3 Конструкция, принцип работы и особенности печи

Основы конструкции и принцип работы шахтной печи G 135 для обжига извести на газе разработаны в прошлом компанией WEST (Великобритания). Там в 1960-х гг. был разработан тип печей для обжига извести, которые обычно устанавливались прямо на карьере и запитывались изестняком при помощи ленточного конвейера. В 1970-1975 гг. компания Eberhardt сотрудничала с компанией WEST’s Pyro (Манчестер), поставившей несколько печей для обжига извести такого типа на ряд сахарных заводов Западной Европы. Заключив соответствующее лицензионное соглашение, компания Eberhardt усовершенствовала технологию, в основном, с точки зрения системы управления u начала поставлять печи независимым клиентам в нескольких странах Азии. Печь для обжига извести G 135 загружается при помощи скипового подъемника. Загрузочное устройство печи состоит из системы питания, в которой питательный бункер, оборудованный загрузочными сдвижными воротами и конусом, обеспечивает надежный газовый шлюз для каждой порции загружаемого сырья.

Печь G 135 работает на принципе вытяжной тяги и управляется при помощи вентилятора отходящего газа. Такая схема повышает необходимость обеспечения воздухонепроницаемости загрузочной системы печи. В противном случае отходящий газ будет разбавляться подсасываемым воздухом и условие высокой концентрации CO2 в отработавшем газе будет невыполнимо. Отходящие печные газы выводятся из печи через балку-газоход. Слой известняка над балкой принимает форму конуса, похожего на питающий бункер. Балка оканчивается с обоих концов за пределами корпуса печи полукруглыми газоводами и имеет центральный отводной канал для предотвращения периферийного отхода газов. Шахта печи имеет цилиндрическую форму по всей длине (рис. 1) с увеличением диаметра только в зоне загрузки и ниже уровня горелки. Она имеет значительно большую длину, чем оригинальная версия. Это позволяет снизить теплопотери в отходящем газе и оптимизировать энергобаланс. Вентилятор рециркуляции отбирает часть отходящего газа через циклонную систему обеспыливания и вновь возвращает его в систему через камеру сгорания или газификационную камеру в виде газа рециркуляции. Помимо охлаждения кирпичной кладки на уровне горелки основная задача газа рециркуляции – это распределение тепла по всему сечению печи, особенно по направлению к центру и, таким образом, обеспечение однородности структуры извести. В обжиговой печи С 135 топливо подается через семь внешних, расположенных радиально наклон­ных камер сгорания или газификационных камер (рис. 2). Основные горелки со встроенными пуско­выми горелками используются при работе на при­родном газе. При сжигании нефти ее струя распы­ляется в газификационной камере при помощи сис­темы насосов и форсунок. На пути к раскаленной массе материала эта струя испаряется, однако сго­рает только частично (рис. 3). В обоих случаях каме­ры работают под строгим стехиометрическим конт­ролем в пределах X = 0,3 - 0,8. Только часть необхо­димого объема воздуха горения подается на уровне камер сгорания. Остальной воздух, необходимый для полного сгорания, подается как вторичный в ви­де предварительно разогретого воздуха охлаждения извести, поднимающегося снизу. Благодаря тяге он поступает со дна печи. Управляемые воздушные клапаны позволяют регулировать подачу воздуха по периметру бункера с известью и в центральный грибообразный воздухораспределитель.

Компания Eberhardt модернизировала главную го­релку, работающую на природном газе. Это выра­зилось среди прочего в появлении воспламенителя или пилотной горелки, которая не только обеспечи­вает надежное воспламенение главной горелки, но в то же время управляет пламенем путем иониза­ции (рис. 4). По желанию клиента существует воз­можность переключения на высокотемпературный режим работы при температуре, превышающей температуру кирпичной кладки (750° С), с заменой ионизационного мониторинга. В этом случае воспламенительная головка может быть демонтирова­на и сохранена, поскольку необходимая температу­ра воспламенения природного газа обеспечивается постоянной температурой массы продукта.

5 Тарельчатый клапан

6 Установка очистки газа

 

Негашеная известь из печи дозируется бункерным весовым дозатором и по виброжелобу поступает для приготовления известкового молока на известковый завод. Для режима запуска или случаев аварийных остановок технологического процесса, известь мо­жет выгружаться из дозатора автоматически через аварийный выпуск.

 

После удаления газа рециркуляции отходящий печной газ подается на газоочистную установку, состоящую из двухступенчатого газоочистителя с пылесборником, установленным на входе (рис. 6). Собранная известковая пыль периодически вымы­вается и подается по дренажным каналам в систему водоподготовки сахарного завода. Помимо того, что газоочиститель выполняет функцию очистки, он действует как охладитель, поскольку установлен­ный ниже водокольцевой компрессор рассчитан на входящую температуру СО₂ ниже 40° С ввиду возможной кавитации отходящих газов. В другой, отличной от сахарного производства отрасли для очистки отходящего газа может быть использован рукавный фильтр, рассчитанный на соответству­ющую рабочую температуру. Если используется топливо, содержащее серу, газоочиститель может быть соединен с установкой, нейтрализующей про­мывочную и охлаждающую воду (с использованием каустической соды) для предотвращения коррози­онного разрушения трубопроводов и оборудования, контактирующего с отходящими газами.

 

В двух проектах 2004 г. потребовалась реактива­ция технологии, к тому времени уже приобретен­ная компанией Eberhardt. В одном случае для Ирана были заказаны две печные установки для обжига извести производительностью 35 т/д, работающие на нефти. Затем через короткое время последовал контракт на участие в строительстве нового са­харного завода в Египте, где были установлены две печи С 135, работающие на газе, которые уже по­работали в 2008 и 2009 гг. и до сих пор находятся в эксплуатации в двух сахарных компаниях. Запуск и эксплуатация этих двух печей для обжига извес­ти будут описаны ниже.