Пристрій для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива

Реферат: Пристрій для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива включає пальники, лінії подачі повітря, лінії подачі газоподібного палива, корпус пальника й газоповітряні сопла. Пристрій складається з щонайменше одного пальника. Додатково пристрій обладнаний автоматичною системою керування, лінією подачі твердого пилоподібного палива й лініями подачі газоподібного палива на запальні пальники. Кожен з пальників додатково оснащений рекуперативною насадкою-теплообмінником (камерою вторинного горіння), димарем, опорним столом, камерою первинного горіння, газовим кульовим краном центрального газового сопла, стабілізатором горіння, жаротривкою футеровкою, лінзовим компенсатором, патрубками для відбору проб димових газів і візуального контролю горіння, трубою для візуального спостереження за високотемпературними процесами горіння, датчиком контролю полум'я й запальним пальником. Газоповітряні сопла складаються з основних газових сопел, центрального газового сопла й повітряних сопел. Лінія подачі повітря на кожну з пальників включає вентилятор, брезентовий рукав, газовий лічильник, ультразвукові датчики, дисковий затвор, дисковий затвор з електроприводом, кульовий кран, кульові крани на запальний пальник і дисковий затвор охолодження пальника. Лінія подачі газоподібного палива на один з пальників включає відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулюючий клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, регулюючий кульовий кран на запальний пальник, кульовий кран на манометр і кульові крани. На інші пальники - відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулюючий клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, регулюючий кульовий кран на запальний пальник, кульовий кран на манометр, кульові крани й кульовий кран на свічу. Лінія подачі газу на запальні пальники включає регулюючий кульовий кран, кульовий кран, регулюючий клапан і електромагнітний клапан. Лінія подачі твердого пилоподібного палива на кожен з пальників включає пальникову плиту, трубу-пальник подачі твердого пилоподібного палива інжектованим повітрям, рукав подачі твердого пилоподібного палива, засувку й вузол регулювання витрат повітря, що інжектується. UA 115595 U (12) UA 115595 U UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до пристроїв для спалювання газоподібного палива, зокрема до спалювання заздалегідь приготовленої суміші газоподібного або змішаного газоподібного й спеціально підготовленого твердого палива, коли газоподібне або змішане газоподібне й спеціально підготовлене тверде паливо змішується з повітрям; корисна модель може бути використана в чорній металургії, зокрема для підігріву агломераційної шихти в барабанних огрудкувачах при підготовці її до подальшого спікання на агломераційних машинах до горен і в горнах агломераційних машин, для запалювання аглошихти на першій вакуум-камері до горна й у самому горні агломашини, для підігріву "забрудненого" агломераційного газу в димопроводі перед устаткуванням сухого газоочищення агломераційної машини, а також в інших галузях техніки при прямому нагріванні або при нагріванні "через стінку", наприклад у котельнях, на теплових електростанціях і інших теплотехнічних об'єктах з використанням природного газу, вторинних горючих газів (природно-доменної суміші, коксово-доменної суміші, природнококсово-доменної суміші) і твердого пилоподібного палива. Відомий багатосопловий рекуперативний трубчастий пальник (див., наприклад, патент РФ № 2103602 від 29.02.1996, МПК F23D 14/00). Пальник містить циліндричний з патрубком підведення повітря корпус, усередині якого співвісно розміщений трубчастий газовий колектор і встановлений в утвореному кільцевому зазорі аксіально-лопатковий завихрювач повітря, при цьому після повітряного завихрювача навколо газового колектора коаксіально з ним за допомогою переходу сполучений повітряний колектор з принаймні не менш ніж трьома поздовжніми рядами радіально спрямованих сопел, що мають бічне нижнє розташування з кутом розкриття між ними 15°30°, де крайній верхній ряд сопел установлений не вище горизонтальної осі пальника, а крайній нижній зі зсувом у ту або іншу сторону від вертикальної осі пальника на 15°, причому сопла встановлені з деяким висуненням назовні циліндричного корпуса пальника на відстань не більш, ніж зовнішній діаметр самого сопла, причому усередині повітряних сопел з деяким поглибленням установлені газовипускні сопла від газового трубчастого колектора. Крім цього на ділянці розміщення сопел уздовж верхньої частини циліндричного корпуса пальника співвісно його вертикальної осі встановлений кутовий козирок, що утворює з корпусом порожній канал, який сполучений з радіально виконаними по верхній утворюючій циліндричного корпуса пальника й рівномірно розташованими між собою отворами з кільцевим зазором між повітряним колектором і циліндричним корпусом пальника, з кільцевим зазором між газовим і повітряним колекторами, за допомогою радіальних трубчастих патрубків, рівномірно розташованих між собою двома поздовжніми рядами, симетрично щодо вертикальної осі пальника і в достатньому наближенні до місця примикання бічних скатів кутового козирка до поверхні циліндричного корпуса пальника; повітряний колектор для повідомлення з кільцевим зазором між ним і циліндричним корпусом пальника додатково оснащений рядами радіальних отворів, розташованих рівномірно між собою з боку, протилежного розміщенню повітряних сопел і симетрично їм; для подачі вторинного повітря на горіння в циліндричному корпусі пальника в поздовжніх рядах вогневих сопел додатково є радіальні отвори, виконані по два між вогневими соплами й рівновіддалені як від них самих, так і між собою; по його центральній осі в торцевій частині передбачене сопло з подачею газу від газового колектора газовим соплом, гирла якого виходять у круглий отвір, виконаний по центру торцевої заглушки циліндричного корпуса пальника й обрамленого циліндричною насадкою, довжиною не більш його калібра й зі скосом країв усередину під кутом 60° до осі. Недоліком відомого аналога (багатосоплового рекуперативного трубчастого пальника) є складність його конструкції. Найбільш близьким до технічного рішення, що заявляється, по технічній суті й ефекту, що досягається, є вибраний як прототип газовий багатосопловий пальник (див., наприклад, патент України № 77801 від 25.02.2013. МПК (2013.01): F23D 14/00). Даний пристрій включає циліндричний корпус пальника, пристрій підведення повітря, пристрій підведення газу, радіально виконані по утворюючій циліндричного корпуса вузли спалювання газової суміші й торцеву заглушку циліндричного корпуса пальника, при цьому циліндричний корпус пальника складений з газоповітряного колектора, оснащеного пристроєм підведення повітря у вигляді коліна вентиляторного повітря й коліна стисненого повітря й пристроєм підведення газу у вигляді газового коліна, і з колектора, а газове коліно входить усередину циліндричного корпуса пальника співвісно з ним і має на виході розсікач струменя суміші газоподібного палива й подаваного стисненого повітря у вигляді конуса, поверненого вершиною назустріч руху струменя суміші газоподібного палива, що розсікається, і подаваного стисненого повітря, коліно стисненого повітря входить усередину газового коліна також співвісно з ним, а коліно вентиляторного повітря під кутом у простір між циліндричним корпусом пальника й газовим коліном і розміщене перед виходом газового коліна, причому вузли спалювання газової суміші 1 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 виконані у вигляді газових інжекційних сопел і розміщені радіально на поверхні циліндричного корпуса пальника, а торцева заглушка циліндричного корпуса пальника виготовлена глухою. Недоліками даного пристрою (багатосоплового газового пальника), вибраного як прототип, є висока витрата електроенергії, відсутність можливості плавного регулювання процесу спалювання палива, низький ККД спалювання палива, вузький діапазон функціональних можливостей спалювання палива, складність процесу запуску пальників і низька надійність контролю процесу спалювання. У результаті цих недоліків значно знижується технологічна й економічна ефективність обігріву об'єктів пальниками. Відмітними ознаками найближчого аналога (прототипу), які збігаються із пристроєм спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива, що заявляється, є: - наявність пальника, - наявність лінії подачі повітря, - наявність лінії подачі газоподібного палива, - наявність корпуса пальника - і наявність газоповітряних сопел. Ознаки пристрою спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива, , що заявляється, які відрізняються від найближчого аналога (прототипу): - наявність у пристрої одного, двох і більш пальників, - наявність автоматичної системи керування, - наявність лінії подачі твердого пилоподібного палива - і наявність ліній подачі газоподібного палива на запальні пальники, - наявність у кожного з пальників: рекуперативної насадки-теплообмінника (камери вторинного горіння), димової труби, опорного стола, камери первинного горіння, газового кульового крана центрального газового сопла, стабілізатора горіння, жаротривкої футеровки, лінзового компенсатора, патрубків для відбору проб димових газів і візуального контролю горіння, труби для візуального спостереження за високотемпературними процесами горіння (труби-глядєлки), датчика контролю полум'я й запального пальника, - наявність газоповітряних сопел, що включають основні газові сопла, центральне газове сопло й повітряні сопла, - наявність лінії подачі повітря на кожен з пальників, що включає: вентилятор, брезентовий рукав, газовий лічильник, ультразвукові датчики, дисковий затвор, дисковий затвор з електроприводом, кульовий кран, кульові крани на запальний пальник і дисковий затвор охолодження пальника, - наявність лінії подачі газоподібного палива на один з пальників, що включає: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулювальний клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, кульовий кран, що регулює, на запальний пальник, кульовий кран на манометр і кульові крани, - наявність ліній подачі газоподібного палива на інші пальники, що включають: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулювальний клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, кульовий кран, що регулює, на запальний пальник, кульовий кран на манометр, кульові крани й кульовий кран на свічу, - наявність ліній подачі газу на запальні пальники, що включають: регулюючий кульовий крани, регулюючий клапан і електромагнітний клапан, - наявність лінії подачі твердого пилоподібного палива на кожен з пальників, що включає: пальникову плиту, трубу-пальник подачі твердого пилоподібного палива інжектованим повітрям, рукав подачі твердого пилоподібного палива, засувку й вузол регулювання витрати повітря, що інжектується. В основу технічного рішення, що заявляється (пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива), поставлено задачу вдосконалення пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива за рахунок зниження витрати електроенергії, забезпечення можливості плавного регулювання процесу спалювання палива, підвищення ККД його спалювання, розширення функціональних можливостей спалювання палива, спрощення процесу запуску пальників і підвищення надійності контролю процесу спалювання, що дозволить підвищити технологічну й економічну ефективність спалювання палива. Технічним результатом технічного рішення, що заявляється, є підвищення технологічної й економічної ефективності спалювання палива. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива, що включає пальники, лінії подачі повітря, лінії подачі 2 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 газоподібного палива, корпус пальника й газоповітряні сопла, відповідно до корисної моделі, що заявляється, - пристрій складається з одного, двох і більш пальників, - пристрій додатково обладнаний автоматичною системою керування, лінією подачі твердого пилоподібного палива й лініями подачі газоподібного палива на запальні пальники, - кожен з пальників додатково оснащений: рекуперативною насадкою-теплообмінником (камерою вторинного горіння), димовою трубою, опорним столом, камерою первинного горіння, газовим кульовим краном центрального газового сопла, стабілізатором горіння, жаротривкою футеровкою, лінзовим компенсатором, патрубками для відбору проб димових газів і візуального контролю горіння, трубою для візуального спостереження за високотемпературними процесами горіння (трубою-глядєлкою), датчиком контролю полум'я й запальним пальником, а газоповітряні сопла складаються з основних газових сопел, центрального газового сопла й повітряних сопел, - лінія подачі повітря на кожен з пальників включає: вентилятор, брезентовий рукав, газовий лічильник, ультразвукові датчики, дисковий затвор, дисковий затвор з електроприводом, - кульовий кран, кульові крани на запальний пальник і дисковий затвор охолодження пальника, - лінія подачі газоподібного палива на один з пальників включає: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулювальний клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, кульовий кран, що регулює, на запальний пальник, кульовий кран на манометр і кульові крани, - лінія подачі газоподібного палива на інші пальники включає: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулюючий клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, регулюючий кульовий кран на запальний пальник, кульовий кран на манометр, кульові крани й кульовий кран на свічу, - лінія подачі газу на запальні пальники включає: регулюючий кульовий кран, кульовий кран, регулюючий клапан і електромагнітний клапан, - лінія подачі твердого пилоподібного палива на кожен з пальників включає: пальникову плиту, трубу-пальник подачі твердого пилоподібного палива інжектованим повітрям, рукав подачі твердого пилоподібного палива, засувку й вузол регулювання витрат повітря, що інжектується. Суть технічного рішення, що заявляється (пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива), полягає в наступному. При виготовленні пристрою, що складається із одного, двох і більш пальників, значно розширюються його функціональні можливості, тому що наявність двох і більш пальників дозволяє більш ефективно здійснювати безпосереднє нагрівання як шляхом змішування, так і "через стінку" при наявності витяжного пристрою типу вентилятора. При додатковому устаткуванні кожного з пальників автоматичною системою керування, лінією подачі твердого пилоподібного палива й лініями подачі газоподібного палива на запальні пальники забезпечується можливість плавного регулювання процесу спалювання палива, спрощується процес запуску пальників і підвищується надійність контролю процесу спалювання. При додатковому оснащенні кожного з пальників: рекуперативною насадкоютеплообмінником (камерою вторинного горіння), димовою трубою, опорним столом, камерою первинного горіння, газовим кульовим краном центрального газового сопла, стабілізатором горіння, жаротривкою футеровкою, лінзовим компенсатором, патрубками для відбору проб димових газів і трубою для візуального спостереження за високотемпературними процесами горіння (так званою "трубою-глядєлкою"), датчиком контролю полум'я й запальним пальником, а також при виконанні газоповітряних сопел, що складаються із основних газових сопел, центрального газового сопла й повітряних сопел, знижується витрата електроенергії, забезпечується можливість плавного регулювання процесу спалювання палива, підвищується ККД його спалювання, спрощується процес запуску пальників і підвищується надійність контролю процесу спалювання. При оснащенні кожного з пальників лінією подачі повітря, що включає: вентилятор, брезентовий рукав, газовий лічильник, ультразвукові датчики, дисковий затвор, дисковий затвор з електроприводом, кульовий кран, кульові крани на запальний пальник і дисковий затвор охолодження пальника, забезпечується можливість плавного регулювання процесу спалювання палива, підвищується ККД його спалювання й спрощується процес запуску пальників. При оснащенні одного з пальників лінією подачі газоподібного палива, що включає: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулювальний клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, 3 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 регулюючий кульовий кран на запальний пальник, кульовий кран на манометр і кульові крани, забезпечується можливість плавного регулювання процесу спалювання палива, підвищується ККД його спалювання, спрощується процес запуску пальників і підвищується надійність контролю процесу спалювання. При оснащенні установки лініями подачі газоподібного палива на інші з пальників, що включають: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулювальний клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, кульовий кран, що регулює, на запальний пальник, кульовий кран на манометр, кульові крани й кульовий кран на свічу, забезпечується можливість плавного регулювання процесу спалювання палива, підвищується ККД його спалювання, спрощується процес запуску пальників і підвищується надійність контролю процесу спалювання. При оснащенні установки лініями подачі газу на запальні пальники, що включають: регулюючий кульовий кран, кульовий кран, регулюючий клапан і електромагнітний клапан, знижується витрата електроенергії, забезпечується можливість плавного регулювання процесу спалювання палива, підвищується ККД його спалювання, спрощується процес запуску пальників і підвищується надійність контролю процесу спалювання. При оснащенні установки лінією подачі твердого пилоподібного палива на кожен з пальників, що включає: пальникову плиту, трубу-пальник подачі твердого пилоподібного палива інжектованим повітрям, рукав подачі твердого пилоподібного палива, засувку й вузол регулювання витрати інжектованого повітря, розширюються функціональні можливості спалювання палива, тобто забезпечується зниження собівартості обігріву за рахунок використання більш дешевого в порівнянні із природним газом палива. За рахунок більш ефективного нагрівання, спрощення запуску пальників, підвищення надійності контролю процесу спалювання, зниження витрат електроенергії й спрощення запуску пальників розширюються функціональні можливості спалювання палива, тобто забезпечується зниження собівартості обігріву за рахунок використання більш дешевого в порівнянні із природним газом палива, забезпечується можливість підвищення технологічної й економічної ефективності пристрою для здійснення способу спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива. Таким чином, сукупність відмітних суттєвих ознак пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива, що заявляється, веде до досягнення зазначеного технічного результату. Крім цього суть технічного рішення (пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива) пояснюється фігурами 1-25. На фіг. 1 зображений загальний вид пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива. На фіг. 2 представлений загальний вид пальника для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива. На фіг. 3 показаний вид зверху пальника, зображеного на фіг. 2. На фіг. 4 представлений вид А пальника, зображеного на фіг. 2. На фіг. 5 показаний вид Б пальника, зображеного на фіг. 2. На фіг. 6 показаний вид В пальника, зображеного на фіг. 4. На фіг. 7 показаний переріз Г-Г пальника, зображеного на фіг. 5. На фіг. 8 показаний переріз Д-Д пальника, зображеного на фіг. 5. На фіг. 9 зображена технологічна лінія подачі повітря на один з пальників. На фіг. 10 зображена збільшена частина А пальника на фіг. 8. На фіг. 11 показана технологічна лінія подачі повітря на інші пальники. На фіг. 12 показана збільшена частина А пальника на фіг. 11. На фіг. 13 зображена технологічна лінія подачі газу на один з пальників. На фіг. 14 зображений вид А пальника на фіг. 13. На фіг. 15 показана технологічна лінія подачі газу на інші пальники. На фіг. 16 і 17 представлена технологічна лінія подачі газу й повітря на один із запальних пальників. На фіг. 18 і 19 представлена технологічна лінія подачі газу й повітря на інші запальні пальники. На фіг. 20 зображене основне газове сопло в зборі. На фіг. 21 показане центральне газове сопло в зборі. На фіг. 22 представлені сопла повітряні основного й центрального газових сопел. На фіг. 23, 24, 25 зображений загальний вид запального пальника. До складу пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива входять наступні елементи, вузли, лінії й агрегати: 4 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 1 - один, два й більш пальників; 2 - автоматична система керування - шафа контрольно-вимірювальних приборів та автоматизації керування пальниками (1); 3 - технологічні лінії подачі повітря на кожен з пальників (1); 4 - технологічна лінія подачі газу на один з пальників (1); 5 - технологічні лінії подачі газу на інші пальники (1); 6 - технологічні лінії подачі газу на кожен із запальних пальників (28); 7 - технологічні лінії подачі повітря на кожний із запальних пальників (28); 8 - трубопроводи із дроселями повітроохолоджувального корпуса (9) пальників (1); 9 - повітроохолоджувальний корпус пальника (1); 10 - камера вторинного горіння - рекуперативна насадка-теплообмінник; 11 - димова труба пальника (1), 12 - опорний стіл, 13 - камера первинного горіння, 14 - газовий патрубок, 15 - газовий колектор, 16 - газовий кульовий кран центрального газового сопла (18), 17 - основне газове сопло, 18 - центральне газове сопло, 19 - повітряний патрубок, 20 - повітряний кульовий кран охолодження рекуперативної насадки (10) і димової труби (11), 21 - повітряне сопло, 22 - стабілізатор горіння, 23 - жаротривка футеровка, 24 - лінзовий компенсатор, 25 - патрубки для відбору проб димових газів і візуального контролю горіння, 26 - труба для візуального спостереження за високотемпературними процесами горіння, 27 - датчик контролю полум'я, 28 - запальний пальник. 29 - люк газопроводу агломераційної фабрики. Технологічна лінія подачі повітря (3) на кожен з пальників (1) включає: 30 - вентилятори, 31 - брезентовий рукав, 32 - лічильник повітря, 33 - ультразвукові датчики, 34 - дисковий затвор, 35 - дисковий затвор з електроприводом, 36 - кульовий кран, 37 - кульові крани на запальний пальник, 38 - дисковий затвор охолодження пальника (1). Технологічна лінія подачі газу (6) на один із пальників (1) включає: 39 - відсічний клапан, 40 - газовий фільтр, 41 - лічильник газу, 42 - випрямляч струменя, 43 - запірний кран, 44 - регулюючий клапан на пальник (1), 45 - електромагнітний клапан, 46 - клапан електромагнітний, 47 - кульовий кран для відбору проб, 48 - регулюючий кульовий кран на запальний пальник (28), 49 - кульовий кран на манометр, 50,51 - кульові крани. Технологічна лінія подачі газу (5) на інші пальники (1) включає: 39 - відсічний клапан, 40 - газовий фільтр, 41 - лічильник газу, 42 - випрямляч струменя, 43 - запірний кран, 44 - регулюючий клапан на пальник (1), 5 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 45 - електромагнітні клапани, 46 - кульовий кран для відбору проб, 47 - регулюючий кульовий кран на запальний пальник (28), 48 - кульовий кран на манометр, 49, 50, 51 - кульові крани, 52 - кульовий кран на свічу. Кожна з технологічних ліній подачі газу (6) і повітря (7) на кожний із запальних пальників (27) включає: 28 - запальний пальник, 53 - регулюючий кульовий кран, 54 - кульовий кран, 55 - регулюючий клапан, 56 - електромагнітний клапан. Крім цього до складу пристрою входять: 57 - газопровід "забрудненого" агломераційного газу, 58 - фланці стикування топкової й димової частин пальника, а також: 59 - пальникова плита, 60 - труба-пальник подачі твердого пилоподібного палива з інжектованим повітрям, 61 - рукав подачі пилоподібного палива, 62 - засувка, 63 - вузол регулювання витрат інжектованого повітря, 64 - газова труба основного газового сопла, 65 - основне газове сопло, 66 - газова труба центрального газового сопла, 67 - центральне газове сопло, 68 - повітряне сопло основного газового сопла, 69 - повітряне сопло центрального газового сопла, 70 - камера змішування основного газового сопла, 71 - камера змішування центрального газового сопла, 72 - нитка накалювання стабілізатора горіння основного газового сопла, 73 - відбивач полум'я стабілізатора горіння основного газового сопла, 74 - відбивач полум'я стабілізатора горіння центрального газового сопла, 75 - нитка накалювання стабілізатора горіння центрального газового сопла, 76 - корпус запального пальника, 77 - вузол підведення газу, 78 - вузол підведення повітря, 79 - газове сопло запального пальника, 80 - повітряне сопло запального пальника, 81 - камера змішування запального пальника, 82 - запальний електрод, 83 - камера горіння запального пальника, 84 - стабілізатор горіння запального пальника, 85 - відбивач полум'я стабілізатора горіння запального пальника. Робота пристрою передбачена в автоматичному режимі, а робота в ручному режимі - при проведенні пуско-налагоджувальних робіт. Пристрій містить у собі два пальника (1), кожен із яких обладнаний своєю автоматикою (2) і вентилятором (30). На кожний пальник (1) передбачена індивідуальна подача природного газу із запірнорегулюючою арматурою й індивідуальна подача повітря від вентилятора (30). В пристрої, відповідно до температури навколишнього середовища й кількості агломераційних димових газів, можуть бути використані один або два пальника (1). Підготовка пальника ГНП.Р-250-30 до пуску. Пуск кожного пальника (1) після монтажу й ремонту дозволяється при наявності акту про перевірку зварювальних стиків газопроводів, повітропроводів пальника, трубопроводів контрольно-вимірювальних приладів пальника на щільність згідно "Правилам охорони праці в газовому господарстві підприємств чорної металургії" (НПАОП 27.1-1.09-09). При цьому необхідно виконати: - усі заходи щодо підготовки до роботи основного устаткування пальників, згідно з інструкцією по їх експлуатації; 6 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 - усі заходи щодо приймання газу на пальники, згідно з "Правилами охорони праці в газовому господарстві підприємств чорної металургії" (НПАОП 27.1-1.09-09) і інструкції для експлуатації пальника ГНП.Р-250-30. Для запуску пальника: - подають напругу на всі силові й керуючі схеми; - запускають у роботу вентилятори (30) пальників ГНП.Р-250 і ексгаустери агломераційних машин; - продувають на свічу газопроводи й газове устаткування до останнього запірного пристрою перед пальниками; - закривають крани (52) на продувних свічах; - відкривають усі крани на імпульсних лініях перед манометрами (приладами), що вимірюють тиск газу й повітря перед пальником (1); - відкривають усі запірні й регулювальні пристрої на газо- і повітропроводах, крім останнього запірного пристрою на газопроводах перед пальником (пальниками); - перевіряють наявність тиску газу перед відсічним клапаном (39) запального пальника (28), необхідного для розпалювання пальника. Відключення пальника ГНП.Р-250-30 Пальник відключають у наступних випадках: при технологічній зупинці, при плановій зупинці й при аварійній зупинці. При технологічній зупинці: - закривають запірно-регулюючий газовий клапан основного пальника на газопроводі перед пальником (пальниками); - виключають вентилятор (подачу повітря). При плановій зупинці: - закривають запірно-регулюючий газовий клапан основного пальника на газопроводі перед пальником (пальниками); - закривають вхідну газову засувку перед пристроєм; - відкривають крани на продувні свічі; - виключають вентилятор (подачу повітря). Аварійне вимикання пальника проводять при: - загасанні полум'я; - припиненні подачі електроенергії; - неприпустимому відхиленні тиску газу від заданого значення; - неприпустимому падінні тиску повітря; - зупинці вентилятора пальника; - неприпустимих відхиленнях параметрів роботи пальника або при аварійних ситуаціях її експлуатації. При аварійному відключенні: - закривають запірний кран на газопроводі перед пальником; - закривають вхідну газову засувку перед пристроєм; - відкривають крани на продувних свічах. Керування пальником ГНПР-250-30 № 1 у ручному режимі з пульта керування. Проводять огляд шафи керування, приладів контролю вимірювальних приборів та автоматики (КВПА) запірно-регулюючої арматури, кабельно-провідникової продукції на предмет відсутності механічних пошкоджень і перевіряють наявність заземлення. Подають напругу на шафу живлення, шафу керування, приладову шафу. Відкривають ручні засувки на лінії подачі природного газу. Запускають тестування відсічного й запірного клапанів на герметичність шляхом натискання на кнопку "Включення перевірки на герметичність відсічного клапана". За допомогою частотного перетворювача вентилятора повітря горіння встановлюють номінальні оберти вентилятора. Перевіряють відсутність блокувань (наявність живлячої напруги, роботи ексгаустера агломашини, включення вентилятора пальника, температури "забрудненого" агломераційного газу нижче граничного). Переводять перемикач "Авто/Ручне" у ручний режим на панелі шафи керування. Продувають трубопровід природного газу на свічу, для чого відкривають кульові крани й натискають кнопку "Відкриття клапана V2 на продувку", "Відкриття клапана V20 на продувку", "Відкриття клапана V5 природного газу на пальник" на панелі шафи керування. Для контролю якості продувки відбирають пробу через штуцер при відкритому вентилі. При задовільних результатах продувки закривають клапани й вентилі. 7 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Повністю відкривають ручну засувку на лінії подачі повітря на горіння. Відкривають запірний клапан природного газу на лінії подачі природного газу. Для цього натискають на кнопку "Відкриття клапана V5 природного газу на пальник" на панелі шафи керування. Відкривають клапан подачі повітря на запальний пальник, нажавши на кнопку "Відкриття клапана V8 повітря на запальний пальник" на панелі шафи керування. Відкривають клапан подачі природного газу на запальний пальник, нажавши на кнопку "Відкриття клапана природного газу V7 на запальний пальник" на панелі шафи керування. Контролюють за допомогою манометрів тиск подаваного природного газу й повітря на запальний пальник. Запускають процес розпалювання запального пальника, нажавши кнопку "Розпалювання" на шафі керування запальними пальниками. На індикаторі автомата керування й контролю пальником відображається номер поточного етапу програми розпалювання. Факт розпалювання запального пальника можна проконтролювати через трубу-пальник або по відсутності сигналу аварії автомата керування пальником. У випадку загасання полум'я запального пальника автоматично буде здійснена спроба повторного розпалювання запального пальника. При невдалому повторному розпалюванні буде виданий сигнал аварії. За допомогою блока ручного керування на панелі шафи керування встановлюють положення регулятора V10 витрати повітря горіння на 15 % максимального. Відсоток відкриття засувки можна контролювати на індикаторі блока ручного керування регулятора витрати повітря. Витрати повітря контролюють за показниками індикатору електронного блока витратоміра повітря. За допомогою блока ручного керування на панелі шафи керування встановлюють положення регулятора V9 витрати природного газу на 15 % максимального значення. Відсоток відкриття засувки можна контролювати на індикаторі блока ручного керування регулятора витрати природного газу. Витрати природного газу контролюють за показниками індикатору електронного блока витратоміра природного газу. Співвідношення "газ-повітря" підтримують нарівні 1:8. За допомогою автомата керування й контролю основного пальника здійснюють контроль полум'я. У випадку загасання полум'я запального пальника автоматично буде здійснена спроба повторного розпалювання запального пальника. При невдалому повторному розпалюванні буде виданий сигнал аварії. Після стабілізації процесу горіння виключають клапани подачі природного газу й повітря на запальний пальник, шляхом віджимання відповідних кнопок. Для підтримки необхідної температури "забрудненого" агломераційного газу виконують регулювання теплової потужності пальника. Для цього змінюють відсоток відкриття засувок регуляторів витрати природного газу V9 і повітря V10. При цьому витримують задане співвідношення "газ-повітря". Керування пальником ГНП.Р-250-30 № 2 у ручному режимі з пульта керування Керування пальником ГНП.Р-250-30 № 2 у ручному режимі з пульта керування здійснюють так само, як і керування пальником ГНП.Р-250-30 № 1. Рекомендоване співвідношення газ:повітря - 1:8 з коефіцієнтом надлишку повітря α=0,93 забезпечує "м'який" запуск пальника, без вібрації. Для повного згоряння природного газу з α=1,0 повітря надходить через патрубок для візуального контролю полум'я. Ручне керування пальниками ГНП.Р-250-30 передбачене при проведенні пуско-налагоджувальних робіт і при відпрацьовуванні процесів горіння. Порядок зупинки пристрою з пульта керування. Закривають запірні клапани природного газу на трубопроводі. Для цього на панелі шафи керування віджимають кнопку "Природний газ на пальник". За допомогою блока ручного керування закривають регулятори витрати природного газу. Після цього за допомогою блока ручного керування перекривають подачу повітря. Виключають автомати керування й контролю пальниками шляхом натискання відповідної кнопки на автоматах. Відкривають клапан на продувних свічах. При планових зупинках і при технологічних зупинках продувні свічі не відкривають. При необхідності виключають частотний перетворювач живлення вентилятора. Повне відключення пристрою здійснюють за допомогою закриття всієї запірної арматури на трубопроводах енергоносіїв (природний газ, повітря) і відключення напруги на пристрій шляхом відключення автоматичних вимикачів у шафі живлення. 8 UA 115595 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Для екстреної зупинки пристрою натискають кнопку аварійної зупинки (грибок). При цьому відбувається закриття відсічного клапана на трубопроводі природного газу й спрацьовування світлозвукової сигналізації. Загальні принципи роботи системи автоматичного керування пристроєм. У системі автоматичного керування пристроєм підігріву "забрудненого" агломераційного газу передбачено два режими функціонування: 1) дистанційний - запуск і зупинка пальників, керування положенням регулюючих засувок природного газу здійснює оператор, а стабілізація співвідношення газ-повітря й контроль безпеки здійснюють в автоматичному режимі; 2) автоматичний - запуск і зупинка пальників, керування витратою природного газу, стабілізація співвідношення газ-повітря й контроль безпеки здійснюють в автоматичному режимі відповідно до параметрів, заданих технологом. Вивід оперативної й архівної інформації, а так само введення нормативно-довідкової інформації й команд оператора в систему здійснюють із робочого місця оператора газоочищення, яке реалізовано на базі SCADA системи Vijeo Citect. Для доступу до різних категорій інформації в системі реалізовані наступні екрани: "Мнемосхема" - для відображення оперативної інформації про значення технологічних параметрів, змінах режиму функціонування системи, а також про керування запуском/зупинкою пальників, положенням регуляторів природного газу в дистанційному режимі; "Тренди" - відображення архівної й оперативної інформації про значення технологічних параметрів у вигляді трендів; "Настроювання" - введення нормативно-довідкової інформації, необхідної для функціонування системи; "Повідомлення системи" - архів повідомлень про збої/неполадках/аваріях у системі; "Протокол дій користувачів" - архів дій користувачів (зміна режиму роботи системи, зміна нормативно-довідкової інформації і т.д.). Керування пристроєм дистанційно. Для включення дистанційного режиму роботи пристрою на екрані "Мнемосхема" натискають кнопку "ДИСТ" у нижній частині екрана. Режим дозволяє операторові робити наступні дії: 1) Здійснювати запуск пальника. Для запуску необхідні наступні умови: - контрольовані параметри не виходять за межі аварійних установок; - наявність сигналу "дозвіл запуску" від системи газоочищення; - розрідження в трубопроводі "забрудненого" агломераційного газу не перевершує заданого значення. Для запуску пальника натискають на кнопку "Старт". Система починає процедуру запуску, яка складається з наступних етапів: - перевірка герметичності газових трубопроводів; - продувка трубопроводів; - розпалювання запального пальника; - установка початкових положень засувок; - відкриття запірного клапана й розпалювання основного пальника. У випадку збою на якому-небудь етапі система генерує повідомлення й зупиняє запуск пальника. Після успішного розпалювання пальника система встановлює витрату газу на заданому рівні й очікує команд оператора. Співвідношення "газ-повітря" підтримується системою автоматично й не вимагає втручання оператора. При виході якого-небудь із контрольованих параметрів із припустимого діапазону здійснюється аварійна зупинка пальника. 2) Здійснювати зупинку пальника. Для зупинки пальника натискають на кнопку "Стоп". Система автоматично закриває запірний клапан і припиняє подачу газу на пальник. 3) Змінювати положення засувки газу. Для зміни положення засувки газу натискають на кнопки «». При подачі повітря на пальник з коефіцієнтом надлишку повітря більше одиниці може бути викликана підвищена вібрація пристрою. Керування пристроєм в автоматичному режимі. Для включення автоматичного режиму роботи натискають на кнопку "АВТО". У цьому режимі запуск/зупинка пальників і зміна подачі природного газу відбувається автоматично. 9 UA 115595 U 5 10 15 Запуск провідного пальника здійснюють при температурі агломераційного газу нижче заданого значення. Після запуску пальника система починає поступово підвищувати витрати газу на пальники, поки температура агломераційного газу не досягне заданої. Якщо витрата газу на основний пальник перевищила задане значення, а температура залишається нижче граничної, то запускають відомий пальник. Після запуску відомого пальника система поступово підвищує витрату газу до досягнення заданого значення температури. Якщо температура агломераційного газу перевищила задане значення, то система поступово зменшує витрату газу аж до повної зупинки пальників. Якщо в процесі запуску провідного пальника відбувається збій, то провідним автоматично стає інший пальник. При необхідності можна перемикатися з автоматичного режиму роботи в дистанційний і назад при працюючих пальниках. Таким чином, використання даного пристрою для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива дозволить підвищити технологічну й економічну ефективність спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 30 35 40 45 Пристрій для спалювання газоподібного й/або твердого пилоподібного палива, що включає пальники, лінії подачі повітря, лінії подачі газоподібного палива, корпус пальника й газоповітряні сопла, який відрізняється тим, що пристрій складається з одного, двох і більш пальників, додатково обладнаний автоматичною системою керування, лінією подачі твердого пилоподібного палива й лініями подачі газоподібного палива на запальні пальники, причому кожен з пальників додатково оснащений: рекуперативною насадкою-теплообмінником (камерою вторинного горіння), димарем, опорним столом, камерою первинного горіння, газовим кульовим краном центрального газового сопла, стабілізатором горіння, жаротривкою футеровкою, лінзовим компенсатором, патрубками для відбору проб димових газів і візуального контролю горіння, трубою для візуального спостереження за високотемпературними процесами горіння, датчиком контролю полум'я й запальним пальником, а газоповітряні сопла складаються з основних газових сопел, центрального газового сопла й повітряних сопел, при цьому лінія подачі повітря на кожен з пальників включає: вентилятор, брезентовий рукав, газовий лічильник, ультразвукові датчики, дисковий затвор, дисковий затвор з електроприводом, кульовий кран, кульові крани на запальний пальник і дисковий затвор охолодження пальника; лінія подачі газоподібного палива на один з пальників включає: відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулюючий клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, регулюючий кульовий кран на запальний пальник, кульовий кран на манометр і кульові крани; на інші пальники - відсічний клапан, газовий фільтр, лічильник газу, випрямляч струменя, запірний кран, регулюючий клапан на пальник, електромагнітні клапани, кульовий кран для відбору проб, регулюючий кульовий кран на запальний пальник, кульовий кран на манометр, кульові крани й кульовий кран на свічу; лінія подачі газу на запальні пальники включає: регулюючий кульовий кран, кульовий кран, регулюючий клапан і електромагнітний клапан, а лінія подачі твердого пилоподібного палива на кожен з пальників включає: пальникову плиту, трубу-пальник подачі твердого пилоподібного палива інжектованим повітрям, рукав подачі твердого пилоподібного палива, засувку й вузол регулювання витрат повітря, що інжектується. 10 UA 115595 U 11 UA 115595 U 12 UA 115595 U 13 UA 115595 U 14 UA 115595 U 15 UA 115595 U 16 UA 115595 U 17 UA 115595 U 18 UA 115595 U 19 UA 115595 U 20 UA 115595 U 21 UA 115595 U Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 22