Вращающиеся печи: теплотехника, управление и экология - Лисиенко В.Г.
ISBN 5-98457-018-1
Скачать (прямая ссылка):
Горелки среднего давления имеют преимущества перед горелками низкого давления. При сжигании газа низкого давления повышенная температура клинкера, поступающего из зоны охлаждения печи в холодильник, ухудшает условия работы подрекуператорной обечайки. Кроме того, из-за близости зоны воспламенения сильно разогревается и быстро выходит из строя сопло горелки. При сжигании газа среднего давления сопло горелки не обгорает, так как длина зоны воспламенения остается достаточно большой. В этом случае можно работать без дутьевого вентилятора; весь воздух будет проходить через холодильник, более полно охлаждая клинкер; будет обеспечено лучшее тепло-использование и некоторое повышение температуры факела. Благодаря лучшему охлаждению холодильники меньше изнашиваются и создаются условия для повышения производительности печей.
Исследования процесса сжигания природного газ во вращающихся печах, проведенные Южгипроцементом на пяти цементных заводах (табл. 4.12) показали, что при среднем давлении природного газа выше 0,6 кГ/см2 и скоростях истечения газа выше 250-300 м/с из одноканальных диффузионных горелок малого диаметра, не имеющих рассекателей и завихрителей, газ вполне удовлетворительно смешивается с воздухом. В результате этого при значени-
124
Таблица 4.12
Основные показатели процесса горения природного газа во вращающихся печах
Завод Тепловая мощность Скорость истечения газа из горелок, м/с* Химический состав отходящих газов, % Коэффициент избытка Потери тепла вследствие
печи, тыс. ккал/ч левой правой со2 о2 N2 СО Н2 CR, воздуха, ккал/кг клинкера химического недожога газа, %
Амвросиевский 43300 319 332 19,69 0,21 78,72 0,55 0,31 0,58 0,93 190 8,0
46400 311 339 18,81 0,92 80,2 0,06 0 0,01 1,03 7 0,3
45200 308 320 17,85 2,82 79,35 0 0 0 1,15 0 0
21300 — 410** 19,6 0,38 79,2 0,38 0,14 0,3 0,98 125 4,4
20770 — 350** 19,72 0,45 79,45 0,26 0,06 0,06 1,01 40 1,6
Белгородский 47300 400 400 21,6 0,95 77,65 1,05 0,5 0,25 0,98 159 7,3
48600 396 363 21,8 0,95 77,1 0 0,08 0,07 1,04 16 0,8
41200 388 311 20,2 2,98 76,72 0,05 0 0,05 1,15 14 0,8
39200 282 318 19,1 2,9 80 0 0 0 1,16 0 0
Себряковский 46100 333 352 17 4,7 78,3 0 0 0 1,28 0 0
42760 — 250** 23,5 0,16 76.1 0 0 0,26 0,98 38 2,2
42760 — 200** 22,3 1,3 76,4 0 0 0 1,08 0 0
43250 — 253** 19,5 3,1 77,4 0 0 0 1,18 0 0
Днепродзержинский 17200 380 380 19 0,12 79,27 0,48 0,22 0,91 0,91 224 10,6
19200 400 400 18,1 0,77 80,83 0,11 0,06 0,05 1,03 26 1,1
16100 373 373 15,5 1,3 83,2 0 0 0 1,06 0 0
* Приведено к нормальным условиям (температура 0 °С и давление 760 мм рт. ст.). ** При работе на одной центральной горелке.
ях коэффициента избытка воздуха а > 1,05 химического недожога природного газа практически почти нет, а при а > 1,1 он полностью отсутствует.
Однако в практике работы цементных заводов на природном газе среднего давления при горелках малого диаметра и достаточно высоких скоростях выхода газа из них наблюдаются иногда значительный химический недожог газа и вследствие этого — перерасход топлива. Это объясняется неправильным режимом сжигания газа. Если при работе вращающихся печей на твердом топливе длину и положение зоны спекания можно регулировать путем изменения температуры, количества и скорости подачи первичного воздуха при неизменном питании пылеугольным топливом и постоянной тяге, то при одноканальных диффузионных газовых горелках среднего давления эти возможности ограничены. Машинист печи может регулировать зону спекания, только изменяя расход газа и тягу, что приводит к изменению тепловой мощности печи, к ее работе с большим коэффициентом избытка воздуха или к химическому недожогу топлива.
Для регулирования положения и длины зоны горения в каждой печи целесообразно устанавливать по две горелки. Несколько изменяя направление каждой из них и давление газа, можно добиться некоторого перемещения зоны горения.
При работе на горелках низкого давления с завихрителями достигают оптимальных размеров и температуры факела в каждом конкретном случае, изменяя расстояние завихрителя от устья горелки и угол закручивания (шаг винта в завихрителе).
Внутренний диаметр газовой трубы горелки определяют по количеству расходуемого газа и скорости его на выходе из горелки. Эта скорость принимается равной 40-60 м/с. Внутренний диаметр воздушной трубы горелки определяют по количеству первичного воздуха и скорости его на выходе из горелки.
Скорость первичного воздуха рекомендуется рассчитывать на основе зависимости, установленной исследованиями НИИЦемента, по которой угол раскрытия факела при прочих равных условиях увеличивается с ростом отношения (рг(Ог2)/(рва)в2), где рг и юг — плотность и скорость газа; рв и юв — то же, воздуха.
При угле раскрытия факела «25° указанное отношение равно 0,745.
Эту величину и рекомендуется принимать в расчетах горелки. Количество первичного воздуха, подаваемого через горелку, должно составлять не менее 30 % от общей потребности.
При работе на горелках среднего давления без завихрителей оптимальные размеры и температура факела для каждого конкретного режима обжига клинкера зависят от скорости газа в обрезе горелки. Чем больше скорость выхода газа из горелки, тем короче факел и выше его температура.
