Файл: Ахмедов, Р. Б. Газ в народном хозяйстве Узбекистана.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 91
Скачиваний: 0
Рост потребления топливно-энергетических ресурсов
исвязанный с этим рост необходимых капиталовложений
игодовых эксплуатационных расходов заставляет обра тить особое внимание на повышение экономической эф
фективности всех звеньев энергетического хозяйства стра ны, то есть требует максимально экономичного и эф фективного расхода топливно-энергетических ресурсов, тем более, что некоторые виды топлива (природный и попутный газы) являются сырьем для получения ряда ценных продуктов, в том числе синтетических, а доля общественных затрат на добычу каждой тонны топлива в дальнейшем будет неуклонно возрастать из-за истоще ния наиболее благоприятных для разработки месторож дений топлива.
В решении этой важной народнохозяйственной зада чи большую роль играет утилизация физического тепла отходящих газов в теплосиловом хозяйстве топливоем ких отраслей промышленности, так как с высокотемпера турными отходящими газами уносится большое коли чество тепла.
В термических печах температура металла, подлежа щего термической обработке, равна 800—1000° (за иск лючением отпускных), а дымовых газов в рабочем про странстве печи — 850—1050°.
В нагревательных печах температура нагреваемого перед прокаткой, ковкой и штамповкой металла равна 1100—1250°, дымовых газов в рабочем пространстве пе чей— 1200—1450°, уходящих из печей дымовых газов в печах камерного типа, за исключением печей периодиче ского действия, приближается к конечной температуре нагрева металла.
Температура уходящих дымовых газов в термиче ских, методических (проходных) печах — примерно 500— 700° и в нагревательных методических — 700—1100° В среднем примерно половина всего топлива, сжигаемого в этих печах, переходит в тепло отходящих газов и со ставляет в целом по промышленности десятки миллионов тонн условного топлива (табл. 20).
Предприятия машиностроения, цветной металлургии, цементной промышленности и других отраслей распола гают большим парком плавильных, нагревательных, ме тодических, термических и других печей с высокой тем пературой отходящих газов. Следовательно, утилизация
Ш
|
Т а б л и ц а |
20 |
|
Данные о потерях тепла с отходящими газами |
|
||
в промышленных печах |
|
|
|
|
Средняя тем |
Потери |
|
Тип печи |
пература отхо |
||
дящих дымо |
тепла, |
% |
|
|
вых газов, ° |
|
|
Кузнечная камерная...................................... |
1100-1200 |
55-65 |
|
Нагревательный к о л о д е ц ........................... |
1250-1350 |
55 -60 |
|
Термическая камерная .................................. |
800-950 |
35-50 |
|
Методическая прокатная ........................... |
700-1100 |
30-45 |
|
Термическая методическая ...................... |
500-700 |
25-35 |
тепла отходящих газов в этих отраслях промышленно сти представляет значительный резерв экономии топлива и является одним из путей рационализации топливноэнергетического баланса страны.
Физическое тепло отходящих газов в условиях про мышленных предприятий в настоящее время использует ся для предварительного нагрева поступающего в печь металла или другого сырья, нагрева воздуха и газооб разного топлива в теплообменниках и для получения пара в паровых котлах, нагрева технологического сырья в доменных, шахтных, методических, вращающихся и других печах, эксплуатируемых в различных отраслях промышленности по принципу противотока, то есть на греваемое вещество движется навстречу горячим отхо дящим газам. Однако использование тепла отходящих газов для нагрева технологического сырья приемлемо лишь для определенного типа печей.
Наиболее эффективно повышать термический к. п. д. печей, а следовательно, и экономию топлива, возвращая в печь часть тепла, содержащего в отходящих газах, пу тем подогрева воздуха и газа, используемых для горе ния в печи до более высоких температур.
Использование тепла отходящих газов высокотемпе ратурных промышленных печей позволяет не только увеличить их к. п. д., но и значительно поднять темпера туру в рабочем пространстве, что повышает технологи ческую производительность печного агрегата даже при сжигании топлива низкого качества.
115
Исследованием состояния топливоиспользования предприятий машиностроительной, металлообрабатыва ющей промышленности, черной и цветной металлургии республик Средней Азии установлено наличие значитель ных резервов экономии топлива.
На многих предприятиях большие потери тепла свя заны с химической неполнотой горения. Например, в куз нечных печах завода «Узбексельмаш» от химического недожога топлива теряется 10,2% тепла, в термической печи —8,8 %.
К- п. д. топливоиспользования на многих предприя тиях этой отрасли не превышает 10—12%, а в терми ческих и нагревательных печах—4—8%.
Физическое тепло отходящих газов в промышленных печах, как правило, не используется, хотя температура дымовых газов на выходе из топки достигает 500—1000°. Даже в котельных велики потери тепла с физическим теплом отходящих газов. Так, температура отходящих
газов в котельной |
завода |
«Узбексельмаш» |
достигает |
300°, в котельной |
завода |
«Компрессор»— 240° и т. д. |
|
Котельные большинства |
предприятий не оборудованы |
||
экономайзерами. |
теряется |
непосредственно |
в теплоис |
Много тепла |
пользующих агрегатах из-за неудовлетворительного их состояния и несовершенства технологического процесса
(табл. 21).
Эти данные о среднем значении температур отходя щих дымовых газов и соответствующие им потери тепла позволяют судить о том, что к. п. д. печей машинострои тельной промышленности республики намного ниже среднесоюзного уровня и что почти 50% всего топлива переходит в тепло отходящих газов. Необходимо отме тить, что большинство печей теряет тепло из-за химиче
ской неполноты |
горения и больших избытков |
воздуха |
|
(а |
=1,5—2,0), |
а также значительных потерь тепла че |
|
рез щели и отверстия. |
что ути |
||
- |
Опыт завода «Узбекхлопкомаш» показывает, |
лизация тепла отходящих газов путем рекуперации на газовой печи безокислительного нагрева металлов значи тельно сокращает удельный расход первичного топлива на единицу обрабатываемой продукции, резко повышает технологическую производительность к. и. д. самой печи за счет улучшения теплообменных процессов в рабочей
116
Т а б л и ц а 2 1
Тепловая характеристика печей, установленных в машино строительной промышленности Узбекистана
|
|
Температура |
Предприятия |
Тип печи |
в рабочем |
пространстве |
||
|
|
печи,0 |
|
Двухкамерная |
на |
|
|
Ташсельмаш" |
гревательная . 1150-1250 |
|||
Однокамерная |
на |
|
||
|
гревательная . 1150-1250 |
|||
|
Нормализационная |
|
||
Узбекхлопко- |
проходная . . . |
1000— 1100 |
||
Нагревательная |
|
1300 |
||
маш“ |
камера . . . . |
|||
|
Цветного литья . |
1 1 0 0 - 1 2 0 0 |
||
Тракторосбо- |
Цементация—75 . |
1 0 0 0 - 1 1 0 0 |
||
Камерная Н-45 . |
1 1 0 0 - 1 2 0 0 |
|||
рочный" |
Камерная Н-60 . |
1100— 1200 |
||
Узбексель- |
||||
Для нагрева дета |
|
|||
маш“ |
ли ....................... |
1 0 0 0 - 1 1 0 0 |
||
Ташхимсель |
Кузнечная . . . . |
1100— 1200 |
||
Термическая |
для |
|
||
маш" |
закалки детали |
1 1 0 0 -1 2 0 0 |
||
|
Кузнечно-ковоч |
|
||
|
ная ................... |
1 1 0 0 - 1 2 0 0 |
Полезно ис |
пользуемое тепло (к. п д.) |
Средняя тем пература от ходящих дымо вых газов,0 |
Потери с от- .Iходящими га- 1 зами, % |
6 |
- 8 |
900 |
40,5 |
6 - 8 |
900 |
40,5 |
|
4 - 5 |
950 |
47,5 |
|
6 |
- 8 |
1200 |
60,2 |
6 |
- 8 |
700 |
43,5 |
6 - 1 0 |
900 |
44, а |
|
6 - 1 0 |
900 |
43,5 |
|
6 - 1 0 |
900 |
43,5 |
|
6 |
- 8 |
900 |
42,2 |
4 - 6 |
1000 |
48,8 |
|
1 - 2 |
1100 |
55,4 |
|
! со |
950 |
47,4 |
камере благодаря подогреву воздуха, идущего на горе ние.
Следует отметить, что подогрев воздуха в этой печи заметно снижает угар металла. Например, до установки рекуператоров около 4—5% нагреваемого металла со ставляли потери с окалинообразованием. Сейчас они сни жены до 1—1,5%, то есть более чем в 3 раза (табл. 22).
Лабораторией экономики использования газа СредазНИИГаза выполнен примерный расчет по определению необходимой поверхности нагрева и соответственно необходимых капиталовложений для двух типов рекупе раторов применительно к условиям нагревательных пе чей завода «Ташхимсельмаш» (табл. 23).
Анализ показывает, что для малых печей, применяе мых в основном в машиностроительной промышленно сти, экономически целесообразна установка рекуперато ра типа «термоблок».
117
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
22 |
|
|
|
Показатели |
|
|
|
До установки |
После |
|
|||
|
|
|
|
|
установки |
||||||
Температура отходящих дымовых газов,0 |
1150—1200 |
700-750 |
|||||||||
Температура подогреваемого воздуха,0 . . |
|
20 |
450 |
|
|||||||
Производительность |
печи m jчас . . . . |
в |
|
0,3 |
0,4 |
|
|||||
Удельный |
расход |
условного топлива |
|
320 |
210 |
|
|||||
Kzjm готовой продукции |
.......................... |
|
|
|
|
||||||
Процент снижения удельного расхода топ |
|
_ |
35 |
|
|||||||
лива ................................................. |
топлива |
одной ... |
печью в год , |
m |
|
|
|||||
Экономия |
|
|
72 |
|
|||||||
У- т.................................................................. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
23 |
|
Технико-экономические показатели работы рекуператоров |
|||||||||||
на нагревательных |
печах завода „Ташхимсельмаш" |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тип рекуператора |
|
|
|
|
Показатели |
|
|
|
односторонне |
„термо |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
игольчатый |
блок" |
|
Температура отходящих газов,0: |
|
|
|
|
|
|
|||||
до рекуператора ...................................... |
|
|
|
|
950 |
950 |
|||||
после рекуператора ............................... |
|
|
|
|
600 |
600 |
|||||
Температура |
подогрева воздуха ...................,0 |
|
|
|
325 |
325 |
|||||
Расход топлива, кг |
у. т. / ч .............................. |
|
|
|
35 |
35 |
|||||
Количество отходящих газов, проходящих |
340 |
340 |
|||||||||
через рекуператор, |
нм 2!ч ........................... |
через ре- |
|||||||||
Количество воздуха, |
проходящего |
360 |
360 |
||||||||
• куператор, |
нм Щ ч.......................... |
.................. |
|
м 2 . |
. . |
||||||
Поверхность |
нагрева рекуператора, |
2,64 |
3,70 |
||||||||
Капиталовложения на установку рекуперато |
655 |
565 |
|||||||||
ра, руб................................................................. |
топлива, |
% |
|
|
|
|
|
||||
Экономия |
...................................... |
|
|
|
|
20,5 |
20,5 |
||||
Срок окупаемости, |
мес....................................... |
|
|
|
|
4,2 |
3,6 |
Установка рекуператоров с поверхностью нагрева соответственно 2,64 и 3,70 м2 позволяет снизить темпера туру отходящих газов нагревательных печей с 950 до 600°. При этом можно подогреть воздух до 325°, что поз воляет сэкономить на одной печи около 52 т условного топлива в год, а на четырех печах, установленных на за воде «Ташхимсельмаш»,— 208 т условного топлива, пли примерно 2,1 тыс. руб. В этом случае необходимые
118
капитальные вложения для рекуператора типа «термо блок» окупятся через 4 месяца, для односторонне иголь чатых— через три. В расчетах не учтен эффект от повы шения технологической производительности печей и улучшения качества обрабатываемой продукции.
Необходимо отметить, что физическое тепло отхо дящих газов не используется на должном уровне как по стране, так и в республиках Средней Азии. Большой парк кузнечных, отражательных, обжиговых и других нагревательных печей работает без использования это го тепла, выбрасывая безвозвратно продукты горения температурой 600—1000° в атмосферу, причем все печи работают на высокоценных видах топлива — природном газе, мазуте.
Расчеты показывают, что использование физического
тепла отходящих газов печей, |
установленных |
на про |
||
мышленных предприятиях |
республик |
Средней |
Азии, |
|
при 50-процентной утилизации |
физического тепла по |
|||
зволили бы сэкономить 1,28 |
млн. т у. т., в том числе по |
|||
республикам: |
|
|
|
|
Узбекская ССР . . |
600 |
тыс. |
|
|
Киргизская ССР . |
150 |
тыс. |
|
|
Туркменская ССР . |
250 |
тыс. |
|
|
Таджикская ССР . |
275 |
тыс. |
|
Полноценное использование физического тепла от ходящих дымовых газов, резервы которых наиболее зна чительны в машиностроении, черной и цветной метал лургии и промышленности строительных материалов, не только позволяет экономить топливо, но и значитель но повысить технологическую производительность соот ветствующих печных агрегатов.