая газовая утилизационная бес­компрессорная турбина (ГУБТ) мощностью 6 МВт. Турбина ГУБТ-6 двухступенчатая, активная. Потребляет 150 тыс. м3 газа в час при вы­ходе из печи 230 тыс. м3/ч. Остальной газ сбрасывается помимо ГУБТ. Давление газа на выходе из печи 220 кПа.

В установке имеются два теплообменника, в которых подогревается доменный газ перед поступлением в турби­ну. Доменный газ после очистки поступает в регенератив­ный теплообменник 3, где его температура повышается с 30 до 270 ос за счет тепла газа, отработанного в турбине (га­за низкого давления). Затем дополнительный подогрев до 450 ос осуществляется в поверхностном теплообменнике 4 за счет тепла продуктов сгорания доменного газа. На газо­вую турбину, таким образом, поступает газ с температурой 450 ос и давлением 220 кПа (имеется небольшая потеря напора на пути газа к турбине). Турбина 1 приводит во вращение генератор 2.

Отработанный доменный газ за турбиной имеет темпе­ратуру 300 ос и давление 114 кПа. Его физическое тепло используется в регенеративном теплообменнике 3, а затем химическое тепло части доменного газа - при сжигании в горелке 5 поверхностного теплообменника 4. Тепло дымо­вых газов используется для нагрева доменного газа высо­кого давления перед турбиной, а также в подогревателях 6 воздуха и доменного газа низкого давления на их пути к горелке. Дутьевой вентилятор 7 и дымосос 8 обслуживают поверхностный теплообменник 4.

Билет №22

1. Применение кислорода в металлургии.

Кислород. Для интенсификации металлургических процессов широко применяется кислород, вырабатываемый в блоках разделения воздуха, установленных на кислород­ных станциях. Общее годовое производство кислорода по отрасли превышает 5 млрд м³. основными потребителями кислорода являются доменное и сталеплавильное производства. Так, с применением кислорода выплавляется более 85% чугуна, более 70% мартеновской и 100% конвертерной стали. Производство кислорода является энергоемким. Удельный расход электроэнергии составляет около 2000 МДж/1000м³, а общий расход электроэнергии превышает 5% от расхода электроэнергии по заводу.

2. Вэр конвертерного цеха и пути их использования.

Охлаждение конвертерных газов с дожиганием может быть произведено без использования отнятого тепла или с использованием его в КУ.

Охлаждение конвертерных газов с дожиганием и использованием тепла производится с установкой за конвер­тером котла-утилизатора. Котлы изготовляют двух основных типов: одноходовые и двухходовые. Одноходовые котлы радиационного типа. В них газы охлаждаются до 800-1200 С. Перед газоочисткой дальнейшее охлаждение осу­ществляется впрыском воды.

Конструкция двухходового котла радиационно-конвек­тивного типа представлена на рис. XI.4. В подъемном газоходе 1 расположены две группы радиационных поверхностей нагрева, каждая из которых имеет самостоятельный циркуляционный контур. Нижняя группа выполнена из го­ризонтальных змеевиков, а верхняя - из вертикальных труб, перекрывающих также соединительный патрубок меж­ду подъемным и опускным газоходами. В опускном газохо­де расположены конвективные поверхности нагрева: испарительные змеевики 2 и водяной экономайзер 3. В этих котлах газы охлаждаются до 300 С. В периоды между продувками для поддержания теплового режима котел-утилизатор отапливается смесью коксо­вого и доменного газов, коксовым, природным газом или мазутом, для чего в нижней части подъемного газохода имеются подтопочные горелки 6. Воздух для горения пода­ется вентилятором. Для очистки поверхностей нагрева используют разные способы: дробеочистку, виброочистку, им­пульсную очистку. Эффективная очистка поверхностей нагрева позволяет увеличить пропускную способность котла и повысить интенсивность кислородной продувки. Недостаток для с-мы с полным дожиганием: увеличение объема дымовых газов.

После охлаждения и очистки конвертерный газ может быть использован для следующих целей: в качестве топли­ва (котлы, промышленные печи), химического сырья, для подогрева шихтовых материалов конвертерной плавки, а также как восстановитель железорудного сырья.

Однако использование конвертерного газа чрезвычайно затруднено в связи с периодичностью его выхода и колеба­ниями состава. С целью сглаживания колебаний расхода газа возможно использование газгольдеров, что, однако, связано с целым рядом технических трудностей. В связи с этим разрабатываются схемы, исключающие использование газгольдеров. К их числу относятся схемы с применением тепловых аккумуляторов в виде регенеративной насадки для нагрева воздуха, используемого в котле-утилизаторе в качестве теплоносителя (схема МЭИ), использования кон­вертерного газа для восстановления железорудного сырья, подаваемого в конвертер (схема ДМетИ) и др. Необходи­мо отметить, что эти схемы еще не получили промышлен­ного применения и поэтому, как отмечалось выше, в настоя­щее время конвертерный газ не используется, а сжигается на свечах.