Особое внимание уделяется регенеративному и энергетическому использованию тепла отходящих газов промышленных печей, поскольку с этими газами теряется не менее половины тепла, расходуемого на производственные огнетех-нические процессы. В заключительной части излагаются общие принципы и основные схемы комбинированных энерготехнологических процессов — как следующего и наиболее эффективного этапа развития техники использования вторичных энергоресурсов промышленности. В книге приводятся справочно-расчетные материалы для технико-экономического обоснования основных печных теплоиспользующих устройств.
Книга предназначается для студентов энергетических и индустриальных институтов, а также для энергетиков промышленных предприятий и работников проектных и энер-горационализаторских организаций.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Проблема использования вторичных энергоресурсов промышленности, возникшая в начальный период индустриализация, развивалась и усиливалась по своей значимости с ростом промышленной мощи страны.
Относительно наибольшие практические результаты решения этой задачи достигнуты у нас в черной и цветной металлургии и в ряде основных отраслей химической промышленности. Большая работа в этом направлении проделана и выполняется следующими энергорационализаторскими и проектными организациями: Энергочермет, Энергоцветмет, Гипромез, Гипросталь, а также Энергохимпром, Гипрохим и др.
В развитии техники использования вторичных энергоресурсов промышленности принимали значительное участие как указанные организации, так и ряд научных и учебных институтов, в том числе Энергетический институт имени Г. М. Кржижановского Академии наук СССР и Московский энергетический институт имени В. М. Молотова. МЭИ принадлежит и инициатива введения в учебные планы курса использования вторичных энергоресурсов промышленности, начатого еще в 1944—1945 гг.
В настоящее время такая дисциплина включена в нормальные учебные планы специальности «Промышленная теплоэнергетика».
В связи с этим настоящая книга имеет, в основном, учебное назначение, а ее содержание представляет собой некоторое обобщение результатов, достигнутых в рассматриваемом направлении нашей промышленностью к концу пятого п'ятилетия.
Автор считает, что создание этой книги и соответствующей ей учебной дисциплины было бы невозможным без наличия в составе МЭИ специально профилированной кафедры Огневой промышленной теплотехники (ОПТ) и приносит глубокую благодарность всему коллективу этой кафедры за неоценимую долголетнюю помощь в этой работе. Автор благодарит также сотрудников кафедры ОПТ Л. Н. Оидельковского, М. Л. Гиммельфарба, Р. 3. Хмельницкого, Е. А. Ницкевича, Г. П. Иванцова, В. Н. Юре-нева, Ю. В. Троянкина и И. И. Перелетова за внимательное и критическое рецензирование рукописи книги, а инженера С. В. Гартунга — за большую работу по ее редактированию-.
Автор
СОДЕРЖАНИЕ Предисловие............................. j
Раздел первый
ОСНОВНЫЙ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
Глава перзая. Введение..................... '
1-1. Производственные тепловые процессы в современном топливном балансе СССР................... '
1-2. Краткий исторический обзор развития техники производственного топливоиспользования .............. . <
1-3. Предмет и содержание курса................ II
Глава вторая. Резервы вторичных энергоресурсов промышленности .................... IS
2-1. Производство кокса.................... И
2-2. Плавка чугуна в домнах.................. Ь
2-3. Плавление стали...................... К
2-4. Нагрев металла...................... If
2-5. Пирометаллургия меди и никеля.............. И
2-6. Газификация топлива.................... 2!
2-7. Переработка нефти и природного газа........... 2;
2-8. Производство цемента................... 2'
2-9. Химическая промышленность................ 2(
Глава третья. Общие энергетические характеристики производственных тепловых процессов....... 28
3-1. Коэффициент полезного действия сгнетехнического производственного процесса................... 26
3-2. Элементы энергетической классификации.......... Зс
3-3. Коэффициент полезного действия огнетехнического агрегата
с дополнительным теплоиспользованием.......... 3f
3-4. Сравнительная эффективность использования различных отходов тепла........................ 3f
Раздел второй
РЕГЕНЕРАЦИЯ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ
Глава четвертая. Особенности отходящих печных газов как
теплоносителя................ 41
4-1. Теплотехнические характеристики............41
4-2. Загрязненность отходящих печных газов.......... 47
4-3. Методы защиты от загрязнения теплоиспользующих устройств, работающих на отходящих газах промышленных печей........................... 51
Глаза пятая. Основы теории регенерации тепла отходящих
газов....................... 53
5-1. Сравнительная оценка возможных вариантов........ 53
5-2. Эффективность регенеративного нагрева компонентов горения............................ 60
5-3. Автономный нагрев компонентов горения......... 65
5-4. Рециркуляция дымовых газов............... 69
Глава шестая. Рекуперативные нагреватели дутья...... 75
6-1. Значение нагрева дутья, область применения и классификация
нагревателей ....................... 75
6-2. Керамические рекуператоры............... 76
6-3. Общие условия надежной и эффективной работы металлических рекуператоров ................... 80
6-4. Чугунные рекуператоры.................. 88
6-5. Стальные рекуператоры.................. 98
6-6. Сравнительные технико-экономические характеристики различных рекуператоров................... 105
Глава седьмая. Регенеративные печные теплообменники .... 107
7-1. Особенности и принципы конструктивного выполнения . . . 107
7-2. Основы расчета и анализ работы регенераторов ..... 111
7-3. Эксплуатационные характеристики............. 118
Раздел третий
ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТЕПЛА ОТХОДЯЩИХ ГАЗОВ
Глава восьмая. Сравнительная оценка возможных вариантов 120
8-1. Общие соображения.................... 120
8-2. Горячая вода как рабочий теплоноситель......... 120
8-3. Электроэнергетическое использование тепла отходящих
газов в воздушнотурбинном или паросиловом цикле .... 123
8-4. Область применения паровых котлов на отходящих газах 129 8-5. Применение высококипящих теплоносителей в котлах на
отходящих газах..................... 130
Глава девятая. Теплотехнические особенности паровых котлов
на отходящих ; газах промышленных печей. . 133
9-1. Параметры пара...................... 133
9-2. Тепловая схема котельной установки и организация тепло-восприятия ........................ 134
9-3. Защита поверхностей нагрева от шлакования и заноса
летучей золой....................... 138
9-4. Схемы присоединения котлов ............... 142
Глава десятая. Технические и экономические характеристики
паровых котлов на отходящих газах..... 145
10-1. Общие критерии оценки.................. 145
Ю-2. Газотрубные котлы..........,........ • 146
Ю-3. Котлы с принудительным движением пароводяной смеси 150
10-4. Водотрубные котлы с естественной циркуляцией..... 155
10-5. Экономическая эффективность котлов на отходящих газах 160
Раздел четвертый
ИСПОЛЬЗОВАНИИ ТЕПЛА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОДУКТОВ И ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ПРОЦЕССОВ
Глаза одиннадцатая. Использование тепла охлаждения металлургических печей............164
11-1. Классификация систем охлаждения производственных аппаратов ...........................164
11-2. Значение и эффективность применения испарительного
охлаждения........................165
11-3. Конструктивные схемы, технические и экономические
характеристики испарительного охлаждения........168
11-4. Перспективы и пути дальнейшего развития испарительного
охлаждения........................173
Глава двенадцати:!. Низкотемпературные производственные
отходы тепла...............176
12-1. Использование производственной горячей воды для теплоснабжения и выработки электроэнергии ,.........176
12-2. Использование отработавшего и вторичного производственного пара........................180
Глава тринадцатая. Использование физического тепла технологических продуктов..........183
13-1. Использование тепла слитков в металлургическом производстве ..........................183
13-2. Сухое тушение кокса...................185
13-3. Направления и схемы использования тепла горячих продуктов других производственных процессов........192
Глаза четырнадцатая. Использование тепла металлургических
шлаков .................194
14-1. Значение и состояние вопроса...............194
14-2. Общие характеристики отвальных шлаков . ,......196
14-3. Возможные схемы использования тепла шлаков . • .... 198 Раздел пятый
КОМБИНИРОВАННЫЕ ЭНЕРГОТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ
Глаза пятнадцатая. Принципиальные основы комбинированного энерготехнологичрского топливо-использования ..............202
15-1. Анализ топливоиспользования в существующих огнетехни-
ческих производственных агрегатах............202
15-2. Сущность и значение энерготехнологичегкого комбинирования ...........................207
Глаза шестнадцатая. Схемы и примеры возможного применения энерготехнологического комбинирования .................209
16-1. Прямоточно-рекуперативный плавильный агрегат комбинированного назначения.................209
16-2. Энерготехнологическое теплоиспользование при ватержакет-
ной плавке цветных металлов..............215
16-3. Энерготехнологическое комбинирование при обжиге серосодержащих материалов..................218
Литература .>....,....................... 223
Цена: 600руб.
