Характеристика тепловой работы печей

Температурный режим.

Температура печи представляет собой усредненную величину температурного состояния кладки, материала и газовой среды. Температура печи зависит от ряда факторов – температуры горения и характера потребления тепла данной печи.

Температурный режим – это изменение температуры печи во времени. Печи, температура которых не меняется во времени - называют печами постоянного действия (доменные, методические печи, проходные). Печи, температура которых меняется во времени, называют печами периодического действия.

Следует учитывать, что температура печи может меняться не только по времени но и по объему.

В камерных печах температура по объему примерно одинакова, в методических, проходных, кольцевых печах она существенно изменяется по длине. Действительная температура в печах существенно ниже расчетной калориметрической и зависит от многих факторов: способа сжигания (слоевой, факельный), способа смешения топлива и воздуха, качества распыла жидкого топлива, присосов холодного воздуха и т.д. Для оценки действительной температуры в печи можно использовать соотношение:

,

где: - действительная температура в печи;

- калориметрическая температура горения топлива;

- пирометрический коэффициент( зависит от конструкции печи, способа сжигания топлива, способа смешения топлива и воздуха) меняется в пределах 0,65÷0,8 (0,65 – диффузионное горение, 0,8 – кинетическое).

Тепловой режим.

Тепловой режим представляет собой изменение тепловой нагрузки во времени и тесно связан с температурным режимом.

Тепловая нагрузка - то количество тепла, которое подают в печь в каждый данный момент времени. Тепловая мощность – это то наибольшее количество тепла, которое печь может нормально (без недожега) усвоить в рабочем пространстве.

Качество работы печи, уровень ее совершенства как теплового агрегата, характеризуется коэффициентом полезного теплоиспользования (К.П.Т.) и коэффициентом использования тепла (К.И.Т.)

,

где - тепло, теряемое соответственно с материалом и шлаком;

- тепло эндотермических и экзотермических реакций;

- химическое тепло топлива;

- физическое тепло воздуха и топлива.

Все величины в данном соотношении берутся или в единицу времени в КВт, если за час кДж/ч. Из приведенного выражения следует, что увеличение подогрева топлива и воздуха, снижение потерь, повышают К.П.Т печи.

Тепловые потери в печах во многом зависят от факторов, связанных с конструкцией печи, поэтому для получения характеристик качества использования топлива и условий его сжигания применяют К.И.Т.

,

- потери тепла с уходящими газами, отнесенные к единице количества топлива кДж/м³(кг).

В реальных условиях К.П.Т. всегда меньше К.И.Т., поэтому еще на этапе проектирования необходимо стремится к сближению этих величин, для чего необходимо добиваться снижения тепловых потерь.

Производительность печей – важнейший показатель, зависящий от многих теплотехнологических и конструктивных факторов.

Обычно различают общую и удельную производительность . Общая производительность характеризует размеры, масштабы агрегата, а удельная характеризует интенсивность работы и служит для оценки качества работы и сравнения печей.