2.3.Основні заходи щодо удосконалення режиму нагріву та модернізації обладнання печі.

Інтенсифікація нагріву труб в печі.

Щоб інтенсифікувати нагрів труб при направленном факельному спалюванні палива, доцільно застосувати перерозподіл теплової потужності верхнього та нижнього ряду пальників в 2 і 3 зонах.

Через нижній ряд пальників, де факел має спрямованість на нагріваючий метал, пропускається більша частина палива, а верхній ряд пальників перекривається на 50%.

Таким чином, умовно, співвідношення підведеного тепла склало:

• 75% на нижній ряд пальників;

• 25% на верхній ряд пальників.

Зниження втрат тепла при охолодженні роликів.

При всіх перевагах швидкісного нагріву труб в секційних печах, найбільш негативною стороною залишається проблема експлуатації роликів і покриття витрат тепла на їх охолодження.

Термін служби роликів значно нижче ніж вогнетривкої кладки, а втрати на охолодження роликів іноді перевищують витрати на нагрів метала.

Можна вважати, що вирішити зазначену проблему, більшою чи меншою мірою, можна за рахунок зниження площі і температури зовнішньої поверхності пічного ролика.

  Таким чином для поліпшення показників теплової роботи печі доцільно застосувати такі заходи:

• Провести нагрів труб в 2 і 3 зонах печі із застосуванням спрямованого факельної спалювання палива при подачі 75% природного газу через нижні пальники, що дасть економію близько 5% природного газу.

• Змінити ізоляцію тепловоспрінімающіе поверхонь пічного ролика, за рахунок чого будуть знижені витрати палива приблизно на 10%.

• Впровадити автоматичне регулювання тепловим режимом печі.

2.4 Вибір котла- утилізатора для використання тепла відхідних димових газів після рекуператора.

Котли - утилізатори застосовують для енергетичної утилізації теплоти відхідних димових газів. Застосування КУ забезпечує додаткової продукції у вигляді технологічної пари, енергетичного пари, гарячої води, що призводить до економії палива на підприємстві.

Вибір типу та характеристики КУ залежить від температури димових газів перед котлом, наявного витрати димових газів і характеристик димових газів насамперед за змістом технологічного віднесення.

У нашому випадку, при спалюванні природного газу і нагріванні сталевих заготовок, димові гази практично не містять технологічного віднесення.

Витрата димових газів перед КУ становить =59530 , а їх температура = 320-500 При таких вихідних даних найбільш доцільним є використання низькотемпературних КУ з розвиненою поверхнею конвективного теплообміну.

Глибина охолодження відхідних димових газів в КУ залежить від відношення:

, де

- витрата гріючого теплоносія, /год;

Д-паропродуктивність котла, кг / год.

З зменшенням початкової температури гріючих газів, істотно збільшується витрата димових газів, необхідного для вироблення одиниці пара. Так для звичайних парових котлів на органічному паливі , але при використанні для отримання пари низькотемпературних газів, що відходять він може збільшуватися до 10. При температурі = 320-500 , змінюється в межах 6-8. У нашому випадку застосування горизонтальних газотрубних КУ доцільно з наступних причин:

1.Відхідні димові гази не містять технологічного виносу, тому проходження їх по внутрішньому простору труб, не буде потрібно проводити чистку труб з витратою значної ручної праці.

2.Виключаеться основний недолік вертикальних газотрубних КУ: можливість запареня верхніх, а також ненадійність кріплення труб у трубних дисках.

Виходячи з характеристик гріючого теплоносія найбільш доцільне застосування з серійно випускаемого, котла-утилізатора типорозміру Г-400ПЕ.

Котел-утилізатор Г-400ПЕ (рис. 2.2)- котел газотрубний горизонтальний, однобарабанні, одноходовой по газах, з природною циркуляцією.

Випарникова поверхня 4 виконана із 790 труб діаметром 50 і товщиною стінки 3 мм (сталь 20). Труби кріпляться до трубної решітки барабану розвальцьовуванням і приварюванням. Внутрішній діаметр барабана випарної поверхні 2800 мм. Товщина стінок обичайки і днищ 20 мм. До барабану кріпляться вхідна 1 і вихідна 5 газові камери.

У вхідній газовій камері встановлений конвективний пароперегрівач 2 з горизонтальним розташуванням змійовиків, виконаних з труб 32x3 мм (сталь 20). Сепараційний пристрій 3 складається з пароприймача короба і дірчастих листів, розташованих в барабані над димогарними трубами.

Котел-утилізатор забезпечений двома економайзерами: сталевим змеевиковим і чавунним. Сталевий економайзер киплячого типу виготовлений з труб діаметром 28x3 мм. Він складається з двох пакетів змійовиків, розділених в середній частині вертикальної перегородкою із сталевого листа. Перегородка надає газам U образний рух. Після гладко-трубного економайзера гази по перепускному газоходу 7 надходять в газохід з чавунним економайзером, набраними з ребристих чавунних труб. Обидва економайзера мають свій несучий каркас із стійок і балок. Газохід сталевого економайзера має металеву обшивку. 

Рис 2.2.Котел-утилізатор Г-400ПЕ:

1 - вхідна камера;

2 - пароперигрівач;

3 - сепараційний пристрій;

4 – кип’ятільні труби;

5 - вихідна камера;

6 - сталевий економайзер;

7 - перепускний газохід;

8 - чавунний економайзер.

Теплотехнічні та конструктивні характеристики газотрубного горизонтального КУ Г-400ПЕ наведені в таблиці нижче.

Табл.2.1.Теплотехнічні та конструктивні характеристики газотрубного горизонтального КУ Г-400ПЕ.

Типо розмір

Паророзподілен-ня, т/час

Параметри пари

Стан пари

Площа поверзні нагріву,

Х-ка використовуемих газів

Тиск , МПа

Т-ра,

Кон-вектив.

ПП

ЭК

Витрата, /ч

Т-ра на вході,

Т-ра на виході,

Г-400ПЭ

7,5

1,6

230

перегріта

400

18

655

66,5

405

185

КУ Г-400ПЕ може забезпечити отримання перегрітої пари з паропродуктивністю 7,5 т / м. При максимальній пропускній здатності КУ по димових газах 66,5 тис. /г.Оскільки у нашому випадку витрата димових газів менше, то для споживання пари тих же параметрів, паропродуктивність повинна бути знижена.

Згідно характеристики Г-400 ПЕ:

= /кг (2.1)

Беручи найменш економічні умови роботи КУ при дійсній витраті димових газів 59530 /год:

= /кг (2.2)

При збереженні тих же показників роботи, що і при номінальному режимі отримаємо:

Д=7,5* (2.3)

Перегріта пара тиском 1,6 МПа і температурою 230 ℃ надходить у паророзподільних колектор (гребінку) звідки витрачається на:

• Технологічне виробництво в кількості , конденсат повертається в конденсатний бак КУ.

• Підігрівачі мережної води в кількості , де передає теплоту воді тепломережі, а конденсат після теплообмінника повертається в колону деаератора, так як він не забруднює і знаходиться під великим тиском, ніж тиск у деаераторі.

• На власні потреби котельні КУ, в кількості приблизно 10% від споживання пари.