RU2194767C1 - Air heater - Google Patents
Air heater Download PDFInfo
- Publication number
- RU2194767C1 RU2194767C1 RU2001113202A RU2001113202A RU2194767C1 RU 2194767 C1 RU2194767 C1 RU 2194767C1 RU 2001113202 A RU2001113202 A RU 2001113202A RU 2001113202 A RU2001113202 A RU 2001113202A RU 2194767 C1 RU2194767 C1 RU 2194767C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nozzle
- combustion chamber
- air
- space
- burner
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Spray-Type Burners (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится преимущественно к высокотемпературному нагреву доменного дутья и других газообразных теплоносителей, применяемых в металлургии и энергетике. The invention relates primarily to high-temperature heating of blast furnaces and other gaseous fluids used in metallurgy and energy.
Известен воздухонагреватель доменной печи, содержащий насадку, центральную камеру горения и соединенную с ней горелку [1]. Known air heater blast furnace containing a nozzle, a Central combustion chamber and a connected burner [1].
Недостатки известного воздухонагревателя заключаются в том, что расположение горелки в верхней высокотемпературной части воздухонагревателя - вблизи купола снижают стойкость кладки верха горелки и примыкающей к ней кладки камеры горения из-за роста температурных колебаний и соответственно возникновения опасных термических напряжений в этих элементах кладки, интенсивно нагреваемых излучением из подкупольного пространства в период дутья и резко охлаждаемых холодными газом и воздухом горения, поступающим из горелки в период нагрева насадки; затрудняет возможность контроля за воспламенением горючей смеси и создания условий для полного сжигания газа до поступления продуктов горения в насадку, а также возможность ремонта горелки. The disadvantages of the known heater are that the location of the burner in the upper high-temperature part of the heater - near the dome reduces the resistance of the masonry of the burner top and the adjacent masonry of the combustion chamber due to the growth of temperature fluctuations and, accordingly, the occurrence of dangerous thermal stresses in these masonry elements, intensely heated by radiation from the dome space during the blast and sharply cooled by cold gas and combustion air coming from the burner during the heating period asadki; complicates the ability to control ignition of the combustible mixture and create conditions for complete combustion of gas before the combustion products enter the nozzle, as well as the possibility of repair of the burner.
Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому эффекту является воздухонагреватель [2] доменной печи, содержащий насадку, центральную камеру горения, горелку, размещенную в основании камеры горения - в зоне поднасадочного пространства и кольцевой коллектор воздуха, образуемый с внешней стороны металлическим кожухом и соединенный с соплом горелки отверстиями, размещенными по периметру стены основания камеры горения. The closest in technical essence and the achieved effect is a blast furnace air heater [2] containing a nozzle, a central combustion chamber, a burner located at the base of the combustion chamber in the area of the nozzle space and an annular air collector formed from the outside by a metal casing and connected to the nozzle burners with holes located around the perimeter of the wall of the base of the combustion chamber.
Недостатки известного воздухонагревателя заключаются в том, что выполнение отверстий в основании стены камеры горения для подачи воздуха в сопло горелки в сочетании с циклическими колебаниями температуры кладки в этой зоне, обусловленными ее нагревом излучением из подкупольного пространства и высокотемпературной зоны камеры горения в периоды нагрева дутья и охлаждением при омывании холодными воздухом и газом в периоды нагрева насадки, могут вызвать разрушение кладки в зоне отверстий и преждевременный выход из строя камеры горения и воздухонагревателя в целом, а неравномерность термической деформации металлического кожуха кольцевого коллектора воздуха, обусловленная неравномерностью омывания его газообразными теплоносителями, и его громоздкость могут нарушить газоплотность кожуха, что в свою очередь приведет к перетоку газов и снижению температуры нагрева дутья. Все это снижает стойкость воздухонагревателя, его эксплуатационную надежность и экономичность. The disadvantages of the known air heater are that the holes in the base of the wall of the combustion chamber for supplying air to the nozzle of the burner in combination with cyclic fluctuations in the temperature of the masonry in this zone, due to its heating by radiation from the dome space and the high temperature zone of the combustion chamber during heating and cooling when washing with cold air and gas during heating periods of the nozzle, they can cause masonry destruction in the area of the holes and premature failure of the combustion chamber and of the air heater as a whole, and the unevenness of thermal deformation of the metal casing of the annular air collector, due to the unevenness of washing it with gaseous coolants, and its cumbersomeness can disrupt the gas tightness of the casing, which in turn will lead to the flow of gases and lower the temperature of heating the blast. All this reduces the durability of the air heater, its operational reliability and efficiency.
Цель изобретения - повысить стойкость воздухонагревателя, его эксплуатационную надежность и экономичность. The purpose of the invention is to increase the resistance of the heater, its operational reliability and efficiency.
Поставленная цель достигается тем, что предлагаемый воздухонагреватель доменной печи, содержащий насадку, поднасадочное пространство, коллектор воздуха, центральную камеру горения, соединенную с соплом горелки, размещенной в камере горения в зоне поднасадочного пространства, отличается тем, что часть камеры горения, расположенная в зоне поднасадочного пространства, выполнена расширенной, по периметру нижней части сопла выполнены отверстия, соединяющие его с коллектором воздуха, расположенным внутри расширенной части камеры горения. This goal is achieved in that the proposed blast furnace air heater containing a nozzle, a nozzle space, an air manifold, a central combustion chamber connected to a burner nozzle located in the combustion chamber in the area of the nozzle space, is characterized in that the part of the combustion chamber located in the area of the nozzle the space is made expanded, holes are made around the perimeter of the lower part of the nozzle connecting it to the air collector located inside the expanded part of the combustion chamber.
При этом внутренний диаметр dp расширенной части камеры горения равен 1,3-1,5 внутреннего диаметра d0 основной ее части. Это обусловлено тем, что dp>1,5d0 снижает стойкость камеры горения, а при dp<1,3 d0 затрудняется монтаж и ремонт горелки.The inner diameter d p of the expanded part of the combustion chamber is equal to 1.3-1.5 of the inner diameter d 0 of its main part. This is due to the fact that d p > 1,5d 0 reduces the resistance of the combustion chamber, and at d p <1,3 d 0 installation and repair of the burner is difficult.
На фиг.1 изображен предлагаемый воздухонагреватель, через А-А на фиг.2; на фиг.2 - разрез Б-Б на фиг.1. In Fig.1 shows the proposed heater, through aa in Fig.2; figure 2 is a section bB in figure 1.
Воздухонагреватель содержит насадку 1, охватывающую центральную камеру 2 горения и соединенную сверху с подкупольным пространством 3, а внизу через посредство поднасадочной решетки 4 с поднасадочным пространством 5. Она служит промежуточным теплоносителем между продуктами горения и дутьем, которые периодически проходят через нее. Камера 2 горения, расположенная в средней части воздухонагревателя и соединенная внизу с соплом 6 горелки, а вверху с насадкой 1 через подкупольное пространство 3, служит для сжигания газа в ней. The air heater contains a nozzle 1, covering the central combustion chamber 2 and connected from above to the dome space 3, and below through the nozzle lattice 4 with the
Подкупольное пространство 3 расположено в верхней части воздухонагревателя и соединено с центральной камерой 2 горения насадкой 1 и штуцером 7 горячего дутья. Оно служит для подвода продуктов горения к насадке 1 в период ее нагрева и для отвода из нее горячего дутья в период нагрева дутья. Поднасадочная решетка 4 расположена под насадкой и примыкает к насадке 1 и поднасадочному пространству 5. Она служит для передачи нагрузки от насадки 1 через кладку стен воздухонагревателя и расширенной части камеры 2 горения, как показано на фиг.1, или через опорные колонны на фундамент. The dome space 3 is located in the upper part of the heater and is connected to the central combustion chamber 2 by a nozzle 1 and a hot blast fitting 7. It serves to supply combustion products to the nozzle 1 during its heating and to divert hot blast from it during the heating of the blast. The nozzle grill 4 is located under the nozzle and adjoins the nozzle 1 and the
Поднасадочное пространство 5, расположенное в нижней части воздухонагревателя и примыкающее снаружи к штуцерам 8 дыма и холодного дутья, а вверху через поднасадочную решетку 4 к насадке 1, служит для обеспечения равномерного распределения дутья и продуктов горения по сечению насадки 1. Сопло 6 горелки, размещенной в расширенной части камеры 2 горения в зоне поднасадочного пространства 5, служит для перемешивания газа с воздухом, воспламенения смеси и формирования направления движения факела в камере 2 горения. Штуцер 7 горячего дутья, примыкающий к подкупольному пространству 3, служит для отвода горячего дутья из воздухонагревателя. Штуцеры 8 дыма и холодного дутья, расположенные в нижней части воздухонагревателя, соединены с поднасадочным пространством 5 и служат для отвода продуктов горения из воздухонагревателя в период нагрева насадки и подачи холодного дутья в него в период нагрева дутья. Канал 9 газа, расположенный в поднасадочном пространстве 5 и соединенный с соплом 6 горелки, служит для подвода газа в сопло 6 горелки. Кольцевой канал 10 воздуха, расположенный в поднасадочном пространстве 5 и соединенный посредством коллектора 11 воздуха с отверстиями 12 воздуха, служит для подвода воздуха к соплу 6 горелки. Коллектор 11 воздуха, расположенный внутри расширенной части камеры 2 горения и соединенный посредством отверстий 12 воздуха с соплом 6 горелки, служит для равномерного распределения воздуха по отверстиям 12 воздуха. Отверстия 12 воздуха, расположенные по периметру нижней части сопла 6 горелки и примыкающие с внешней стороны к коллектору воздуха, служат для подвода воздуха в сопло 6 горелки. The
Воздухонагреватель работает следующим образом. The air heater operates as follows.
В период нагрева насадки 1 газ по каналу 9 и воздух из кольцевого канала 10 посредством коллектора 11 и отверстий 12 поступают в сопло 6 горелки, где начинается их перемешивание и горение смеси. Из сопла 6 горелки смесь продуктов горения, газа и воздуха поступает в камеру 2 горения, где происходит дожигание газа и откуда продукты горения выходят в подкупольное пространство 3. Из подкупольного пространства 3 продукты горения поступают в насадку 1 и, охлаждаясь в ней, выходят в поднасадочное пространство 5, откуда через штуцеры 8 отводятся в общий дымоход. В период нагрева дутья холодное дутья через штуцеры 8 подается в поднасадочное пространство 5, из которого оно поступает в насадку 1 и, нагреваясь за счет тепла насадки и ее стен, выходит в подкупольное пространство 3 и оттуда через штуцер 7 горячего дутья отводится в общий трубопровод горячего дутья. Преимущество изобретения заключается в повышении стойкости, эксплуатационной надежности и экономичности воздухонагревателя путем расширения камеры горения в зоне поднасадочного пространства и расширения в этой расширенной части независимой от камеры горения сопла горелки и коллектора воздуха. During the heating period of the nozzle 1, gas through the
Внедрение предлагаемого воздухонагревателя по сравнению с базовым, в качестве которого принимается наиболее близкий ему аналог - воздухонагреватель с центральной камерой горения доменной печи объемом 2000 м3, позволит на 6-8% увеличить кпд воздухонагревателя и на 60-80oС повысить температуру нагрева дутья, что эквивалентно уменьшению на 1,5-2,0% удельного расхода кокса и увеличению на 0,75-1,0% производительности доменной печи.The implementation of the proposed heater in comparison with the base one, which is taken as the closest analogue to it - an air heater with a central combustion chamber of a blast furnace with a volume of 2000 m 3 , will increase the efficiency of the heater by 6-8% and increase the temperature of heating of the blast by 60-80 o С, which is equivalent to a decrease in the specific consumption of coke by 1.5-2.0% and an increase of 0.75-1.0% in the productivity of the blast furnace.
Источники информации
1. А.с. СССР 1148871, кл. С 21 В 9/02, 1985.Sources of information
1. A.S. USSR 1148871, class C 21
2. Патент РФ 2001957, кл. С 21 В 9/02, 1993. 2. RF patent 2001957, cl. C 21
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001113202A RU2194767C1 (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Air heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001113202A RU2194767C1 (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Air heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2194767C1 true RU2194767C1 (en) | 2002-12-20 |
RU2001113202A RU2001113202A (en) | 2003-02-27 |
Family
ID=20249623
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001113202A RU2194767C1 (en) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | Air heater |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2194767C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666648C1 (en) * | 2017-07-18 | 2018-09-11 | Семен Леонидович Соломенцев | Air heater |
-
2001
- 2001-05-14 RU RU2001113202A patent/RU2194767C1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2666648C1 (en) * | 2017-07-18 | 2018-09-11 | Семен Леонидович Соломенцев | Air heater |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2446354C2 (en) | Ceramic burner | |
RU2215792C1 (en) | Air heater | |
RU2194768C1 (en) | Air heater | |
RU2194767C1 (en) | Air heater | |
US4311456A (en) | Blast furnace stove | |
RU2316600C2 (en) | Air heater | |
SU602555A1 (en) | Blast furnace air heater | |
RU2666648C1 (en) | Air heater | |
US4132394A (en) | Furnaces | |
JP3149666B2 (en) | Radiant heating device and combustion method thereof | |
RU2753208C1 (en) | Shaftless air heater | |
SU1148871A1 (en) | Air heater | |
SU1691395A1 (en) | Air heater for blast furnace | |
SU1313878A1 (en) | Blast furnace air stove | |
SU1407957A1 (en) | Blast furnace stove | |
SU1164269A1 (en) | Blast furnace air heater | |
SU1397488A1 (en) | Blast furnace stove | |
SU1388431A1 (en) | Blast furnace stove | |
CN106678780A (en) | Combustion device | |
SU840125A1 (en) | Combustion chamber of blast furnace air heater | |
SU985049A1 (en) | Blast furnace air heater | |
SU1266867A1 (en) | High-temperature gas heater | |
SU1726526A1 (en) | Air heater | |
SU1065479A1 (en) | Blast furnace air heater | |
SU1252818A1 (en) | Device for drying blast-furnace bottom |