Показатели работы установки комплексной утилизации теплоты печного агрегата
Теплота, ГДж/ч |
Значения показателей по участкам печного агрегата (рис. 4.15) |
Итого |
|||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
||
Утилизируемая |
8,4 |
|
10,4 |
8,4 |
8,4 |
4,2 |
39,8 |
Сохраняемая |
|
29,3 |
8,4 |
|
|
|
37,7 |
Указанная установка (рис. 4.10) позволяет отказаться от обычной котельной на цементном заводе. Достаточно иметь небольшую котельную с пиковыми бойлерами, в которых производится кратковременный подогрев циркулирующей воды в наиболее холодный период отопительного сезона. Пиковые бойлеры котельной являются также и резервными источниками теплоты в случае остановки и ремонта печей.
Схема утилизации теплопотерь печным агрегатом в зоне обжига приведена на рис. 4.11.
Рис. 4.11. Схема утилизации теплопотерь в зоне обжига печного агрегата:
1 Корпус печи; 2 устройство для утилизации теплоты; 3 топка;
4 Котел; 5 циркуляционный насос; 6 отопительный прибор
В схеме, приведенной на рис. 4.11, подогревается оборотная вода из системы теплоснабжения через теплообменное устройство корпуса печи, которая затем идет вновь к потребителям.
Схема устройства для охлаждения клинкера приведена на рис. 4.12.
Рис. 4.12. Схема устройства для охлаждения клинкера:
1 вращающаяся печь; 2 головка печи; 3 теплообменное устройство; 4 поворотный теплоизолирующий кожух; 5 арматура запорная; 6 теплообменные трубы; 7 вентилятор; 8 теплообменные трубы горячей чистки головки печи; 9 тяга с контргрузом; 10 блок; 11 клинкерный холодильник; 12 подвижная стенка; 13 рефлекторы; 14 воздушные каналы
Устройство для охлаждения клинкера (рис. 4.12) содержит клинкерный холодильник и теплообменное устройство, включающее теплообменные трубы, заключенные в теплоизолирующий кожух. Теплообменное устройство устанавливается у наружной поверхности корпуса горячей головки вращающейся печи. Теплоизолирующий кожух имеет каналы для естественной либо принудительной циркуляции воздуха.
Через подводящие трубопроводы теплообменные трубы заполняются водой, после чего происходит принудительная циркуляция ее. Затем открывается подвижная стенка у горячей головки и у колосникового холодильника.
Тепловые лучи, излучаемые клинкером и отражателями, попадают на теплообменные трубы и нагревают циркулирующую в них воду, которая через отводящие трубопроводы поступает как на технологические, так и хозяйственные нужды предприятия.
На рис. 4.13 приведена схема использования теплоты в колосниковом холодильнике.
Для использования вторичной теплоты колосниковый холодильник разделяется на две части холодную и горячую камеры (рис. 4.13).
Холодная камера выполняется из труб, которые образуют стенки и свод. Отдельные группы экранных труб врезаются в боковые коллекторы и соединяются между собой параллельно. Стены и свод могут выполняться из теплообменных труб и покрываться теплоизоляцией.
В холодильнике холодная камера отделяется от горячей перегородками, выполненными из труб, включенных в общий циркуляционный контур, а боковые стены и свод из теплообменных труб, подключаемых отдельными группами к коллекторам. Теплообменные трубы закрываются металлическим листом и слоем изоляции.
Рис. 4.13. Схема использования теплоты в колосниковом холодильнике:
1 холодная камера; 2 разделительная перегородка; 3 экранные трубы горячей камеры; 4 горячая камера; 5 слой изоляции; 6 свод горячей камеры; 7 коллектор обратный; 8, 9 боковые стены; 10 коллектор нагретой воды; 11 коллектор; 12 теплообменные трубы; 13 металлический лист
Устройство работает следующим образом. В холодную камеру поступает клинкер с температурой примерно 300350С. Клинкер охлаждается до 60С, а нагретый до температуры150175С воздух омывает теплообменные трубы и отдает теплоту циркулирующей воде.
Оборотная химически очищенная вода из системы теплоснабжения поступает в первый с разгрузочной стороны коллектор и, пройдя вначале пристенные ряды экранных труб (один или несколько рядов), поступает в экранные трубы свода, а затем в коллектор. Отвод нагретой воды производится из коллектора, расположенного со стороны горячей камеры возле перегородки. Нагрев воды в экранных трубах частично происходит также за счет радиационной теплоты клинкера.
В горячей камере частично отбирается и используется теплота излучения клинкера, т. к. он несет теплоты больше, чем требуется на подогрев воздуха, поступающего в печь на горение топлива.
Для использования лучистой теплоты горячего клинкера в металлическом корпусе и кирпичной кладке горячей камеры колосникового холодильника вырезают проемы.
Основная масса горячего воздуха, нагретого при соприкасании со слоем раскаленного клинкера, проходит по свободному сечению камеры холодильника. Установленные в нишах экранные трубы с циркулирующей в них жидкостью улавливают только лучистую теплоту клинкера и не отбирают теплоту горячего воздуха, движение которого в нишах практически отсутствует. Для этого размеры ниш и выступающих стен выбираются такими, чтобы в нишах не было застоя воздуха.
Нагретая в экранных трубах химически очищенная вода через коллекторы поступает для теплоснабжения завода.
Для осуществления воздушно-испарительного охлаждения клинкера колосниковый холодильник также разделяется перегородкой на две камеры (рис. 4.14).
В первую по ходу материала камеру через отверстия поступает воздух в количестве, необходимом для сжигания топлива. Во вторую камеру из форсунок в подрешеточном пространстве подается распыленная горячая вода с температурой 8597С и давлением 0,150,35 МПа. Распыленная вода охлаждает решетку, клинкер и клинкерную просыпь и, испаряясь, образует пароводяную смесь. Пар затем конденсируется в теплообменнике и по трубопроводам выводится из холодильника. Теплота пара используется для отопительных
в колосниковом холодильнике:
1 колосниковый холодильник; 2 перегородка; 3 колосниковая решетка; 4 трубопроводы теплообменника; 5 корпус теплообменника; 6 теплообменник; 7 форсунка; 8 вторая камера; 9 отверстия для подачи воздуха; 10 первая камера
и технологических нужд.
На рис. 4.15 приведена схема установки теплообменников в пересыпных бункерах горячего клинкера.
Рис. 4.15. Схема установки теплообменников в переносных бункерах горячего клинкера: