Спосіб сухого гасіння коксу

1. Спосіб сухо го гасіння коксу, який включає дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента, подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу до системи циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента, цирку U 2 (19) 1 3 34916 для скидання в атмосферу 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 верхній частині камери гасіння коксу аеродинамічного нуля здійснюється за рахунок відведення надлишкового об'єму о холоджувального 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, видалити охолоджувальний агент з пор коксу та міжкускового простору. 4 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 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 бувскинутий 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. Відомий спосіб сухого гасіння коксу [патент RU 2111230, С10В 39/02, опубл. 20.05.1998] включає: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, b) охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює по контуру циркуляції охолоджувального агента, c) подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, d) відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, е) відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента, f) вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу на транспортний засіб. 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 відомого способу 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 відомому способі не використовується хімічне тепло, яке міститься в 5 34916 охолоджувальному агенті. Скидання охолоджувального агента в атмосферу приводить до неефективної утилізації тепла, що міститься в охолоджувальному агенті, і забруднення довкілля. Відомий спосіб сухого гасіння коксу [а.с. SU 1600329, С10В39/02, опубл. 07.02.1992] включає: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, b) охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента, c) подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, d) відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру, е) відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента, f) циркуляцію газової суміші в засобі для безперервного вивантаження коксу за допомогою контуру циркуляції газової суміші з одночасним знепилюванням і охолодженням коксу в зазначеному засобі, g) вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу на транспортний засіб. Особливістю способу 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 відомого способу є скидання в атмосферу газової суміші через свічку контур у циркуляції газової суміші. Також особливістю способу є те, що скидання з контуру циркуляції газової суміші здійснюється в атмосферу в об'ємі, рівному величині присисань охолоджувального агента і повітря. Недоліком відомого способу є те, що при відведенні надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента 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 способу, що заявляється, є підвищення ефективності утилізації тепла, що міститься в коксі, та зменшення забруднення навколишнього середовища окисом вуглецю. Поставлена задача досягається за рахунок того, що у відомому способі сухого гасіння коксу, який включає: a) дозоване завантаження коксу в камеру гасіння коксу, b) охолодження коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, який циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента, 6 c) подачу коксу з камери гасіння коксу в засіб безперервного вивантаження коксу з одночасним відведенням охолоджувального агента з зазначеної системи циркуляції в засіб безперервного вивантаження коксу, d) відведення охолоджувального агента з засобу для безперервного вивантаження коксу в систему циркуляції охолоджувального агента за допомогою контуру рециркуляції, e) відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента, f) циркуляцію газової суміші в засобі для безперервного вивантаження коксу за допомогою контуру циркуляції газової суміші з одночасним знепилюванням коксу в зазначеному засобі, g) вивантаження коксу з засобу для безперервного вивантаження коксу на транспортний засіб, згідно з корисною моделлю, що заявляється, h) здійснюють відведення газової суміші з контуру циркуляції газової суміші в додатковий котелутилізатор, в якому газову суміш піддають термічній обробці з наступною утилізацією тепла відхідних газів. Термічна обробка газової суміші з наступною утилізацією тепла відхідних газів забезпечує підвищення утилізації тепла, яке міститься в коксі, за рахунок використання хімічного тепла, що міститься в газовій суміші. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу газову суміш збагачують паливом і/або повітрям перед подачею в додатковий котелутилізатор. Збагачення паливом і/або повітрям газової суміші перед подачею в додатковий котелутилізатор забезпечує ефективне знезаражування газової суміші, яка містить окис вуглецю. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу термічну обробку газової суміші в додатковому котлі-утилізаторі здійснюють при температурі 700-1100°С. Термічна обробка газової суміші при температурі 700-1100°С забезпечує ефективну утилізацію хімічного тепла, яке міститься в газовій суміші, а також приводить до зниження окису вуглецю (СО) в відхідних газах. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу здійснюють знепилювання газової суміші перед подачею в додатковий котелутилізатор. Це дозволяє вловити коксовий пил, для спалювання якого потрібна температура понад 2000°С, та підвищити надійність роботи котлаутилізатора. Суть корисної моделі пояснюється кресленням (див. Фіг.), де зображена установка сухо го гасіння коксу, за допомогою якої реалізується спосіб, що заявляється. Установка сухого гасіння коксу, яка зображена на Фігурі, містить камеру гасіння коксу 1, систему циркуляції 2 охолоджувального агента, яка з'єднує камеру гасіння коксу 1 з котлом-утилізатором 3, а також засіб для безперервного вивантаження коксу 4 з камери гасіння коксу 1. Установка також містить контур рециркуляції 5 охолоджувального агента, який з'єднує засіб для безперервного вивантаження коксу 4 з системою циркуляції 2 охолоджувального агента, та контур циркуляції 6 7 34916 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. Додатковий котел-утилізатор 7 обладнаний димососом 81. При цьому додатковий котелутилізатор 7 включає теплообмінник 9 і реактор 10, який містить пальниковий пристрій 11. Пальниковий пристрій 11 додаткового котлаутилізатора 7 поєднаний з контуром циркуляції 6 газової суміші трубопроводом 121, на якому встановлено регулятор 141 подачі газової; суміші з контуру циркуляції 6 газової суміші в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7. Реактор 10 додаткового котла-утилізатора 7 поєднаний трубопроводом 122 з регулятором 141. Контур циркуляції 6 газової суміші обладнаний димососом 82, пилоочисником 13 і регулятором 142 подачі газової суміші в засіб для безперервного вивантаження коксу 4. Система циркуляції 2 охолоджувального агента містить димосос 83, а контур рециркуляції 5 обладнаний регулятором 143 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 81, для видалення відхідних газів з додаткового котлаутилізатора 7. Робота установки сухого гасіння коксу (див. Фіг.) здійснюється наступним чином. Розпечений кокс за допомогою навантажувачів (на фігурах 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. У зазначеному контурі циркуляції 6 газової суміші відбувається змішання надлишкового об'єму охолоджувального агента з повітрям, яке надхо 8 дить 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 121 в пальниковий пристрій 11 додаткового котлаутилізатора 7. Регулювання кількості газової суміші в контурі циркуляції 6 газової суміші здійснюється за допомогою регулятора 142 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 141. У додатковому котлі-утилізаторі 7 відбувається термічна обробка надлишкового об'єму 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 81 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 реалізації способу, що заявляється. В УСГК, компоновка якої представлена на Фігурі, продуктивність становила 52т/год по коксу. Контролювали значення тиску в камері гасіння коксу 1 за допомогою датчика тиску 15, розташованого у верхній 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 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 11500м 3 охолоджувального агента температурою 170°С з контуру 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 сис 9 34916 тему циркуляції 2 охолоджувального 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 200°С и циркулює в контурі циркуляції 6 газової суміші, у сталому режимі складав 15000м 3; e) також здійснювали відведення газової суміші в об'ємі 1800м 3 з контуру циркуляції 6 по трубопроводу 121 в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7. У додатковому котліутилізаторі 7 газову суміш піддавали термічній обробці при температурі 1000°С, з наступною утилізацією тепла відхідних газів за допомогою теплообмінника 9 додаткового котла-утилізатора 7; f) в результаті термічної обробки газової суміші в додатковому котлі-утилізаторі 7 відбувалось допалення CO (виділялося хімічне тепло), що до 10 зволило підвищити ефективність утилізації тепла, яке міститься в коксі; g) в процесі відведення газової суміші з контуру циркуляції 6 в пальниковий пристрій 11 додаткового котла-утилізатора 7 здійснювали введення палива, наприклад, коксового газу, в тазову суміш, з метою підтримання стабільного температурного режиму в реакторі 10 додаткового котлаутилізатора 7; h) потім відхідні гази з додаткового котлаутилізатора 7 за допомогою димососа 81 по газоходу 17 відводили в атмосфер у; і) 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 1 представлені дані про заявлений спосіб сухого гасіння коксу, реалізований згідно з вищеописаним Прикладом. Таблиця 1 Показник 1. Кількість газової суміші, яка циркулювала в контурі циркуляції 6 газової суміші 2. Кількість газової суміші, яку відводили з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 в додатковий котел-утилізатор 7 3. Концентрація окису вуглецю (CO), який міститься в газовій суміші, що відводили в реактор 10 додаткового котла-утилізатора 7 4. Кількість палива (коксовий газ), яке подали в пальниковий пристрій 11 5. Кількість перегрітої пари тиском 4МПа і температурою 440°С, додатково отриманої при термічній обробці окису вуглецю (СО) в додатковому котліутилізаторі 7 6. Температура газової суміші, яку відводили з контуру циркуляції 6 газової суміші в додатковий котел-утилізатор 7 7. Температура коксу, який вивантажували на транспортний засіб 16 з засобу для безперервного вивантаження коксу 4 8. Температура газів, які відходять з додаткового котла-утилізатора 7 9. Кількість повітря, яке надійшло в результаті організованого підсмоктування повітря в засіб для безперервного вивантаження коксу 4 10. Збільшення ефективності утилізації тепла в УСГК за рахунок допалення окису вуглецю (CO) 11. Кількість окису вуглецю (CO), який міститься в 1м 3 газів, що відходять з додаткового котла-утилізатооа 7 Одиниця виміру Значення м 3/год 15000 м 3/год 5800 % 12 3 м /год 300 т/год 1,7 °С 200 °С 200 °С 180 3 м /год 1300 % 7,0 % 0,01 Отримані дані випробувань заявленого способу сухого гасіння коксу наведені в таблиці 2. Таблиця 2 Показник 1. Кількість газової суміші, яку в ідв одили в додатков ий котел-утилізатор 7 2. Температура газов ої суміші, яку в ідв одили в додатков ий котел-утилізатор 7 3. Концентрація окису вуглецю, який міститься в газов ої суміші, що в ідв одили в додатков ий котел-утилізатор 7 4. Кількість перегрітої пари, при тиску 4МПа і температурі 440°С, додатков о отриманої при термічній обробці окису вуглецю (CO) в додатков ому котлі-утилізаторі 7 5. Температура коксу, який вив антажув али на транспортний засіб з засобу для безперерв ного в ивантаження коксу 6. Збільшення ефективності утилізації тепла в УСГК за рахунок допалення окису вуглецю (CO) Одиниця в иміру м 3/год °C Отримані дані 5800 200 % 12 т/год 1,7 °С 200 % 7,0 11 34916 Як видно з наведених в таблицях 1-2 даних, використання заявленої корисної моделі підвищує ефективність роботи УСГК за рахунок використання хімічного тепла, що виділялося при допаленні Комп’ютерна в ерстка Л. Купенко 12 окису вуглецю (CO), який міститься в газовій суміші, що забезпечує підвищення ефективності утилізації тепла, яке міститься в коксі, та зменшує забруднення навколишнього середовища. Підписне 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