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, що з'єднує засіб для безперервного вивантажен 3 мосферу надлишкового об'єму охолоджувального агента, що утворюється в системі циркуляції охолоджувального агента в результаті присисань повітря. У результаті, УСГК працює в певному аеродинамічному режимі, а саме, у верхній частині камери гасіння коксу підтримують значення тиску, близьке 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. Контур циркуляції газової суміші, як правило, являє собою контур, що примикає до засобу для безперервного вивантаження коксу. По контуру циркулює газова суміш, яка утворилась в процесі змішування охолоджувального агента з повітрям, що надходить в контур циркуляції газової суміші в результаті присисання через засіб для безперервного вивантаження коксу. Циркуляція газової суміші здійснюється за рахунок використання димососа, встановленого в контурі циркуляції газової суміші. Також в контурі циркуляції газової суміші встановлюється пиловловлювальний циклон, призначений для зменшення зношування димососа, а також збільшення ефективності знепилювання коксу. Контур циркуляції газової суміші зменшує ймовірність викиду охолоджувального агента в процесі експлуатації, а також дозволяє досягти ефективного знепилювання коксу і забезпечити ефективну дегазацію коксу, а саме, 34687 4 видалити охолоджувальний агент з пор коксу та міжкускового простору. 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 верхній частині камери гасіння коксу відбувається скидання надлишкового об'єму о холоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента через свічку в атмосферу. Під час скидання 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 атмосферу 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. 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 о холоджувального 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 е 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. Скидання охолоджувального агента в атмосферу приводить до не 5 ефективної утилізації тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, і забруднення довкілля. Іншим недоліком відомого технічного рішення є те, що використання одного контуру рециркуляції не дозволяє здійснити ефективне знепилювання коксу. 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 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, e) контур циркуляції газової суміші, який примикає до засобу для вивантаження коксу. Система циркуляції охолоджувального агента містить, як засіб для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції, свічку для відведення охолоджувального агента, а контур циркуляції газової суміші містить свічку для скидання газової суміші. Особливістю відомої УСГК є те, що підтримання у верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента і скидання його в атмосферу через свічку системи циркуляції охолоджувального агента. Іншою особливістю відомої УСГК є скидання в атмосферу газової суміші через свічку контуру циркуляції газової суміші. Також особливістю УСГК є те, що скидання з контуру циркуляції газової суміші здійснюється в атмосферу в об'ємі, рівному величині присисань охолоджувального агента і повітря. Недоліком відомої УСГК є те, що при відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента через свічку в відомій УСГК не використовується хімічне тепло, яке міститься в охолоджувальному агенті. Відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента в атмосферу приводить до неефективної утилізації хімічного тепла, яке міститься в охолоджувальному агенті, а також до забруднення навколишнього середовища. Задачею корисної моделі є підвищення ефективність утилізації тепла, що міститься в коксі, а також зменшення забруднення навколишнього середовища окисом вуглецю. 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, 34687 6 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, e) контур циркуляції газової суміші, який примикає до засобу для безперервного вивантаження коксу, згідно з корисною моделлю, що заявляється, f) установка сухого гасіння коксу містить, щонайменше, один додатковий котел-утилізатор, з'єднаний з контуром циркуляції газової суміші 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 і/або газовій суміші, які піддають термічній обробці в додатковому котліутилізаторі. 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 додаткового котла-утилізатора поєднаний з засобом для безперервного вивантаження коксу. На Фіг., що додається до опису, зображена установка сухого гасіння коксу. Установка сухого 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; e) контур циркуляції 6 газової суміші, який примикає до засобу для безперервного вивантаження коксу 4. Також установка сухого гасіння коксу містить додатковий котел-утилізатор 7, поєднаний з контуром циркуляції 6 газової суміші і/або з системою циркуляції 2 охолоджувального агента. Додатковий котел-утилізатор 7 обладнаний димососом 81. При цьому додатковий котелутилізатор 7 включає теплообмінник 9 і реактор 10, який містить пальниковий пристрій 11. Додатковий котел-утилізатор 7 з'єднаний з системою циркуляції 2 охолоджувального агента за допомогою трубопроводу 121, який є засобом для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції 2. Пальниковий пристрій 11 додаткового котлаутилізатора 7 поєднаний з контуром циркуляції 6 газової суміші трубопроводом 122, на якому вста 7 новлено регулятор 142 подачі газової суміші з контуру циркуляції 6 газової суміші в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7. Контур циркуляції 6 газової суміші обладнаний димососом 82, пилоочисником 13 і регулятором 143 подачі газової суміші в засіб для безперервного вивантаження коксу 4. Система циркуляції 2 охолоджувального агента містить димосос 83, a контур рециркуляції 5 обладнаний регулятором 144 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 15, а під засобом для безперервного вивантаження коксу 4 розміщено транспортний засіб 16, на який кокс вивантажують з засобу для безперервного вивантаження коксу 4. Також в установці сухого гасіння коксу додатковий котел-утилізатор 7 обладнаний газоходом 17, встановленим після димососа 8і, для видалення відхідних газів з додаткового котлаутилізатора 7. Робота заявленої установки сухого гасіння коксу (див. Фіг.1) здійснюється наступним чином. Розпечений кокс за допомогою навантажувачів (на фігура х 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 котлом-утилізатором 3 і димососом 83. 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 в систему циркуляції 2 охолоджувального агента через контур рециркуляції 5. Також здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в контур циркуляції 6 газової суміші. Разом з цим надлишковий об'єм охолоджувального агента з системи циркуляції 2 охолоджувального агента надходить через регулятор 141 і трубопровід 121 в реактор 10 додаткового котла-утилізатора 7. У зазначеному контурі циркуляції 6 газової суміші відбувається змішання надлишкового об'єму охолоджувального агента з повітрям, яке надходить в контур циркуляції 6 через засіб для безперервного вивантаження коксу 4, внаслідок підсмоктування повітря з атмосфери. Змішання надлишкового охолоджувального агента і повітря в контурі циркуляції 6 газової суміші приводить до утворення газової суміші, яка відводиться з зазначеного контуру циркуляції 6 по трубопроводу 122 в пальниковий пристрій 11 додаткового котлаутилізатора 7. Регулювання кількості газової су 34687 8 міші в контурі циркуляції 6 газової суміші здійснюється за допомогою регулятора 143 і димососа 82 з урахуванням тиску у верхній частині камери гасіння 1, який реєструється датчиком тиску 15. Також в контурі циркуляції 6 газової суміші відбувається знепилювання газової суміші за допомогою пиловловлювача 13. При цьому регулювання об'ємів подачі газової суміші з контуру циркуляції 6 газової суміші в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7 здійснюється регулятором 142. У додатковому котлі-утилізаторі 7 відбувається термічна обробка надлишкового об'єму охолоджувального агента і/або газової суміші при температурі 700-1100°С, в результаті чого утворюються відхідні гази, які віддають тепло теплообміннику 9, після чого відхідні гази відводяться з додаткового котла-утилізатора 7 за допомогою димососа 8і в атмосферу по газоходу 17. Охолоджений кокс, який пройшов процес гасіння, із засобу для безперервного вивантаження коксу 4 надходить на транспортний засіб 16 і видаляється з робочої зони УСГК. Приклад В УСГК, компоновка якої представлена на Фіг., продуктивність становила 52т/год по коксу. Контролювали значення тиску в камері гасіння коксу 1 за допомогою датчика тиску 15, розташованого у вер хній частині камери гасіння коксу 1. Коефіцієнт присисання повітря в систему циркуляції 2 охолоджувального агента склав 6,08%. Згідно з заявленим способом сухого гасіння коксу проводили: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу 1 по мірі розвантаження коксових печей (на кресленнях 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 11500м 3 охолоджувального агента температурою 170°С з контур у циркуляції 2 охолоджувального агента 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 11500м 3, в результаті контакту з коксом, що має температуру 250°С, нагрівався до температури 220°С. Після чого здійснювали відведення охолоджувального агента в об'ємі 11000м 3 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 по контуру рециркуляції 5 в систему циркуляції 2 о холоджувального агента. Також здійснювали відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента температурою 220°С в об'ємі 500м 3 в контур циркуляції 6 газової суміші, в якому змішували надлишковий охолоджувальний агент з газовою сумішшю. При цьому об'єм газової суміші, яка має температуру 9 34687 200°С и циркулює в контурі циркуляції 6 газової суміші, у сталому режимі складав 15000м 3; e) здійснювали відведення 4000м 3 надлишкового об'єму охолоджувального агента температурою 170°С з системи циркуляції 2 охолоджувального агента по трубопроводу 121 в реактор 10 додаткового котла-утилізатора 7, в якому охолоджувальний агент термічне обробляли при температурі 1000°С. У результаті термічної обробки охолоджувального агента в додатковому котліутилізаторі 7 відбувалося допалення СО (виділялося хімічне тепло), що дозволило збільшити ефективність утилізації тепла, яке міститься в коксі; f) також здійснювали відведення газової суміші в об'ємі 1800м 3 з контуру циркуляції 6 по трубопроводу 122 в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7. У додатковому котлі-утилізаторі 7 газову суміш піддавали термічній обробці при температурі 1000°С, з наступною утилізацією тепла відхідних газів за допомогою теплообмінника 9 додаткового котлаутилізатора 7; 10 g) в результаті термічної обробки газової суміші в додатковому котлі-утилізаторі 7 відбувалось допалення CO (виділялося хімічне тепло), що дозволило підвищити ефективність утилізації тепла, яке міститься в коксі; h) в процесі відведення газової суміші з контуру циркуляції 6 в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7 здійснювали введення палива, наприклад, коксового газу, в газову суміш, з метою підтримання стабільного температурного режиму в реакторі 10 додаткового котла-утилізатора 7; і) потім відхідні гази з додаткового котлаутилізатора 7 за допомогою димососа 8і по газоходу 17 відводили в атмосфер у; j) здійснювали вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 на транспортний засіб 16, за допомогою якого видаляли охолоджений кокс з робочої зони УСГК. У таблиці представлені дані про випробування установки сухого гасіння коксу, яка була реалізована згідно до Прикладу 1. Таблиця Показник 1. Кількість газової суміші, яка циркулювала в контурі циркуляції 6 газової суміші 2. Кількість надлишкового об'єму охолоджувального агента, який відводили з системи циркуляції 2 в додатковий котел-утилізатор 7 3. Кількість газової суміші, яку відводили з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 7 4. Концентрація окису вуглецю (CO), який міститься в охолоджувальному агенті, що відводили в реактор 10 додаткового котла-утилізатора 7 з системи циркуляції 2 охолоджувального агента 5. Кількість палива (коксовий газ), яке подали в пальниковий пристрій 11 6. Кількість перегрітої пари тиском 4МПа і температурою 440°С, додатково отриманої при термічній обробці окису вуглецю (СО) в додатковому котлі-утилізаторі 7 7. Температура охолоджувального агента, який відводили з системи циркуляції 2 охолоджувального агента в додатковий котел-утилізатор 7 8. Температура газової суміші, яку відводили з контуру циркуляції 6 газової суміші в додатковий котел-утилізатор 7 9. Температура коксу, який вивантажували на транспортний засіб 16 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 10. Температура газів, які відходять з додаткового котла-утилізатора 7 11. Кількість повітря, яке надійшло в результаті організованого підсмоктування повітря в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 12. Збільшення ефективності утилізації тепла в УСГК за рахунок допалення окису вуглецю (CO) 13. Кількість окису вуглецю (CO), який міститься в 1 м 3 газів, що відходять з додаткового котла-утилізатора 7 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 охо Одиниця Значення виміру м 3/год. 15000 м 3/год 4000 м 3/год. 1800 % м 3/год 12 300 т/год. 1,7 °С 170 °С 200 °С °С 200 180 м 3/год. 1300 % 7,0 % 0,01 лоджувальному агенті і/або газовій суміші. Це забезпечує підвищення ефективності утилізації тепла, яке міститься в коксі, та зменшує забруднення навколишнього середовища. 11 Комп’ютерна в ерстка Н. Лисенко 34687 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