Анализ режима сжигания топлива
Критериями эффективности режимно-наладочных работ являются:
- полное сжигание топлива в рабочем пространстве нагревательного колпака при оптимальном соотношении «газ-воздух» на различных тепловых нагрузках;
- поддержание заданного удельного расхода топлива на отжиг металла и изыскание путей снижения удельного расхода топлива при обеспечении необходимого качества металла и снижения выбросов вредных веществ в атмосферу.
В период проведения режимно-наладочных работ были выбраны четыре отжига: с разными марками стали, разной категорией вытяжки, различной массой садки, разными программами отжига, а также разной температурой по колпаковому и стендовому термопреобразователю.
Для отопления колпаковых печей используется природно- доменная смесь для рабочих горелок с теплотой сгорания 1600 ± 30 ккал/нм3, а также природный газ для пилотных горелок с теплотой сгорания 7980 ± 20 ккал/м3.
Природный газ поступает через фильтр и регулятор давления на пилотные горелки с давлением 600 ÷ 800 кгс/м2 (60 ÷ 80 мбар). Природно-доменная смесь проходит фильтр, регулятор давления (при помощи регулятора поддерживают заданное давление смеси) и отправляется на рабочие горелки с давлением 550 ÷ 750 кгс/м2 (55 ÷ 75 мбар). Расход природного газа на пилотные горелки определяли по ротаметру (4,5 ÷
6,5 м3/ч). По перепадам давления на U- манометрах определяли расходы природно-доменной смеси и воздуха на минимальных, максимальных тепловых нагрузках нагревательного колпака, а также в пусковом режиме.
Воздух из окружающей среды посредством воздуходувки подается через фильтр, где подвергается очистке, затем через регулятор давления, который поддерживает заданное давление воздуха, на пилотные горелки. Холодный воздух поступает на пилотные горелки с давлением 450 ÷
600 кгс/м2 (45÷60 мбар).
Воздух горения проходит также через фильтр, узел регулирования, рекуператор, в котором подогревается уходящими продуктами сгорания до температуры 350 оС и подается на рабочие горелки. Давление воздуха находится в пределах 650 ÷ 800 кгс/м2 (65 ÷ 80 мбар).
Продукты сгорания из печного пространства отводятся через проем в боковой стенке (в верхней его части) по дымопроводу через рекуператор к сборному дымопроводу. Температура продуктов сгорания колеблется в пределах 390 ÷ 480 оС. В борове встроена подпирающая дроссельная заслонка, которая закрывается при помощи груза при снижении давления под колпаком.
В ходе проведения наладки режима сжигания топлива скорректированы коэффициенты соотношения "газ-воздух" на колпаковые печи "Эбнер" при оптимальной работе при различных тепловых нагрузках. При α < 1,20 в продуктах сгорания (отбор проб проводят через отверстие в дымоопускной трубе) наблюдается присутствие оксида углерода СО. При увеличении α > 1,52 возрастает потребление топливного газа, что приводит к увеличению удельного расхода топлива. Оптимальным считается сжигание топлива с коэффициентом расхода воздуха 1,22 ÷ 1,52, а содержание кислорода в продуктах сгорания в пределах 3,0 ÷ 6,0 %.
Результаты балансовых испытаний
Таблица 9 - Показатели работы до проведения режимно-наладочных работ
| № п/п | Наименование | Единицы измерения | Величина | |||
| Отжиг 1 | Отжиг 2 | Отжиг 3 | Отжиг 4 | |||
| Режим отжига | - | ВОСВ-Т | ВГ | СВ, ОСВ | ВОСВ | |
| Номер программы | - | |||||
| Марка стали | - | 08Ю | ДСО1 | 08Ю | 08ПС | |
| Количество рулонов | шт. | |||||
| Масса садки | т | 88,67 | 73,0 | 80,65 | 76,64 | |
| Размеры полосы: | ||||||
| - ширина | мм | |||||
| - толщина | 1,0 | 0,8 | 0,9 | 0,8 | ||
| Продолжительность отжига | По режиму, ч | |||||
| Фактически, ч |
Продолжение таблицы 9
| Производительность по колпаку | т/ч | 2,11 | 3,84 | 2,52 | 2,47 | |
| Температура нагрева (колпака) | оС | |||||
| Температура выдержки (стенда) | оС | |||||
| Время нагрева | ч | |||||
| Время выдержки | ч | |||||
| Давление природно-доменной смеси за регулятором давления | кгс/м2 | |||||
| Давление воздуха после воздуходувки | кгс/м2 | |||||
| Давление природного газа перед магнитными клапанами пилотных горелок | кгс/м2 | |||||
| Давление воздуха перед коллектором для пилотных горелок | кгс/м2 | |||||
| Теплота сгорания природного газа при 0оС | ккал/нм3 | |||||
| Температура природного газа | оС | |||||
| Расход природного газа: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | 5,5 | 5,3 | 4,5 | 5,0 | |
| - за отжиг | м3 | |||||
| Теоретически необходимый объем воздуха для полного сжигания 1 м3 природного газа | м3 | 9,48 | 9,48 | 9,48 | 9,48 | |
| Среднесуточная теплота сгорания природно-доменной смеси при 0оС | ккал/нм3 | |||||
| Температура природно-доменной смеси | оС | |||||
| Расход природно-доменной смеси: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | |||||
| - за отжиг | м3 |
Продолжение таблицы 9
| Теоретически необходимый объем воздуха для полного сжигания 1 м3 природно-доменной смеси | м3 | 1,492 | 1,492 | 1,492 | 1,492 | |
| Расход воздуха на горение ПДС при фактическом коэффициенте расхода воздуха: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | |||||
| - за отжиг | м3 | |||||
| Содержание кислорода О2 в продуктах сгорания | min, % | 4,8 | 4,9 | 7,2 | 6,8 | |
| max, % | 4,5 | 3,2 | 5,0 | 4,8 | ||
| Коэффициент расхода воздуха, | min | 1,39 | 1,40 | 1,68 | 1,62 | |
| max | 1,36 | 1,23 | 1,41 | 1,39 | ||
| Расход 100% водорода: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | 10,7 | 15,2 | 8,5 | 7,7 | |
| - за отжиг | м3 | |||||
| Удельный расход условного топлива | кг у.т./т | 27,74 | 21,54 | 26,39 | 26,79 | |
| Средний удельный расход условного топлива | кг у.т./т | 25,62 |
Таблица 10 - Показатели работы после проведения режимно-наладочных работ
| № п/п | Наименование | Единицы измерения | Величина | |||
| Отжиг 1 | Отжиг 2 | Отжиг 3 | Отжиг 4 | |||
| Режим отжига | - | ВОСВ-Т | ВГ | СВ, ОСВ | ВОСВ | |
| Номер программы | - | |||||
| Марка стали | - | 08Ю | 08ПС | 08Ю | 08Ю | |
| Количество рулонов | шт. | |||||
| Масса садки | т | 78,30 | 81,00 | 68,54 | 71,56 | |
| Размеры полосы: | ||||||
| - ширина | мм | |||||
| - толщина | 0,9 | 0,75 | 0,7 | 0,9 | ||
| Продолжительность отжига | По режиму, ч | |||||
| Фактически, ч | ||||||
| Производительность по колпаку | т/ч | 1,86 | 4,05 | 2,55 | 2,39 | |
| Температура нагрева (колпака) | оС | |||||
| Температура выдержки (стенда) | оС | |||||
| Время нагрева | ч | |||||
| Время выдержки | ч |
Продолжение таблицы 10
| Давление природно-доменной смеси за регулятором давления | кгс/м2 | |||||
| Давление воздуха после воздуходувки | кгс/м2 | |||||
| Давление природного газа перед магнитными клапанами пилотных горелок | кгс/м2 | |||||
| Давление воздуха перед коллектором для пилотных горелок | кгс/м2 | |||||
| Теплота сгорания природного газа при 0оС | ккал/нм3 | |||||
| Температура природного газа | оС | |||||
| Расход природного газа: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | 4,3 | 5,7 | 4,9 | 4,5 | |
| - за отжиг | м3 | |||||
| Теоретически необходимый объем воздуха для полного сжигания 1 м3 природного газа | м3 | 9,48 | 9,48 | 9,48 | 9,48 | |
| Среднесуточная теплота сгорания природно-доменной смеси при 0оС | ккал/нм3 | |||||
| Температура природно-доменной смеси | оС | |||||
| Расход природно-доменной смеси: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | |||||
| - за отжиг | м3 | |||||
| Теоретически необходимый объем воздуха для полного сжигания 1 м3 природно-доменной смеси | м3 | 1,52 | 1,52 | 1,52 | 1,52 | |
| Расход воздуха на горение ПДС при фактическом коэффициенте расхода воздуха: | ||||||
| - среднечасовой | м3/ч | |||||
| - за отжиг | м3 |
Продолжение таблицы 10