近年来,燃料价格提高为15^'20年前的三倍。国外对能源节约问题进行了广泛的研究,用现代技术对普通结构和操作方法进行分析,以求得到*佳设计和操作程序,探讨和寻求新的结构和操作方法。
一、两座推送式炉实例比较
西德萨尔茨吉特公司设计、建造了两座能力相同的大型推送式炉。护型结构见图1-11,技术性能见表1-4一号炉1971年投产,二号炉1976年初投产。设计二号炉时,考虑到燃料价格的提高,付出了较高的基建投资以降低生产中的燃料消耗。应用数学模型T-护型的设计。数校考虑的主要因素,如图I-12所示。对差分表达的热平衡和热交换方程,推导出新的解法。该方法同习惯方法相比,能减少计算机的计算程序和存储量。还能判断柑轨造成的水平温度梯度(滑轨黑印)、热平衡数据以及炉长上护墙、炉气和板坯的温度场。
二号炉设计中采取了一系列节约燃料的措施。诸如:1)空气预热至6000C以上,提高废热回收率(一号炉空气预热4300C);2)护墙(梦别是炉顶)绝热好;3)炉子的供热中心处于远离废气出口处,使炉内热量分布*为经济;4)用合金钢导向挡板式的烧嘴,实现辐射炉顶徽烧,以提高传热效率。
二号炉试生产数据同数模预测数据**吻合。用插入板坯钻孔的热电偶测得其*终温度为12500C,上、下两面温差小于200C,水平方向黑印温差不大于500C0两座炉子的热平衡图示于图1-13。二号炉的燃料消耗比一号炉少19%,加热每公斤钢节约热耗81.5千卡。当两座炉子年产处为154.3万吨时,二号炉每年可节省热量114100百万千卡。按目前欧洲燃料价格8美元/百万千卜计,每年可节约燃料费91.3万关元。二号炉的建造费比一号炉约多150万美元。这样,二号护多花的墓建投资,不到两年便由一,ii约的燃料费所收回。
二、影晌姗料消耗的参致
根据设计和实际推送式炉的不同摸拟条件,用数模计算出影响tK料1,耗的设计参数曲线,为热回收率同空气预热温度和出护废气温度的关系设计的限制条件(燃料的种类和价格,美元贬值周期等)已知时,为能选择*经济的生产情况,推导出一条价值曲线(图1-15)。回收值曲线的不连续性说明:当空气预热ig度高于450^-4700C时,需增加换热器和堆烧系统的费用。
三、.佳推送式炉型举例
以节能为主,从技术和经济观点出发,选择*佳型式的推送式护,如IlI-18所示。其墓本性能列于表1-5.址佳炉型的主要概念是:
I)无供热的预热段具有适当的长度。
2)加热段的热准分布,使护气和板坏之问达到PIA强化的逆流热交换(在炉体和板坯实际允许的温度限度内)。
3)使板坯在出炉前用尽可能短的时间得到均匀加热。加热段供给板坯所需的全部热量,板坯在均热段几乎处于绝热状态。
4)板坯进入均热段之前,其下加热具有合适的热流分布,避免热流过分集中。这样,炉衬不致烧坏,还可减少滑轨黑印。
5)建立足够数目的控制段,使全加热过程得到**的控制,掌握*大的操作灵活性。
6)根据具体条件设置经济的换热器以回收余热。(实线)表示护子在设计产址时长度方向的燃料分布,图I-20为数校算出的相应温度值。
护子以设计产量操作时,空气预热温度限制在4500C,热回收率为33%。虽然空气预热温度受到限制,估计其单位热耗仍是低的,出炉板坯温度的均匀性是好的。
为保证炉子的高峰产量(比正常产量高15%),燃烧系统允许增加20-30%的能力。图1-19还示出护子产*为386吨/时时的燃料分布。炉子产至低时,需从装料端开始依次关闭预热段几排烧嘴,以增加无供热段的长度。这种操作方法同各段均匀供热的操作方法相比,其优点示于M1-21。如图所示。两种操作方法得出的单位热耗是不同的。
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