Установка сухого гасіння коксу

Реферат: Установка сухого гасіння коксу містить незалежні блоки, які включають камеру гасіння коксу, котел-утилізатор і замкнену систему циркуляції охолодного газу, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції та систему очищення і утилізації надлишкового газу. Засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції включає спільний колектор, з'єднаний з холодною свічкою кожного блока установки сухого гасіння коксу через запірний клапан і регулювальний клапан для підтримання заданого тиску в циркуляційній системі кожного блока. При цьому на спільному колекторі встановлена скидна свічка. Установка містить систему очищення і утилізації надлишкового газу, яка через вибухолокалізуючу камеру і запірний клапан з електроприводом з'єднана зі спільним колектором, та містить газоохолоджувач зі встановленими всередині водоохолоджуваними поверхнями нагрівання, рукавний фільтр, змішувальну камеру. Вибухолокалізуюча камера обладнана запальним пальником і противибуховим клапаном, а на вході і виході вибухолокалізуючої камери встановлені зворотні клапани прямої дії, які закривають вхід і вихід під час вибуху надлишкового газу. UA 113659 U (54) УСТАНОВКА СУХОГО ГАСІННЯ КОКСУ UA 113659 U UA 113659 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до коксохімічного виробництва і може бути використана під час сухого гасіння коксу. Найближчим аналогом є установка сухого гасіння коксу (патент Російської Федерації № 98994, МПК С01В39/02, опубл. 10.11.10). Відома установка містить незалежний блок, що включає камеру гасіння, пилоосаджувальний бункер, котел-утилізатор, основний димосос, свічку для скидання надлишкового газу з накопичувальної камери в атмосферу, замкнену систему циркуляції охолодного газу, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції та систему очищення і утилізації надлишкового газу. На виході надлишкового газу з накопичувальної камери встановлений циклон, з'єднаний з рукавним фільтром і газопроводом прямого коксового газу, що подає коксовий газ з коксових печей на переробку в хімічні цехи. У корисної моделі і найближчого аналога співпадають такі суттєві ознаки. Обидва пристрої містять незалежні блоки, які включають камеру гасіння коксу, котел-утилізатор і замкнену систему циркуляції охолодного газу, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції та систему очищення і утилізації надлишкового газу. Аналіз технічних властивостей прототипу, обумовлених його ознаками, показує, що одержанню очікуваного технічного результату при використанні прототипу перешкоджають такі причини. Під час використання прототипу в установках сухого гасіння коксу з незалежними блоками необхідно встановлювати газоочистки біля кожної скидної свічки. Відбирання надлишкового газу передбачене з накопичувальної камери, куди завантажується розжарений кокс. Відібраний газ матиме температуру понад 800 °C, що виключає можливість його очищення в рукавному фільтрі. Крім того, знижується ефективність використання надлишкового газу, оскільки надлишковий газ має значно меншу теплотворну здатність, ніж коксовий, та при їхньому змішуванні знижується теплотворна здатність коксового газу. В аварійних випадках можливі вибухи в газоочистці надлишкового газу і надходження кисню в коксовий газ. Крім того, в результаті вибуху в газоочистці може відбутися руйнування газопроводу коксового газу. В основу корисної моделі поставлено задачу створити таку установку сухого гасіння коксу, в якій удосконалення шляхом введення нових елементів дозволять при використанні об'єкта, що заявляється, забезпечити досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні надійності конструкції установки сухого гасіння коксу, у підвищенні ефективності і безпеки використання надлишкового газу, а також у запобіганні руйнуванню устаткування під час вибуху суміші надлишкового газу і повітря в аварійних випадках. Поставлена задача вирішується тим, що в установці сухого гасіння коксу, що містить незалежні блоки, які включають камеру гасіння коксу, котел-утилізатор і замкнену систему циркуляції охолодного газу, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції та систему очищення і утилізації надлишкового газу, згідно з корисною моделлю, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції включає спільний колектор, з'єднаний з холодною свічкою кожного блока установки сухого гасіння коксу через запірний клапан і регулювальний клапан для підтримання заданого тиску в циркуляційній системі кожного блока. На спільному колекторі встановлена скидна свічка. Установка містить систему очищення і утилізації надлишкового газу, яка через вибухолокалізуючу камеру і запірний клапан з електроприводом з'єднана зі спільним колектором. Установка містить газоохолоджувач зі встановленими всередині водоохолоджуваними поверхнями нагрівання, рукавний фільтр, змішувальну камеру, яка з'єднана з рукавним фільтром, а також з'єднана через регулятор витрати газу з газопроводом коксового газу та через нагнітач і запірний клапан з газопроводом доменного газу до коксової батареї. При цьому регулятор витрати газу призначений для регулювання витрати коксового газу в залежності від показань газоаналізатора для забезпечення в суміші газів, що отримується, такої теплотворної здатності як і в доменному газі (із заданою теплотворною здатністю доменного газу), а вибухолокалізуюча камера обладнана запальним пальником і противибуховим клапаном, а на вході і виході вибухолокалізуючої камери встановлені зворотні клапани прямої дії, які закривають вхід і вихід під час вибуху надлишкового газу. При використанні об'єкта, що заявляється, забезпечується досягнення технічного результату, який полягає у підвищенні надійності конструкції установки сухого гасіння коксу, у підвищенні ефективності і безпеки використання надлишкового газу, а також у запобіганні руйнуванню устаткування під час вибуху суміші надлишкового газу і повітря в аварійних випадках. Між сукупністю суттєвих ознак об'єкта, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, існує такий причинно-наслідковий зв'язок. Виконання засобу для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції, який включає спільний колектор, 1 UA 113659 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 з'єднаний з холодною свічкою кожного блока установки сухого гасіння коксу через запірний клапан і регулювальний клапан для підтримання заданого тиску в циркуляційній системі кожного блока, при цьому на спільному колекторі встановлена скидна свічка, та обладнання установки системою очищення і утилізації надлишкового газу, яка через вибухолокалізуючу камеру і запірний клапан з електроприводом з'єднана зі спільним колектором та містить газоохолоджувач зі встановленими всередині водоохолоджуваними поверхнями нагрівання, рукавний фільтр, змішувальну камеру, яка з'єднана з рукавним фільтром, а також з'єднана через регулятор витрати газу з газопроводом коксового газу та через нагнітач і запірний клапан з газопроводом доменного газу до коксової батареї, при цьому регулятор витрати газу призначений для регулювання витрати коксового газу в залежності від показань газоаналізатора для забезпечення в суміші газів, що отримується, заданої теплотворної здатності доменного газу, а вибухолокалізуюча камера обладнана запальним пальником і противибуховим клапаном, а на вході і виході вибухолокалізуючої камери встановлені зворотні клапани прямої дії, які закривають вхід і вихід під час вибуху надлишкового газу, забезпечує в установках сухого гасіння коксу з декількома незалежними блоками використання однієї газоочистки за спільним колектором, а не біля кожної скидної свічки кожного незалежного блока. Крім того, підвищується ефективність використання надлишкового газу, який, після збільшення його теплотворної здатності до теплотворної здатності доменного газу, використовується разом з ним для опалювання коксових батарей. А в аварійних випадках вибух надлишкового газу локалізується у вибухолокалізуючій камері, що запобігає руйнуванню устаткування установки сухого гасіння коксу і газоочистки надлишкового газу. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, на якому схематично зображений загальний вигляд установки сухого гасіння коксу. На кресленні використані такі позначення: 1 - незалежний блок; 2 - газопровід надлишкового газу; 3 - холодна свічка; 4 - спільний колектор; 5 - запірний клапан; 6 - регулювальний клапан; 7 - скидна свічка; 8 - запірний клапан; 9 - вибухолокалізуюча камера; 10 - запірний клапан; 11 - запальний пальник; 12 - противибуховий клапан; 13 - зворотний клапан прямої дії; 14 - зворотний клапан прямої дії; 15 - газоохолоджувач; 16 - рукавний фільтр; 17 - змішувальна камера; 18 - регулювальний клапан; 19 - запірний клапан; 20 - газопровід коксового газу; 21 - нагнітач; 22 - запірний клапан; 23 - газопровід доменного газу; 24 - додаткова свічка; 25 - регулювальнийклапан; 26 - насосна група; 27 - водоповітряний газоохолоджувач; 28 - зрівнювальний бак. У конкретному прикладі виконання установка сухого гасіння коксу, що заявляється, містить незалежні блоки 1, що включають камеру гасіння коксу, котел-утилізатор та замкнену систему циркуляції охолодного газу (на кресленні не показані). У кожному незалежному блоці 1 засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з температурою до 180 °C з системи циркуляції перед камерою гасіння містить газопровід надлишкового газу 2, на якому встановлена холодна свічка 3. Крім того, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції включає спільний колектор 4, з'єднаний з холодною свічкою 3 кожного блока установки сухого гасіння коксу через електроприводний запірний клапан 5 і 2 UA 113659 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 електроприводний регулювальний клапан 6 для підтримання заданого тиску в циркуляційній системі кожного блока. При цьому на спільному колекторі 4 встановлена скидна свічка 7 з електроприводним запірним клапаном 8. Установка містить систему очищення і утилізації надлишкового газу, яка через вибухолокалізуючу камеру 9 і електроприводний запірний клапан 10 з'єднана із спільним колектором 4. При цьому вибухолокалізуюча камера 9 обладнана запальним пальником 11 і противибуховим клапаном 12. На вході та виході вибухолокалізуючої камери 9 встановлені зворотні клапани прямої дії 13 і 14, що закривають вибухолокалізуючу камеру 9 під час вибуху надлишкового газу. Система очищення та утилізації надлишкового газу містить з'єднаний з виходом вибухолокалізуючої камери 9 газоохолоджувач 15 зі встановленими всередині водоохолоджуваними трубчастими поверхнями нагрівання, рукавний фільтр 16, змішувальну камеру 17, яка з'єднана з рукавним фільтром 16, а також з'єднана через регулювальний клапан 18 і запірний клапан 19 з газопроводом коксового газу 20 та через нагнітач 21 і запірний клапан 22 з газопроводом доменного газу 23 до коксової батареї. Регулювальний клапан 18 призначений для регулювання витрати коксового газу залежно від показань газоаналізатора (на кресленні не показаний) для забезпечення в суміші газів, що отримується, заданої теплотворної здатності доменного газу. Між нагнітачем 21 і запірним клапаном 22 встановлена додаткова свічка 24. Газоохолоджувач 15 через регулювальний клапан 25 і насосну групу 26 підключений до водоповітряного газоохолоджувача 27, який з'єднаний зі зрівнювальним баком 28. У конкретному прикладі виконання установка сухого гасіння коксу, що заявляється, у складі шести незалежних блоків, з яких в роботі постійно знаходиться 4 або 5 блоків, працює в такий спосіб. Надлишковий газ надходить з кожного працюючого блока 1 в спільний колектор 4 через газопровід надлишкового газу 2, з'єднаний з холодною свічкою 3 кожного працюючого блока через відкритий запірний клапан 5 і електроприводний регулювальний клапан 6, призначений для підтримання заданого тиску в циркуляційній системі кожного блока. При цьому запірні клапани 5 блоків, що знаходяться в резерві або ремонті, закриті, а регулювальні клапани 6 відключені від системи автоматики. На спільному колекторі 4 запірний клапан 8 на скидній свічці 7 закритий. Надлишковий газ зі спільного колектора 4 через відкритий запірний клапан 10 надходить у вибухолокалізуючу камеру 9. Зворотні клапани 13 і 14 на вході і виході вибухолокалізуючої камери 9 нормально відкриті, противибуховий клапан 12 нормально закритий. Нормальне положення заслінки противибухового клапана 12 забезпечується контрвантажем або пружиною. Запальний пальник 11 горить у вибухолокалізуючій камері 9 постійно. Як запальний пальник може бути встановлений двопровідний або інжекційний пальник коксового газу з електрозапальником відомих конструкцій. За відсутності аварійних ситуацій надлишковий газ не містить кисню та безперешкодно минає вибухолокалізуючу камеру 9 і зворотні клапани 13 і 14. Перед газоочисткою газ охолоджується в газоохолоджувачі 15 до температури, допустимої для подальшої подачі в мережу доменного газу. Газоохолоджувач 15 обладнаний водоохолоджуваними поверхнями нагрівання трубчастої або пластинчастої конструкції, наприклад трубчастої. Газоохолоджувач 15 має додаткову функцію іскрогасника на випадок наявності розпечених частинок коксу або золи в надлишковому газі після вибухів у вибухолокалізуючій камері 9. За допомогою насосної групи 26 вода циркулює в замкненому контурі через газоохолоджувач 15 і через водоповітряний газоохолоджувач 27 з включеним вентилятором. Витрата води регулюється регулювальним клапаном 25, що забезпечує стабільну температуру охолодного газу. Температурні коливання об'єму води компенсуються у зрівнювальному баку 28. За наявності на підприємстві замкненого оборотного циклу технічної води необхідних параметрів стає можливим охолодження газоохолоджувача 15 цією водою через регулювальний клапан 25 з можливістю не використовувати водоповітряний теплообмінник 27, зрівнювальний бак 28 і насосну групу 26. Охолоджений надлишковий газ очищується від пилу в рукавному фільтрі 16 з імпульсною регенерацією. Регенерація здійснюється стисненим азотом. Надлишковий газ, очищений від пилу до кінцевого його вмісту, виходячи з норм для доменного газу, надходить у змішувальну камеру 17, в яку з газопроводу коксового газу 20 через відкритий запірний клапан 19 надходить коксовий газ. Витрата коксового газу регулюється регулювальним клапаном 18 за імпульсом від газоаналізатора для забезпечення теплотворної здатності суміші надлишкового і коксового газу у відповідності з теплотворною здатністю доменного газу, який використовується для опалювання коксових батарей. Суміш надлишкового і коксового газу нагнітачем 21 через відкритий запірний клапан 22 закачується в газопровід доменного газу 23. При цьому запірний клапан на свічці 24 закритий. 3 UA 113659 U 5 10 15 20 25 30 35 40 У аварійній ситуації, при потраплянні в спільний колектор 4 вибухонебезпечних суміші надлишкового газу і повітря, установка сухого гасіння коксу працює так. В цьому випадку газова суміш, потрапляючи у вибухолокалізуючу камеру 9, підпалюється від запального пальника 11, що постійно горить, і вибухає. Підвищений тиск, що розвивається під час вибуху, закриває нормально відкриті зворотні клапани прямої дії 13 і 14 та відкриває противибуховий клапан 12. Після виходу газу через противибуховий клапан 12 тиск у вибухолокалізуючій камері 9 падає і противибуховий клапан 12 закривається, а зворотні клапани прямої дії 13 і 14 відкриваються. Гарячий газ, що виходить з вибухолокалізуючої камери 9 після вибуху, охолоджується перед рукавним фільтром 16 в газоохолоджувачі 15. В разі повторного вибуху у вибухолокалізуючій камері 9 процес утилізації надлишкового газу припиняється. Для цього автоматично одночасно відкривається запірний клапан 8 на скидній свічці 7, закриваються запірні клапани 10 і 22, вимикається нагнітач 21 і насосна група 26, вимикається вентилятор водоповітряного теплообмінника 27. В цьому випадку надлишковий газ спрямовується в атмосферу через скидну свічку 7. В разі зупинки системи утилізації надлишкового газу на ремонт надлишковий газ блоків 1 перемикається на холодні свічки 3. Запірні клапани 5 і 22 закриваються. Запальний пальник 11 гаситься. Запірний клапан 8 на скидній свічці 7 і запірний клапан на додатковій свічці 24 відкриваються. Запірний клапан 22 перед газопроводом доменного газу 23 закритий. Нагнітач 21 працює до повного витіснення повітрям надлишкового газу в атмосферу через додаткову свічку 24. Після чого відключаються нагнітач 21, насосна група 26 та вентилятор водоповітряного теплообмінника 27. Відновлення утилізації надлишкового газу від установки сухого гасіння коксу здійснюється таким чином. Запірні клапани 10 і 22 закриті. Запускається насосна група 26 і вентилятор водоповітряного теплообмінника 27. Відкриваються запірні клапани 5 на робочих блоках 1 та запірний клапан 8 на скидній свічці 7. Продувається спільний колектор 4 для заповнення надлишковим газом, після чого закривається запірний клапан 8, одночасно відкриваються запірний клапан 10 і запірний клапан на додатковій свічці 24. Запірний клапан 19 на газопроводі 20 коксового газу і запірний клапан 22 перед газопроводом доменного газу 23 закриті. Запальний пальник 11 не горить. Включається нагнітач 21 до повного витіснення повітря надлишковим газом, після чого відкривається запірний клапан 19 на газопроводі 20 коксового газу. Включається автоматика. Після досягнення сумішшю надлишкового і коксового газу необхідної теплотворної здатності за відсутності кисню включається запальний пальник 11, відкривається запірний клапан 22 перед газопроводом доменного газу 23, закривається запірний клапан на додатковій свічці 24. Суміш надлишкового і доменного газу нагнітачем 21 через відкритий запірний клапан 22 закачується в газопровід доменного газу 23. Запропонована система дозволяє повністю використовувати тепловий потенціал надлишкового газу як паливо, уникнути викиду в атмосферу пилу, що міститься в надлишковому 3 газі в кількості до 1000 мг/нм та CO, вміст якого досягає 12 % і більше. Система надійна в роботі, гарантує відсутність руйнувань під час вибуху суміші надлишкового газу і повітря в аварійних випадках. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 45 50 55 60 Установка сухого гасіння коксу, що містить незалежні блоки, які включають камеру гасіння коксу, котел-утилізатор і замкнену систему циркуляції охолодного газу, засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції та систему очищення і утилізації надлишкового газу, яка відрізняється тим, що засіб для відведення надлишкового об'єму охолодного газу з системи циркуляції включає спільний колектор, з'єднаний з холодною свічкою кожного блока установки сухого гасіння коксу через запірний клапан і регулювальний клапан для підтримання заданого тиску в циркуляційній системі кожного блока, при цьому на спільному колекторі встановлена скидна свічка, а установка містить систему очищення і утилізації надлишкового газу, яка через вибухолокалізуючу камеру і запірний клапан з електроприводом з'єднана зі спільним колектором, та містить газоохолоджувач зі встановленими всередині водоохолоджуваними поверхнями нагрівання, рукавний фільтр, змішувальну камеру, яка з'єднана з рукавним фільтром, а також з'єднана через регулятор витрати газу з газопроводом коксового газу та через нагнітач і запірний клапан з газопроводом доменного газу до коксової батареї, при цьому регулятор витрати газу призначений для регулювання витрати коксового газу в залежності від показань газоаналізатора для забезпечення в суміші газів, що отримується, заданої теплотворної здатності доменного газу, крім того вибухолокалізуюча камера обладнана запальним пальником і противибуховим клапаном, а на вході і виході 4 UA 113659 U вибухолокалізуючої камери встановлені зворотні клапани прямої дії, які закривають вхід і вихід під час вибуху надлишкового газу. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5