WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |

Для получениякачественной гранулированной ШОС состабильными свойствами припроизводительности 1,8 т/ч (в соответствии стребованиями технологии ее производства)необходимо 6000 м3/ч теплоагента (смеси продуктовсгорания и нагретого воздуха) стемпературой около 800 оС. Эксплуатируемыеконструкции установок по изготовлению ШОСимеют ряд существенных недостатков:пережог смеси приводит к недопустимомуухудшению свойств ШОС, высокий расходтоплива также ухудшаеттехнико-экономические показатели работыустановки.

Для полученияуказанного количества теплоагента такжевозможно и целесообразно использоватьразработанное горелочное устройство сцентральным телом. Это экономичноегорелочное устройство с длиннымустойчивым факелом обеспечитравномерность обжига гранул смеси,снижение расхода топлива и упрощениеконструкции теплогенератора. Рассчитанныйрасход газа составляет 300 м3/ч (по сравнению с 350м3/ч посуществующей технологии). В соответствии сэтими требованиями была разработанаконструкция теплогенератора с горелкойГЦТ-Ш, выполнены рабочие чертежи,изготовлена опытно-промышленная установкадля получения ШОС, которая в настоящеевремя испытывается на предприятии«Шлаксервис».

В качестве примераадаптации разработанной схемы организацииистечения потока газа через сопло сцентральным телом можно привести такжепредложения по реконструкции колпаковойпечи ЛПЦ-5 ОАО «ММК». Они базируются наиспользовании разработанной горелки сцентральным телом ГЦТ-К, дающей длинныйфакел с малым углом раскрытия струи и снаибольшей степенью сгорания топлива принаименьшем коэффициенте расхода воздуха( =1,02 – 1,03) (см. рис. 6).Исследования были проведены в ходевыполнения хоздоговорной работы в 2005 г. сполучением предполагаемогоэкономического эффекта в 533 000 руб. Впредлагаемой конструкции колпаковой печи,кроме того, для подогрева воздухаиспользуется совмещенный эжектор – рекуператор, вкотором также применяется разработаннаяорганизация истечения потока газа черезсопло с центральным телом с образованиемна поверхности центрального тела тонкогопограничного слоя. На конструкциигорелочных устройств типа ГЦТ, колпаковойпечи, горелки теплогенератора дляпроизводства ШОС получены патенты наполезные модели. Разработанныеконструкции горелки с центральным телом инагревательного колпака планируется квнедрению в условиях ОАО «ММК».

Таким образом, разработанная теория горелочных устройств набазе сопла с центральнымтелом позволяет рассчитыватьпараметры горелочных устройств дляширокого диапазона расходов: от 13 м3/ч до 7000 м3/ч.

ОБЩИЕВЫВОДЫ

В работе решен рядактуальных научных задач, имеющих значениедля народно-хозяйственной проблемыдальнейшего улучшения металлургическихсвойств и снижения энергетических затратпри производстве извести дляудовлетворения все возрастающейпотребности сталеплавильногопроизводства и обеспечивающихзначительный экономический эффект.Конкретные результаты сводятся кследующему.

  1. Разработанатеория и методика расчета энергосберегающих высокоскоростныхгорелочных устройств, обеспечивающих эффективноесжигание топлива и совершенствование тепловойработы вращающейся печипроизводства металлургической извести.
  2. Разработанная теориягорелочных устройств на базе сопла сцентральнымтелом позволяет рассчитыватьпараметры горелочных устройств дляширокого диапазона расходов, от 13 м3/ч до 7000 м3/ч.
  3. Предложенаконструкция новогогорелочного устройствана базе сопла с центральнымтелом –газовой турбулентной горелки сцентральным телом ГЦТ,подтвержденная патентом на полезнуюмодель Российской Федерации, в основу которой положена разработанная теория энергосберегающихвысокоскоростных горелочныхустройств.Эффективность горелки и правильность принципов,положенных в основу конструкции горелки,подтверждена опытом многолетнейэффективной работы горелок в цехах ОАО«ММК».
  4. Установлено, чтогорелка ГЦТ обеспечивает большуюстабильность характеристик газовогопотока, высокие скоростипотока, создает наилучшие условия перемешиваниягазовой среды за счет увеличениятурбулентности потока природного газа. При этомобеспечивается легкое регулирование«жесткости» факела за счет смещенияцентрального тела.
  5. Разработананаучно обоснованная концепция новогогорелочного устройства длявращающихся печей по обжигуизвестняка,в которомиспользуется эффект Коанда –газовой турбулентнойгорелки ГГТ, подтвержденная патентом наполезную модель РоссийскойФедерации.
  6. На основерезультатов определениярациональной конфигурации зоныобжига рассчитаны характерные параметрыгорелки ГГТ и изучено их влияние на эффективность работы печи.Проведены исследования, позволившие определить рациональныеусловия сжигания топлива во вращающихся печах известняково-доломитовогопроизводства, оборудованных горелкой ГГТ.
  7. Установлено, чтогорелка ГГТ (по сравнению с имеющимисягорелками известняково-обжигательныхвращающихся печей)позволяет значительно улучшить: условия смешиваниягазо-воздушной среды;условия горения топлива (легкоменяется форма факела от «жесткого» до«мягкого»,обеспечивается полное сгорание топлива и не происходит его дожигания накотлах-утилизаторах); качество обжига.
  8. Разработаны,спроектированы, изготовлены и исследованыразличные конструкциисожигательных устройств типа ГГТ,предназначенные как длясжиганияосновного топлива – природного газа, так и для утилизации вторичныхэнергоресурсов (мелкого коксика) иэкологически вредныхвеществ (использованных смазочно-охлаждающихжидкостей).
  9. На основаниирезультатов исследования тепловой работывращающейся печи для обжигаизвестняка, выполненного по методикеБокса, построено уравнениерегрессии, позволившее определитьрациональную конфигурацию зоныобжига.

    Установлено, что для организации рациональной конфигурации зоныобжига и тем самым для улучшения тепловойработы вращающейся печи необходимо создать:

  1. определеннуюформу зоны горения, т.е. контакт факела и обрабатываемого материала подопределенным углом и на определенном расстоянии отсреза горячей головки;
  2. определенныйхарактер истечения топлива, которыйобеспечивает хорошее егосмешение с воздухом и при котором факелимеет «жесткую» форму, чему долженсоответствовать определенный расходтоплива с определенной скоростью истечения егоиз сопла горелки.
  1. Показанавозможность использования современногомощного инструмента моделирования – интегрированногопакета программ «PHOENICS» для исследованиягазодинамики сожигательных устройстввращающейся печи по обжигу известняка:турбулентной горелки ГГТ и газовойтурбулентной горелки с центральным теломГЦТ. Получены новые научные данные о поляхскоростей и давлений, что позволилосформулировать предложения посовершенствованию горелочных устройстввращающейся печи.
  2. Разработанаматематическая модель работы вращающейсяпечи по обжигу известняка,которая включает блоки:

– модель перемещенияобрабатываемого гранулированногоматериала через вращающуюся печь;

– модель движения газообразныхпродуктов;

– модели процессов теплообмена врабочем пространстве печи, включающие расчет конвективного ирадиационного теплообменов, решение уравнения теплопроводностидля сферической частицы обрабатываемого материала,расчет теплового баланса;

– расчет материальныхбалансов, включая модели процессов пылеобразования, пылеуноса ипылеулавливания.

  1. Проведенныемероприятия позволили повыситьметаллургические свойства извести и уменьшитьэнергетические затраты при еепроизводстве. Разработанные и внедренные на ИДП ОАО «ММК»рекомендации позволилидостичь многомиллионного экономическогоэффекта. Математическая модель вращающейся печина данном этапе времени планируется квнедрению в управление технологическим процессомработы вращающейся печи пообжигу известняка ДОЦ ГОП ОАО «ММК», что позволит прогнозировать качествообжигаемогоматериала и совершенствовать технологиюобжига известняка.
  2. Разработаннаясхема организации истеченияпотока газа через сопло с центральнымтелом с образованием на поверхностицентрального тела тонкого пограничногослоя может быть успешноадаптирована для многих других тягодутьевыхустройств металлургического производства,обеспечивая существенный экономический эффект. Вчастности, использованиегорелки типа ГЦТ, дающей длинный факел смалым углом раскрытия струи и с наибольшейстепенью сгорания топлива при наименьшемкоэффициенте расхода воздуха ( = 1,02-1,03) дляреконструкции колпаковых печейлистопрокатного цеха ЛПЦ-5 ОАО «ММК»обеспечило получение значительногоэкономического эффекта. Применениегорелок типа ГЦТ-Ц на ОАО «МЦОЗ» далоэкономический эффект в 5 млн. руб.

Основное содержаниедиссертации отражено в следующих публикациях:

в монографиях:

1. Копцев В.В.Совершенствование технологии и техникипроизводства металлургической извести:Монография. - Магнитогорск: МГТУ, 2004. -148 с. ISBN 5-89514-482-9.

  1. Копцев В.В.Горелочные устройства вращающихся печейпроизводстваметаллургической извести: Учебное пособие.Гриф УМО по образованию вобласти металлургии. - Магнитогорск: МГТУ,2004. - 95 с.
  2. Копцев В.В.Системный анализ: Учебное пособие. Гриф УМОпо образованию в областиметаллургии. - Магнитогорск:МГМА, 1996. - 213 с.

в рекомендованных ВАКизданиях:

  1. Копцев В.В.Совершенствование горелочных устройстввращающихся печей // Изв. вузов. Чернаяметаллургия. - 2003. - №1. - С.52-54.
  2. Копцев В.В.Моделирование аэродинамики горелочныхустройств вращающихся печей// Металлург. - 2004. - № 11. - С. 37-41.
  3. КопцевВ.В.Горелочное устройство вращающихсяпечей //Металлург.-2005.- №1.- С. 42-43.
  4. Копцев В.В., Копцев А.В. Математическая модель нагрева гранулированной среды.// Вестник СамГТУ. Серия «Технические науки». -2005. - № 38.
    - С.128-131.
  5. Копцев В.В. КопцевА.В Моделирование работы вращающейсяпечи пообжигу известняка. // Вестник СамГТУ. Серия«Технические науки».- 2005. - № 39. - С.158-162.
  6. Копцев В.В.Математическая модель перемещенияобрабатываемого материала через вращающуюсяпечь по обжигу гранулированногоматериала. // Вестник СамГТУ. Серия «Физико-математическиенауки». - 2006. -№ 42 - С. 210-212.
  7. Копцев В.В.,Борисова М.П., Казаков О.В., Горбулин В.Н.Двухпроводная горелка с центральным теломдля газовых одностопных колпаковых печей// Металлург. - 2006. - № 10. - С.76-78.
  8. Копцев В.В.Методика расчетагорелочных устройств на базе сопла с центральнымтелом. // ВестникСамГТУ. Серия «Физико-математическиенауки». - 2007. -№ 1 (14) - С. 148 -154.
  9. Копцев В.В.,Казаков О.В., Горбулин В.Н. Физическоемоделирование аэродинамики соплагорелочного устройства с центральнымтелом // Металлург. - 2007.- № 8. - С.81-82.
  10. Копцев В.В. Мощные высокоскоростныегорелочные устройства для металлургии // Сталь. - 2008. - № 2. - С. 93 - 95.
  11. Копцев В.В.Теория и применение теория и применение горелочных устройств набазе сопла с центральным телом. // Изв. Вузов. Черная металлургия. - 2008. - №7. - С.46-50.

в другихизданиях:

  1. Копцев В.В.Унификация задач математическогомоделирования работыпечных агрегатов // Автоматизированныйпечной агрегат -основаэнергосберегающих технологийметаллургии XXI века: МатериалыМеждународной научно-практическойконференции, 15 -17 ноября 2000 г. - Москва,2000. - С. 193-194.
  2. Koptsev V. Probabilites,statistiques et planification d'experiences: Re-cueil des travaux dirigespour les candidats aux magisters du 1 a. -Annaba:Imprimerie d'universitede Annaba, 1984. - 124 p. (фр).
  3. Koptsev V. Planificationd'experiences, partie 1.: Recueil des travaux diriges pour les candidats aux magisters du 1 a. - Annaba:Imprimerie d'universrte de Annaba, 1985. - 86 p.(фр).
  4. Koptsev V. Planificationd'experiences, partie 2.: Recueil des travaux diriges pour les candidats aux magisters du 1 a. - Annaba:Imprimerie d'universrte de Annaba, 1986.- 65 p. (фр).
  5. Sorokine S., Koptsev V.,Boulava A., Ssorine V. Analise numerique. - Annaba:Imprimerie d'universite de Annaba, 1986. - 124 p. (фр.).
  6. Копцев В.В.Технологический цикл «жидкий металл -непрерывнолитой слиток»как большая система // Автоматизированныйпечной агрегат - основаэнергосберегающих технологий металлургииXXI века:МатериалыМеждународной научно-практическойконференции, 15-17 ноября 2000 г. - Москва, 2000. - С 190- 193.
  7. Копцев В.В.,Агапитов Е.Б. Совершенствованиегорелочного устройства вращающейся печи дляобжига известняка // Энергетики иметаллурги настоящему и будущему России: Тез.докл. Всерос. научн.-техн.конф. 21-22 декабря 1998 г. - Магнитогорск, 1998. - С.53.
  8. КопцевВ.В., Шатохин И.М.Энергосбережение при производствеизвести // Энергосбережениена промышленных предприятиях: МатериалывторойМеждународной научно-техническойконференции. / Под общейредакциейБ.И. Заславца. - Магнитогорск, 2000. - С. 323.
  9. Копцев В.В. Газовая турбулентная горелка ГГТ-1для вращающихся печей// Теория итехнология металлургическогопроизводства. Вып. 1:Межрегион,сб. науч. тр. / Под ред, В.М. Колокольцева. -Магнитогорск: МГТУ, 2001. -С. 191-194.
  10. Копцев В.В.., Копцев А.В. К расчету газовойгорелки. //Автоматизированные печныеагрегаты и энергосберегающие технологии вметаллургии: Материалы 2-оймеждународной научно-практической конференции, 3-5 декабря 2002 г. -Москва, 2000. - С. 181-183.
  11. Koptstev Valery V. Applicationof theory of nozzle with central body to calculation the gas turbulent torch // 9-th InternationalPHOENICS user Conference, Moscow, 2002 (англ), Р. 132-135.
  12. Копцев В.В.,Копцев А.В. Математическое моделированиегазодинамики горелочного устройствавращающейся печи // Состояние и перспективы электротехнологии: Тез. докл.Международной научно-технической конференции (XI Бенардосовские чтения), 4-6июня 2003 г. - Иваново, 2003. - С.95.
  13. Копцев В.В.,Копцев А.В. Математическое моделированиеработы, вращающейся печи по обжигуизвестняка // Состояние и перспективы электротехнологии: Тез. докл.Международной научно-технической конференции (XI Бенардосовскиечтения), 4-6 июня 2003 г. -Иваново, 2003. -С. 100.
  14. Копцев В.В.Исследование аэродинамики соплагорелочного устройства с центральнымтелом // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - № 2 (14).- 2006 - С. 56-59.
  15. Копцев В.В.Снижение энергозатрат при эксплуатациигазовых одностопных колпаковых печей //Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - № 2 (14). - 2006. - С.53-56.
  16. Копцев В.В.,Морозов А.П. Совершенствование и развитиеконструкций нагревательных колпаковыхпечей // Вестник МГТУ им. Г.И. Носова. - №3(15). -2006. - С.
    Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 || 7 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»