Спосіб очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей

Спосіб очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей, що включає формування з частини очищених газів зворотного потоку, який використовують для протитечії основному потоку ВІДХІДНИХ газів і створення сумарного потоку, що направляється на очистку, який відрізняється тим, що швидкість зворотного потоку встановлюють у межах 0,1-1,0 м/с, а температуру сумарного потоку підтримують на 2-30°С нижче температури основного потоку ВІДХІДНИХ газів Винахід відноситься до способів очищення газів, які відходять від паливоспалювальних печей, зокрема, коксових батарей, і може бути викорис ристання зворотного потоку очищених газів у якості протитечії дозволяє перекрити основний потік у напрямку виходу в атмосферу і направити його на очистку у вигляді сумарного потоку разом зі зворотним потоком очищених газів Недоліком відомого способу є те, що він не дозволяє забезпечити необхідного рівня очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей, оскільки формування протитечії основному потоку забезпечується за рахунок зміни тиску у відповідному потоці очищеного газу шляхом регулювання співвідношення їхньої КІЛЬКОСТІ в обох потоках Разом з тим, регулювання такого параметра, як тиск у потоці газу, ускладнює вибір і установку стійкого гідравлічного режиму при реалізації відомого способу, що приводить до зниження рівня очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей таний в КОКСОХІМІЧНІЙ, металургійній і ІНШІЙ галузях промисловості Відомий спосіб очистки газів, які відходять від паливоспалювальних установок, що включає розділення потоку ВІДХІДНИХ газів, на основний і додатковий, очищення газів додаткового потоку і видалення суміші газів основного і додаткового потоків в атмосферу (див акц заявку Японії № 63-39635, М кл С10В 45/00, опубл 1986р) При цьому в атмосферу видаляються неочищені гази основного потоку, у КІЛЬКОСТІ близько 50% від потоку, що відходить, і очищені - у тій же КІЛЬКОСТІ Недоліком відомого способу є те, що він не дозволяє забезпечити необхідний рівень очистки газів паливоспалювальних установок, оскільки додатковий потік газу, що піддається очищенню, складає лише 50% від потоку ВІДХІДНИХ газів, при цьому очищення додаткового потоку газів ведеться без поточного контролю вмісту в ньому продуктів згоряння, що не дозволяє автоматизувати процес керування відомим способом очистки газів Відомий спосіб очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей, ВІДПОВІДНО З ЯКИМ З частини очищених газів формують зворотний потік, що використовується для протитечії основному потоку газів, що відходять, і створення сумарного потоку, що направляється на очистку (див деклараційний патент України №38732 А, М кл С10В45/00, F23J15/00, опубл 15052001р) Вико Задачею цього винаходу є розробка ефективного способу очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей, що забезпечує високий рівень очистки газів за рахунок оптимізацм регулювання параметрів гідравлічного режиму способу, що заявляється Поставлена задача розв'язується тим, що у відомому способі очистки газів, які відходять від паливоспалювальних печей, ВІДПОВІДНО З ЯКИМ З частини очищених газів формують зворотний потік, який використовують для протитечії основному потоку ВІДХІДНИХ газів і створення сумарного потоку, що направляється на очистку, ВІДПОВІДНО З винаходом, швидкість зворотного потоку встанов о> о о (О 60099 люють у межах 0,1-1,0м/с, а температуру сумарного потоку підтримують на 2-30°С нижче температури основного потоку ВІДХІДНИХ газів Використання для контролю і регулювання потоків газів таких параметрів, як швидкість і температура потоку, дозволяє отримати достовірну інформацію про параметри газових потоків, оптимізувати гідравлічний режим способу, що заявляється, і забезпечити високий рівень очистки газів, що відходять від паливоспалювальних печей При цьому рух зворотного потоку зі швидкістю 0,11,0м/с, використовуваного для протитечії основному потоку, свідчить про те, що основний потік ВІДХІДНИХ газів ізольований від викиду в атмосферу Разом з тим, оскільки температура зворотного потоку, утвореного з очищених газів, нижче температури основного потоку ВІДХІДНИХ газів, то температуру сумарного потоку, у залежності від об'єму зворотного потоку, що надходить до нього, підтримують на 2-30°С нижче температури основного потоку ВІДХІДНИХ газів Це дозволяє здійснити непрямий контроль гідравлічного режиму способу, що заявляється, і отримати достовірну інформацію про параметри газових потоків і стан димових газів, що відходять від паливоспалювальних печей Суть винаходу пояснюється кресленнями, де на фіг 1 показана схема установки для реалізації способу, що заявляється, і схема руху газів, що відходять, при сталому гідравлічному режимі (А), на фіг 2 - схема руху газів, що відходять, при несталому гідравлічному режимі (Б) Заявлений спосіб очистки газів реалізується в такий спосіб Початок технологічного процесу, у якому реалізується спосіб очистки газів, що відходять від паливоспалювальних печей, характеризується несталим гідравлічним режимом (Б) При цьому димові гази з температурою 250-300°С, що відходять від паливоспалювальних печей, у якості яких використовується коксова батарея 1, через боров з машинної сторони 2 і боров з коксової сторони 3 надходять у загальний боров 4 і далі в димар 5 У загальному борові 4 формується основний потік 6 ВІДХІДНИХ димових газів від коксової батареї 1 При цьому вміст оксиду вуглецю (СО) у газах, що надходять у димар 5, може досягати 6000-10000 ррт Для запобігання надходження неочищених димових газів в атмосферу включають тягодуттьовий пристрій 9, що приводить до надходження основного потоку 6 ВІДХІДНИХ газів в установку 8 знешкодження й утилізації димових газів, де відбувається повне допалювання оксиду вуглецю (СО) до вуглекислого газу (СОг) і його охолодження до температури 170-190°С Очищені димові гази по газоходу 10 надходять через устя 13 у димар 5, де відбувається їхній розподіл, при якому основна частина 11 газів викидається в атмосферу, а частина, що залишилася - утворює зворотний потік 12, засмоктуваний у боров 4, у результаті розрідження, що виникає в ньому Зворотний потік 12 охолоджених очищених газів використовують для створення протитечії основному потоку б ВІДХІДНИХ газів і створення сумарного потоку 7, що направляється на очищення в установку 8 Швидкість зворотного потоку 12 встановлюють у межах 0,1-1,0 м/с, а температуру сумарного потоку 7 підтримують на 2-30°С нижче температури основного потоку 6 ВІДХІДНИХ газів Це дозволяє забезпечити реалізацію способу, що заявляється, при сталому гідравлічному режимі (А) Проходження частини димових газів по загальному борову 4 у димар 5 приводить до появи оксиду вуглецю (СО) у газах, що викидаються в атмосферу Для запобігання цього підтримують сталий гідравлічний режим (А) реалізації способу, що заявляється, у зазначених вище межах швидкості зворотного потоку 12 і температури сумарного потоку 7 газів, що направляються на очищення в установку 8 У випадку зниження перепаду температур ВІДХІДНИХ газів між основним потоком 6 і сумарним потоком 7 нижче 2°С, подається команда з блоку керування (на кресленнях не показаний) на тягодутьовий пристрій 9, у результаті чого збільшується подача очищених газів по газоходу 10, що приводить до зростання швидкості зворотного потоку 12 і, ВІДПОВІДНО, до росту температури сумарного потоку 7 При підвищенні градієнта температур ВІДХІДНИХ газів між основним потоком 6 і сумарним потоком 7 більш, ніж на 30°С, надходить команда на тягодутьовий пристрій 9, у результаті чого знижується подача очищених газів по газоходу 10, що приводить до зменшення швидкості зворотного потоку 12 і ВІДПОВІДНО, до зниження температури сумарного потоку 7 газів, що направляються на очищення в установку 8 Використання для контролю і регулювання потоків ВІДХІДНИХ газів таких параметрів, як швидкість і температура потоку, дозволяє отримати достовірну інформацію про параметри газових потоків, оптимізувати гідравлічний режим способу, що заявляється, і забезпечити високий рівень очистки газів, що відходять від паливоспалювальних печей При цьому рух зворотного потоку 12 зі швидкістю 0,1-1,0 м/с, який використовується для протитечії основному потоку 6, свідчить про те, що основний потік 6 ВІДХІДНИХ газів ізольований від викиду в атмосферу Разом з тим, оскільки температура зворотного потоку 12, утвореного з охолоджених очищених газів, нижче температури основного потоку 6 ВІДХІДНИХ газів, то температуру сумарного потоку 7, у залежності від об'єму газу, що вводиться в нього у вигляді зворотного потоку 12, підтримують на 2-30°С нижче температури основного потоку б ВІДХІДНИХ газів Це дозволяє здійснити непрямий контроль реалізації сталого гідравлічного режиму (А) способу, що заявляється, і отримати достовірну інформацію про параметри газових потоків і стан димових газів, що відходять 3 коксової батареї 1 При швидкості зворотного потоку 12 менш 0,1 м/с можливе проходження неочищених газів з коксової батареї 1, внаслідок нерівномірності розподілу швидкості потоку 6 по перетину загального борова 4, пов'язаного зі значними поперечними розмірами останнього Так, на коксовій батареї 1 "біс" ВАТ "Запоріжкокс" перетин загального борова 4 складає близько 16м2 При швидкості зворотного потоку 12 більш 1,0м/с внаслідок турбулентних завихрень потоку, викликаних співвідношенням розмірів димаря 5 60099 біля його основи (28-30м ), перетину загального отримані на коксової батареї 1 "біс" ВАТ "За2 борова 4 (16м ) і незначною відстанню між відвопоріжкокс" дом сумарного потоку 7 із загального борова 4 і Проведені випробовування показали, що при устям 13 у димарі 5, також можливе проходження швидкості зворотного потоку 12, що дорівнює 0,1неочищених газів з коксової батареї 1 у димар 5 1,0м/с і температурі сумарного потоку 7 на 2-30°С нижче температури основного потоку 6 ВІДХІДНИХ Контроль за здійсненням протитечії газів, була забезпечена повна очистка димових здійснюють по температурі основного 6 і сумарногазів від оксиду вуглецю (СО), які відходили від го 7 потоків ВІДХІДНИХ газів При цьому температукоксової батареї 1 "біс" ВАТ "Запоріжкокс" ру сумарного потоку 7 підтримують на рівні 2-30°С нижче температури основного потоку 6 ВІДХІДНИХ газів Якщо різниця зазначених температур склаТаблиця 1 дає менше 2°С, то це не виключає можливості проходження неочищених ВІДХІДНИХ газів у димар Вміст СО у газах, що Швидкість зворотного 5 Різниця температур більше 30°С також свідчить відходять, які поступапотоку, м/с про наявність турбулентних завихрень і надходють у димову трубу, р р т ження неочищених ВІДХІДНИХ газів у димар 5 0 05 1100 Разом з тим, при значній різниці температур 0,1 СЛІДИ (більше 30°С) спостерігається підвищена витрата 0,5 СЛІДИ електроенергії, що споживається тягодуттьовим 0,8 СЛІДИ пристроєм 9, оскільки сумарний потік 7, що надхо1,0 СЛІДИ дить на установку 8 знешкодження й утилізації 1,1 130 димових газів, перевищує основний потік 6 на 15% 1,2 270 і більше У таблицях 1, 2 приведені результати випроТаблиця 2 бовувань запропонованого технічного рішення, які отримані на коксовій батареї 1 "біс" ВАТ "ЗаРізниця температур між ВМІСТ СО у газах, що поріжкокс" основним і сумарним ВІДХОДЯТЬ, які поступаПриклад реалізації способу, що заявляється потоками, С° ють у димову трубу, р р т Заявлений спосіб був реалізований на кок1 320 совій батареї 1 "біс" ВАТ "Запоріжкокс" 2 СЛІДИ При проведенні випробувань період коксуван5 СЛІДИ ня складав 22 год КІЛЬКІСТЬ опалювального коксового газу склала 17500 м3/год, КІЛЬКІСТЬ ДИМОВИХ 10 СЛІДИ газів - 190000 м3/год Температура димових газів 15 СЛІДИ 275°С Температура очищених ВІДХІДНИХ газів на 20 СЛІДИ виході установки 8 дорівнювала 186°С Зміст ок25 СЛІДИ сиду вуглецю (СО) у газах, що відходять з коксової ЗО СЛІДИ батареї 1 складав 6650 ррт , у димових газах, що 31 90 викидаються в атмосферу - 0 (сліди) 35 480 У таблицях 1, 2 приведені результати випробовувань запропонованого технічного рішення, Комп'ютерна верстка М Клюкш Підписано до друку 06 10 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна