Тепловой баланс колпаковой печи

Таблица 13 – Тепловой баланс колпаковой печи

№	Наименование статей	Величина
		млн. ккал/отжиг	%
1	2	3	4
Приход тепла
1	Горение топлива	12,713	90,17
2	Физическое тепло топлива	0,071	0,50
3	Физическое тепло воздуха горения	1,059	7,51
4	Физическое тепло металла (садки)	0,224	1,59
5	Физическое тепло муфеля, конвекторных колец	0,032	0,23
	Итого:	14,099	100
Расход тепла
1	Нагрев металла	7,184	50,95
2	Нагрев металла муфеля, конвекторных колец	0,899	6,38

Продолжение таблицы 13

1	2	3	4
3	Аккумуляция кладки нагревательного колпака	1,470	10,43
4	Потери тепла с уходящими продуктами сгорания	3,483	24,70
5	Потери тепла в окружающую среду	1,012	7,18
6	Потери тепла на нагрев защитного газа	0,051	0,36
	Итого:	14,099	100

Технико-экономические показатели работы

Производительность нагревательного колпака:

П = 2,39 т/ч

Удельный расход условного топлива:

b = 25,38 кг у. т./т

Удельный расход тепла:

g = 177,65 ккал/кг

Коэффициент использования тепла топлива:

_i = 0,8093

Коэффициент полезного действия (эффективный):

_к = 56,52 %

Коэффициент полезного действия (термический):

_к = 50,96 %

6 Анализ теплового баланса колпаковой печи

Из рассмотрения теплового баланса печи (таблица № 13) видно, что 90,17 % тепла внесено с отопительным газом; 7,51 % - тепло от подогрева воздуха горения; 1,82 % - с металлом садки, муфеля, конвекторных колец.

Распределение, внесённого в печь тепла произошло следующим образом: 50,95 % - усвоено металлом садки; 24,70 % унесли продукты сгорания; 0,36 % - потеряно с отводимым защитным газом; 16,81 % составили неизбежные потери на нагрев металла муфеля, конвекторных колец и аккумуляцию огнеупорной кладкой колпака; 7,18 % - отдано в окружающую среду наружной поверхностью колпаковой печи, оборудования стенда.

При средней производительности нагревательного колпака по итогам балансовых испытаний 2,39 т/ч коэффициент полезного действия (эффективный) составил – 56,52 %, коэффициент полезного действия (термический) составил – 50,96 %, коэффициент использования тепла топлива – 80,93 %, удельный расход условного топлива – 25,38 кг у.т./т на тонну металла садки или в тепле – 177,65 ккал/кг.

Потери тепла в окружающую среду на нагревательных колпаках "Эбнер" составляют менее 10 %, что обусловлено газоплотностью и хорошим состоянием футеровки нагревательного колпака. Потери тепла на аккумуляцию кладки составляют 10,43 % теплового баланса. Доля потерь тепла на аккумуляцию кладки увеличивается при простоях нагревательных колпаков. Также при загрузке стенда осуществляется продувка рабочего пространства, что приводит к остыванию кладки колпака. Для сокращения потерь на аккумуляцию кладки необходимо планировать производство, при котором нагревательные колпаки не простаивают в отсутствии следующей садки. Эффективность работы колпаковой печи зависит от снижения статьи теплового баланса «Потери тепла с уходящими продуктами сгорания», которая составляет 24,70 %, что обусловлено отсутствием подсосов холодного воздуха в рабочее пространство печи (гидроприжим) по сравнению с нагревательными колпаками «Стальпроект», где потери тепла с уходящими продуктами сгорания – 46,0 %. Поддержание оптимального коэффициента расхода воздуха горения обусловлено более совершенной системой автоматики регулирования тепловой мощности.

Контроль теплоты сгорания топлива в ходе проведения режимно-наладочных работ показывает, что с установкой калориметра в конце 2005 года на ГПС-3 резкие колебания калорийности прекратились. Калорийность природно-доменной смеси стабилизировалась (1592 ÷ 1614 ккал/нм³). Результаты контроля теплоты сгорания топлива с января по август 2010 года указаны в таблице № 15 приложения 3.