Міленіна О. Є. Удосконалення технології нагріву доменного дуття шляхом утилізації теплоти димових газів повітронагрівачів

Дисертація присвячена питанням удосконалення технології нагріву домен-ного дуття шляхом вилучення природного газу при опаленні повітронагрівачів за рахунок підігріву компонентів спалення теплотою їх відпрацьованих димо-вих газів. Комплексні дослідження параметрів теплової роботи блоку ПН ДП-2 ВАТ "Запоріжсталь" з системою утилізації теплоти довели, що проектна температура під куполом повітронагрівачів 1350 °С досяжна без підмішування природного газу до доменного практично при всіх режимах роботи. Встановлено, що при-чиною руйнування трубчатки повітряного теплообмінника дослідженої системи є низькотемпературна сірчанокислотна корозія. Експериментально отримана залежність сумарної температури димових газів перед системою утилізації теп-лоти від часу при 3-х повітронагрівачах у блоці. Отримано температурні поля теплоносіїв і поверхонь нагріву двоходових протитечійних теплообмінників, де, на відміну від відомих, ураховуються роз-поділи температур уздовж поверхонь теплообміну й особливості конструкції теплообмінників даного типу. Вперше встановлено, що при розрахунках мінімально припустимої темпе-ратури димових газів після теплообмінників системи утилізації теплоти блоку доменних повітронагрівачів необхідно ураховувати залежність температури то-чки роси димових газів від кількості водяної пари і оксидів сірки в них та теп-ловий стан димового тракту. На основі математичної моделі охолодження газів при їх русі в трубі встановлена залежність ступеню охолодження димових газів після системи утилізації теплоти від їх змінних витрат і температури. Розроблено метод розрахунку вологості газу по його початковим парамет-рам. Установлено залежність вологості доменного газу від його початкової те-мператури. Отримано поправочний коефіцієнт до величини теплоти згоряння вологого доменного газу на кількість краплинної вологи в ньому у вигляді фун-кції від початкової температури доменного газу. Установлено залежність необ-хідних температур підігріву компонентів горіння від кількості краплинної воло-ги доменного газу. Розроблено нову схему системи утилізації теплоти, у якій використовуєть-ся підтопка. Установлена залежність площ поверхонь нагріву теплообмінників від температури й витрат димових газів, що входять у систему утилізації, що дозволило визначити раціональну температуру димових газів і відповідні їй па-раметри теплообмінників. Ключові слова: повітронагрівачі, теплообмінники, вилучення природного газу, підігрів компонентів спалення, утилізація теплоти, енергоефективність.