The Dynamic Characteristics Research of Compact Heat Regenerator used in Regenerative Burners for Metallurgical Heating Furnaces

• Autorzy: Wnęk M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/amm-2014-0137

Warianty tytułu

PL

Badania charakterystyk dynamicznych kompaktowego regeneratora ciepła palników regeneracyjnych dla metalurgicznych pieców grzewczych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The gas burner is a device which the main aim is delivering the right number of gas fuel and oxidizing agent and it also has to ensure flame stabilization. The difficult controlling problem appears when the modern and compact high temperature regenerative burners are used. The controlling difficulties in those systems are related to the large number of burners and a periodic change (with high frequency) of temperature field which depends on such parameter as reversion time. The knowledge of the dynamic and static regenerator characteristics makes easier the programming of automatic control and regulation process and helps in creating the new regenerator filling construction in order to improve the heat transfer intensification and the furnaces efficiency. Based on research results the paper presents the selected data research dealing with the dynamic and static regenerator characteristic. The measurement of quick-changing fluctuating thermal field and the way of the temperature sensors selection have been indicated. The regenerator starting state and pseudo-steady state characteristics have also been presented. Finally the qualities of the regenerator and the economic income have been expressed.

PL

Palnik gazowy jest urządzeniem, którego głównym zadaniem jest dostarczanie do procesu spalania odpowiedniej ilości paliwa i utleniacza oraz stabilizacja płomienia. Poważny problem sterowania palnikami pojawia się w nowoczesnych, kompaktowych. wysokotemperaturowych palnikach regeneracyjnych. Trudności w sterowaniu takimi systemami związane są z dużą ilością zainstalowanych palników jak również z szybkimi, periodycznymi zmianami pola temperaturowego, które zależy między innymi od parametru zwanego czasem rewersji. Znajomość statycznych i dynamicznych charakterystyk regeneratora ułatwia programowanie automatycznego sterowania i regulacji procesów, jak również jest bardzo pomocna podczas projektowania konstrukcji nowego wypełnienia regeneratora pod kątem poprawy intensyfikacji transportu ciepła i sprawności pieca. Na podstawie badań zaprezentowano wybrane przykłady charakterystyki dynamicznej i statycznej regeneratora. Poruszono problem pomiaru szybkozmiennego pola temperatury i doboru czujników pomiarowych. Zaprezentowano również charakterystykę rozruchową regeneratora i stanu pseudo-ustalonego. Finalnie przedstawiono wykorzystanie charakterystyk regeneratora w celu określenia jego jakości i ekonomicznych korzyści jego zastosowania.

Słowa kluczowe

EN

regenerator; regenerative burner; regenerative characteristic; metallurgical furnaces

PL

regenerator; palnik regeneracyjny; charakterystyka generatora; piec metalurgiczny

• Wydawca: Institute of Metallurgy and Materials Science of Polish Academy of Sciences ; Committee of Materials Engineering and Metallurgy of Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Metallurgy and Materials
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 59, iss. 2
• Strony: 805--808
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Wnęk M.

• Department of Industrial Computer Science and Industry, Silesian University of Technology, 8 Krasińskiego Str., 40-019 Katowice, Poland

Bibliografia

• [1] J. Tomeczek, M. Wnęk, Regeneracyjne palniki gazowe dla pieców grzewczych wysokotemperaturowych. Hutnik, 9, 461-465 (2005), ISSN: 1230-3534.
• [2] M. Wnęk, The compact heat regenerator asasolution of fuel consumption reduction and CO2 emission reduction. Acta Metallurgica Slovaca Conference. Energy Transformations in Industry - 12th International Scientific Conference. 21-23 September 2011, Low Tatras - Jasna pod Chopkom, 243-248.
• [3] M. Wnęk, M. Rozpondek, S. Gil, The thermal research of the heating process of metallurgical ladles. Technical University in Košice. Energy Transformations in Industry - 13th International Scientific Conference. 25-27 September 2013, High Tatras - Račkova Dolina, 152-155.
• [4] A. Georgiew, J. G. Wünning, U. Bonnet, Gaswärme International 58, 4, 56 (2009).
• [5] J. Teufert, J. Domagala, Gaswärme International 58, 4, 51 (2009).
• [6] T. Jörh, J. Domagala, Regenerativ-Brennersysteme f¨ur Chargenöfen in der Stahlindustrie. Gaswärme International 58, 2008.
• [7] A. Milani, J.G. Wünning, Flameless Technology for High Temperature Furnaces. Challenges. In Reheating Furnaces, 28-29 October 2002 London, UK, p. 179.
• [8] M. Wnęk, Ceramic or metallic? - material aspects of compact heat regenerator energy efficiency. Technologies and Properties of Modern Utilised Materials, IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering 35, 012022 (2012).
• [9] H. Shibata, Y. Shimizu, S. Yamagami, Development ofaself-regenerative burner for non-ferrous metal melting pot furnaces. 23rd World Gas Conference, Amsterdam 2006.
• [10] K. Manatura, M. Tangtrakul, A Study of Specific Energy Consumption in Reheating Furnace Using Regenerative Burners Combined with Recuperator. Silpakorn U Science & Tech J 4(2), 2010.
• [11] M. Wnęk, Wykorzystanie ekwiwalentnej stałej czasowej w pomiarach szybkozmiennych temperaturwregeneratorze zintegrowanym z palnikiem gazowym. Pomiary Automatyka Kontrola 58, 5, 435-438 (2012).
• [12] [15.10.2013], http://www.energy.eu/
• [13] [20.10.2013], www.alternativeinvestmentsinfo.com/investing-in-carbon-redits/carbon3/