книги из ГПНТБ / Гилод В.Я. Сжигание мазута в металлургических печах

тают в промышленных условиях с 1968 г., обеспечивая качественное сжигание топлива при а=1,02—1,05. Тем­ пература стенок камеры газификации изменяется в пределах 400—675 (на газе) и 520—700° С (на мазуте).

Горелки Южного отделения ОРГРЭС весьма пер­ спективны, однако представляется более целесообраз­ ным осуществить ввод газообразного топлива не в нача­ ле, а в конце камеры газификации с тем, чтобы рас­ пределение воздуха по длине факела осуществлялось лишь при эксплуатации горелки на мазуте. Применение одного и того же средства интенсификации горения как к жидкому, так и к газообразному топливу противоре­ чит поставленной цели—сближению эмиссионных свойств и геометрических размеров пламен.

созданы и исследованы газо-мазутные горелки с номи­ нальной производительностью (по природному газу) 20—40 м3/ч и диапазоном регулирования 5—50 м3/ч.

давления. Из магистрали высокого и среднего давления

монтируют газораспределительную камеру; в этом слу­

кполному завершению горения в пределах туннеля

[144].Сведения о работе на мазуте горелочных уст­ ройств с рециркуляционной вставкой изложены в гл. I I I .

Целый ряд комбинированных горелок был разрабо­ тан специально для отопления мартеновских печей га­

исключительно для совместного сжигания обоих видов топлива. Описание конструкций комбинированных горе­

вую проблему стабилизации горения обоих видов топли­ ва. Известно, например, что для предотвращения срыва факела при работе на доменном газе приходится огра­ ничиваться относительно небольшими выходными ско­

основном сложные ароматические углеводороды, склон­ ные к сажеобразованию при горении.

сечения 3, в которую подаются в определенном соотно­ шении газ и воздух. В камере образуется горючая газо­ воздушная смесь, выходящая затем через небольшие отверстия в топку и служащая постоянным источником воспламенения основной массы топлива. Исследования

3

дима и более эффективна, чем механические стабилиза­ торы пламени. Особенно большое значение она приоб­ ретает при значительных колебаниях состава газа. К за­

ча компонентов газо-воздушной смеси и чередование их по сечению горелки создают благоприятные возмож­ ности для интенсивного смешения. Количество вторич­ ного воздуха устанавливается с помощью диафрагмы 9, для изменения положения которой служит привод 8.

При сжигании одного доменного газа проходные отверстия вторичного воздуха полностью открыты. Го­ релка устойчиво работает в диапазоне изменения коэф­ фициента К, представляющего собой отношение расхода вторичного воздуха к расходу доменного газа, 0,25—3,3. Нечувствительность горелки к колебаниям этого соот­ ношения в столь широких пределах является ее боль­ шим достоинством. Охлаждение корпуса мазутной фор­ сунки осуществляется с помощью системы циркуляции

случае эксплуатации горелки на одном жидком топливе. Описанные горелки были установлены в камере го­ рения газотурбинной установки мощностью 5 Мет и

успешно эксплуатировались более года.

ГЛАВА V

О С О Б Е Н НОСТИ П Р И М Е Н Е Н И Я Ж И Д К О Г О Т О П Л И В А В С О В Р Е М Е Н Н Ы Х

М Е Т А Л Л У Р Г И Ч Е С К И Х ПРОЦЕССАХ

ленных кварцитах 'Криворожского бассейна так назы­ ваемый газоструйный способ совмещенного помола и об­ жига железорудного сырья [146]. В основе газоструйно­ го способа лежит принцип обработки материалов в вы­ сокоскоростных струях продуктов сгорания топлива [147, 148]. Для магнетизирующего обжига оказались

Рис. 70. Опытная установка для магнетизирующего об­ жига железных руд газоструйным способом:

весьма полезными такие особенности газоструйного способа, как ударный характер разрушения рудного зерна, уменьшение крупности частиц в процессе перера­ ботки и большие относительные скорости 'Перемещения фаз.

Установка (рис. 70) включала следующие основные элементы: камеры горения для сжигания жидкого топ­ лива, помольно-обжиговую камеру в виде цилиндра ма­ лого диаметра и две ступени классификации получаемо­ го продукта (аэрофонтанный и циклонный классифика­ торы). Под воздействием высокоскоростных и высоко­ температурных струй газов, выходящих из расположен­ ных конфронтально камер горения, материал, поступаю­ щий из бункеров по течкам и каналам в помольно-об­ жиговую камеру, подвергался там измельчению и пер­ вичному обжигу. Вторичный обжиг при необходимости

ставляло 4—6%. При этом извлечение железа в концен­

Следует иметь в виду, что в установке подобного ти­ па наибольший эффект может быть получен лишь в случае применения горелочных устройств высокоинтен­ сивного горения (см. гл. I I I ) , позволяющих осуществить в индивидуальной камере сжигание топлива с необхо­ димой степенью полноты при стабилизации горения, до­ статочной для обеспечения высоких скоростей газа на выходе из камеры.

В промышленной шахтной печи для магнетизирую­ щего обжига железных руд (рис. 71), при эксплуатации ее на жидком топливе, необходимо применение горе­ лочных устройств различного назначения. Форсунки 6, устанавливаемые в своде топок, должны обеспечивать полное сжигание топлива. Короткофакельные форсунки

Рис. 71. Шахтная печь для магнетизирующего обжига руд:

получения газообразных продуктов сгорания восстано­ вительного характера, находятся в нижней части шах­ ты. Здесь могут быть использованы лишь форсунки, устойчиво и качественно работающие с недостатком воз­ духа.

Шахтная печь с суточной производительностью 400 г представляет собой футерованную камеру прямоуголь-

ного сечения высотой 8 и длиной 7 м, вдоль продольных стен, которой располагаются топки 5. Рабочее простран­ ство печи разделено на зоны нагрева 8 и восстановления руды 10 горизонтальным пережимом, под которым нахо­ дятся каналы 4 для ввода продуктов полного сгорания из топок. Газообразный восстановитель поступает в нижнюю зону печи из топок (на рисунке не показаны), снабженных форсунками, обеспечивающими неполное сгорание, по каналам 1, защищенным от забивания ру­ дой отбойниками 12.

В трубчатых вращающихся печах того же назначе­ ния топливо используется аналогичным образом. В тор­ це печи (обычно со стороны загрузки) устанавливают длиннофакельное горелочное устройство, сжигающее топливо с коэффициентом расхода воздуха, меньшим единицы, а в нескольких кольцевых сечениях по длине печи располагаются короткофакельные форсунки, обес­ печивающие полное сжигание. В обоих случаях могут быть применены, например, горелочные устройства с рециркуляционной вставкой (см. гл. I I I ) , эксплуатируе­ мые в первом случае с а < 1 , а в другом — в стехиометрических условиях или с избытком воздуха.

Во Франции разработан метод магнетизирующего обжига железной руды в кипящем слое (метод IRSID) с применением для получения восстановительного газа мазутных погруженных форсунок [149]. После освое­ ния процесса построена крупная промышленная уста­ новка в Базеле.

Окомкование

Институтами ВНИИМетмаш и НИИЦемент на лабо­ раторной установке отработан процесс совмещенного окомкования и обжига концентратов во взвешенном слое [150]. Необходимое для процесса тепло получали путем сжигания жидкого топлива- (керосина) в форсун­ ке, установленной в нижней части реактора, полость ко­ торого состояла из разгонной трубы малого диаметра (25—30 мм) и конической расширенной части, предна­ значенной для уменьшения выноса пыли. Воздух, иду­ щий на горение, подогревали в электрическом кало­ рифере. Эжекционный питатель подавал сырье непо­ средственно в разгонную трубу. Процесс протекал в

Определяющим фактором является правильный вы­ бор форсунок. Использование форсунок ряда конструк­ ций, удовлетворительно работающих на других тепло­ вых агрегатах, привело к отрицательным результатам. Так произошло на Лебяжинской аглофабрике при по­ пытке использования на режимах с большими избыт­ ками воздуха (до 1,8) турбулентных форсунок низкого давления конструкции А. И. Карабина. Резкое сниже­ ние температуры факела вызвало интенсивное сажеобразование .и сжигание капель топлива не в объеме гор­ на, а на поверхности шихты .под горном.

Неудачный выбор горелочных устройств приводит к тому, что объем горна оказывается недостаточным для полного сжигания топлива. Так, на Абагурской агло­

жигающих шихту газах продуктов химического и меха­ нического недожога.

применять короткофакельные горелочные устройства ,с большим диапазоном работы как по производительнос­ ти, так и по коэффициенту расхода воздуха (в сторону избытка).

Сравнительные исследования пятнадцати конструк­ ций горелочных устройств различных типов, среди кото­ рых были фореунки УПИ-Л, системы Карабина и . Да­ нилина, провели ВНИИМТ и Уралэнергометаллургпром