1. Керамические горелки для камер горения доменных воздухонагревателей
Для отопления доменных воздухонагревателей традиционных конструкций в российской практике применяются металлические горелки типа «труба в трубе». При боковом расположении этих горелок горящая струя газа после выхода из штуцера горелки ударяется в противоположную стенку, что ведёт к перегреву кладки в нижней части камеры горения. Общий перегрев кладки нижней части камеры горения приводит к её разрушению вследствие ползучести огнеупора под действием высоких температур и давлений (от собственного веса), местный перегрев создаёт большие термические напряжения и приводит к образованию сквозных трещин до самой насадки (короткое замыкание).
Один из способов устранения этих недостатков – применение керамических горелок с осевым расположением факела в камере горения (см. рис. 1), которые выкладываются из огнеупорного материала непосредственно в камере горения. Такие горелки обеспечивают растянутый факел и переносят максимум температур в верхнюю часть камеры горения, где меньше давление кладки. Благодаря этому уменьшается вредное влияние деформации ползучести огнеупоров (крипа) на стойкость камеры горения и увеличивается её срок службы.
Газ и воздух горения подводятся в керамические горелки по двум отдельным штуцерам. Воздух, попадая в периферийный кольцевой коллектор, выходит через щелевые каналы и внедряется несколькими струями в центральный газовый поток, направленный вдоль оси камеры горения. Для успешной работы горелки такой конструкции необходимо обеспечить равномерное распределение газа и воздуха в выходном сечении горелки и устойчивое сжигание газа в осевом симметричном факеле с хорошей стабилизацией воспламенения.
Специалисты нашей фирмы участвовали в разработке керамических горелок разных мощностей для различных типов воздухонагревателей. ЗАО «КАЛУГИН» может выполнить проект установки керамических горелок собственной отработанной конструкции в любой тип воздухонагревателей. Однако применение таких горелок позволяет устранить только один из недостатков камер горения существующих воздухонагревателей (явление крипа) и кардинально не решает вопрос общей стойкости доменных ВН. Эти вопросы решены в конструкции бесшахтного воздухонагревателя Калугина (ВНК), и мы рекомендуем для увеличения температуры горячего дутья, повышения межремонтного срока службы воздухонагревателя, получения существенной экономии капитальных затрат и улучшения экологической обстановки провести реконструкцию воздухонагревателей в варианте ВНК.
 |
 |
 |
|
Рис. 1 – Конструкция промышленной керамической горелки для камеры горения |
Фото 1 – Пусковая горелка для ВНК |
Фото 2 – Пусковая горелка для ВНК |
2. Пусковые горелки
Сушка и разогрев воздухонагревателей являются начальным этапом ввода их в эксплуатацию и должны выполняться безопасно и весьма тщательно, поскольку во многом определяют работоспособность аппаратов в дальнейшем. Поэтому на каждом ВНК в период сушки и разогрева устанавливается по одной специальной пусковой горелке конструкции ЗАО «КАЛУГИН» (см. фото 1 и 2), работающей на природном или коксовом газе. Такая горелка работает с принудительной подачей воздуха и позволяет вести разогрев, когда тяга дымовой трубы мала или вообще отсутствует, и в воздухонагревателях имеется избыточное давление. Это обычно возникает, когда ВНК подключается к борову работающего блока воздухонагревателей.
После разогрева блока ВНК и пуска всех основных горелок, пусковые горелки отключаются и демонтируются с отправкой их на склад оборудования. Они могут также оставаться на месте с отключением их от ВНК водоохлаждаемым отделительным клапаном, что должно быть специально предусмотрено проектом.
Кроме того, пусковая горелка может быть использована для поддержания высокой рабочей температуры в воздухонагревателе с динасовой верхней частью насадки в период длительной остановки доменной печи на ремонт, когда аппараты могут длительное время поддерживаться в горячем состоянии независимо от печи (режим «холостого хода»).
Горелки снабжены самостоятельным подводом природного газа и оборудованы системой контроля факела на основе фотодатчика, термопарой и автоматикой безопасности (см. фото 3), отключающей горелку при потухании факела и других нарушениях работы системы.
Основной особенностью конструкции горелок является возможность работы их с большим избытком воздуха (до α=10-12) без срыва факела, что требуется на начальной стадии разогрева воздухонагревателей при низких температурах купола, когда горелка должна обеспечить температуру продуктов горения около 200ºС.
В комплект пусковой горелки для каждого ВНК также входят: запальник, регулирующий дроссель, переходный патрубок, осевой вентилятор (см. фото 2), регулирующий участок (фото 4).
Наша организация – ЗАО «КАЛУГИН» – выполняет разработку и поставку пусковых горелок для воздухонагревателей, а также готова по соответствующей просьбе Заказчика выполнить разработку и поставку аналогичных им горелок.
 |
 |
|
Фото 4 – Регулирующий участок пусковой горелки |
Фото 3 – Шкаф системы автоматики пусковой горелки |
3. Другие типы горелочных устройств
ЗАО «КАЛУГИН» имеет лицензию на разработку, конструирование и проведение испытаний нестандартизированного оборудования, и в частности – горелочных устройств. Специалисты фирмы имеют большой опыт в этом направлении и неоднократно участвовали в проектах таких газосжигательных устройств, как свечи дожигания доменного и коксового газов для металлургических предприятий (другое их название – газосбросные устройства, ГСУ) и др.