Установка сухого гасіння коксу

1. Установка сухого гасіння коксу, яка містить: a) камеру гасіння коксу, b) систему циркуляції охолоджувального агента, що включає котел-утилізатор і засіб для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції, c) засіб для безперервного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, d) контур рециркуляції охолоджувального агента, який з'єднує засіб для безперервного вивантажен 3 34685 зьке до атмосферного (так званий - аеродинамічний нуль), що попереджає викид охолоджувального агента під час подачі (завантаження) коксу в камеру гасіння коксу, а також запобігає потраплянню в охолоджувальний агент повітря, присутність якого в охолоджувальному агенті приводить до вигару коксу. Підтримання у вер хній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу через свічку системи циркуляції охолоджувального агента. Свічка системи циркуляції охолоджувального агента встановлена після тягодуттьового пристрою. У процесі роботи УСГК в нижній частині камери гасіння коксу значення тиску перевищує атмосферне на 200-300кгс/м 2, внаслідок великого опору коксу під час проходження охолоджувального агента через кокс, що приводить до викидів охолоджувального агента з камери гасіння коксу в момент вивантаження коксу на транспортний засіб, наприклад, конвеєр. Для того, щоб запобігти викиду охолоджувального агента з нижньої частини камери гасіння коксу, встановлюють засіб для безперервного вивантаження коксу, в якому створюють значення тиску, що дорівнює атмосферному, так званий "аеродинамічний затвор". Значення тиску в засобі для безперервного вивантаження коксу, що дорівнює атмосферному, створюють за допомогою контуру рециркуляції та контур у циркуляції газової суміші. Контур рециркуляції з'єднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу і системою циркуляції охолоджувального агента, що дозволяє зменшити розрідження в засобі для безперервного вивантаження коксу і забезпечити безпечне вивантаження коксу на транспортний засіб, а також дозволяє запобігти викидам в атмосферу охолоджувального агента. Визначення величини присисання повітря в систему циркуляції охолоджувального агента здійснюється в процесі роботи УСГК. Так, під час роботи УСГК, датчик тиску, розташований у верхній частині УСГК, постійно контролює значення тиску у верхній частині камери гасіння коксу. При збільшенні тиску у вер хній частині камери гасіння коксу відбувається скидання надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента через свічку в атмосферу. Під час відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента через свічку в атмосферу здійснюють виміри кількості охолоджувального агента за допомогою відомих засобів, наприклад, витратомірів. Після чого визначають, який надлишковий об'єм охолоджувального агента був скинутий в атмосфер у в одиницю часу (год). Потім ділять отримане значення на значення кількості охолоджувального агента, яке прийшлось на гасіння коксу в камері гасіння коксу за той же проміжок часу (год), після чого отримують коефіцієнт присисання повітря. На основі коефіцієнта присисання повітря судять про ефективність роботи УСГК. Коефіцієнт присисання повітря в УСГК може становити до 15%. При коефіцієнті присисання повітря рівному 15% УСГК зупиняють на капітальний ремонт. Аналог. 4 Відома установка сухого гасіння коксу [патент RU № 2111230, С10В39/02, опубл. 20.05.1998]. Установка сухого гасіння коксу містить: a) камеру гасіння коксу, b) систему циркуляції охолоджувального агента, що включає котел-утилізатор, c) засіб для безперервного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, d) контур рециркуляції, який з'єднує засіб для безперервного вивантаження коксу з системою циркуляції охолоджувального агента. Конструктивною особливістю відомої УСГК є те, що УСГК оснащена додатковим контуром рециркуляції охолоджувального агента, з'єднаним з засобом для безперервного вивантаження коксу і системою циркуляції охолоджувального агента. Система циркуляції охолоджувального агента обладнана засобом для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента у вигляді свічки. Підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок скидання в атмосферу надлишкового об'єму охолоджувального агента через вищевказану свічку. Недоліком відомої УСГК є те, що підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок скидання надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу через свічку, що приводить до забруднення навколишнього середовища. Відомо, що охолоджувальний агент містить близько 6% окису вуглецю, теплотворна здатність якого становить 3270ккал/м 3. Таким чином, у відомої УСГК не використовується хімічне тепло, яке міститься в охолоджувальному агенті. Відведення охолоджувального агента в атмосферу приводить до неефективної утилізації тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, і забруднення довкілля. Прототип. Відома установка сухого гасіння коксу [а.с. SU №1600329, С10В39/02, опубл. 07.02.1992]. Установка сухого гасіння коксу містить: a) камеру гасіння коксу, b) систему циркуляції охолоджувального агента, до складу якої входить котел-утилізатор, c) засіб для безперервного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, d) контур рециркуляції охолоджувального агента, який з'єднує засіб для безперервного вивантаження коксу з системою циркуляції охолоджувального агента. Додатково система циркуляції охолоджувального агента містить свічку для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента. Особливістю відомої УСГК є те, що підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок відведення в атмосферу надлишкового об'єму охолоджувального агента через свічку системи циркуляції охолоджувального агента. Також особливістю УСГК є те, що відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента здійснюється в атмосферу в об'ємі, рівному величині присисань. Недоліком відомої УСГК є те, що при відведенні надлишкового об'єму охолоджувального 5 34685 агента в атмосферу через свічку системи циркуляції охолоджувального агента в відомій УСГК не використовується хімічне тепло, яке міститься в охолоджувальному агенті. Відведення надлишкового об'єму о холоджувального агента в атмосферу приводить до неефективної утилізації хімічного тепла, яке міститься в охолоджувальному агенті, а також до забруднення навколишнього середовища. Суть корисної моделі. Задачею корисної моделі є розробка установки сухого гасіння коксу, яка забезпечує підвищення ефективності утилізації тепла, що міститься в коксі, та дозволяє зменшити забруднення навколишнього середовища окисом вуглецю. Поставлена задача корисної моделі досягається за рахунок використання хімічного тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, який відводять з засобу для безперервного вивантаження коксу і з системи циркуляції охолоджувального агента в додатковий котел-утилізатор, в якому охолоджувальний агент піддають термічній обробці з наступною утилізацією тепла відхідних газів, що утворились в результаті термічної обробки зазначеного охолоджувального агента в додатковому котлі-утилізаторі. Також поставлена задача корисної моделі досягається за рахунок удосконалення аеродинамічного режиму в установці сухо го гасіння коксу, який дозволяє збільшити організоване присисання повітря в засіб для безперервного вивантаження коксу і додатково утилізувати тепло коксу. Поставлена задача досягається тим, що у відомій установці сухого гасіння коксу, яка містить: a) камеру гасіння коксу, b) систему циркуляції охолоджувального агента, що включає котел-утилізатор і засіб для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції, c) засіб для безперервного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, d) контур рециркуляції охолоджувального агента, який з'єднує засіб для безперервного вивантаження коксу з системою циркуляції охолоджувального агента, згідно з корисною моделлю, що заявляється, e) установка сухого гасіння коксу містить додатковий котел-утилізатор, з'єднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу і/або з системою циркуляції охолоджувального агента. Використання додаткового котла-утилізатора забезпечує підвищення ефективності утилізації тепла, що міститься в коксі, за рахунок використання хімічного тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, який піддають термічній обробці в додатковому котлі-утилізаторі. У окремому варіанті виконання установки сухого гасіння коксу додатковий котел-утилізатор містить теплообмінник та реактор, до складу якого входить, щонайменше, один пальниковий пристрій, і обладнаний димососом. У окремому варіанті виконання установки сухого гасіння коксу реактор додаткового котлаутилізатора з'єднаний з системою циркуляції охолоджувального агента, а пальниковий пристрій 6 додаткового котла-утилізатора поєднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу. З'єднання, щонайменше, одного пальникового пристрою додаткового котла-утилізатора з засобом для безперервного вивантаження коксу підвищує ефективність пальникового пристрою і забезпечує збільшення утилізації охолоджувального агента, а також покращує ефективність утилізації тепла відхідних газів, за рахунок подач, нагрітої газової суміші в пальниковий пристрій. Креслення. На (Фіг.) зображена установка гасіння коксу. Виконання установки сухого гасіння коксу. Установка гасіння коксу містить: a) камеру гасіння коксу 1, b) систему циркуляції 2 охолоджувального агента, яка з'єднує камеру гасіння коксу 1 з котлом-утилізатором 3, c) засіб для безперервного вивантаження коксу 4 з камери гасіння коксу 1, d) контур рециркуляції 5 охолоджувального агента, який з'єднує засіб для безперервного вивантаження коксу 4 з системою циркуляції 2 охолоджувального агента. Також установка сухого гасіння коксу містить додатковий котел-утилізатор 6, поєднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу 4 і з системою циркуляції 2 охолоджувального агента. Додатковий котел-утилізатор 6 обладнаний димососом 71. При цьому додатковий котелутилізатор 6 включає теплообмінник 8 і реактор 9, який містить, щонайменше, один пальниковий пристрій 10. Реактор 9 додаткового котла-утилізатора 6 з'єднаний з системою циркуляції 2 охолоджувального агента за допомогою трубопроводу 111, який є засобом для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції 2. Пальниковий пристрій 10 додаткового котлаутилізатора 6 поєднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу 4 тр убопроводом 112, на якому встановлені пилоочисник 12, димосос 72 та регулятор 132 подачі газової суміші, яка містить охолоджувальний агент, в пальниковий пристрій 10. Трубопровід 111 обладнаний регулятором 131 подачі охолоджувального агента з системи циркуляції 2 охолоджувального агента в реактор 9 додаткового котла-утилізатора 6. Система циркуляції 2 охолоджувального агента містить димосос 73, а контур рециркуляції 5 охолоджувального агента обладнаний регулятором 133 для регулювання подачі охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента. У верхній частині камери гасіння коксу 1 встановлено датчик тиску 14, а під засобом для безперервного вивантаження коксу 4 розміщено транспортний засіб 15 для видалення охолодженого коксу з робочої зони УСГК. Додатковий котел-утилізатор 6 обладнаний газоходом 16, встановленим після димососа 71, для видалення відхідних газів з додаткового котлаутилізатора 6. 7 34685 Робота установки сухого гасіння коксу. Робота заявленої установки сухого гасіння коксу здійснюється наступним чином. Кокс, отриманий методом коксування в коксових печах, за допомогою навантажувачів (на кресленні не показані) завантажують в камеру гасіння коксу 1. У камері гасіння коксу 1 здійснюють сухе гасіння коксу за рахунок пропускання через шар коксу охолоджувального агента. Циркуляція охолоджувального агента в камері гасіння коксу 1 здійснюється за допомогою системи циркуляції 2 охолоджувального агента, яка обладнана котломутилізатором 3 і димососом 73. Кокс, внаслідок дії сил гравітації, з камери гасіння коксу 1 надходить в засіб для безперервного вивантаження коксу 4. Одночасно з зазначеним переміщенням коксу, в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 надходить охолоджувальний агент з системи циркуляції 2 охолоджувального агента. Із засобу для безперервного вивантаження коксу 4 здійснюють відведення охолоджувального агента по контуру рециркуляції 5 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента. Регулювання кількості охолоджувального агента, який відводиться з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в систему циркуляції 2, здійснюють регулятором 133 подачі охолоджувального агента у відповідності з тиском в верхній частині камери гасіння 1, який реєструється датчиком тиску 14. Також здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в пальниковий пристрій 10 додаткового котла-утилізатора 6 по трубопроводу 112. При відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента в пальниковий пристрій 10 відбувається змішування надлишкового об'єму охолоджувального агента з повітрям, яке надходить в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 внаслідок присисання повітря з атмосфери. Регулювання надлишкового об'єму охолоджувального агента, який відводять з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в пальниковий пристрій 10 додаткового котла-утилізатора 6, здійснюється за допомогою димососа 72 і регулятора 132 подачі газової суміші, яка містить охолоджувальний агент. Також при відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в пальниковий пристрій 10 здійснюється знепилювання охолоджувального агента за допомогою пилоочисника 12, після чого газову суміш, яка містить охолоджувальний агент і збагачена паливом (наприклад, коксовим газом), подають в пальниковий пристрій 10 додаткового котла-утилізатора 6. Також здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції 2 в реактор 9 додаткового котла-утилізатора 6 по трубопроводу 111. При цьому регулювання кількості охолоджувального агента, який подається в реактор 9 з системи циркуляції 2, виконується регулятором 131 подачі охолоджувального агента. У додатковому котлі-утилізаторі 6 відбувається термічна обробка надлишкового об'єму охолоджувального агента, який відводять з системи ци 8 ркуляції 2 і з засобу для безперервного вивантаження коксу 4, в результаті чого утворюються відхідні гази, які віддають тепло теплообміннику 8, після чого відхідні гази відводяться з додаткового котла-утилізатора 6 за допомогою димососа 71 в атмосферу по газоходу 16. Кокс, що пройшов процес гасіння, з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 надходить на транспортний засіб 15 і видаляється з робочої зони УСГК. В УСГК продуктивність становила 52т/год по коксу. Контролювали значення тиску в камері гасіння коксу 1 за допомогою датчика тиску 14, розташованого у вер хній частині камери гасіння коксу 1. Коефіцієнт присисання повітря в систему циркуляції 2 охолоджувального агента склав 6,08%. Під час випробувань установки сухого гасіння коксу проводили: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу 1 по мірі розвантаження коксових печей (на кресленні не показані), в яких був отриманий кокс методом коксування; b) охолодження коксу в камері гасіння коксу 1 охолоджувальним агентом, для чого подавали 74000м 3 охолоджувального агента по системі циркуляції 2 охолоджувального агента в камеру гасіння коксу 1; c) по мірі вивантаження коксу температурою 250°С з камери гасіння коксу 1 в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 здійснювали відведення 7500м 3 охолоджувального агента температурою 170°С з контур у циркуляції 2 в засіб для безперервного вивантаження коксу 4; d) охолоджувальний агент, який надійшов в засіб для безперервного вивантаження коксу 4, з температурою 170°С в об'ємі 7500м 3, в результаті контакту з коксом, що має температур у 250°С, нагрівався до температури 220°С. Після чого здійснювали відведення охолоджувального агента в об'ємі 7000м 3 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 по контуру рециркуляції 5 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента; e) також здійснювали відведення частини надлишкового об'єму охолоджувального агента температурою 220°С в кількості 500м 3 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 по трубопроводу 112 в пальниковий пристрій 10 додаткового котла-утилізатора 6. При відведенні 500м 3 надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в пальниковий пристрій 10 відбувалося змішування охолоджувального агента з повітрям, яке в об'ємі 1300м 3 надходило в засіб для безперервного вивантаження коксу 4. У додатковому котліутилізаторі 6 охолоджувальний агент піддавали термічній обробці при температурі 1000°С, з наступною утилізацією тепла відхідних газів за допомогою теплообмінника 8 додаткового котлаутилізатора 6; f) також здійснювали відведення 4000м 3 надлишкового об'єму охолоджувального агента температурою 170°С з системи циркуляції 2 охолоджувального агента по трубопроводу 111 в реактор 9 додаткового котла-утилізатора 6, в якому охолоджувальний агент термічно обробляли 9 34685 при температурі 1000°С. У результаті термічної обробки охолоджувального агента в додатковому утилізаторі 6 відбувалося допалення CO (виділялося хімічне тепло), що дозволило підвищити ефективність утилізації тепла, яке міститься в коксі; g) в процесі відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в пальниковий пристрій 10 додаткового котла-утилізатора 6 здійснювали введення палива, наприклад, коксового газу, з метою підтримання 10 стабільного температурного режиму в реакторі 9 додаткового котла-утилізатора 6; h) потім відхідні гази з додаткового котлаутилізатора 6 за допомогою димососа 71 по газоходу 16 відводили в атмосфер у; і) здійснювали вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 на транспортний засіб 15. У нижченаведеній таблиці представлені дані, отримані при випробуванні установки сухого гасіння коксу. Таблиця Показник Одиниця виміру 1. Величина надлишкового обсягу о холоджувального агента, який відводили м 3/год з системи циркуляції 2 в додатковий котел-утилізатор 6 2. Частина надлишкового обсягу охолоджувального агента, яку відводили з м 3/годд засобу для безперервного вивантаження коксу 4 у додатковий котелутилізатор 6 3. Концентрація окису вуглецю (СО), що міститься в охолоджувальному аге% нті, який відводили в реактор 9 додаткового котла-утилізатора 6 з системи циркуляції 2 охолоджувального агента 4. Кількість палива (коксовий газ), яке вводили в пальниковий пристрій 10 м 3/год 5. Кількість перегрітої пари, тиском 4МПа і температурою 440°С, додатково т/год отриманої при термічній обробці окису вуглецю (СО) в додатковому котліутилізаторі 6 6. Температура охолоджувального агента, який відводили з системи цирку°С ляції 2 охолоджувального агента в додатковий котел-утилізатор 6 7. Температура охолоджувального агента, який відводили з засобу для без°С перервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 6 8. Температура коксу, який вивантажували на транспортний засіб 15 з засо°С бу для безперервного вивантаження коксу 4 9. Температура газів, що відходять з додаткового котла-утилізатора 6 °С 10. Кількість повітря, яке надійшло в результаті організованого присисання 3 м /год повітря в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 11. Підвищення ефективності утилізації тепла в УСГК за рахунок допалення % окису вуглецю (СО) 12. Кількість окису вуглецю (СО), який міститься в 1м газів що відходять з % додаткового котла-утилізатора 6 Як видно з наведених в таблиці даних, використання заявленої корисної моделі підвищує ефективність роботи УСГК за рахунок використання хімічного тепла, що виділяється при допаленні окису вуглецю (CO), який міститься в охолоджува Значення 4000 500 12 300 1,7 170 200 200 180 1300 7,0 0,01 льному агенті. Це забезпечує підвищення ефективності утилізації тепла, яке міститься в коксі, та зменшує забруднення навколишнього середовища. 11 Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 34685 Підписне 12 Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601