ОБЖИГ ИЗВЕСТНЯКА В ШАХТНЫХ ПЕЧАХ НА ГАЗООБРАЗНОМ ТОПЛИВЕ

  Главная      Учебники - Производство извести     Производство извести (Монастырев А.В.) - 1971 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..

 

ОБЖИГ ИЗВЕСТНЯКА В ШАХТНЫХ ПЕЧАХ НА ГАЗООБРАЗНОМ ТОПЛИВЕ

 

 



Для того чтобы газообразное топливо полностью сгорело, необходимо обеспечить хорошее перемешивание его с достаточным количеством воздуха и минимальную температуру для воспламенения. В зависимости от типа системы ввода природного газа

в шахтную печь и конструкции горелочных устройств эти условия удовлетворяются разными способами.

Периферийная диффузионная горелка (см. рис. 72), широко применяемая в шахтных печах, представляет собой отрезок трубы диаметром 25—40 мм с соплом 2 на конце, вставленный в прямоугольное отверстие в футеровке 3 шахты.

Газ под давлением 100—1000 мм вод. ст. вытекает из сопла со скоростью 25—100 м/сек в слой известняка 1. Так как межкусковое пространство не имеет прямых каналов, то энергия струи газа быстро падает от столкновения с кусками сырья и глубина проникновения струи в слой материала невелика (0,5—0,8 м от места ввода). Газ и воздух, двигаясь в межкусковом пространстве шихты, перемешиваются относительно медленно и полное сгорание топлива .происходит на пути 2,5—3 м от места ввода (горелки).

При наличии в шихте значительного количества мелочи условия смешения газа и воздуха ухудшаются и часть газа не успевает выгореть в зоне обжига. Попадая в зону с температурой ниже 700°С (зона подогрева), газ даже при образовании газовоздушной смеси не сгорает и выбрасывается дымососом в атмосферу.

Периферийные диффузионные горелки самостоятельно применяются лишь в шахтных печах щелевидного или эллипсного сечения с размером одной из сторон не более 1,6 м. При этом необходимо использовать сырье с отношением размера мелких кусков к крупным не более 1 : 1,6.

Для ввода газообразного топлива в центральную часть шахты широко применяют диффузионные горелки в виде водоохлаждаемых балок (см. рис. 78).

Вода поступает в балочную горелку через .патрубок 7 с температурой 10—15° С, а выходит через патрубок 1 с температурой 60° С.

Газ и первичный воздух выходят через сопло 3 и патрубки 4 в подбалочное пространство, где они смешиваются и газ частично сгорает. Основная же масса выходящего из горелки газа .перемешивается со вторичным воздухом, двигаясь в межкусковом пространстве шахты, ввиду чего процесс выгорания газа растягивается по высоте шахты на 2,5—3 м.

Балочная горелка позволяет пропустить 400—600 мг/ч природного газа при давлении 0,2—0,5 кГ/см2 и 1000—1500 м3/ч воздуха при потере напора 40 мм вод. ст. Для ее охлаждения требуется от 2 до 5 м3/ч воды. Потери тепла с охлаждающей водой достигают 10% от общего расхода тепла на единицу продукции.

Применение воды в балке делает горелку опасной в эксплуатации. Для предотвращения несчастных случаев в патрубке I на выходе воды из балки установлен манометрический термометр ТС-100, подключенный к сигнальной и предохранительной (клапан отсечки газа) аппаратуре.

 

 

Центральная (подовая) газовая горелка (см. рис. 75) состоит из стального пирамидального корпуса 7, в который по отдельным трубопроводам 3 и 1 подается природный газ (в камеру 4) и рециркуляционный газ (в камеру 5). Природный и рециркуляционный газы выходят через щели 2 под пирамидальный козырек 6 и перемешиваются под ним, после чего образованная смесь выходит в зону охлаждения шахтной печи.

Смесь газов, поднимаясь в воне охлаждения печи вверх, смешивается с движущимся по шахте печи воздухом, образуя топливную смесь. Топливная смесь (природный газ, рециркуляционный газ и воздух), достигнув низа зоны обжига (температура 900°С и выше), воспламеняется и сгорает в пределах зоны обжига.

Вводимый в горелку рециркуляционный газ представляет собой часть отходящих печных газов и служит для разбавления природного газа. Разбавление природного газа необходимо по следующим причинам. Природный газ, как известно, состоит в основном из метана, пределы взрываемости которого в смеси с воздухом 5—15%- Температура воспламенения метана и смеси метана с воздухом 530—800° С.

Концентрация газа с воздухом в печи составляет 7—-10%, что находится в пределах взрываемости природного таза. Таким образом, при вводе газа в печь снизу в ней может образоваться взрывоопасная смесь, что недопустимо. Для расширения пределов взрываемости топливной смеси в нее вводят инертный газ (продукты горения).

Ввод инертного газа приводит также к повышению температуры воспламенения топливной смеси, что очень важно для .предотвращения ее горения в зоне охлаждения печи. При соотношении смеси природного газа и рециркуляционного 1 :3 температура воспламенения смеси повышается до 900—1100° С, что способствует сжиганию основной массы газа в пределах зоны обжига.

Известняк обжигают в три стадии, последовательно протекающие в зонах подогрева, обжига и охлаждения печи.

Зона подогрева газовых печей составляет 35% полезной высоты шахты, что позволяет снизить температуру отходящих газов до 300—350° С (без учета подсосов холодного воздуха) и подогреть известняк в конце зоны до температуры 900° С. Выходящие из зоны подогрева печные газы при рациональном режиме содержат 24—26% углекислого газа (СО2) и 3—4% кислорода (О2).

Зона обжига занимает 40% полезной высоты шахты. В зоне обжига происходит сжигание природного таза и диссоциация известняка. Среднюю температуру газов в зоне обжига поддерживают 1100—1200° С. Равномерность распределения температуры газового потока по поперечному сечению шахты в зоне обжига зависит от равномерности распределения газа и воздуха ПО сечению шахты и условий их перемешивания. В результате

неблагоприятных условий смешивания газа и воздуха в слое коэффициент избытка воздуха поддерживают в пределах а= 1,2-1,3.

Зона охлаждения занимает четвертую часть полезной высоты шахты и служит для охлаждения извести до 80—120° С перед ее поступлением на выгрузочный механизм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  ..