Установка для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана й відповідний випускний клапан

Реферат: Винахід пропонує установку для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана. Установка містить випускний клапан (20), що має нерухливий порожнистий корпус (22) клапана, який визначає випускний отвір (26) і сідло клапана, і виконаний з можливістю переміщення обтюратор (24), що взаємодіє з сідлом клапана для закриття випускного клапана й скидання відхідного газу доменної печі через випускний отвір. Установка містить у собі пристрій, який виконаний для здійснення спалювання відхідного газу доменної печі, що скидається випускним клапаном (20). Пристрій який відрізняється запальним пристроєм (32, 38, 40, 42, 44), що розташований або на корпусі клапана або на виконаному з можливістю переміщення обтюраторі, або примикаючи до корпусу клапана або до виконаного з можливістю переміщення обтюратора випускного клапана (20). Запалювальний пристрій (32, 38, 40, 42, 44) має його просторову межу займистості, яка розташована нижче за потоком від випускного отвору в області, де відхідний газ доменної печі через випускний отвір змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора у відкритому положенні так, щоб здійснювати спалювання на відкритому повітрі відхідного газу доменної печі, що скидається у навколишнє повітря на місці випускного клапана. UA 104315 C2 (12) UA 104315 C2 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Галузь техніки Загалом, даний винахід відноситься до випускних клапанів доменної печі й, більше конкретно, до установки, яка дозволяє здійснювати спалювання небезпечних компонентів відхідного газу доменної печі, що викидаються через випускний клапан. Рівень техніки Сучасні доменні печі сконструйовані для роботи при номінальному тиску у печі у діапазоні 13 бар вище атмосферного. Для захисту печі та її допоміжного устаткування від раптового стрибка тиску газу на колошнику доменної печі звичайно передбачені випускні клапани. Такі стрибки тиску відбуваються, наприклад, внаслідок проковзувань або зависань шихти або внаслідок проблем з повітродувкою або регулюванням тиску. Відповідно, випускні клапани діють як запобіжні клапани, які відкриваються при заданому граничному значенні й скидають надлишковий тиск. У звичайній установці доменної печі на колошнику розташовані два випускних клапани, кожний на верхньому кінці відповідної випускної труби, що піднімається нагору від самої верхньої точки пари вертикальних газовідвідних труб і з'єднується з нею. Вертикальні газовідвідні труби є каналами, з яких газ доменної печі відводиться з верхнього конуса печі для подальшого використання. Вертикальні газовідвідні труби звичайно з'єднуються над завантажувальною установкою доменної печі, при цьому кожна з них з'єднана з каналом, який називають вертикальним каналом, через який газ доменної печі опускається в обробну установку. Додатковий випускний клапан може бути з'єднаний з установкою вторинного очищення газу доменної печі, наприклад зі скрубером. Залежно від конструкції, випускний клапан може працювати як в автоматичному, так і у ручному режимі. Деякі випускні клапани працюють за допомогою гідравліки або пневматики за допомогою напірних трубопроводів, які у випадку надлишкового тиску приводять до відкриття клапана. Звичайно, останній тип випускного клапана також дозволяє здійснювати ручне відкриття клапана, наприклад у випадку відключення печі. Іншим типом випускних клапанів звичайно є врівноважуючі або підпружинені клапани, так що вони відкриваються без необхідності застосування зовнішнього впливу, коли тиск значно перевищує значення нормального робочого тиску. Поліпшені конструкції випускних клапанів, розроблені фірмою PAUL WURTH, які називають звичайно "випускними клапанами типу "кавник" ("coffe-pot") поєднують функціональність, тобто кероване повне відкриття за допомогою зовнішнього впливу, і незалежне аварійне відкриття за допомогою дії тиску печі проти протидіючої сили пружного елемента. Приклади цього типу випускних клапанів розкриті у патентах США 3'601'357 і 4'158'367. Випускний клапан типу "кавник", що має поліпшену конструкцію обтюратора, розкритий у міжнародній патентній заявці WO 2007/090747. Незалежно від їх конструкції, випускні клапани звичайно виконані для виводу відпрацьованого газу доменної печі в атмосферу. У звичайному процесі газ доменної печі звичайно містить близько 45-55 % N2, близько 1525 % СО, близько 15-25 % СО2 і близько 1-10 % Н2. При певних обставинах і залежно від процесу, об'ємна частка оксиду вуглецю може стати більше, ніж 25 %, тоді як об'ємна частка водню може стати більше 10 %, досягаючи 15 %, наприклад, у доменній печі з упорскуванням природного газу. Тому що СО є високотоксичним газом і оскільки як СО, так і Н 2 є високовогненебезпечними газами, викид відхідного газу з доменної печі в атмосферу є небезпечним. Дійсно, відхідний газ, що скидається через випускний клапан, іноді запалюється, наприклад внаслідок розпечених шматків шихти, які витісняються через випускний клапан, що приводить до виникнення гострокінцевого полум'я довжиною декілька метрів. У рідких випадках над піччю утворюються вибухонебезпечні хмари, які приводять до миттєвих вибухів. Крім загроз, що відносяться до неконтрольованого згоряння й отруєння, відхідний газ, що скидається через випускні клапани, мабуть, викликає забруднення. У той час як випускні клапани при нормальних температурних умовах печі закриті, то кожного разу при відкритті клапанів значна кількість небезпечного відхідного газу доменної печі викидається в атмосферу. Крім того, у випадку ненормальної роботи печі, випускні клапани можуть відкриватися декілька разів на день. Навіть у випадку стабільного процесу, газ може скидатися декілька разів на день. Відповідно, існує необхідність в усуненні або, щонайменше, у зменшенні ризику, який викликаний викидом відхідного газу доменної печі з випускних клапанів. На фіг. 1 показана установка відповідно до японської патентної заявки 54 107 806, що має на меті зробити нешкідливим відхідний газ доменної печі, що скидається з випускних труб, за допомогою спалювання відхідного газу. Як видно на фіг. 1, випускний отвір декількох випускних клапанів 2 з'єднано зі загальним колектором 3, який направляє відхідний газ до камери 4 згоряння. Перед скиданням в атмосферу вуглецевмісний газ направляють за допомогою 1 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 трубопроводу 5 у камеру 4 згоряння для повного спалювання відхідного газу доменної печі у камері 4. Ця установка має захисну установку, включаючи засоби пожежогасіння для запобігання зворотних ударів полум'я з камери 4 згоряння у піч. З цією метою у колекторі 3 передбачене реле тиску. Коли зафіксоване у колекторі 3 значення тиску стає "негативним", контролер 8 закриває клапан 10 у живильному трубопроводі вуглецевого газу й відкриває клапан 11 для упорскування вогнегасильної пари у колектор 3. Якщо зафіксовано "позитивний" тиск, тобто коли відхідний газ скидається через випускні клапани 2, паровий клапан закривається й відкривається клапан 10 вуглецевого газу, таким чином, що спалювання відхідного газу у камері 4 згоряння може бути ініційоване запальним установкам 6, які розташовані у камері 4 згоряння. Ясно, що установка згідно JP 54 107 806 є складною й має значні витрати на монтаж, особливо, якщо воно адаптується до сучасних доменних печей високого тиску. Дійсно, спроектований для збору відхідних газів колектор, як запропоновано в JP 54 107 806, повинен мати як конфігурацію, так і опорні елементи, які є дуже міцними для того, щоб протистояти значним зусиллям, викликаним відтоком відхідних газів, які у сучасних печах можуть досягати надзвукових швидкостей, високим температурам і стиранню внаслідок вмісту пилу. Тому є спірним, чи є така установка практично здійсненною у сучасній установці доменної печі. Інший пристрій для спалювання відхідних газів у доменній печі розкрито у патенті США 3,907,261. На відміну від вищезгаданого рівня техніки, цей пристрій відноситься не до випускного клапана, а до повітряно-розвантажувального клапана, який встановлений на вертикальному газовідводі доменної печі. Такі клапани, що найчастіше називають "випускними клапанами зупинення печі" ("shut-down discharge hats"), використовуються тільки під час відключення печі для скидання порівняно невеликої кількості виробленого під час відключення колошникового газу. Клапан з US 3,907,26 містить заслінку клапана, що відкривається всередину у корпус клапана, і трубчастий елемент, що в осьовому напрямку вставлений у корпус клапана при відкритій заслінці клапана. Трубчастий елемент захищає заслінку клапана й сідло клапана від прямого впливу газу доменної печі. Трубчастий елемент може бути оснащений факеловим пристроєм спалювання, що містить трубчасте подовження на трубчастому елементі й співвісний зовнішній кожух. Подовження й кожух визначають камеру згоряння, що відкрита на своєму нижньому кінці для того, щоб здійснювати проникнення достатньої кількості повітря для підтримки горіння. Далі факеловий пристрій спалювання містить у собі запальник, що прикріплений до зовнішнього кожуха й простягається у камеру згоряння, та інжекторне сопло, яке розташоване співвісно всередині трубчастого подовження для упорскування рідкого або газоподібного палива. Ясно, що випускний клапан зупинення печі зі факеловим пристроєм спалювання згідно US 3,907,26 не підходить для використання як випускний клапан для запобігання вибуху. Серед усього іншого, його конфігурація, що відкривається всередину, перешкоджає надійному зниженню раптового надлишкового тиску під час експлуатації печі. Технічна проблема Беручи до уваги вищесказане, першою метою даного винаходу є створення спрощеної й менше витратної установки для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана й відповідного випускного клапана. Ця мета досягається за допомогою установки за пунктом 1 формули винаходу й за допомогою випускного клапана за пунктом 16 формули винаходу. Загальний опис винаходу Відповідно, даний винахід пропонує установку, що містить випускний клапан і пристрій, який виконаний для спалювання відхідного газу доменної печі, що скидається випускним клапаном. Звичайним чином, випускний клапан містить у собі нерухливий порожній корпус клапана й виконаний з можливістю переміщення обтюратор. Корпус клапана визначає впускний і випускний отвір і забезпечує сідло клапана, з яким взаємодіє обтюратор для герметичного закриття випускного клапана. Обтюратор виконаний з можливістю переміщення будь-якими придатними засобами у відкрите положення для скидання відхідного газу доменної печі через випускний отвір. Незалежно від того, чи є відкрите положення, положенням, установленим за допомогою виконавчого механізму, або некероване положення скидання досягнуте за допомогою надлишкового тиску, випускний клапан відповідно до винаходу виконаний так, що обтюратор відкривається назовні, тобто так, що тиск у печі застосовує зусилля у напрямку відкриття на обтюратор. Відповідно до даного винаходу установка для спалювання містить у собі запальний пристрій, розташований на корпусі клапана або на виконаному з можливістю переміщення обтюраторі. Відповідно до важливого аспекту запальний пристрій розташований так, що його 2 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 просторова межа займистості постійно або тимчасово розташовані в області, де відхідний газ доменної печі, який скинутий через випускний отвір, змішується з навколишнім повітрям. Відхідний газ доменної печі звичайного складу має досить високу теплотворну здатність для згоряння, коли він запалюється звичайними способами у присутності придатної кількості кисню. Тому відхідний газ може запалюватися нижче за потоком від випускного отвору й примикаючи до нього за допомогою запалення у вибраній належним чином області, як зазначено вище. Відповідно до наступного аспекту винаходу, установка виконана так, що відхідний газ скидається у навколишнє повітря безпосередньо нижче за потоком від випускного отвору так, що спалювання на відкритому повітрі скинутого відхідного газу відбувається на кожному місці розташування випускного клапана й над ним. Вільний і захищений простір, доступ до якого звичайно заборонений під час роботи, є умовно доступним на платформі випускного клапана й над випускними клапанами доменної печі, розташованими на ній. Відповідно, на відміну від вищезгаданих рішень рівня техніки для спалювання відхідного газу доменної печі, даний винахід має перевагу, яка полягає у відсутності витратних структурних мір для забезпечення призначеної камери згоряння. Замість цього, даний винахід пропонує спалювання відхідного газу на відкритому повітрі. Ясно, що компоненти випускного клапана, по суті, сконструйовані для протистояння високим температурам відхідного газу доменної печі так, що крім належного запального пристрою, потрібно дуже мало або не потрібно зовсім додаткових заходів для забезпечення спалювання відхідного газу на відкритому повітрі у необмеженому вільному просторі безпосередньо над випускним клапаном. Ясно, що винахід передбачає рентабельне й надійне рішення для достатнього повного й керованого спалювання СО і Н2 для усунення вищезгаданих загроз, що відносяться до викидів цих складових. Винахід також відноситься до відповідно виконаному випускному клапану, як визначено у прикладеному незалежному пункті 17 формули винаходу. Інші кращі варіанти здійснення винаходу визначені у прикладених залежних пунктах 2-16 і 18-19. Короткий опис креслень Подальші подробиці й переваги даного винаходу будуть очевидні з наступного докладного опису декількох не обмежуючих варіантів здійснення з посиланням на прикладені креслення, на яких зображені: Фіг. 1 неповна вертикальна проекція установки з рівня техніки для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана, Фіг. 2 вигляд збоку й частковий розріз, що відображають першу установку для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана відповідно до винаходу, Фіг. 3 вигляд збоку й частковий розріз, що відображає другу установку для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана відповідно до винаходу, Фіг. 4А і фіг. 4Б вигляд збоку й вигляд зверху, що відображають третю установку для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана відповідно до винаходу, Фіг. 5А і фіг. 5Б вигляд збоку й вигляд зверху, що відображають четверту установку для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана відповідно до винаходу, Фіг. 6А і фіг. 6Б вигляд збоку й вигляд зверху, що відображають п'яту установку для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана відповідно до винаходу. На фіг. 2-6Б схожі або ідентичні елементи позначені ідентичними посилальними позначеннями. Докладний опис із посиланням на креслення На фіг. 2-6Б показаний випускний клапан 20 доменної печі, що містить порожній корпус 22 клапана й виконаний з можливістю переміщення обтюратор 24 типу заслінки. Корпус 22 клапана визначає випускний отвір 26 і має сідло клапана (не показане), що взаємодіє з обтюратором 24 для герметичного закриття випускного клапана 20. У звичайній конфігурації корпус 22 клапана має форму трубчастої гільзи й на своєму нижньому кінці забезпечений монтажним фланцем для міцного кріплення випускного клапана 20 до верхнього кінця фланця випускної труби (не показано). Ясно, що випускна труба, яка служить опорою випускному клапану 20, звичайно з'єднана з верхньою кінцевою областю одного або більше вертикальних газовідводів, наприклад із парою з'єднувальних вертикальних газовідводів доменної печі. Альтернативно, вона може перебувати у з'єднанні з каналом зниження тиску, який з'єднаний з баштовим скрубером відхідного газу доменної печі. Звичайна установка доменної печі має декілька випускних клапанів 20, розташованих на платформі випускного клапана над піччю, до якої ведуть випускні труби для скидання відхідного газу доменної печі у випадку надлишкового тиску. 3 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Відомим способом, як розкрито у WO 2007/090747, обтюратор 24 з'єднаний з виконавчим механізмом 28, який забезпечений гідравлічним приводом для переміщення обтюратора зі закритого положення на сідлі клапана у кероване перше відкрите положення, віддалене від сідла клапана, зображене пунктирними лініями на фіг. 2-3 і на фіг. 4А, 5А і 6А. При роботі виконавчого механізму 28, наприклад, у випадку тривалих операцій, таких як задування й видування, відхідний газ доменної печі скидають керованим способом через випускний отвір 26. Крім того, випускний клапан 20 містить захисне пристосування 30 з відхилювальними тарілчастими пружинами, що притискають обтюратор 24 до сідла клапана у закритому положенні. Захисне пристосування 30 дозволяє здійснювати аварійне відкриття обтюратора 24 у друге аварійне відкрите положення, коли тиск усередині випускної труби, тобто всередині порожнього корпусу 22 клапана, перевищує допустиме значення, яке встановлене регулюванням протидіючої сили, що надана захисним пристосуванням 30. Аварійне відкриття звичайно відбувається у випадку швидких і високих піків тиску, з обтюратором 24, що переводиться у його друге відкрите положення на декілька десятих міліметра над випускним отвором 26 внаслідок тиску, що робить зусилля, яке перевищує протидіючу силу захисного пристосування 30. Як видно на фіг. 2-3, для забезпечення функції аварійного відкриття випускний клапан 20 виконаний так, що обтюратор 24 відкривається назовні, тобто так, щоб тиск печі робив би зусилля відкриття на обтюратор 24, відштовхуючи його від сідла клапана. Інші подробиці виконавчого механізму 28, що як такий не є метою даного винаходу, наведені у WO 2007/090747, розкриття якого включено сюди за допомогою посилання. Однак ясно, що обтюратор 24 може бути з'єднаний з будь-яким іншим типом виконавчого механізму, який забезпечує кероване скидання й/або аварійне скидання надлишкового тиску. Відповідно до винаходу випускний клапан 20 на фіг. 2-6Б утворює частину установки для спалювання відхідного газу доменної печі, що скидається випускним клапаном 20. У представленому на фіг. 2 варіанті здійснення випускний клапан 20 містить запальний пристрій з форсункою 32 запального факела, яка заглиблена, тобто концентрично вбудована, в обтюратор 24. Форсунка 32 запального факела виконана для створення запального факела, що виступає з центра обтюратора 24 до осі корпусу 22 клапана. Форсунка 32 запального факела з'єдн ана з трубопроводом 34 подачі газу, що подає суміш збагаченого вуглецем газу, наприклад природного газу, конвертерного газу або кокосового газу, і повітря під високим тиском або кисню зі зовнішнього джерела до форсунки 32. Ясно, що просторові межі займистості форсунки 32 запального факела проходять через область, де відхідний газ доменної печі змішується з навколишнім повітрям для утворення займистої суміші при переміщенні обтюратора 24 зі закритого положення у перше кероване відкрите положення (дивися пунктирну лінію). Крім того, або альтернативно, форсунка 32 запального факела виконана для того, щоб створювати запальний факел достатньої довжини для досягнення циліндричної газової оболонки головної траєкторії руху відхідного газу над випускним отвором 26 при знаходженні обтюратора у першому відкритому положенні, відповідно проходячи через область, де скинутий через випускний отвір відхідний газ доменної печі змішується з навколишнім повітрям після того, як обтюратор досяг першого відкритого положення, тобто керованого відкритого положення. Відповідно, форсунка 32 запального факела створює полум'я, що ініціює спалювання на відкритому повітрі відхідного газу доменної печі, що скидається у навколишнє повітря випускним клапаном 20. Інакше кажучи, відхідний газ доменної печі згоряє у вільному просторі, а не у спеціальній камері згоряння. Як далі видно на фіг. 2, трубопровід 34 подачі газу розташований минаючим усередині опорного важеля механізму 28 і всередині обтюратора 24 для захисту від впливу такого спалювання. На фіг. 3 зображена друга установка відповідно до винаходу, в якій декілька форсунок 38 запального факела заглиблені на однакових інтервалах у радіальному й нахиленому донизу напрямку за контуром обтюратора 24. Форсунки 38 запального факела виконані для створення запальних факелів, які спрямовані радіально від і похило донизу у напрямку закриття обтюратора 24. Як видно на фіг. 3, трубопровід 34 подачі газу для форсунок 38 також розташований минаючим усередині опорного важеля механізму 28 і всередині обтюратора 24. Однак на відміну від представленого на фіг. 2 варіанта здійснення, установка на фіг. 3 дозволяє здійснювати спалювання відхідного газу у випадку аварійного відкриття випускного клапана 20, тобто коли обтюратор 24 розташований у некерованому аварійному положенні на невеликій відстані над випускним отвором 26. Дійсно, коли обтюратор 24 перебуває у цьому другому відкритому положенні у представленому на фіг. 3 варіанті виконання, межі займистості форсунок 28 запального факела розташовані нижче за потоком від випускного отвору 26 в області, де скинутий відхідний газ доменної печі змішується з навколишнім повітрям. Однак ясно, що випускний клапан 20 відповідно до винаходу може бути забезпечений комбінацією 4 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 форсунок 38 запального факела згідно фіг. 3 і форсункою 32, 38 запального факела згідно з фіг. 2 або фіг. 3 для того, щоб забезпечити запалення як у керованому, так і некерованому відкритому положенні обтюратора 24. Залишається відзначити, що запальний пристрій у варіантах здійснення фіг. 2-3 також містить придатний компонент для запалення запального факела кожної форсунки 32, 32, 38 запального факела, що, переважно, також заглиблена в обтюратор 24. Переважно, такий компонент є швидкодіючим електричним запальником, наприклад типу запальної свічки. На фіг. 4А і фіг. 4Б показана третя установка, в якій запальний пристрій містить у собі декілька пік 40 запального факела, які встановлені за допомогою монтажних ребер збоку за контуром випускного клапана 22. Піки 40 запального полум'я встановлені на однакових інтервалах і їх верхні кінці розташовані під випускним отвором 26. Як і у попередніх варіантах здійснення, кожна піка 40 запального факела з'єднана з придатним трубопроводом подачі горючого газу (не показаний) і забезпечено сполученим, переважно швидкодіючим запальним компонентом для запалення запального факела за запитом. Як видно на фіг. 4А, піки 40 запального факела виконані для створення запальних факелів, які спрямовані у напрямку відтоку відхідного газу, тобто нагору у напрямок відтоку й радіально всередину до центральної осі випускного клапана 22, і так щоб досягати або проходити через область завихрення, де скинутий відхідний газ доменної печі змішується з навколишнім повітрям. Для того щоб бути захищеними від ударних навантажень скинутого відхідного газу, піки 40 запального факела розташовані в "аеродинамічній тіні" скинутого відхідного газу, тобто захищеними від відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря, при знаходженні обтюратора 24 у першому або другому відкритому положенні. На фіг. 5А і фіг. 5Б показана четверта установка, яка відрізняється від попереднього варіанта здійснення в основному тим, що запальний пристрій замість пік запального факела містить у собі декілька електричних іскрових запальників 42, наприклад, високовольтних запальників з котушкою індуктивності, які змонтовані за контуром корпусу 22 клапана. Кожний електричний іскровий запальник 42 виконаний для напрямку своєї іскри запалення у напрямку до відтоку відхідного газу, і так, що його іскра запалення розташована всередині займистої зони, де відхідний газ змішується з навколишнім повітрям. Ясно, що запальний пристрій на фіг. 5А і фіг. 5Б не вимагає ніяких додаткових трубопроводів подачі газу для здійснення спалювання відхідного газу доменної печі. На фіг. 6А і фіг. 6Б показана п'ята установка, яка відрізняється від попередніх установок на фіг. 5А-Б в основному тим, що запальний пристрій замість електричних іскрових запальників містить у собі декілька плазмових пальників 44, з'єднаних із придатними живильними трубопроводами й розташованими нижче випускного отвору 26, як зазначено вище. Відповідно, плазмові пальники 44 також розташовані в "аеродинамічній тіні" і створюють плазмовий струмінь, який спрямований у напрямку до відтоку відхідного газу, і проникає в область завихрення, де відхідний газ змішується з навколишнім повітрям. Придатне місце для розміщення пік 40 запального факела, іскрових запальників 42 або плазмових пальників 44 згідно з фіг. 5А-Б або фіг. 6А-Б, відповідно, для захисту від відтоку відхідного газу залежить від фактичної конфігурації клапана й може бути легко визначено фахівцем. Ясно, що область, яка захищена від відхідного газу ("аеродинамічна тінь"), що не означає абсолютного захисту, повинна означати область більше низьких швидкостей потоку, які є досить низькими для того, щоб надійно запобігти ушкодженням виступаючих компонентів відповідного запального пристрою. З цією метою комп'ютеризована обчислювальна гідродинаміка може бути використана для визначення полів швидкості відхідного газу для керованого й/або аварійного відкриття й для вибору областей, в яких імпульс ударної сили й зношування є істотно низькими. Хоча це й не зображено на кресленнях, ясно, що запальний пристрій, переважно, містить контролер, з'єднаний з одним або більше датчиків для визначення руху обтюратора 24. Залежно від варіанта здійснення, контролер виконаний для активації або компонентів запалення, сполучених з форсунками 32, 32, 38 запального факела, або з піками 40 запального факела або для активації іскрових запальників 42 або плазмових пальників 44 у випадку виявлення руху обтюратора 24. При використанні механізму 28 згідно з WO 2007/090747, останній, переважно, оснащений двома датчиками для визначення переміщення у перше й друге відкрите положення, відповідно. З цією метою механізм 28 може бути оснащений першим кодуючим пристроєм, що розміщений для розпізнавання повороту опорного важеля, на якому встановлений обтюратор 24, і другим кодуючим пристроєм, що розташований для вимірювання зсуву проти притискної пружини всередині захисного пристосування 30. При забезпеченні активації запального пристрою за запитом, швидко займисті компоненти, наприклад іскрові 5 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 запальники, використовуються, переважно, для мінімізації викиду незгорілого газу. Альтернативно або додатково, може використовуватися запальний пристрій типу контрольного пальника, тобто пристрій, що створює постійне джерело запалення. Кожний з вищезгаданих варіантів здійснення, незалежно від того, чи розташований запальний пристрій на корпусі 20 клапана або на виконаному з можливістю переміщення обтюраторі 24, виконаний так, що якщо обтюратор 24 перебуває у своєму першому й/або другому відкритому положенні, межі займистості розташовані, щонайменше тимчасово, нижче за потоком від випускного отвору в області завихрення, де скинутий через випускний отвір відхідний газ доменної печі змішується з навколишнім повітрям для утворення займистої суміші. Така область також може бути легко визначена фахівцем, наприклад, на основі комп'ютеризованої обчислювальної гідродинаміки, призначеної для визначення займистих зон поруч із випускним клапаном. Ясно, що на відміну від зображеної на фіг. 1 установки з рівня техніки, пристрої на фіг. 2-6 виконані для здійснення спалювання на відкритому повітрі відхідного газу доменної печі, що скидається у навколишнє повітря безпосередньо над випускним клапаном 20, тобто у вільному й необмеженому просторі, як звичайно доступно над платформою випускного клапана. Інакше кажучи, за допомогою пристрою відповідно до винаходу відсутня необхідність, серед усього іншого, у витратному колекторі й додатковій камері згоряння, які використовуються у рішенні з рівня техніки, зображеному на фіг. 1. Крім того, установки на фіг. 2-6 виконані для здійснення спалювання у кожного випускного клапана окремо, так що відмова одного запального пристрою не обов'язково приводить до некерованого небезпечного викиду з всіх випускних клапанів. Ясно, що створення запальних пристроїв на корпусі 22 клапана або на обтюраторі 24 забезпечує одержання компактного блоку випускного клапана, вони також можуть бути встановлені поруч, будь-який з останніх, що забезпечують межі займистості, відповідає вищезгаданій області суміші відхідного газу і кисню. Нарешті, залишається відзначити, що випускний клапан, забезпечений комбінацією запальних пристроїв відповідно до однієї з установок згідно фіг. 2-6, також перебуває у рамках обсягу винаходу. Особливо кращий варіант здійснення містить електричний іскровий запальник згідно з фіг. 5А-Б для забезпечення запалення при аварійному відкритому положенні обтюратора 24 і форсунку запального факела або піки запального факела згідно з фіг. 2 або фіг. 4А-Б для забезпечення запалення при керованому відкритому положенні обтюратора 24. СПИСОК ПОСИЛАЛЬНИХ ПОЗНАЧЕНЬ (ФІГ. 2-6Б) 35 40 45 20 22 24 26 28 30 32, 38 34 40 42 44 Випускний клапан Корпус клапана Обтюратор Випускний отвір Виконавчий механізм Захисне пристосування Форсунка запального факела Трубопровід подачі газу Піка запального полум'я Електричний іскровий запальник Плазмовий пальник ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 50 55 60 1. Установка для спалювання відхідного газу доменної печі з випускного клапана, при цьому установка містить: випускний клапан, що має нерухливий порожнистий корпус клапана, який визначає випускний отвір і має сідло клапана, і виконаний з можливістю переміщення назовні обтюратор, що взаємодіє з сідлом клапана для закриття випускного клапана і який виконаний з можливістю переміщення назовні у відкрите положення для скидання відхідного газу доменної печі через випускний отвір, пристрій, виконаний для здійснення спалювання відхідного газу доменної печі, що скидається випускним клапаном, яка відрізняється тим, що 6 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 пристрій містить запалювальний пристрій, який розташований на корпусі клапана або на виконаному з можливістю переміщення назовні обтюраторі, і з його межею займистості, яка розташована нижче за потоком від випускного отвору в області, де відхідний газ доменної печі через випускний отвір змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора у відкритому положенні, і пристрій виконаний для здійснення спалювання на відкритому повітрі відхідного газу доменної печі, що скидається у навколишнє повітря випускним клапаном. 2. Установка за п. 1, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій встановлений на корпусі клапана або на виконаному з можливістю переміщення обтюраторі так, щоб бути заглибленим у корпус клапана або у виконаний з можливістю переміщення обтюратор, або так, щоб бути захищеним від відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 3. Установка за п. 1 або п. 2, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій містить контролер, з'єднаний щонайменше з одним датчиком, який розташований для виявлення переміщення обтюратора й виконаний для активації запалювального пристрою при переміщенні обтюратора у відкрите положення. 4. Установка за п. 1 або п. 2, або п. 3, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій містить щонайменше одну форсунку запалювального факела, яка встановлена на виконаному з можливістю переміщення обтюраторі так, щоб направляти запалювальний факел у напрямку до відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 5. Установка за п. 4, яка відрізняється тим, що принаймні одна форсунка запалювального факела заглиблена у виконаний з можливістю переміщення обтюратор. 6. Установка за одним із пп. 1-5, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій містить щонайменше одну піку запалювального факела, яка встановлена на контурі корпусу клапана так, щоб направляти запалювальний факел у напрямку до відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 7. Установка за п. 6, яка відрізняється тим, що піка запалювального факела встановлена так, щоб бути захищеною від відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 8. Установка за одним із пп. 1-5, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій містить декілька електричних іскрових запальників, які встановлені за контуром корпусу клапана так, щоб направляти іскру запалення у напрямку до відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 9. Установка за п. 8, яка відрізняється тим, що електричні іскрові запальники встановлені так, щоб бути захищеними від відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 10. Установка за одним із пп. 1-5, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій містить декілька плазмових пальників, які встановлені за контуром корпусу клапана так, щоб направляти плазмовий струмінь у напрямку до відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 11. Установка за п. 10, яка відрізняється тим, що плазмові пальники встановлені так, щоб бути захищеними від відтоку відхідного газу, що скидається у навколишнє повітря при знаходженні обтюратора у відкритому положенні. 12. Установка за одним із пп. 1-11, при цьому випускний клапан також містить: виконавчий механізм, з'єднаний з обтюратором для переміщення обтюратора між закритим положенням на сідлі клапана й першим відкритим положенням, що перебуває на відстані від сідла клапана, захисне пристосування, що має відхилювальні засоби для притискання обтюратора до сідла клапана у закритому положенні й здійснює аварійне відкриття обтюратора у друге аварійне відкрите положення при перевищенні тиском усередині порожнистого корпусу клапана допустимого значення, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій з його межею займистості, яка розташована нижче за потоком від випускного отвору, розміщений в області, де відхідний газ доменної печі через випускний отвір змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора або у першому відкритому положенні, або у другому відкритому положенні. 13. Установка за п. 12, яка відрізняється тим, що запалювальний пристрій містить: щонайменше одну форсунку запалювального факела, яка встановлена на виконаному з можливістю переміщення обтюраторі або щонайменше одну піку запалювального факела, яка встановлена на контурі корпусу клапана так, щоб направляти запалювальний факел в область, 7 UA 104315 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 де відхідний газ доменної печі, скинутий через випускний отвір, змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора у першому відкритому положенні, і декілька електричних іскрових запальників, які встановлені на контурі корпусу клапана так, щоб направляти іскру запалення в область, де відхідний газ доменної печі, скинутий через випускний отвір, змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора у другому відкритому положенні. 14. Установка за одним із пп. 1-13, яка відрізняється тим, що випускний клапан установлений на верхній точці випускної труби, яка з'єднана, насамперед за допомогою одного або більше вертикального газовідводу, з верхнім конусом шахтної печі, насамперед доменної печі. 15. Установка за одним із пп. 1-13, яка відрізняється тим, що випускний клапан установлений на верхньому кінці випускної труби, яка з'єднана, насамперед за допомогою трубопроводу зниження тиску, з баштовим скрубером установки очищення відхідного газу доменної печі. 16. Установка доменної печі, що містить щонайменше дві установки за п. 14 і/або одну установку за п. 15. 17. Випускний клапан для скидання відхідного газу доменної печі в установці доменної печі, при цьому випускний клапан містить: нерухливий порожнистий корпус клапана, який визначає випускний отвір і має сідло клапана, і виконаний з можливістю переміщення назовні обтюратор, що взаємодіє з сідлом клапана для закриття випускного клапана і який виконаний з можливістю переміщення назовні у відкрите положення для скидання через випускний отвір відхідного газу доменної печі, який відрізняється тим, що запалювальний пристрій розташований на корпусі клапана або на виконаному з можливістю переміщення назовні обтюраторі, і з його межею займистості, яка розташована нижче за потоком від випускного отвору в області, де відхідний газ доменної печі через випускний отвір змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора у відкритому положенні, при цьому випускний клапан виконаний для здійснення спалювання на відкритому повітрі відхідного газу доменної печі, що скидається у навколишнє повітря випускним клапаном. 18. Випускний клапан за п. 17, у якому випускний клапан також містить: виконавчий механізм, з'єднаний з обтюратором для переміщення обтюратора між закритим положенням на сідлі клапана й першим відкритим положенням, що перебуває на відстані від сідла клапана, захисне пристосування, що має відхилювальні засоби для притискання обтюратора до сідла клапана у закритому положенні й здійснює аварійне відкриття обтюратора у друге аварійне відкрите положення при перевищенні тиском усередині порожнистого корпусу клапана допустимого значення, який відрізняється тим, що запалювальний пристрій з його межею займистості, яка розташована нижче за потоком від випускного отвору, розміщений в області, де відхідний газ доменної печі через випускний отвір змішується з навколишнім повітрям при знаходженні обтюратора або у першому відкритому положенні, або у другому відкритому положенні. 19. Випускний клапан за п. 17 або п. 18, який відрізняється тим, що оснащений запалювальним пристроєм за одним із пп. 2-12. 8 UA 104315 C2 9 UA 104315 C2 5 10 UA 104315 C2 5 11 UA 104315 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12