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 36425 циркуляції постійно перебуває під значним розрідженням, що приводить до присисань повітря в систему циркуляції охолоджувального агента. У систему циркуляції охолоджувального агента входить свічка, як засіб для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, яка призначена 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 4 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. 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 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. Відомий спосіб сухого гасіння коксу [патент RU 2111230, С10В39/02, 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, e) 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 5 36425 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 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, С10В 39/02, опубл. 07.02.1992], прийнятий у я кості, прототипа, 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, 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 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. 6 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, 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 надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції охолоджувального агента в додатковий котелутилізатор, в якому охолоджувальний агент піддають термічній обробці з наступною утилізацією тепла відхідних газів. Термічна обробка охолоджувального агента з наступною утилізацією тепла відхідних газів забезпечує підвищення утилізації тепла, яке міститься в коксі, за рахунок використання хімічного тепла, що міститься в охолоджувальному агенті. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу охолоджувальний агент збагачують паливом і/або повітрям перед подачею в додатковий котел-утилізатор. Збагачення паливом і/або повітрям охолоджувального агента перед подачею в додатковий котел-утилізатор забезпечує ефективне знезаражування охолоджувального агента, в якому міститься окис вуглецю. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу термічну обробку охолоджувального агента в додатковому котлі-утилізаторі здійснюють при температурі 700-1100°С. Термічна обробка охолоджувального агента при температурі 7001100°С забезпечує ефективну утилізацію хімічного тепла, яке міститься в охолоджувальному агенті, а також приводить до зниження окису вуглецю (СО) в відхідних газах. У окремому варіанті виконання способу сухого гасіння коксу здійснюють знепилювання охолоджувального агента перед подачею в додатковий котел-утилізатор. Це дозволяє вловити коксовий пил, для спалювання якого потрібна температура понад 2000°С, та підвищити надійність роботи котла-утилізатора. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де на Фіг. зображена установка сухого гасіння 7 36425 коксу, за допомогою якої реалізується спосіб, що заявляється. Установка сухого гасіння коксу 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 газової суміші, який примикає до засобу для безперервного вивантаження коксу 4. Також установка сухого гасіння коксу містить додатковий котел-утилізатор 7, поєднаний 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. На трубопроводі 121 змонтований регулятор 141. Пальниковий пристрій 11 додаткового котлаутилізатора 7 поєднаний з контуром циркуляції 6 газової суміші трубопроводом 122, на якому встановлено 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 14з 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 81, для видалення відхідних тазів з додаткового котлаутилізатора 7. Спосіб, що заявляється, реалізується за допомогою установки сухого гасіння коксу наступним чином. Розпечений кокс за допомогою навантажувачів (на фігурі 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 83. Кокс, внаслідок дії сил гравітації, з камери гасіння коксу 1 надходить 8 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 суміші 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 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. В УСГК 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%. Приклад реалізації способу, що заявляється. 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; 9 36425 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) 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 термічно обробляли при температурі 1000°С. У результаті термічної обробки охолоджувального агента в додатковому котліутилізаторі 7 відбувалося допалювання CO (виділялося хімічне тепло), що дозволило збільшити ефективність утилізації тепла, яке міститься в коксі; e) 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 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 10 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; 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 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; g) в результаті термічної обробки газової суміші в додатковому котлі-утилізаторі 7 відбувалось допалювання 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 котлаутилізатора 7; і) потім відхідні гази з додаткового котлаутилізатора 7 за допомогою димососа 81 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, що наведена нижче, представлені дані про заявлений спосіб сухого гасіння коксу, реалізований згідно з вищеописаним прикладом. Таблиця Показник 1 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 котліутилізаторі 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 Одиниця виміру 2 3 Значення 3 м /год. 15000 м 3/год. 4000 м 3/год. 1800 % 12 м 3/год. 300 т/год. 1,7 °С 170 °С 200 °С 200 °С 180 11 36425 12 Продовження таблиціі 1 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 допалювання окису вуглецю (CO) 13. Кількість окису вуглецю (CO), який міститься в 1м 3 газів, що відходять з додаткового котла-утилізатора 7 Як видно з наведених в таблиці даних, використання заявленого способа підвищує е фективність роботи УСГК за рахунок використання хімічного тепла, що виділялося у результаті допалювання окису вуглецю (СО), який міститься в Комп’ютерна в ерстка C.Литв иненко 2 3 м /год. 1300 % 7,0 % 0,01 3 охолоджувальному агенті, 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