Высокотемпературный шахтный подогреватель (ВШП)

ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ИЗВЕСТИ ВО ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ПЕЧИ

ВРАЩАЮЩАЯСЯ ПЕЧЬ

Техническая характеристика вращающейся печи:

13

– производительность по валовой извести, т/ч 15;

– длина печи, м 75;

– диаметр по корпусу, м 3,6;

– внутренний объем, м³ 580;

– уклон в сторону выгрузки, % 3,5;

– скорость вращения, об/мин 0,67 – 1,34.

 

Техническое описание вращающейся печи:

Футеровка печи выполняется от загрузочного конца шамотным кирпичом марки ШЦУ - 1, ШЦУ - 2 на расстоянии 40 м. Зона обжига и охлаждения выполняется из периклазошпинелидного огнеупорного кирпича марки ПХЦ - 28, ПХЦ - 29 на расстоянии 35м. Толщина футеровки загрузочного участка 300 мм, зоны обжига и охлаждения 230 мм. Кладка выполняется насухо с забивкой металлических платин для укрепления замкового кирпича. Способ кладки – в перевязку. Между шамотной и периклазошпинелидной кладкой температурный шов не выполняется. Через каждые 6 м периклазошпинелидной кладки выполняется температурный шов толщиной 10 мм. При кладке допускаются щели 1 мм.

 

Принцип работы вращающейся печи:

В качестве топлива используется природный газ. Газовые горелки одноканальные. Одноканальная горелка не имеет завихрителя в трубе. Хорошее смешивание газа с воздухом достигается за счет высокой турбулентности газового потока при высоких скоростях истечения газа из сопла. Сопло горелки не обгорает, так как длина зоны воспламенения газа остается достаточно большой. Воздух в горелку не подается, поэтому весь воздух на сжигание топлива проходит через шахтный холодильник печи, что улучшает использование физического тепла извести.

Известняк в печи обжигается со всех сторон за счет излучения кладки и

газов, и за счет вращения печи.

При движении материала во вращающейся печи происходит его перемещение по поперечному сечению (сегменту). Особенность движения материала много – фракционного состава заключается в том, что наиболее крупные куски материала выходят на поверхность сегмента, а в его центре располагаются более мелкие и легкие фракции. В связи с тем, что расположенный в центре сегмента материал прогревается только за счет тепла смежных слоев, его температура всегда ниже. Чем лучше перемешивание материала в слое, тем выше средняя по сечению слоя температура и ниже температура поверхностных слоев. Это обусловлено тем, что с повышением температуры поверхностного слоя количество передаваемого материалу от газов тепла снижается за счет уменьшения температурного напора. При ухудшении перемещения материала его поверхностный слой подвергается длительному воздействию потока газов и нагревается до слишком высокой температуры. В результате снижается количество передаваемого материалу тепла. Например, по данным зарубежных исследований, при увеличении температуры поверхностного слоя материала с 1205 до 1260 количество передаваемого от газов материалу тепла снизилось на 42 % (при средней температуре газового потока 1371 ). Улучшение перемешивания материала в слое достигается повышением числа оборотов печи, применением для обжига фракционированного сырья и установкой в печи пересыпных и перелопачивающих материалы устройств.

 

Технико – экономическая характеристика печи:

– годовая производительность по валовой извести, тыс. т 120;

– годовая производительность по конверторной извести, тыс. т 100;

15

– суточная производительность, т/сут 360;

– степень утилизации тепла отходящих газов на нагрев известняка, % 50;

– удельный расход топлива, кг у. т./т 262.

 

ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫЙ ШАХТНЫЙ ПОДОГРЕВАТЕЛЬ (ВШП)

Техническая характеристика высокотемпературного шахтного подогревателя:

– производительность по известняку, т/ч до 50;

– фракция известняка, мм 20 – 50;

– толщина слоя известняка в шахте, мм 500;

– температура нагрева известняка, 600 – 650;

– количество дымовых газов, поступающих в подогреватель, м³/ч 65000;

– температура дымовых газов после подогревателя, 300 – 350;

– сопротивление слоя, кПа (мм. вод. ст.) 1,6 – 1,8 (160 – 180);

– время пребывания известняка в шахте, мин 50 – 60;

– количество дымовых газов после подогревателя (при степени декарбонизации 5 + 10 %), м³/ч 75000;

– паропроизводительность, т/ч 6 – 7.

 

Техническое описание шахтного подогревателя

Известняк предварительно поступает в высокотемпературный шахтный подогреватель, где по мере опускания по шахтам происходит его нагрев и частичная декарбонизация, за счет тепла уходящих газов.

Нагрев известняка имеет важное технологическое значение для снижения расхода природного газа, интенсификация процесса обжига и увеличения производительности вращающейся печи.

Высокотемпературный шахтный подогреватель с испарительным

16

охлаждением элементов конструкции является энерготехнологическим агрегатом, обеспечивающим нагрев медленно опускающегося кускового известняка за счет физического тепла дымовых газов при перекрестной фильтрации их через слой этого известняка.

Основными элементами конструкции ВШП являются:

– каркас;

– щелевые шахты;

– разделительная перегородка;

– отсечное устройство для загрузки известняка в ВШП;

– подводящие газоходы;

– отводящие газоходы;

– нижний бункер.

Каркас предназначен для размещения на печи всех элементов конструкции ВШП. Изнутри каркас футерован шамотным кирпичом. В нижней части каркаса находятся два патрубка для подвода, а в верхней части два патрубка для отвода дымовых газов.

Основным элементом подогревателя являются две щелевые газопроницаемые шахты, в которых происходит теплообмен между дымовыми газами и известняком. Каждая из них состоит из 18 вертикально расположенных труб.

Разделительная перегородка служит для обеспечения двухходового движения дымовых газов через ВШП,

Отсечное устройство предназначено для транспортировки известняка из сырьевого бункера в подогреватель, для отсечки подачи материала из сырьевого бункера в подогреватель, для равномерного распределения известняка по шахте.

Подводящие газоходы предназначены для подвода дымовых газов от пылевой камеры к подогревателю и расположены с двух сторон в нижней

17

части ВШП.

Отводящие газоходы предназначены для отвода дымовых газов от подогревателя на газоочистку. Они расположены с двух противоположных сторон в верхней части ВШП.

Нижний бункер горячего известняка представляет собой усеченную пирамиду, футерованную изнутри хромомагнезитовым кирпичом. Нижняя часть бункера соединяется с лотковым питателем, предназначенным для отгрузки горячего известняка.

 

Принцип работы подогревателя:

Грохоченный известняк фракции 20 – 40 мм из сырьевого бункера через отсеченное устройство поступает в подогреватель, заполняя бункер горячего известняка и шахты ВШП. Дымовые газы из пылевой камеры вращающейся печи по двум подводящим газоходам поступают в подогреватель, проходят два раза через слой известняка, находящийся в шахтах и по отводящим газоходам направляются на газоочистку.

При фильтрации дымовых газов через слой известняка происходит его нагрев по мере опускания слоя в шахтах. Перемещение известняка в шахтах подогревателя происходит под действием сил тяжести. Выгрузка известняка производится непрерывно с помощью лоткового питателя в жаростойком исполнении. Далее известняк движется по течке в приемное устройство вращающейся печи.