ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ АЛЬТЕРНАТИВНИХ ВИДІВ ПАЛИВА ДЛЯ ОПАЛЕННЯ РЕГЕНЕРАТИВНИХ ПОВІТРОНАГРІВАЧІВ ДОМЕННИХ ПЕЧЕЙ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2078-5364.2023.1.02Ключові слова:
доменна піч, регенеративний повітронагрівач, звалищний газ, температура горіння, нагрів дуттяАнотація
Проаналізовано можливість використання штучного газоподібного палива – звалищного газу – для опалення регенеративних повітронагрівачів печей доменного виробництва. Підвищення температури доменного дуття є одним з найбільш ефективних способів економії металургійного коксу та збільшення продуктивності доменних печей. Для цього в якості палива для регенеративних теплообмінників використовується суміш доменного та коксового газів. Враховуючи існуючий сьогодні дефіцит коксового газу, в якості висококалорійної добавки пропонується використання звалищного газу, основним горючим елементом якого є метан. Проведені розрахунки горіння суміші газоподібних палив в трьох комбінаціях: доменних газ, коксо-доменна суміш та суміш доменного та звалищного газів. Розглядалася можливість підвищення температури гарячого дуття до 1250 °С в системі повітропостачання доменної печі об'ємом 1033 м³ . Для досягнення заданої температури необхідний рівень адіабатної температури горіння повинен складати 1423 °С, а температури димових газів під куполом – 1300 °С. Даний рівень температури неможливо досягнути при використанні тільки доменного газу, тому розглядалися два варіанти: використання коксо-доменної суміші з вмістом коксового газу 6,3 % та одночасним нагріванням повітря горіння до 180 °С за рахунок теплоти відхідних газів доменних повітронагрівачів, а також спалювання суміші доменного та звалищного газів з нагріванням повітря горіння до 180 °С (вміст звалищного газу при цьому – 7,6 %). Витрата суміші палив в останньому випадку складає 68523 м³ /год, тобто необхідна кількість звалищного газу дорівнює 5208 м³ /год. Обсяги виходу газу на звалищах великих міст складають 5–10 млн.м³ /рік, що є меншим ніж необхідна кількість біогазу для опалення повітронагрівача. Тому має сенс розглядати для досягнення необхідного рівня температур використання суміші трьох газів – доменного, кокосового та звалищного у відповідних співвідношеннях. Використання звалищного газу також сприяє вирішенню важливої екологічної проблеми забруднення земель та атмосфери при накопичування твердих побутових відходів.
Посилання
Tovarovskyi I. G. Domennaia plavka. Еvoliutsyia, khod protsessov, problemы y perspektyvы / I. G. Tovarovskyi. – Dnepropetrovsk: Porohy, 2003. – 596 p.
Hres L. P. Эnerhosberezhenye pry nahreve domennoho dutia / L. P. Hres. – Dnepropetrovsk: Porohy, 2004. – 209 p.
Koshelnik O. V. Metodyka stvorennia universalnoho obchysliuvalnoho kompleksu dlia modeliuvannia reheneratyvnykh teploobminnykiv vysokotemperaturnykh plavylnykh ahrehativ / O. V. Koshelnik // Vostochno-evropeiskyi zhurnal peredovыkh tekhnolohyi. – 2007. – № 2/3 (26). – P. 47–50.
Koshelnik O. V. Modeliuvannia roboty teploobminnykh aparativ system enerho- ta teplopostachannia vysokotemperaturnykhtekhnolohichnykh ustanovok / O. V. Koshelnik, Ye. V. Khavin, V. H. Pavlova // Intehrovani tekhnolohii ta enerhozberezhennia.– 2015. – № 1. – P. 14–18.
Ganzha A. Analysis of efficiency and reliability of blast-furnace process waste heatrecovery systems / A. Ganzha, О. Zaiets // Technology audit and production reserves. –2017.– V.1 (33). – P. 48–54.
Розробка перспективних систем утилізації теплових вторинних енергоресурсів доменного виробництва / Ганжа А. М., Кошельнік О. В., Павлова В. Г., Хавін Є. В. // Інтегровані технології та енергозбереження. – 2016. – № 2. – С. 14–18.
Chonka I. I. Osoblyvosti vyrishennia problemy vidkhodiv v umovakh Zakarpatskoioblasti / I. I. Chonka, S. Iu Chundak, O. V. Rubets // Visnyk Kharkivskoho natsionalnoho universytetu imeni V. N. Karazina. – 2010, № 893. – P. 77–83.
Pryshchepa A. M. Ekolohichni problemy ta stratehiia povodzhennia z tverdymy pobutovymy vidkhodamy (na prykladi mista Dubno) / A. M. Pryshchepa, O. A. Brezhytska // Visnyk Natsionalnoho universytetu vodnoho hospodarstva ta pryrodokorystuvannia. Zb. nauk. prats. – 2007. – Vyp. 3 (39). Ch. 1. – P. 145–150.
Stassen H. E. Small-Scale Biomass Gasifiers for Heat and Power: A Global Review / H.E Stassen // World Bank Technical Paper. Energy series. –1995. – No. 296. –Р. 88.
S. Heidenreich. Advanced Biomass Gasification: New Concepts for EfficiencyIncrease and Product Flexibility / S. Heidenreich. – London: Academic Press. – 140 р.
Rettenberger G. Utilization of Landfill Gas and Safety Measures / G. Rettenberger // Solid Waste Landfilling. – Elsevier, 2018. – P. 463–476.
Vykorystannia zvalyshchnoho hazu v enerhetychnykh tsiliakh: ekonomichni aspekty / Ye. Dudek, P. Klimek, O. Hvozdevych, Yu. Stefanyk // Naftohazova enerhetyka. – 2007. – № 2 (3). – P. 8–13.
