Спосіб та установка сухого гасіння коксу

Реферат: Винахід належить до коксохімічної промисловості та може бути використано в установках сухого гасіння коксу. Відповідно до заявленого винаходу, здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу порційного вивантаження коксу, при цьому відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента здійснюють з верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу. Крім того, заявлена установка для виконання цього способу. Технічним результатом винаходу є зменшення кількості викидів охолоджувального агента у процесі вивантаження коксу із засобу порційного вивантаження коксу у зону транспортного засобу, збільшення ефективності роботи засобу порційного вивантаження коксу, а також збільшення ефективності обезпилення коксу. UA 98885 C2 (12) UA 98885 C2 UA 98885 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до коксохімічної промисловості та може бути використано в установках сухого гасіння коксу (далі УСГК). Рівень техніки. Способи сухого гасіння коксу і пристрої, які їх реалізують, базуються на охолодженні коксу в камері гасіння коксу охолоджувальним агентом, що циркулює в системі циркуляції охолоджувального агента. Камера гасіння коксу являє собою вертикально розташовану шахту, футеровану вогнетривкою кладкою, в яку за допомогою засобу дозованого завантаження подають кокс. Гасіння коксу в камері гасіння здійснюється пропусканням через шар коксу охолоджувального агента, інертного відносно до коксу. Під час проходження охолоджувального агента через шар коксу відбувається теплообмін, в результаті якого кокс віддає своє тепло охолоджувальному агенту, який потім відводиться з камери гасіння коксу в систему циркуляції охолоджувального агента. Система циркуляції охолоджувального агента містить, як правило, фільтр грубого очищення, звичайно виконаний у вигляді пилеосадного бункера, котелутилізатор, що являє собою відносно герметичну камеру, в якій розміщені теплообмінні поверхні, яким охолоджувальний агент віддає тепло, і засіб для відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з системи циркуляції. Після котла-утилізатора встановлено пристрій очищення охолоджувального агента, наприклад фільтр тонкого очищення охолоджувального агента, виконаний у вигляді циклона, далі розташований тягодуттьовий пристрій, наприклад, димосос. Під час роботи УСГК частина системи циркуляції охолоджувального агента постійно перебуває під значним розрідженням, що приводить до підсмоктування 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 підсмоктування повітря. До нижньої частини камери гасіння коксу примикає засіб порційного вивантаження коксу, який містить щонайменше три затвори, які утворюють щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери. При цьому затвор, завдяки якому кокс з камери гасіння надходить у перепускну камеру, називають відсіком. Основною задачею цього затвора є порційне вивантаження коксу з камери гасіння, вимоги до герметичності затвору відсікача не високі. Задача наступних затворів полягає у герметизації засобу порційного вивантаження від викидів охолоджувального агента у навколишнє середовище. Тому умови до герметичності цих затворів дуже високі. В 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 охолоджувального агента в атмосферу через свічку (засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента) системи циркуляції охолоджувального агента. Свічка системи циркуляції охолоджувального агента встановлена після тягодуттьового пристрою. В процесі роботи УСГК в нижній частині камери гасіння коксу 2 значення тиску перевищує атмосферне на 200-300 кгс/м , оскільки затвор (відсікач) не є герметичним, то охолоджувальний агент безперешкодно надходить у перепускну камеру, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу. При наступному вивантаженні коксу з вказаної перепускної камери у наступну перепускну камеру відбувається різкий перепад тиску. Відомий спосіб та установка сухого гасіння коксу (міжнародна заявка №PCT/UA2008/000072). Так відомий спосіб сухого гасіння коксу, який включає, дозоване завантаження коксу у камеру гасіння коксу, охолодження коксу у згаданій камері гасіння коксу охолоджуючим агентом, який циркулює у системі циркуляції охолоджувального агента, подання коксу з камери гасіння коксу у засіб порційного вивантаження коксу, який містить щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери, відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу на транспортний засіб. Так відома установка сухого гасіння містить щонайменше одну камеру гасіння коксу, 1 UA 98885 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 систему циркуляції охолоджувального агента, яка примикає до вищевказаної камери гасіння коксу, засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, засіб порційного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, який містить щонайменше три затвори, які утворюють щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери. Недоліком відомої УСГК та реалізованої у ній способу є те, що при вивантаженні коксу з камери сухого гасіння коксу у засобі порційного вивантаження коксу утворюються значні перепади тиску, що у свою чергу призводить до неефективної експлуатації засобу порційного вивантаження коксу, до підвищення вимог герметичності затворів засобу порційного вивантаження коксу, а також призводить до викидів охолоджувального агента у зону роботи транспортерного засобу. Також недоліком відомої УСГК є неефективне охолодження та знепилювання коксу. Суть винаходу Основна задача винаходу є розробка способу та установки сухого гасіння коксу, які дозволяють зменшити кількість викидів охолоджувального агента у процесі вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу в зону роботи транспортного засобу. Також задачею винаходу є зменшення значення перепадів тиску охолоджувального агента у засобі порційного вивантаження коксу. Також задачею винаходу є розширення арсеналу технічних способів та установок сухого гасіння коксу. Інші задачі та переваги винаходу, що заявляється, будуть розглянуті нижче у міру викладення дійсного опису та креслень. Поставлена задача вирішується за рахунок відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, з верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу, при цьому до верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу, примикає засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента. При реалізації способу сухого гасіння коксу поставлені задачі вирішуються тим, що у відомому способі сухого гасіння коксу, який містить, дозоване завантаження коксу у камеру гасіння коксу, охолодження коксу у згаданій камері гасіння коксу охолоджуючим агентом, який циркулює у системі циркуляції охолоджувального агента, подання коксу з камери гасіння коксу у засіб порційного вивантаження коксу, який містить щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери, відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу на транспортний засіб, відповідно до винаходу, що заявляється здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу порційного вивантаження коксу, при цьому відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента здійснюють з верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу. В окремому варіанті реалізації способу надлишковий об'єм охолоджувального агента, який відводять з верхньої частини перепускної камери, відводять у атмосферу. В окремому варіанті реалізації способу надлишковий об'єм охолоджувального агента, який відводять з верхньої частини перепускної камери, відводять у додатковий котел-утилізатор, у якому здійснюють термічне знезаражування охолоджувального агента. Відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, з верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу дозволяє зменшити значення коливань тиску охолоджувального агента у засобі порційного вивантаження коксу, а також дозволяє зменшити кількість викидів охолоджувального агента в процесі вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу у зону роботи транспортного засобу. Також відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, з верхньої частини перепускної камери, дозволяє збільшити ефективність знепилювання коксу. Відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента через засіб порційного вивантаження коксу у додатковий котел-утилізатор дозволяє збільшити ефективність утилізації тепла коксу, який знаходиться у засобі порційного вивантаження коксу. При реалізації установки сухого гасіння коксу поставлені задачі вирішуються тим, що у відомій установці сухого гасіння коксу, яка містить щонайменше одну камеру гасіння коксу, систему циркуляції охолоджувального агента, яка примикає до вищевказаної камери гасіння коксу, 2 UA 98885 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, засіб порційного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, який містить щонайменше три затвори, які утворюють щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери, яка відрізняється тим, що до верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу, примикає засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента. В окремому варіанті реалізації установки сухого гасіння коксу, засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з'єднано з димовою трубою. В окремому варіанті реалізації установки сухого гасіння коксу, засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента містить додатковий котел-утилізатор. В окремому варіанті реалізації установки сухого гасіння коксу, додатково містить обвідний контур, який з'єднує засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з димовою трубою. В окремому варіанті реалізації установки сухого гасіння коксу, засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента додатково містить щонайменше один фільтр для очищення охолоджувального агента. Примикання до верхньої частини перепускної камери, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу, примикає засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента це призводить до зменшення величини коливань тиску у перепускній камері у яку кокс надходить з камери гасіння, що призводить до збільшення герметичності затворів засобу порційного вивантаження коксу. Відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента через перепускну камеру, у яку кокс надходить з камери гасіння коксу, призводить до збільшення ефективності обезпилювання коксу та зменшення його температури при вивантаженні на транспортний засіб. Використання додаткового котла-утилізатора, який з'єднано з засобом відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента призводить до збільшення ефективності утилізації тепла, та до зменшення забруднення навколишнього середовища. Використання обвідного контуру призводить до збільшення надійності роботи УСГК під час аварійної або правної зупинки додаткового котла-утилізатора. Креслення. При розгляді варіантів виконання дійсного винаходу використовується вузька термінологія. Однак, дійсний винахід не обмежується прийнятими термінами та слід мати на увазі, що кожний такий термін охоплює усі еквівалентні елементи, які працюють аналогічним чином та використовуються для рішення тих самих завдань. На фіг. 1 зображено установку сухого гасіння коксу, що заявляється, як винахід. На фіг. 2 зображено варіант виконання установки сухого гасіння коксу, що заявляється як винахід, у якому засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального об'єму містить додатковий котел-утилізатор. Здійснення винаходу. Установка сухого гасіння коксу (фіг. 1) містить камеру гасіння 1 коксу, систему циркуляції 2 охолоджувального агента, яка включає котел-утилізатор 3, пристрій очищення 4 охолоджувального агента, тягодуттьовий пристрій 5. Засіб порційного вивантаження 6 коксу, який примикає до нижньої частини камери гасіння 1 коксу, при цьому засіб порційного вивантаження 6 коксу містить послідовно розташовані три затвори 71, 72 та 73, які утворюють дві послідовно з'єднані перепускні камери 81 та 82, при цьому кокс з камери гасіння 1 коксу надходить у перепускну камеру 81, а з перепускної камери 81 кокс надходить у перепускну камеру 82. З перепускної камери 82 кокс вивантажується на транспортний засіб 9. До засобу порційного вивантаження 6 коксу примикає засіб відведення 10 надлишкового об'єму охолоджувального агента у димову трубу 11. При цьому засіб відведення 10 надлишкового об'єму охолоджувального агента містить регулятор 12. Також на фіг. 1 зображено блок керування 13, який на вході з'єднано з датчиком тиску 14, який розташовано у верхній частині камери гасіння 1 коксу, а на виході блок керування 13 з'єднано з регулятором 12. Блок керування 13 підтримує значення аеродинамічного нуля у верхній частині камери гасіння 1 коксу, а також регулює об'єм відведення охолоджувального агента через засіб відведення 10 надлишкового об'єму охолоджувального агента. Так відповідно способу сухого гасіння коксу здійснюють, дозоване завантаження коксу у камеру гасіння 1 коксу, охолодження коксу у згаданій камері гасіння 1 коксу охолоджуючим агентом, який циркулює у системі циркуляції 2 охолоджувального агента, подання коксу з камери гасіння 1 коксу у засіб порційного вивантаження 6 коксу, 3 UA 98885 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, з засобу порційного вивантаження 6 коксу, при цьому відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента здійснюють з верхньої частини перепускної камери 81, у яку кокс надходить з камери гасіння 1 коксу, вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу 6 на транспортний засіб 9. Установка сухого гасіння коксу працює наступним чином, а саме отриманий у коксовий печах кокс (на фігурах не зображено) завантажують у камеру гасіння 1 коксу, у якій відбувається охолодження коксу охолоджувальним агентом, який циркулює у системі циркуляції 2 охолоджувального агента. В процесі контакту охолоджувального агента з коксом відбувається передача тепла від коксу до охолоджувального агента, який потім подається у котел-утилізатор 3, у якому охолоджувальний агент охолоджується та віддає своє тепло робочій рідині. В результаті підсмоктування повітря у системі циркуляції 2 охолоджувального агента утворюється надлишковий об'єм охолоджувального агента, який відводиться через засіб відведення 10 надлишкового об'єму охолоджувального агента. Вивантаження коксу з камери сухого гасіння коксу 1 здійснюється за допомогою засобу порційного вивантаження коксу 6, який примикає до нижньої частини камери сухого гасіння коксу 1, при цьому за допомогою затвора 71 кокс подається дозовано у перепускну камеру 81. До верхньої частини перепускної камери 81 примикає засіб відведення надлишкового об'єму 10 охолоджувального агента, який утворюється у системі циркуляції 2 охолоджувального агента в результаті підсмоктування повітря. Кількість відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента регулюється за допомогою регулятора 12. З перепускної камери 81 за допомогою затвора 72 здійснюють подання дозованої порції коксу у перепускну камеру 82 з якої потім здійснюють вивантаження коксу на транспортний засіб 9. На фіг. 2 зображено установку сухого гасіння коксу у якій засіб відведення 10 надлишкового об'єму охолоджувального агента з'єднано з додатковим котлом-утилізатором 15, у якому відбувається термічне знезаражування охолоджувального агента. Для того, щоб зменшити забруднення поверхонь нагрівання (на фігурах не зображені) додаткового котла-утилізатора 15, то перед поданням охолоджувального агента у додатковий котел-утилізатор 15 здійснюють його очищення у фільтрі 16. Також УСГК (фіг. 2) додатково містить обвідний контур 17, який з'єднує засіб відведення 10 надлишкового об'єму охолоджувального агента з димовою трубою 11. У випадку аварійної або планової зупинки додаткового котла-утилізатора 15 або димососа 18, здійснюють відведення охолоджувального агента через обвідний контур 17, для чого закривають регулятор 19 та відкривають регулятор 20. Використання додаткового котлаутилізатора 15 збільшує ефективність утилізації тепла охолоджувального агента, а використання обвідного контуру збільшує надійність безперервної роботи УСГК, що є також перевагою винаходу, що заявляється. Зрозуміло, що вище наведено два можливих варіанти здійснення винаходу, що заявляється. Винахід не обмежується варіантами, які було викладено вище та зображено на кресленнях. Технічний результат Технічним результатом винаходу є зменшення кількості викидів охолоджувального агента у процесі вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу у зону транспортного засобу. Зменшення тиску охолоджувального агента у засобі порційного коксу, та зменшення коливань тиску охолоджувального агента у засобі порційного вивантаження коксу, що призведе до збільшення ефективності роботи засобу порційного вивантаження коксу. Також технічним результатом винаходу, що заявляється, є збільшення ефективності обезпилення коксу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб сухого гасіння коксу, який включає, дозоване завантаження коксу у камеру гасіння коксу, охолодження коксу у згаданій камері гасіння коксу охолоджуючим агентом, який циркулюють у системі циркуляції охолоджувального агента, подання коксу з камери гасіння коксу у засіб порційного вивантаження коксу, який містить щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери, відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, вивантаження коксу з засобу порційного вивантаження коксу на транспортний засіб, 4 UA 98885 C2 5 10 15 20 25 який відрізняється тим, що здійснюють відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з засобу порційного вивантаження коксу, при цьому відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента здійснюють з верхньої частини перепускної камери, у яку кокс подають з камери гасіння коксу. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що надлишковий об'єм охолоджувального агента, який відводять з верхньої частини перепускної камери, відводять у атмосферу. 3. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що надлишковий об'єм охолоджувального агента, який відводять з верхньої частини перепускної камери, відводять у додатковий котелутилізатор, у якому здійснюють термічне знезаражування охолоджувального агента. 4. Установка сухого гасіння коксу, яка містить щонайменше одну камеру гасіння коксу, систему циркуляції охолоджувального агента, яка примикає до вищевказаної камери гасіння коксу, засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента, засіб порційного вивантаження коксу з камери гасіння коксу, який містить щонайменше три затвори, які утворюють щонайменше дві послідовно з'єднаних перепускних камери, яка відрізняється тим, що до верхньої частини перепускної камери, призначеної для надходження коксу з камери гасіння коксу, примикає засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента. 5. Установка за п. 4, яка відрізняється тим, засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з'єднано з димовою трубою. 6. Установка за будь-яким з п. 4 або 5, яка відрізняється тим, що засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента містить додатковий котел-утилізатор. 7. Установка за п. 5, яка відрізняється тим, що додатково містить обвідний контур, який з'єднує засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента з димовою трубою. 8. Установка за будь-яким з пп. 4-7, яка відрізняється тим, що засіб відведення надлишкового об'єму охолоджувального агента додатково містить щонайменше один фільтр для очищення охолоджувального агента. 5 UA 98885 C2 6 UA 98885 C2 Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7