Главная | • Сотрудничество | • Публикации | • Написать письмо

Н.Д. Денисов-Винский
Анализ вторичного тепла промышленных предприятий и его использование


ГЛАВА №2
ВТОРИЧНОЕ ТЕПЛО ПРОМЫШЛЕННЫХ ПЕЧЕЙ
§ 2.3. Вторичное тепло печей нагрева и термических печей промышленных предприятий
§ 2.3.5. Термические печи кузнечно-прессового цеха
Корзина 3
купить главу | купить книгу

     Основные виды деятельности предприятия, в котором установлены нагревательные печи кузнечно-прессового цеха, является производство горячих штамповок и поковок, обработка металлов, производство стали, полуфабрикатов (заготовок) для переката, производство стального сортового проката горячекатаного и кованного, а также прочие виды деятельности.

     Предприятие производит штамповки из высококачественных сталей, жаропрочных и титановых сплавов практически для всех отраслей машиностроения: ракетостроения и космической промышленности; авиастроения, тяжелого, транспортного, энергетического и нефтегазового машиностроения; производства подъемно-транспортных машин, химической, пищевой, горнорудной и многих других отраслей.

     Основными производственными подразделениями, которые потребляют природный газ, являются кузнечно-прессовый цех, а также термический цех. В кузнечно-прессовом цехе происходит нагрев заготовок в газовых печах, после чего их обработка. После обработки заготовки перемещаются в термический цех, который расположен в том же помещении, где происходит их термическая обработка: отпуск, закалка и прочее.

     В кузнечно-прессовом цехе располагаются кольцевые нагревательные печи, камерные нагревательные печи, двухкамерные нагревательные печи, полуметодические нагревательные печи. Согласно предоставленным данным температура нагрева заготовок в этих печах достигает 1250 °С, в зависимости от типа заготовки и ее дальнейшей обработки. Средний КПД печей находится на уровне 27%. 

     В термическом цехе располагаются проходные термические нормализованные печи, проходные термические отпускные печи, полуметодические нагревательные печи. Согласно предоставленным данным, температура нагрева в термических нормализованных печах, в зависимости от термического процесса составляет: для нормализации 1050 °С, для отпуска 750 °С, КПД на уровне 25%. 

     Для проходных термических отпускных печей температура нагрева металла для нормализации составляет 950 °С, для отпуска 720 °С. КПД печи находится на уровне 30%. 

     Для каждой печи установлены рекуператоры тепловой энергии для подогрева дутьевого воздуха, поступающего в печь. Согласно представленным данным, температура дымовых газов до рекуператора составляют порядка 800 °С, после рекуператора порядка 400 °С. 

     Учет природного газа на кузнечно-прессовый и на термический цех ведётся раздельно. В таблице №2.11 представлены данные по потреблению природного газа с мая 2012 года по июня 2013 года.

Таблица №2.11. Данные по потреблению природного газа кузнечно-прессовым и термическим цехом с мая 2012 по июнь 2013 года, 
согласно представленным данным с предприятия.

часть текста отсутствует

     Ниже в таблицах №2.12 и 2.13 приведены балансы потребления и потерь тепловой энергии при работе кузнечно-прессового цеха, согласно данным, предоставленным с предприятия.

Таблица №2.12. Баланс потребления тепловой энергии кузнечно-прессовым цехом за май 2012 - июнь 2013 годов.

часть текста отсутствует

 Таблица №2.13. Баланс потребления тепловой энергии термическим цехом за май 2012 - июнь 2013 года. 

часть текста отсутствует


     Как уже было отмечено выше, важным вопросом в утилизации тепла дымовых газов является возможность их сбора в один общих коллектор. Эта проблема обычно не возникает, если речь идёт о достаточно крупных промышленных нагревательных печах, к примеру, таких, как методическая или крупная кольцевая печь. Они имеют собственный газоотводной канал, который, как правило, проложен под нижнем уровнем цеха, где располагаются, в том числе и рекуператоры тепловой энергии для подогрева воздуха, идущего на горение. Данный вопрос может быть актуален для цехов с небольшими нагревательными и термическими печами. Можно встретить, как обособленное расположение нагревательных и термических печей с отдельными газоотводными каналами или вообще с печами, работающими по черному, а также с компоновкой печей, которые группами объединяются в один общих газоотводной коллектор, который соединен с одной большой дымовой трубой. На рисунке №2.1 приведена схема компоновки термических печей термического цеха. Несколько термических печей располагаются последовательно друг за другом, образуя группу термических печей. К примеру, первая служит для закалки, вторая и третья для отпуска заготовок.

часть текста отсутствует

Рисунок №2.1. Схема компоновки термических печей термического цеха.

     На рисунке №2.1 приведены усреднённые оценочные значения расхода дымовых газов, также их температура для пяти различных групп печей, работающих в нормальном режиме. В термическом цехе вдоль печей располагаются коллектора дымовых газов, которые потом собираются в один общий дымовой коллектор, который соединен с дымовой трубой. Движение дымовых газов от печей до дымовой трубы обеспечивается самотягой, так как дымосос не предусмотрен. По мере движения дымовых газов по дымовому коллектору происходит их охлаждение. 

     В таблице №2.14 приведены средние значения расхода природного газа на каждую из групп печей по отдельности, а также количество тепловой энергии, которую можно потенциально утилизировать.

часть текста отсутствует

     Стоит говорить о том, что установка теплообменных агрегатов для утилизации теплоты дымовых газов для каждой группы термических печей с точки зрения срока окупаемости и эффективности инвестиций является менее целесообразным, чем установка рекуператора на общий коллектор дымовых газов непосредственно после последней группы термических печей или непосредственно перед дымовой трубой. В первом случае теплообменник необходимо будет устанавливать в цеху, что может сопровождаться определёнными сложностями, а во втором случае установка рекуператора предполагается на улице, что является преимуществом с точки зрения удобства расположения и свободного места, но с точки зрения количества утилизируемой тепловой энергии является недостатком, так как потенциал дымовых газов, т.е. их температура перед дымовой трубой будет ниже, нежели после пятой группы термических печей.

     В таблице №2.15 представлены данные по потенциалу утилизации тепловой энергии на термических печах кузнечно-прессового цеха в случае, если бы установка теплообменника происходила на общем коллекторе дымовых газов, который непосредственно соединен с дымовой трубой. Стоит отметить, что движение дымовых газов основано на самотяге в дымовой трубе и установка дополнительного теплообменника вызовет дополнительные гидравлические сопротивления. Создание дополнительных гидравлических сопротивлений приведет к необходимости установки соответствующего дымососа. В этом смысле при проведении технико-экономического обоснования проведения данного мероприятия стоит учитывать не только дополнительную экономию от получения тепловой энергии, но и затраты на электрическую энергию на привод дымососа.

часть текста отсутствует



© Н.Д. Денисов-Винский

Line

§ 2.3.4. Методическая печь. Вторичное тепло печей нагрева и термических печей промышленных предприятий| ОГЛАВЛЕНИЕ | § 2.3.6. Нагревательные печи кузнечно-прессового цеха. Вторичное тепло печей нагрева и термических печей промышленных предприятий

Line


.