Спосіб опалення печі

Спосіб опалення печі, переважно кільцевої, який включає подачу газу через паливоподавальний пристрій із змішувачем та стабілізатором горіння, що забезпечує Винахід відноситься до печей, які працюють під розрідженням, переважно кільцевих, а також може бути використаний у печах, що потребують створення в робочому просторі захисної (відновлювальної) або нейтральної атмосфери, наприклад, для малоокислювального та безокислювального нагріву металу, випалу вуглецевих виробів, та може бути використаний на заводах металургійної та машинобудівної промисловості, а також будівної індустрії. факельне спалювання газу в робочій камері з використанням холодного повітря, яке надходить до робочої камери з атмосфери, та нагрітого повітря з печі, яке надходить через систему каналів у фетуровці печі та нагрівається за рахунок тепла від охолоджуваних виробів та футеровки печі, який в і др і з н я є т ь с я тим, що холодне повітря розділяють на первинне та вторинне, причому первинне холодне повітря в кількості 30-50% від стехіометричного подають у змішувач, за рахунок інжекції струминою газу - 20-40% І за рахунок розрідження в печі - '10-20%, після чого утворену у змішувачі газоповітряну суміш подають у піч по основному каналу змішувача І через стабілізатор горіння, вторинне холодне повітря в кількості 1020% від стехіометричного подають через кільцевий отвір навкруг змішувача за рахунок розрідження в печі та інжектування газоповітряними струминами, що горять, стабілізатора горіння та газоповітряного потоку, який надходить до стабілізатора горіння Із основного каналу змішувача. с > ю ю О Відомий спосіб опалення печі (Авт. св. СРСР № 1502935, кл. F 27 В 9/00, опубл 23.08.89), який включає подачу газу через паливоподавальний пристрій із змішувачем та подачу необхідного для спалювання газу повітря, яке розділяють на первинне холод не та вторинне нагріте. Спалювання газу відбувається у двох ежекторних каналах, розташовани> паралельно один'одному у протилежних стінках печі. Первинне вентиляторне 26292 повітря подають в ежекторні канали, де здійснюється його змішування з газом. Вторинне нагріте повітря також подають в ежекторні канали, де відбувається його змішування з газоповітряною сумішшю газу 5 та холодного повітря. Холодне та нагріте . повітря нагнітають в ежекторні канали за допомогою Інжекторів, які забезпечують змішування повітря з газом у співвідношенні, близькому до стехіометричного. 10 При опаленні печі таким способом не використовується можливість подавання нагрітого повітря за рахунок розрідження в робочій камері печі, що приводить до великих витрат електроенергії Інжекторами, за 15 допомогою яких подають повітря в ежекторні канали. Великої кількості електроенергії потребують також вентилятори, якими подають холодне повітря. Спалювання газоповітряної суміші в 20 ежекторних каналах обумовлює великі втрати, тепла що тягне за собою підвищення витрат газу, а також електроенергії' для подачі повітря. При такій низькій ефективності використання палива підвищуються 25 шкідливі викиди, а якість теплової обробки виробів недостатня. Найбільш близьким за технічною суттю та результатом, що досягається, до способу, який заявляється, є спосіб опалення печі, 30 переважно кільцевої (Чалых Е.Ф. Обжиг электродов. - М.: Металлургия, 1981. - С. 62-68), який включає подачу газу через паливоподавальний пристрій із змішувачем та стабілізатором горіння, що забезпечує фа- 35 кельне спалювання газу в робочій камері з використанням холодного повітря, яке надходить до робочої камери з атмосфери, та нагрітого повітря з печі, яке надходить через систему каналів у футеровці печі та 40 нагрівається за рахунок тепла охолоджуваних виробів та футеровки печі. Опалення печі здійснюють за допомогою Інжекційного пальникового пристрою, у якому газ подають через сопло Кінець сопла 45 виконаний у вигляді конуса, кут розкриття якого становить 90 градусів. Холодне повітря подають через спеціальний кільцевий зазор за рахунок розрідження в робочій камері печі та за рахунок Інжекції 50 струминою газу. Змішування газу з повітрям відбувається під склепінням робочої камери печі. Відомий спосіб опалення печі характеризується низькою ефективністю ви- 55 користання палива, недостатньою якістю теплової обробки виробів, а також великою кількістю шкідливих викидів. Це відбувається з тієї причини, що у відомому способі не забезпечується подача достат ньої для спалювання газу кількості повітря, бо, по-перше, струмина газу має низьку здатність до Інжекції, по-друге, конус сопла з кутом розкриття 90 градусів частково перекриває кільцевий зазор, через який холодне повітря надходить за рахунок розрідження в печі. Ніяким чином не регулюється КІЛЬКІСТЬ нагрітого повітря, яке надходить через канали з Інших камер. Крім того, великий кут розкриття конуса сопла призводить до того, що газ надходить під склепіння робочої камери товстою струминою, яка витісняє звідти повітря, що містить необхідний для спалювання газу кисень. Усі ці фактори призводять до неповного спалювання газу, його часткового крекінгу з випаданням сажі, та до низького теплотехнічного ефекту. В основу винаходу поставлена задача удосконалити спосіб опалювання печі, у якому шляхом введення нових операцій та прийомів їх виконання забезпечується подача достатньої для повного спалення газу кількості повітря, за рахунок чого підвищується ефективність використання палива та якість теплової обробки виробів, а також знижується кількість шкідливих викидів. Поставлена задача вирішується тим, що у способі опалення печі, який включає подачу газу через паливоподавальний пристрій Із змішувачем та стабілізатором горіння, що забезпечує факельне спалювання газу в робочій камері з використанням холодного повітря, яке надходить до робочої камери з атмосфери, та нагрітого повітря з печі, яке надходить через систему каналів у футеровці печі та нагрівається за рахунок тепла від охолоджуваних виробів та футеровки печі, відповідно до винаходу, новим є те, що холодне повітря розділяють на первинне та вторинне, при чому первинне холодне повітря в кількості 30-50% від стехіометричного подають у змішувач, за рахунок Інжекції струминою газу 20-40%, а за рахунок розрідження в печі - 10-20%, після чого утворену у змішувачі газоповітряну суміш подають у піч по основному каналу змішувача І через стабілізатор горіння, вторинне холодне повітря в кількості 10~20% від стехіометричного подають через кільцевий отвір навкруг змішувача за рахунок розрідження в печі та Інжектування газоповітряними струминами, що горять, стабілізатора горіння та газоповітряного потоку, який надходить до стабілізатора Із основного каналу змішувача. Причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю суттєвих ознак винаходу, що заявляється, та технічним результатом, що 26292 досягається, полягає у тому, що розділення холодного повітря на первинне та вторинне, а також те, що первинне холодне повітря в кількості 30-50% від стехіометричного подають у змішувач, з них за рахунок інжекції 5 струминою газу подають 20-40% І за рахунок розрідження в печі подають залишок повітря в кількості 10-20%; після цього утворену у змішувачі газоповітряну суміш подають у піч по основному каналу 10 змішувача і через стабілізатор горіння; вторинне холодне повітря в КІЛЬКОСТІ 1020% від стехіометричного подають через кільцевий отвір навкруг змішувача за рахунок розрідження в печі та інжектування 15 газоповітряними струминами, що горять, стабілізатора горіння та газоповітряного потоку, який надходить до стабілізатора Із основного каналу змішувача, у сукупності з відомими ознаками забезпечують подачу 20 достатньої для повного спалення газу кількості повітря, за рахунок чого підвищується ефективність використання палива та якість теплової обробки виробів, а також зниження шкідливих викидів. 25 Завдяки.регульованому подаванню холодного та нагрітого повітря в кількості, яка визначається по відношенню до стехіометричної, та попередньому змішуванню первинного холодного повітря з газом у змішувачі з подальшим ЗО надходженням одержаної газоповітряної суміші через стабілізатор горіння в робочу камеру печі, забезпечується повне спалювання газу. Тобто підвищується ефективність використання палива, що. У свою 35 чергу, сприяє зменшенню шкідливих викидів в атмосферу та підвищенню якості теплової обробки виробів. При цьому способі опалення печі не потрібні додаткові витрати на засоби для подавання газу, тому що хо- 40 лодне повітря подають за рахунок розрідження в печі та за рахунок інжектування за допомогою як струмини газу, так І газоповітряних струмин, що горять, та газоповітряного потоку. При такому спо- 45 собі опалювання печі у робочій камері нема потреби установлювати в зоні горіння пристрої, які могли б перешкодити надходженню необхідної для повного спалювання газу кількості повітря. 50 Спосіб за винаходом може бути здійснений за допомогою пристрою, загальний вигляд якого приведено на кресленні. Вентиль 1 установлений на входи сопла 2 для подавання газу. Кільцевий зазор 3 для 55 подавання первинного холодного повітря розміщений навколо виходу сопла 2 І утворений розтрубом 4, розміщеним на верхньому кінці змішувача 5. Нижній кінець змішувача 5 з'єднаний Із стабілізатором 6 горіння І разом з ним розміщується усередині кожуха 7, вмонтованого у футеровку 8 печі. Між внутрішньою стінкою кожуха 7 та зовнішніми стінками змішувача 5 та стабілізатора 6 горіння утворено кільцевий отвір 9 для подавання вторинного холодного повітря. Між розтрубом 4 та кожухом 7 навкруг змішувача 7 розмішена повітряна заслонка 10, яка має можливість переміщуватися уздовж зовнішньої сгінки змішувача 5 для регулювання подачі вторинного холодного повітря. Сопло 2, змішувач 5 та стабілізатор горіння створюють паливоподавальний пристрій. Кожух 7 Із змішувачем 5 та стабілізатором б горіння установлений понад робочою камерою 11. Сопло 2 призначене для подавання струмини 12 газу. Через розтруо А надходить первинне холодне повітря ІЗ, а через кільцевий отвір 9 - вторинне холодне повітря 14. Стабілізатор 6 горіння призначений для утворювання у робочій камері 11 печі газоповітряних струмин 15, що горять. Крізь нього також до робочої" камери 11 печі надходить утворений у змішувачі 5 газоповітряний потік 16. У футеровці 8 існує система каналів (на кресленні не показана) для подавання нагрітого повітря 17. Залежно від величини температури, яку необхідно досягти в робочій камері 11 печі, визначають стехіометричну кількість повітря, необхідного для повного спалювання газу. За допомогою вентиля 1 газ подають струминою 12 через сопло 2 у змішувач 5. Первинне холодне повітря 13 в кількості 3050% від стехіометричного подають у змішувач 5, за рахунок інжекції струминою 12 газу - 20-40% І за рахунок розрідження в печі - 10-20%. Утворену у змішувачі 5 газоповітряну суміш подають у робочу камеру 11 печі через стабілізатор б горіння, який забезпечує можливість опалення печі з температурою у робочій камері 11 нижчою, ніж температура сталого горіння. Вторинне холодне повітря 14 в кількості 10-20% від стехіометричного подають через кільцевий отвір 9 навкруг змішувача 5 за рахунок розрідження в печі та інжектування газоповітряними струминами 15, що горять, стабілізатора 6 горіння та газоповітряного потоку 16, який надходить до стабілізатора 6 горіння із основного каналу змішувача 5. Нагріте повітря 17 у кількості, необхідній для повного спалювання газу, подають через систему каналів у футеровці 8 печі з використанням для його нагріву тепла охолоджуваних виробів І футеровки 8 печі. Таким чином, за рахунок регулювання кількості холодного повітря, яке забезпечує 26292 повне спалювання газу, що сприяє підвищенню ефективності використання палива, підвищенню якості теплової Упорядник Замовлення 4693 8 обробки виробів та зниженню КІЛЬКОСТІ ШКІДЛИВИХ викидів, досягається технічний результат. Техред М.Келемеш Коректор М.Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраТни, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101