Управление параметрами газовых горелок отражательных печей горения при плавлении никельсодержащего сырья

Цель - разработать и обосновать принципы энергетической модели промышленной отражательной печи с учетом химического состава и свойств природного газа, широко используемого в качестве топлива в металлургических процессах для обеспечения эффективной работы газопламенных печей в производстве чернового никеля. При сгорании природного газа в горелках газовых марок ГГСБ-1,4 и ГГСБ-2,2 (среднего давления c тепловой мощностью 1,4 МВт, расходом газа 140 м³/ч и присоединительным давлением газа перед горелкой не более 40 кПа и номинальным давлением газа перед горелкой не более 20 кПа) всегда образуется углекислый газ и сажа, которые отрицательно влияют на ход технологического процесса. При высоком содержании водорода и углерода в составе газа изменяется тепловой баланс самого процесса плавки чернового никеля. Для изучения процесса горения природного газа различного состава, который происходит в горелках среднего давления, была использована компьютерная программа STANJAN с использованием для измерения давления - расходомера марки OPTISONIC 7300 на влажном газе, который подтвердил стабильную работу данного прибора при содержании жидкости в газе до 1% от объема газа. Измерение количества отходящих загрязняющих веществ определялось при помощи газоанализаторов марки MRU Delta 65-3, которые идентифицируют суммарное количество газов (О₂, СО, NO), а также температуру, давление (разряжение), рассчитывают содержание СО₂ и коэффициент полезного действия установки. Получено значение максимальной температуры продуктов сгорания и их соотношение к избыточным значениям в балансе в течение всего нагрева воздуха. Определены зависимости для оптимизации процесса автоматизации промышленных горелок при минимизации энергопотерь и выброса вредных веществ. На основании проведенных исследований были определены отрицательное влияние избытка воздуха на максимальную температуру продуктов плавки и положительный эффект предварительного нагрева воздуха при этой температуре. При поступлении воздуха с температурой при 50°С (вместо 25°С) температура пламени поднимается, что приводит к увеличению нагрева, добавляемого к нагрузке, и снижению энергопотребления процесса. Избыток воздуха и температура продуктов в тепловом процессе, основанном на сжигании природного газа, являются наиболее определяющими факторами в экологических и энергетических аспектах процесса.

производство никеля, отражательные печи, горелки, природный газ, состав отходящих газов, управление