Устройство и схемы воздухопроводов доменных печей

Воздуходувные станции.

Турбовоздуходувные агрегаты, предназначенные для подачи дутья в доменные печи, устанавливают на паровоздуходувной станции (ПВС), объединенной с ТЭЦ в единый энергетический комплекс ТЭЦ-ПВС.

Основным типом привода для доменных турбовоздуходувок является конденсационная паровая турбина, работающая при давлении пара 3,5 и 9,0 МПа и температуре, соответственно, 435 и 535⁰С.

Главный корпус воздуходувной станции компонуют таким образом, чтобы машинный зал и котельная располагались параллельно друг другу. При этом машинный зал находится со стороны доменного цеха. Воздуходувные агрегаты располагаются перпендикулярно оси машинного зала так, чтобы компрессор находился со стороны доменного цеха.

Рабочая зона характеристик этих компрессоров обеспечивает экономичную и устойчивую их работу в диапазоне изменения производительности в пределах 60-100%. Политропный к.п.д. в пределах рабочей зоны составляет 0,83-0,85.

Турбины для привода доменных воздуходувок в отличие от турбин для генераторов электрической энергии эксплуатируют при значительных колебаниях нагрузки, связанных с режимом работы доменной печи.

Изменение режима работы турбовоздуходувки достигается изменением числа оборотов. При этом в широких пределах меняется и потребляемая турбоагрегатом мощность.

Так как в доменные печи должно подаваться неизменное количество воздуха, компрессоры регулируют, как правило, на постоянную подачу независимо от изменений сопротивления сети и параметров пара. Во избежание режима помпажа компрессор снабжен автоматическим противопомпажным клапаном для выпуска части воздуха в атмосферу. Параметры турбовоздуходувных агрегатов представлены в табл.16.2.

Таблица 16.2. Характеристика воздуходувных агрегатов

Объем домен. печей, м3	Тип компрессора	Макс.давление воздуха, МПа	Макс. производит., м3/ мин	Турбина привода	Параметры пара
Мощность, МВт	Тип	Давление, МПа	Температура, 0С
	К-7000-41-1	0,53			Т-30-90-1
	К-5500-41-1	0,52			ВКВ-22-1
	К-5500-42-1	0,52			ВКВ-22-1
	К-5500-42-1	0,52			АКВ-18-II	3,5
	К-3250-41-2	0,45			АКВ-18-IV	3,5
	К-3250-42-1	0,45			АКВ-12-V	3,5

Затраты на доменное дутье составляют около 30% стоимости передела чугуна.

Дутьевые воздухопроводы, подающие воздух от турбокомпрессоров к доменным печам, проектируют так, чтобы полная потеря давления дутья в них не превышала 0,01-0,015 МПа.

На большинстве металлургических заводов воздухопроводы проложены по универсальной схеме (рис.16.1.), позволяющей подключать воздуходувную машину к любой из доменных печей. Основной недостаток этой схемы – большое количество коллекторов и арматуры, что удорожает сеть и снижает ее надежность.

В секционированной схеме (рис.16.2.) коллекторов и задвижек меньше. Здесь турбоагрегаты и доменные печи разделены на 2 группы задвижками, между которыми включена машина, резервирующая обе группы. В пределах группы любая воздуходувка может быть включена на любую доменную печь.

При блочной схеме (рис.16.3.) осуществляется прямая связь турбокомпрессора с доменной печью. Резервный компрессор можно через коллектор-перемычку подключать к любой доменной печи.

В схеме с центральным коллектором (рис.16.4.) и секционными задвижками основным преимуществом является возможность лучшего использования сжатого воздуха в сравнении со схемами на рис.16.1,.2., 3, так как в этих схемах заложена диспропорция между производством и потреблением сжатого воздуха.

Главным недостатком коллекторной схемы является необходимость под-

держивать в коллекторе максимальное давление, дросселируя его применительно к режиму работы каждой печи. Известно, что регулирование дросселированием всегда менее выгодно, чем регулирование изменением числа оборотов, применяющимся в схеме работы по принципу «воздуходувка-печь».