Спосіб утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменних печей

Винахід стосується чорної металургії, зокрема способів експлуатації пристроїв для утилізації тепла відхідних газів металургійних агрегатів. Відомий спосіб експлуатації пристрою рециркуляції продуктів згорання теплотехнічних агрегатів [див. патент України №13492А, МПК5 С21В9/10, опубл. 25.04.97 Бюл. №2], який передбачає утилізацію тепла відхідних газів повітронагрівника доменної печі шляхом рециркуляції відхідних газів, тобто за рахунок підсмоктування диму на рециркуляцію підігрівають повітря, яке поступає на згорання газового палива в камері горіння повітронагрівника. Ознаки, що співпадають з ознаками технічного рішення, що заявляється: нагрів повітря та відвід відхідних газів в димову трубу. Однак, даний спосіб не забезпечує підігрів газового палива і регулювання його температури. Відомий спосіб експлуатації пристрою для утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменних печей відповідно до схеми ["Чорна металургія", Бюлетень науково-технічної інформації, випуск 6 (962) 1984p., с.29, рис.3], який включає підвід газового палива та повітря до теплообмінників підігріву газового палива та повітря, встановлених на трубопроводах гарячих відхідних газів повітронагрівників, підвід гарячих відхідних газів до теплообмінників, регулювання температури підігріву газового палива та відвід охолоджених відхідних газів після теплообмінників - ознаки, спільні з ознаками технічного рішення, що заявляється. Недоліком відомого способу є те, що регулювання температури підігріву газового палива здійснюють зміною витрачання цього ж палива на горіння, в той час, як на повітронагрівнику є свій регулятор на трубопроводі газового палива, який регулює витрачання цього палива на горіння в повітронагрівнику і підтримує співвідношення "газове паливо - повітря". Це головний регулятор, а регулятор на підводі газового палива до теплообмінника працює по іншому імпульсу і перешкоджає роботі головного регулятора. Відомий спосіб не забезпечує також відвід відхідних газів при відключенні теплообмінників для підігріву газового палива та повітря, а також захист димової труби від р уйнуючої дії краплинної вологи. В основу винаходу поставлено задачу розширення технологічних можливостей способу експлуатації пристрою для утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменних печей шляхом забезпечення гнучкого регулювання роботи пристрою, в т. ч. і при відключенні теплообмінників, а також недопущення випадіння конденсату водяної пари, яка міститься у відхідних газах, в димовій трубі. Поставлена задача вирішується тим, що в способі експлуатації пристрою для утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменних печей, який включає підвід газового палива та повітря до теплообмінників підігріву газового палива та повітря, встановлених на трубопроводах гарячих відхідних газів повітронагрівників, підвід гарячих відхідних газів до теплообмінників, регулювання температури підігріву газового палива та відвід охолоджених відхідних газів після теплообмінників в димову тр убу, згідно винаходу, температуру підігріву газового палива регулюють зміною витрачання відхідних газів через теплообмінник підігріву газового палива, при цьому частину відхідних газів відводять, обминаючи теплообмінники, в димову трубу, а температуру відхідних газів в димовій трубі регулюють шляхом змішування частини гарячих відхідних газів, які подають в димову трубу, обминаючи теплообмінники, з охолодженими відхідними газами після теплообмінників. Крім того, температур у відхідних газів в димовій трубі підтримують на рівні вище їх точки роси, а при відключенні підігріву газового палива та повітря всі відхідні гази подають в димову трубу, обминаючи теплообмінники. Причинно-наслідковий зв'язок між суттєвими ознаками і технічним результатом, який досягається, полягає в наступному. Розділення потоку відхідних газів від повітронагрівників доменної печі дозволяє регулювати як температуру підігріву газового палива зміною витрати відхідних газів через теплообмінник, так і температуру відхідних газів в димовій трубі змішуванням частини гарячих відхідних газів, які подають в димову тр убу, обминаючи теплообмінники, з охолодженими відхідними газами після теплообмінників, що забезпечує максимальну утилізацію тепла відхідних газів при нагріванні повітронагрівників доменних печей, а також недопущення випадіння конденсату водяної пари, яка міститься у відхідних газах, в димовій трубі. Спосіб експлуатації пристрою для утилізації тепла відхідних газів повітронагрівника доменної печі реалізується з допомогою пристрою, схематично представленого на кресленні. Пристрій для утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменних печей складається з теплообмінника 1 підігріву газового палива, теплообмінника 2 підігріву повітря, засобу зміни витрати відхідних У газів 3 на трубопроводі відхідних газів, які виходять з теплообмінника підігріву газового палива, електричним сполученням з'єднаного з датчиком температури 13, встановленим за теплообмінником 1 підігріву газового палива на трубопроводі 9, додаткового обвідного трубопроводу 4 відхідних газів мимо теплообмінників в димову трубу 12 з встановленим на ньому засобом зміни витрати відхідних газів 5, електричним сполученням з'єднаним з датчиком температури 14, встановленим в димовій трубі 12, трубопроводів 6 гарячих відхідних газів, тр убопроводів 7 охолоджених відхідних газів, тр убопроводів 8 холодного газового палива, трубопроводів 9 нагрітого газового палива, трубопроводів 10 холодного повітря, трубопроводів 11 нагрітого повітря. Спосіб експлуатації пристрою для утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменних печей реалізується наступним чином. Відхідні димові гази від повітронагрівників з температурою біля 270°С подають по трубопроводах 6 на теплообмінники підігріву газового палива 1 та повітря 2. Охолоджені відхідні гази від теплообмінників 1 та 2 відводять в димову тр убу 12 повітронагрівників. Холодне газове паливо від магістрального газопроводу по трубопроводу 8 подають в теплообмінник 1, де його нагрівають до температури біля 180°С і далі по трубопроводу 9 подають на горіння в повітронагрівники. З допомогою датчика температури 13 на трубопроводі 9 газового палива після теплообмінника 1 подається сигнал на засіб зміни витрати відхідних газів 3 на трубопроводі відхідних газів 7. Якщо температура газового палива підвищується, то засіб зміни витрати відхідних газів 3 необхідним чином закривається, зменшуючи величину потоку відхідних газів через теплообмінник, а якщо температура газового палива знижується, то навпаки, засіб зміни витрачання відхідних газів 3 відкривається, збільшуючи величину цього потоку. Таким чином, після теплообмінника підтримується задана температура газового палива, яке подають на горіння в повітронагрівники. Холодне повітря від повітродувної станції повітронагрівників подають по трубопроводу 10 в теплообмінник 2, де його нагрівають до температури біля 180°С і далі по трубопроводу 11 подають на горіння газового палива в повітронагрівники. З допомогою датчика температури 14 в димовій трубі подається сигнал на засіб зміни витрачання відхідних газів 5 на додатковому обвідному трубопроводі 4 відхідних газів, підключеному до димової труби 12 мимо теплообмінників 1 і 2. Якщо температура в димовій трубі підвищується, то регулюючий клапан 5 необхідним чином закривається, зменшуючи величину потоку відхідних газів прямо в димову тр убу, обминаючи теплообмінники, а якщо температура в димовій трубі знижується, то навпаки, засіб зміни витрачання відхідних газів 5 відкривається, збільшуючи величину цього потоку. Таким чином в димовій трубі підтримується задана температура відхідних газів (вище точки роси) шляхом змішування частини гарячих відхідних газів з охолодженими відхідними газами після теплообмінників 1 і 2 і не допускається її руйнування. Якщо теплообмінники 1 і 2 відключаються, то відхідні гази відводяться прямо в димову тр убу по трубопроводу 4. Таким чином, спосіб, що заявляється, забезпечує отримання значного енергозберігаючого ефекту, який виражається в надійній довготривалій утилізації тепла відхідних газів повітронагрівників доменної печі. При цьому за рахунок підігріву в теплообмінниках 1 і 2 компонентів горіння в камері повітронагрівника підвищується калориметрична температура, і відповідним чином знижується витрачання газового палива в кількості, еквівалентній утилізованому теплу відхідних газів.