Горизонтальна коксова піч

Горизонтальная коксовая печь, включающая камеры коксования, обогревательные простенки, состоящие из сгруппированных попарно вертикальных отопительных каналов, соединенных косыми ходами с регенераторами, регенераторы, разделенные секционными перегородками на отдельные секции, заполненные фасонными решетчатыми насадочными кирпичами с опорными выступами, подовые каналы, и колосниковые решетки, расположенные между подовым каналом и насадочными кирпичами регенератора, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что секционные перегородки регенераторов на расстоянии равном 0,16-0,18 высоты регенераторов от их свода снабжены проемами, заполненными дополнительными фасонными решетчатыми насадочными кирпичами, при этом дополнительные фасонные решетчатые насадочные кирпичи выполнены с боковыми наружными стенками в форме прямоугольников и расположены с размещением этих стенок в одной вертикальной плоскости, параллельной секционной перегородке. (вертикалов), а регенераторы разделены секционными перегородками на секции, количество которых равно числу вертикалов в простенке [1]. Недостатком этой конструкции является постепенное ухудшение теплотехнических показателей работы коксовой батареи из-за ухудшения свойств насадки и невозможности осуществлять текущие ремонты регенератора (чистку или частичную замену С > сл ю о О 5209 насадки). А это снижает производительПричинно-следственная связь между ность и срок службы печи. совокупностью существенных признаков Наиболее близкой по технической сущизобретения и достигаемым техническим ности и достигаемому эффекту к заявляемой результатом заключается в следующем. является печь, принятая нами в качестве 5 - Наличие в секционных перегородках прототипа, которая включает камеры коксопроемов, заполненных насадочным кирпивания, обогревательные простенки, состоячом, исключает работы по разборке и сборке щие из группированных попарно перегородок и обеспечивает возможность вертикальных отопительных каналов, соедиосуществления текущих ремонтов регенераненных косыми ходами с регенераторами, 10 торов без снижения производительности перегенераторы, разделенные секционными чи. При этом сокращение сроков текущих перегородками на отдельные секции, заполремонтов соответственно увеличивает срок ненные фасонными решетчатыми насадочслужбы печи и препятствует снижению ее ными кирпичами с опорными выступами, производительности. подовые каналы и колосниковые решетки, 15 - Наличие в проемах дополнительных расположенные между подовым каналом и насадочных кирпичей, в которых боковые насадочными кирпичами регенератора [2]. стенки выполнены в виде прямоугольников, и расположение этих стенок в одной вертиНедостатком печи по прототипу являеткальной плоскости образует по всей высоте ся снижение срока службы за счет невозможности осуществлять текущие ремонты 20 насадки искусственную секционирующую перегородку. При этом замена насадки по регенераторов, так как эти ремонты связаны сути является и разборкой (и последующей с большими трудоемкими работами по разсборкой) секционирующих перегородок, что борке и последующему восстановлению сексокращает сроки текущих ремонтов и, соотционных перегородок. В основу изобретения поставлена зада- 25 ветственно, увеличивает срок службы и высокую производительность печей. ча усовершенствования горизонтальной коксовой печи, в которой для насадки регеСледовательно, каждый из признаков нератора наряду со стандартным используспособствует, а вся совокупность обеспечивает достижение технического результата и ется специальный насадочный кирпич, одна боковая стенка которого выполнена прямо- 30 таким образом решается поставленная задача. угольной формы, что обеспечивает возможность текущих ремонтов секционированных Сущность предлагаемого устройства регенераторов, и за счет этого увеличиваеткоксовой печи поясняется чертежами: ся срок службы печи при сохранении ее выНа фиг. 1 изображен вертикальный разсокой производительности. 35 рез на батарее. Поставленная задача решается тем, что На фиг. 2 изображен продольный разрез по простенку и регенератору, разрез по А-А в горизонтальной коксовой печи, включаюна фиг. 1. щей камеры коксования, обогревательные На фиг. 3 изображен продольный разрез простенки, состоящие из сгруппированных попарно вертикальных отопительных кана- 40 по регенератору, увеличено, узел I на фиг. 2. На фиг. 4 изображен дополнительный лов, соединенных косыми ходами с регенефасонный решетчатый насадочный кирпич. раторами, регенераторы, разделенные На фиг. 5 - то же, вид сверху, на фиг. 6 секционными перегородками на отдельные то же, вид сбоку. секции, заполненные фасонными решетчаНа фиг. 7 изображен в аксонометрии тыми насадочными кирпичами с опорными 45 фасонный решетчатый насадочный кирпич. выступами, подовые каналы и колосниковые Конструкция коксовой печи включает карешетки, расположенные между подовым меры коксования 1, обогревательные проканалом и насадочными кирпичами регенестенки 2, состоящие из сгруппированных ратора, согласно изобретению, секционные перегородки регенераторов на расстоянии 50 попарно вертикальных отопительных каналов 3. Вертикальные отопительные каналы 3 равном 0,16-0,18 высоты регенераторов от косыми ходами 4 соединены с регенератораих свода снабжены проемами, заполненными 5. Регенераторы 5 секционными перегоми дополнительными фасонными решетчародками 6 разделены на отдельные секции тыми насадочными кирпичами, при этом 7. Секции 7 заполнены фасонными решетчадополнительные фасонные решетчатые на- 55 тыми насадочными кирпичами 8 с опорными садочные кирпичи выполнены с боковыми выступами 9. При этом в перегородках 6 наружными стенками в форме прямоугольвыполнены проемы 10, начинающиеся на ников и расположены с размещением этих расстоянии от свода регенератора S равном стенок в одной вертикальной плоскости па0,16-0,18 высоты (Н) раллельной секционной перегородке. 5209 заполнены дополнительными фасонными решетчатыми насадочными кирпичами 11. Одна боковая стенка 12 дополнительного фасонного решетчатого насадочного кирпича 11 выполнена в форме прямоугольника. 5 Основные 8 и дополнительные 11 фасонные решетчатые насадочные кирпичи опираются на колосниковую решетку 13 и друг на друга опорными выступами 9. Дополнительные фасонные решетчатые 10 насадочные кирпичи 11, стоящие один над другим в проеме 10 перегородки 6, своими наружными боковыми стенками 12 (выполненными в форме прямоугольника), выполненными в одной вертикальной плоскости, 15 параллельной секционной перегородке, образуют сплошную (разборную) перегородку в массиве насадки, являющуюся дополнением стационарной перегородки б. Схема движения потоков газа, воздуха и 20 продуктов горения в отопительной системе предлагаемой конструкции коксовой печи следующая: воздух, засасываемый из наружной атмосферы, поступает в подовый канал 14 регенератора 5 и из него проходит 25 .через колосниковую решетку 13, секционированную на секции 7 насадку из фасонных решетчатых насадочных кирпичей 8 (основных) и 11 (дополнительных) и косые ходы 4 в отопительные каналы 3 на сжигание отопи- 30 тельного газа. Отопительный коксовый газ подается в отопительные каналы 3 известным способом через дюзовые каналы (не показано). Продукты сгорания, образуемые после сжигания газа, через перевальные ок- 35 на 15 поступают в смежные отопительные каналы 3, из которых через косые ходы 4 секционированную на секции 7 насадку из фасонных решетчатых насадочных кирпичей 8 и 11, колосниковую решетку 13 и подовый 40 канал 14 смежного регенератора 5 поступают в боров и на дымовую трубу (на чертеже не показаны). После реверсии потоков газа, воздуха и продуктов горения направление их движения в отопительной системе меня- 45 ется на обратное. Благодаря тому, что в устройстве коксовой печи секционные перегородки 6 в регенераторе 5 располагаются только на части высоты регенератора от его свода, возможно осуществлять теку- 50 щие ремонты (замену насадки или ее продувку). При этом, поскольку в заявляемой печи отсутствует отделение секций одна от другой глухими перегородками, перетоки газов 55 между секциями будут иметь место, что ухудшит термический коэффициент полезного действия регенераторов И здесь важно выполнить проемы в секционирующих перегородках так, чтобы перетоки были минимальными и пере городки не создавали трудностей при текущих ремонтах Работа устройства. Устройство было испытано в лабораторных условиях УХИНа на гидравлической модели - модели регенератора с регулируемой величиной проема в секционирующей перегородке. В качестве критерия, обосновывающего правомерность выбора диапазона изменения величины проемов (расстояния от свода регенератора до проема), была взята величина перетоков между секциями, определявшаяся как отношение фактического расхода через секцию к среднему. Суммарный расход воды в модели (средний) и расход через индивидуальную секцию определялись при помощи мерного бака и секундомера. Результаты исследований по обоснованию правомерности выбора диапазона изменения расположения проемов в секционирующих перегородках от свода регенератора приведены в таблице 1. В этой таблице также приведены результаты расчета термического коэффициента полезного действия регенератора. Расчеты и эксперимент приведены для регенератора, у которого насадка отстоит от свода на 0,15 высоты регенератора. Перетоки между секциями в заявляемой печи связаны с наличием U-образного канала между смежными секциями, образованного боковыми поверхностями основных 8, верхней поверхностью дополнительного 11 фасонных решетчатых насадочных кирпичей и секционной перегородкой. Из полученных результатов видно, что чем дальше проем отстоит от свода регенератора, тем меньше величина перетоков между секциями. Перетоки между секциями практически устраняются при отстоянии проемов от свода регенератора равном 0,16 его высоты и больше при практически неизменном коэффициенте полезного действия регенератора. При расстоянии проема от свода меньше 0,16 перетоки существенно возрастают, что сильно усложняет возможность регулирования распределения потоков в регенераторе и ухудшает термический коэффициент полезного действия регенератора. Увеличение же этого расстояния более 0,18 высоты регенератора обусловит расположение всего верхнего ряда основных насадочных кирпичей 8 над проемом, что при профилактической замене насадки потребует частичной разборки секционирующей перегородки. Таким образом, диапазон изменения расстояния проема от свода регенераторов, 8 5209 в котором обеспечивается достижение поставленной цели, составляет 0,16-0,18 высоты регенератора. Динамика изменения по годам производительности печи по прототипу и заявляемой, а также величина срока службы приведены в таблице 2. Анализ таблицы 2 показывает, что срок службы печи заявляемой конструкции за счет осуществления текущих ремонтов регенераторов может увеличиваться на 5 лет при средней потере производительности всего на 20% в сравнении с известной конструкцией печи по прототипу. Таблица 1 Расположение проемов в секционирующей перегородке от свода регенератора, в долях высоты (Н) регенератора Перетоки между сек- Термический коэффициями, доля от средциен него расхода полезного действия воды в секцию регенератора, % 0,12 0,14 0,16 0,18 0,20 Печь по прототипу (без проема) 0.25 0,15 0,05 0,02 0,01 0 76,0 78,5 80,5 81,0 81,0 81,0 Таблица 2 Сравнительные данные изменения производительности и срока службы печей известной и заявляемой конструкции Динамика производительности, % от плановой батареи №7 Авдеевского КЗХ по годам (1978 год 900 тыс. т кокса) Техническое решение 1982 1983 1984 1985 62 61 61 48 47 & 13 85 92 80 85 70 78 65 1980 1981 1978 1979 По прототипу 100 90 74 Заявляемое 100 90 95 1986 1987 1988 перекладка 70 Продолжение табл. 2 Техническое решение Средняя потеря производительности, % Срок службы Время ремон- ПродолжиДоля времедо остановки тов за срок тельность пе- ни на перекладку в на перекладку, службы, год рекладки батареи, год сроке служгод бы, % По прототипу 40 10 1 10 Заявляемое 20 не менее 15-ти 0,2 1 7 602S 5209 A-A ХЛУТУУХГЛХЛУЛХЛГЛУкУЛХЛ Фиг, 2 І £'гпф 5209 К\\\\1 І / !Ъ І / Фиг. 7 Упорядник Замовлення 599 Техред М.Моргентал Коректор М. Самборская Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655. ГСП. КиТв-53. Львівська пл.. 8 Виробничо-видавничий комбінат "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101