Файл: Ахмедов, Р. Б. Газ в народном хозяйстве Узбекистана.pdf

ков смежных горелочных устройств, установленных в обоих ярусах стенки топочной камеры, изменялись синхронно и одинаковым образом.

верх и верх — прямоток при нагрузках парогенератора 20, 25 и 35 т/ч (боковой воздух закрыт).

Исследования показали, что регулированием интен­ сивности крутки и изменением направления вращения воздушных потоков смежных горелочных устройств, на­ ходящихся в аэродинамическом взаимодействии, воз­ можно управлять динамикой топочных газов, изменять распределение температурного поля в топочном объеме и, как следствие, регулировать температуру дымовых га­ зов на выходе из топки и температуру перегретого пара.

При использовании байпасного метода регулирова­ ния топочных процессов установлено, что при подаче воздуха через боковые отверстия высокотемпературное ядро факела существенно поднимается по высоте топ­ ки, и среднее значение температуры газов на выходе растет. Разница в температурах газов, заполняющих холодную воронку с подачей и без подачи бокового воз­ духа, достигает 300—400°, разница в температурах га­

лочными устройствами с соударяющимися факелами, установленными в один ярус. Выявлено, что горелочные устройства позволяют осуществить распредели­ тельный способ регулирования топочных процессов и, как следствие, температуры перегретого пара путем изменения относительного месторасположения мак­ симума температуры пламени.

С целью исследования влияния совместно-раздель­ ного сжигания природного, коксового и доменного га­ зов на нагрузку и температуру перегретого пара экспе­ риментально получены динамические характеристики парогенератора ТП-13Б изменением количественного соотношения и вида сжигаемых топлив.

170

Возмущения наносились одновременным изменением расходов: а) одного газа, б) двух газов, в) трех газов; при этом расходы остальных газов стабилизировались, либо были равны нулю.

По разгонным характеристикам парогенератора оп­ ределены динамические параметры по каналам «рас­ ход газов— нагрузка».

Коэффициент передачи по каналу доменного газа в 25 раз меньше, чем по каналу природного, и в 12 раз меньше, чем по каналу коксового; постоянная времени по каналу доменного газа в 1,8 раза больше, чем по ка­ налу природного газа, и в 1,5 раза больше, чем по кана­ лу коксового газа, а запаздывание соответственно больше в 1,7 и 1,5 раза.

При различных соотношениях сжигаемых газов в смеси коэффициент передачи объекта по каналам «рас­

го газов приводит к его уменьшению, постоянная вре­ мени имеет некоторый разброс, запаздывание сущест­ венно не изменяется. Постоянная времени по каналу доменного газа в 1,3 раза больше, чем по каналам кок­ сового и природного газов; запаздывание тракта по га­ зовой стороне в 2 раза меньше, чем по каналу впрыс­ кивающего пароохладителя.

На боковых стенках топки исследуемого парогене­ ратора ТП-13Б размещены встречно по три в ряд ком­ бинированные реверсивные горелочные устройства, поз­ воляющие изменением степени крутки и направления вращения газовоздушных потоков смежных горелок перемещать ядро факела по высоте топки и тем самым изменять температуру перегретого пара. Исследованные следующие направления вращения газовоздушных по­ токов горелок условно названы: низ — прямоток, пря­ моток — низ, верх — прямоток, прямоток — верх. Во вре­ мя опытов остальные параметры парогенератора под­ держивались в соответствии с режимной картой.

Анализ показывает, что динамические параметры регулируемого участка пароперегревателя не остаются постоянными при изменении тепловой нагрузки и схем вращения газовоздушных потоков горелок; канал впры­ скивающего пароохладителя более быстродействующий, чем канал реверсивных горелочных устройств; имеет

171

ней Азии. Настоящей технической революцией для завода явился перевод его на природный газ. Это важней­ шее мероприятие не только повысило культуру произ­ водства, но и дало возможность интенсифицировать все технические процессы. В частности, благодаря гази­ фикации предприятия и внедрению достижений науки и техники, рационализаторских предложений площадь пода мартеновских печей возросла на 24%, а исполь­ зование передовых методов сжигания природного газа ускорило время плавки и увеличило съем металла с квадратного метра площади пода.

По проекту вес плавки должен составлять 35 т, а сталевары завода после реконструкции, мартенов и внедрения новшеств достигли 117 т. Таким образом, проектная мощность УМЗ перекрыта более чем в три раза.

Природный газ как технологическое топливо при­ шел и на другие предприятия республики.

В настоящее время на производство чугунного литья расходуется значительное количество дорогостоящего кокса, который завозится из Караганды, Кузбасса и дру­ гих районов страны, а с развитием металлургической и машиностроительной промышленности возрастет и по­ требление кокса.

В таких условиях особо важную роль приобретает использование природного газа, как дешевого замени­ теля кокса. Применение природного газа в доменных и мартеновских печах показало его высокую эффектив­ ность. Широкие возможности применения высококало­ рийного газа имеются и в так называемой малой ме­ таллургии — при вторичной плавке чугуна в вагранках.

Специалисты подсчитали, что при стоимости 1 г кокса 23 руб. и стоимости 1000 м3 природного газа, поч­ ти эквивалентных 1 т кокса, равном 12 руб., экокомический эффект — существенный. А если учесть полноту сгорания сравниваемых топлив в агрегатах, добавить к этому экономию от снижения эксплуатационных расходов, которые существенны при отоплении их коксом, разгруз­ ку железнодорожного транспорта от перевозок, то эконо­ мический эффект на единицу продукции литейных це­ хов возрастет еще больше.

В последнее время накоплен значительный опыт по рациональному использованию природного газа в ли­

174

тейном производстве. Природный газ успешно исполь­ зуется для подогрева воздуха, подаваемого в вагранки (вагранки с подогревом дутья), для замены части кокса в ваграночном процессе путем вдувания его через газогорелочные устройства в дополнительные фурмы вагран­ ки (коксогазовые вагранки) и, наконец, в чисто газовых вагранках. При этом достигается определенный экономи­ ческий эффект.

В частности, в коксогазовых вагранках себестои­ мость чугуна снижается в среднем до 2 руб. на 1 т при экономии 27,2%. При переводе вагранок с холодного дутья на горячее (подогрев дутья природным газом до 500°) себестоимость снижается до трех рублей на 1 т, экономия кокса составляет в среднем 30%. При переводе вагранок на коксогазовый вариант с подогревом дутья (метод комбинированного использования топлива) эконо­ мия кокса составляет в среднем 40,5%. При переводе ваг­ ранок на коксогазовый вариант с подогревом дутья отходящими газами (до 300°) экономия по топливу со­ ставляет в среднем 38,1%- В газовых вагранках и печах (без кокса) себестоимость 1 г жидкого чугуна сни­

жается на 9—13 руб.

При чисто газовой плавке чугун получается более прочный, чем из коксовой вагранки. Такое преимущест­

отливок показывает, что при стоимости тонны стально­ го литья 233 руб., а чугунного—139 руб. (условия заво­ да) дополнительная экономия от такой замены опре­ деляется разностью цен и составит 94 руб/г.

Научно-исследовательские работы по разработке совершенных конструкций вагранок и печей малой ме­ таллургии, работающих без использования кокса, дали определенные положительные результаты. Основное внимание в этих работах уделено теплообменным про­

сжигания газа в газопотребляющих установках. Достаточно отметить, что использование при разра­

ботке печей, созданных в СредазНИИГазе, методов регу­ лирования топочных процессов позволило решить ряд

175

'проблем в ваграночном производстве, то есть газовые вагранки стали многорежимными, экономичными, а по перегреву чугуна — современными.

Одна из конструкций газовых чугуноплавильных пе­ чей приведена на рис. 11. Как видно из рисунка, печь СредазНИИГаза представляет собой шахту с при­ строенной к ней камерой перегрева. Шахта 1 печи имеет конусную форму с диаметром 900 мм у основания и 660

.мм у загрузочного окна. Кладка стен у подины шахты имеет прямоугольную форму, что упрощает соединение шахты с камерой перегрева 4.

Рис. 11. Газовая чугуноплавильная печь.

_ В торцевой стенке камеры перегрева установлены две газовые горелки полного предварительного смеше­

основание шахты накладывается в виде решетки холо­ стая огнеупорная колоша 2. Холостая колоша с кана­

176