Промышленность горячего доменного производства

Введение в систему доменной печи

Воздухонагревательный котел — это тепловой энергетический агрегат, передающий тепло от сжигаемого топлива воздуху для получения чистого горячего воздуха. Эта система обычно состоит из котла, промышленной горелки, теплообменника, вентилятора и системы управления. Он широко используется в таких отраслях, как химическая, пищевая, фармацевтическая, текстильная, металлургическая и производство строительных материалов, в основном для сушки материалов, отопления цехов и технологических процессов. Его основная функция — косвенный нагрев через теплообменник, обеспечивающий получение чистого, экологически чистого горячего воздуха. Он также обладает такими преимуществами, как высокая эффективность, энергосбережение и интеллектуальное управление.

Принцип работы

Процесс работы воздухонагревательного котла в основном включает три этапа: сжигание топлива, теплопередачу и выход горячего воздуха.

Сжигание топлива

Топливо (уголь, природный газ, биомасса и т. д.) смешивается с воздухом в камере сгорания и воспламеняется, образуя высокотемпературный дымовой газ (обычно 800–1000 °C).

В процессе сгорания соотношение воздуха и угля или подача газа регулируются для обеспечения полного сгорания и снижения выбросов загрязняющих веществ.

Теплопередача

Прямой нагрев: Высокотемпературный дымовой газ напрямую смешивается с воздухом, достигая теплового КПД более 95%. Однако горячий воздух содержит продукты сгорания и подходит только для применений с низкими требованиями к качеству воздуха (например, для сушки руды).

Косвенный нагрев: Дымовой газ передает тепло воздуху через теплообменник (трубчатый или пластинчатый). Это обеспечивает высокую чистоту горячего воздуха и подходит для таких отраслей, как пищевая и фармацевтическая промышленность. Использование технологии многоканального теплообменника со спиральными канавками и принципов турбулентного потока повышает теплопередачу, при этом тепловой КПД обычно достигает 80–92%. Выход горячего воздуха

Нагретый воздух подается к целевому устройству с помощью вентилятора. Температуру можно регулировать с помощью системы управления, которая включает в себя низкий (60–150 °C), средний (200–300 °C) и высокий (400–600 °C) диапазоны.

Структурный состав

Котел горячего воздуха в основном состоит из следующих основных компонентов:

Классификация и технические характеристики

Классификация по структурной форме

Печи с верхним нагревом воздуха

Конструкция с цепным куполом: многоярусные горелки с высокой вихревой конвекцией, обеспечивающие выбросы оксидов азота менее 50 ppm и температуру воздуха более 1250 °C.

Четырехступенчатая конструкция: оптимизирует напряжение в кожухе печи, устраняет проблемы с растрескиванием, характерные для традиционных кожухов печей, и увеличивает срок службы до более чем 20 000 часов.

Горизонтальные/вертикальные печи с горячим воздухом

Горизонтальные: обеспечивают большую площадь основания и широкую поверхность теплообмена, подходят для средних и крупных промышленных применений.

Вертикальные: компактные и простые в установке, подходят для небольших и средних по мощности нагревательных установок (например, вертикальные цилиндрические печи с горячим воздухом серии RFL).

Технические параметры и руководство по выбору

Соображения по выбору

Определите потребность в тепле: рассчитайте необходимую тепловую мощность и температуру на основе площади нагрева и влажности материала.

Совместимость с топливом: отдавайте предпочтение местным недорогим видам топлива (например, биотопкам в районах с высоким содержанием биомассы).

Требования к охране окружающей среды: выбирайте горелки с низким содержанием азота (например, газовые печи с выбросами NOx <30 мг/м³) в районах с высокими требованиями к охране окружающей среды.

Уровень автоматизации: для непрерывного производства рекомендуется оснастить систему управления на основе ПЛК для обеспечения работы без участия человека.