Спосіб опалювання нагрівальної печі

1 Спосіб опалювання нагрівальної печі, що включає подавання через пальники палива і повітря, спалювання палива з заданим коефіцієнтом витрати повітря при різних його значеннях в окремих пальниках, який відрізняється тим, що розташовані в ряду пальники за умовами спалювання палива поділяють на дві групи, в одній з яких паливо спалюють із надлишком повітря, а в ІНШІЙ - із нестачею, причому пальники однієї групи чергують у ряді з пальниками іншої групи так, що в суміжних пальниках відхилення витрати повітря від заданого залишаються постійними, рівними по модулю і протилежними за знаком Винахід відноситься до техніки опалення нагрівальних печей і може бути використаним у металургійній і інших галузях промисловості Відомий спосіб опалювання нагрівальної печі, що включає подавання палива і повітря, спалювання палива з коефіцієнтом витрати повітря меншим за одиницю і подавання вторинного повітря зустрічно потоку продуктів неповного згорання для їх догорання (А С СРСР № 985670, Кл F 27 В 9/04, 1982р) Спосіб дозволяє спалювати паливо з мінімальним надлишком повітря, однак має і вади, які полягають у труднощах забезпечення повного догорання продуктів неповного згорання, а також у низькій ефективності використання виділюваного при цьому тепла, оскільки нагрівані заготівки обмиваються потоком холодного повітря, подаваного зустрічно на догорання Відомий так само спосіб опалювання полум'яних печей, за яким здійснюють подавання через пальники палива і повітря, спалювання палива з заданим коефіцієнтом витрати повітря, причому, з метою підвищення продуктивності печі, коефіцієнт витрати повітря у двох протилежно розташованих пальниках змінюють циклічно таким чином, що загальний коефіцієнт витрати повітря завжди залишається рівним заданому (А С СРСР № 1235939, кп С 21 D 9/00, 1986 р) Цей спосіб обрано як найближчий аналог Вадою цього способу опалювання є труднощі в забезпеченні СТІЙКОСТІ процесу спалювання палива в умовах постійного змінювання його витрати через пальники й створення рівномірного температурного поля в об'ємі робочого простору печі В основу винаходу поставлено задачу удосконалення способу опалювання нагрівальної печі шляхом забезпечення СТІЙКОСТІ процесів спалювання палива і досягнення за рахунок цього вирівнювання температурного поля в робочому просторі печі, зниження витрати палива й зменшення утворювання окислів азоту Поставлена задача вирішується тим, що у способі опалювання нагрівальної печі, що включає подавання через пальники палива і повітря, спалювання палива з заданим коефіцієнтом витрати повітря при різних його значеннях в окремих пальниках, додатково, ВІДПОВІДНО до запропонованого винаходу розташовані в ряд пальники за умовами 2 Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що задану витрату повітря вибирають з умови забезпечення повного спалювання палива в об'ємі робочого простору печі ю ю ю 55115 спалювання палива розділяють на дві групи, в одній з яких паливо спалюють з надлишком повітря, а в ІНШІЙ - із нестачею, причому пальники однієї групи чергують у ряді з пальниками іншої групи так, що в суміжних пальниках відхилення коефіцієнтів витрати повітря від заданого залишається постійним, рівним по модулю і протилежним за знаком В одному з випадків здійснення способу задану витрату повітря вибирають з умови забезпечення повного спалювання палива в об'ємі робочого простору печі Сутність способу полягає в наступному Розташовані в ряд пальники в нагрівальній печі або в опалювальній зоні за умовами спалювання палива поділяють на дві групи У пальниках першої групи паливо спалюють із надлишком повітря, у пальниках другої групи - із нестачею При цьому пальники однієї групи чергують у ряді з пальниками другої групи так, що в суміжних пальниках коефіцієнти витрати повітря мають різні, але ПОСТІЙНІ значення, що відрізняються від загального заданого коефіцієнта витрати повітря на ту саму величину, але протилежну за знаком Загальний коефіцієнт витрати повітря вибирають за умови забезпечення повного спалювання палива в об'ємі робочого простору печі, як правило, близьким до стехіометричного При цьому напівсума значень коефіцієнтів витрати повітря в двох суміжних пальниках дорівнює загальному заданому коефіцієнту витрати повітря Спалювання палива з надлишком (нестачею) повітря сприяє зниженню калориметричної температури горіння Це приводить до зниження температури газів поблизу устя пальників Як наслідок, збільшується СТІЙКІСТЬ пальникових тунелів і кладки стін на цій ДІЛЯНЦІ Догорання палива в міру зливання і перемішування факелів пальників і наявність надлишку повітря і палива у факелах суміжних пальників, дозволяє компенсувати поглинання тепла садкою й істотно знизити перепад температури газів по довжині робочої камери Разом із зниженням калориметричної температури експоненційно зменшується утворення окислів азоту (Иссерлин С С Основы сжигания газового топли ва Л , «Недра», 1987, с 102, ріс 4 - 1 3 ) Стримуванню утворення окислів азоту сприяє також і наявність на достатній довжині факелів продуктів неповного згоряння палива Оскільки спалювання палива провадиться з мінімально можливим коефіцієнтом витрати повітря, нагрівання заготівок у печі здійснюється з мінімальними витратами палива Приклад Томильну зону багатозонної методичній печі, що містить шість пальників, опалювали природним газом по пропонованому способу У непарних пальниках паливо спалювали з коефіцієнтом витрати повітря 1,2, у парних пальниках 0,8 При спалюванні природного газу з коефіцієнтом витрати повітря 1,0 і підігрівом повітря до 300° С калориметрична температура горіння складе 2250° С При коефіцієнтах витрати повітря 1,2 і 0,8, ВІДПОВІДНО, 2000° С і 2065° С (Равич М Б Топливо и эффективность его использования М , «Наука», 1971, с 206, табл 99) Таким чином, при спалюванні палива по пропонованому способу калориметрична температура знижується приблизно на 200° С, ВІДПОВІДНО знижується і дійсна температура в робочій камері Це виявляється, насамперед, у зниженні піка температури газів поблизу пальникових тунелів За рахунок догорання палива в процесі змішування факелів пальників перепад температури по довжині зони зменшується з 115-Й 40° С до 40-ь50° С, а задана температура кладки в зоні (1240° С) підтримувалася на 3/4 довжини зони і залишалася приблизно однаковою біля челюстів пальників і в точці виміру При звичайному способі опалювання температура поблизу пальників вище на 45ч-70° С Пропонований спосіб опалювання нагрівальної печі в порівнянні з існуючим, що передбачає спалювання палива з коефіцієнтом витрати повітря 1,1, забезпечує заданий температурний режим у зоні при меншій на 8ч-11 % витраті палива, а утримування окислів азоту в димових газах зменшується в середньому в 1,7 раза Спосіб може бути застосованим на всіх методичних печах, опалюваних газом із високою теплотою згорання Підписано до друку 03 04 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24