11.2.2.Шахтные печи, работающие на природном газе

печи

как для сжигания газа начали приспосабливать сущест­ вующие пересыпные шахтные печи, то их конструкции, естественно, ничем не отличаются от конструкции печей, работающих на природном газе. Дополнительно к этим печам разрабатывались только газосжигающие устрой­ ства.

Одной из первых попыток была подача газа посредст­ вом перфорированной трубы, расположенной по диамет­ ру поперечного сечения на двух-трех уровнях по длине зоны обжига. Чтобы исключить возможность взрыва, перфорированную трубу с подаваемым газом размещали под водоохлаждающей балкой. По балке циркулировала холодная вода, а газ поступал в печное пространство, смешивался с подогретым воздухом и за счет контакта с раскаленной поверхностью материала сгорал.

Недостаток такого способа сжигания газа состоял в перерасходе топлива на 8—10 °/о, расходуемого на на­ грев циркулирующей воды по водоохлаждающим бал­ кам.

Из многочисленных устройств газовых горелок шахт­ ных печей наибольшее применение получила консольная фурменная горелка (рис. 11.5). Горелка состоит Из мон­ тажного короба (монтажной фурмы) 6, выполненного из жаростойкой стали, в котором размещена предохрани­ тельная фурма 4 из жаростойкой стали с опорными креплениями 5. Короб печи снабжен в местах установки горелок окантовкой из швеллерной стали, к Которой крепится горелка.

Предохранительная фурма сварена с камерой 2 для подачи воздуха, которая опорными уголками 7 крепит­ ся к швеллерной окантовке. Для подвчи газа в предо­ хранительной фурме на опорах 5 проложен трубопровод (горелка) для подачи газа 1. Подача воздуха осуществ­ ляется в камеру через штуцер 3. Воздух, проходя через

свободное пространство предохранительной фурмы, ох­ лаждает горелку и смешивается с газом в качестве пер­ вичного только в печном пространстве. В качестве вто­ ричного на горение газа поступает нагретый воздух из зоны охлаждения. При установке такую горелку для снижения пережога у стенок печи выносят на 10 см внутрь печного пространства.

В зоне обжига консольные фурменные горелки уста­ навливаются в один, два ряда по высоте, а по перимет­ ру печи — по шесть, восемь. Основной недостаток таких горелок — недожог извести в осевой части печи. Воздей­ ствие пламени не превышает 1,2—1,5 м, поэтому отап­ ливать газом круглые шахтные печи диаметром более 3 м не рекомендуется. В этом случае предпочтительнее использовать эллипсообразное сечение обжигового ка­ нала.

Удельная производительность шахтных печей, рабо­ тающих на природном газе, составляет 12—15т/(м2-сут), т. е. несколько выше пересыпных. Расход условного топ­ лива 140—180 кг/т извести, т. е. практически одинаков.

Отопление мазутом применяется исключительно ред­ ко и только при отсутствии природного газа и антрацита. Мазут обычно сжигают в выносной топке, реже в шахте печи. При сжигании в шахте печи не обеспечивается перемешивание капель мазута с воздухом, отсюда хи­ мический недожог, достигающий 20 %, и выделение са­ жи, загрязняющей известь.

11.2.3. Печи кипящего слоя

Для обжига извести и приготовления дегидратиро­ ванной глины начинают применять печи кипящего слоя. В отличие от обычных шахтных печей, в которых мел­ кие фракции материала обжигать невозможно, эти печи рассчитаны на обжиг мелких фракций (не более 10 Мм)

При создании кипящего слоя скорость теплоносите­ ля достигает скорости витания частиц. Обжиг в кипящем слое происходит при непрерывном движении материала, обтекаемого со всех сторон теплоносителем, обусловли­ вающим интенсивный теплообмен. С увеличением раз­ мера обжигаемой фракции материала возрастает ско­ рость витания частиц и количество работающих газов в печи увеличивается, что позволяет увеличивать и произ­ водительность печи. В настоящее время в стране для

Рис. 11.6. Схема печи кипящего слоя для обжига извести

обжига извести используется несколько печей кипящего слоя; схема одной из них показана на рис. 11.6.

Известняк фракции 1—20 мм винтовым питателем загружается в зону нагревания 11 через течку 10 и на­ гревается в ней в кипящем слое до 720 К. Из этой зоны материал по внешнему переточному устройству 15 на­ правляется во вторую зону подогрева 16, где также в кипящем слое нагревается до 1020 К и по второму пере­ точному устройству 7 направляется в зону обжига 23. Температура за счет сжигания газа в кипящем слое материала достигает 1170—1220 К; известняк обжигает­ ся и по наружному перетоку 27 направляется в зону охлаждения 28, где он охлаждается до температуры порядка 370 К, и через течку 3 винтовым конвейером 2 направляется на склад готовой продукции.

Высота кипящих слоев поддерживается в первой зо­ не подогрева 0,7—0,75 м, во второй 0,6—0,65 м. Высота слоя за счет некоторого уменьшения диаметра третьей зоны больше.

Воздух в печь подается противотоком по трубопро­ воду 1. Сначала турбовоздушной машиной воздух на­ гнетается под колосниковую решетку зоны охлаждения 29, нагревается в этой зоне и через воздухосборники 5 поступает к газогорелочным устройствам 26, располо­ женным в газораспределительной керамической решетке 25. Газ к газогорелочным устройствам подают по газо­ проводу 6. Продукты горения, поступающие в обжигае­ мый материал, не создают перемешивания в радиальном направлении, поэтому равномерный ввод газа в горелки имеет решающее значение для нормальной работы печи.

Зона обжига отделена от зон нагревания сплошной керамической плитой 8, поэтому продукты горения из зоны обжига по каналу 22 направляются в горячий фу­ терованный циклон 20, где очищаются от уносов и, оги­ бая сплошную плиту 8 через трубопровод 18, поступают под колосниковую решетку 17, выполненную из керами­ ки, затем в камеру 19. Распределяясь по всему попе­ речному сечению решетки, продукты горения из цикло­ на 20 с температурой порядка 1220 К создают кипящий слой во второй зоне нагревания 16 и, поднимаясь вверх, проходят опять через керамическую решетку 14 в пер­ вую зону нагревания.

В первой зоне нагревания 11 также создается кипя­ щий слой, а отработанные продукты горения через тру­ бопровод 12 с температурой порядка 750—800 К, после очистки в циклоне дымососом, выбрасываются из печи. Высокая температура отходящих газов позволяет их ис­ пользовать в котлах-утилизаторах. Пылевидная фрак­ ция извести, осажденная в футерованном горячем цик­ лоне 20, через винтовой питатель 21 направляется на склад готовой продукции. Печь в каждой зоне имеет люки с заглушками (см. поз. 4, 9, 13, 24).

В печах кипящего слоя можно обжигать известняк различных фракций от пылевидной до мелкокусковой (12—20 мм). Скорость газовоздушной среды поддержи­ вается в пределах 180—200 м/с, считая по живому се­ чению решеток, которое составляет до 6 % площади поперечного сечения печи. Печи кипящего слоя проек­ тируются пока на производительность (съем е 1 м2 ре­