Установка сухого тушения кокса

 

Полезная модель относится к коксохимической промышленности и может быть использована в установках сухого тушения кокса.

Согласно заявляемой полезной модели, установка сухого тушения кокса дополнительно содержит контур рециркуляции охлаждающего агента, который на входе примыкает к средству порционной выгрузки кокса, в которое кокс поступает из камеры сухого тушения кокса, а на выходе контур рециркуляции охлаждающего агента примыкает к системе циркуляции охлаждающего агента перед дымососом, по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение количества выбросов охлаждающего агента в процессе выгрузки кокса из средства порционной выгрузки кокса в зону транспортного средства.

Техническим результатом полезной модели является уменьшение давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса и уменьшение колебаний давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кока, что приводит к увеличению эффективности работы средства порционной выгрузки кокса.

Также техническим результатом полезной модели, что заявляется, является увеличение эффективности работы средства порционной выгрузки кокса, а также увеличение эффективности обеспыливания кокса.

1 н.п.ф., 5 з.п.ф., 2 ил.

Полезная модель относится к коксохимической промышленности и может быть использована в установках сухого тушения кокса (далее УСТК).

Уровень техники

Способы сухого тушения кокса и их реализующие устройства основываются на охлаждении кокса в камере тушения кокса охлаждающим агентом, который циркулирует в системе циркуляции охлаждающего агента. Камера тушения кокса представляет собой вертикально расположенную шахту, футерованную огнеупорной кладкой, в которую с помощью средства дозированной загрузки подают кокс. Тушение кокса в камере тушения осуществляется пропусканием через слой кокса охлаждающего агента, который инертен по отношению к коксу. Во время прохождения охлаждающего агента через слой кокса происходит теплообмен, в результате которого кокс отдает свое тепло охлаждающему агенту, который затем отводится из камеры тушения кокса в систему циркуляции охлаждающего агента. Система циркуляции охлаждающего агента содержит, как правило, фильтр грубой очистки, обычно выполненный в виде пылеосадительного бункера, котел-утилизатор, представляющий собой относительно герметичную камеру, в которой размещены теплообменные поверхности, которым охлаждающий агент отдает тепло, и средство отвода избыточного объема охлаждающего агента из системы циркуляции. После котла-утилизатора установлено устройство очистки охлаждающего агента, например фильтр тонкой очистки охлаждающего агента, выполненный в виде циклона, затем следует тягодутьевое устройство, например, дымосос. Во время работы УСТК часть системы циркуляции охлаждающего агента постоянно находится под значительным разрежением, что приводит к присосам воздуха в систему циркуляции охлаждающего агента. В систему циркуляции охлаждающего агента входит свеча, в качестве средства отвода избыточного объема охлаждающего агента, предназначенная для сброса в атмосферу избыточного объема охлаждающего агента, образующегося в системе циркуляции охлаждающего агента в результате присосов воздуха.

К нижней части камеры тушения кокса примыкает средство порционной выгрузки кокса, содержащее, по меньшей мере, три затвора, которые образуют, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры. При этом затвор, благодаря которому кокс из камеры тушения поступает в перепускную камеру, называют отсекателем. Основной целью этого затвора является порционная выгрузка кокса из камеры тушения. Требования к герметичности затвора отсекателя не высокие. Задача следующих затворов заключается в герметизации средства порционной выгрузки от выбросов охлаждающего агента в окружающую среду. Поэтому условия герметичности этих затворов являются очень высокими.

В результате УСТК работает в определенном аэродинамическом режиме, а именно, в верхней части камеры тушения кокса поддерживают значение давления близкое к атмосферному (так называемый - аэродинамический ноль), что предотвращает выброс охлаждающего агента во время подачи (загрузки) кокса в камеру тушения кокса, а также предотвращает попадание в охлаждающий агент воздуха, присутствие которого в охлаждающем агенте приводит к угару кокса. Поддержание в верхней части камеры тушения кокса аэродинамического ноля осуществляется за счет отвода избыточного объема охлаждающего агента в атмосферу через свечу (средство отвода избыточного объема охлаждающего агента) системы циркуляции охлаждающего агента. Свеча системы циркуляции охлаждающего агента установлена после тягодутьевого устройства. В процессе работы УСТК в нижней части камеры тушения кокса значение давления превышает атмосферное на 200-300 кгс/м 2, поскольку затвор (отсекатель) не является герметичным, то охлаждающий агент беспрепятственно поступает в перепускную камеру, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса. При последующей выгрузке кокса из указанной перепускной камеры в следующую перепускную камеру происходит резкий перепад давления.

Так известная установка сухого тушения кокса (международная заявка РСТ/UA2008/000072), включает:

- по меньшей мере, одну камеру тушения кокса,

- систему циркуляции охлаждающего агента в упомянутой камере тушения коса, при этом упомянутая система циркуляции охлаждающего агента содержит средство очистки охлаждающего агента, котел-утилизатор, средство отвода избыточного объема охлаждающего агента из системы циркуляции охлаждающего агента и дымосос,

- средство порционной выгрузки кокса из камеры тушения кокса включающее, по меньшей мере, три затвора, которые образуют, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры.

Недостатком известной УСТК является то, что при выгрузке кокса из камеры сухого тушения кокса в средстве порционной выгрузки кокса образуются значительные перепады давления, что в свою очередь приводит: к неэффективной эксплуатации средства порционной выгрузки кокса, к повышению требований к герметичности затворов средства порционной выгрузки кокса, а также приводит к выбросам охлаждающего агента в зону работы транспортного средства.

Также недостатком известной УСТК является неэффективное охлаждение и обеспыливание кокса.

Также недостатком известной УСТК является неэффективная утилизация тепла кокса.

Суть полезной модели

Основной задачей полезной модели является разработка установки сухого тушения кокса, которая позволит уменьшить количество выбросов охлаждающего агента в процессе выгрузки кокса из средства порционной выгрузки кокса в зону работы транспортного средства.

Также задачей полезной модели является уменьшение значения перепадов давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса во время выгрузки кокса.

Также задачей полезной модели является увеличение эффективности утилизации тепла кокса.

Также задачей полезной модели является расширение арсенала технических средств установок сухого тушения кокса.

Другие задачи и преимущества заявляемой полезной модели будут раскрыты ниже по мере изложения настоящего описания и чертежей.

Поставленная задача достигается за счет отвода избыточного объема охлаждающего агента из верхней части перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, при этом к верхней части перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, примыкает средство отвода избыточного объема охлаждающего агента.

При реализации установки сухого тушения кокса, поставленные задачи решаются тем, что в известной установке сухого тушения кокса, включающей:

- по меньшей мере, одну камеру тушения кокса,

- систему циркуляции охлаждающего агента в упомянутой камере тушения коса, при этом упомянутая система циркуляции охлаждающего агента содержит средство очистки охлаждающего агента, котел-утилизатор, средство отвода избыточного объема охлаждающего агента из системы циркуляции охлаждающего агента и дымосос,

- средство порционной выгрузки кокса из камеры тушения кокса, содержащее, по меньшей мере, три затвора, образующие, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры,

согласно заявляемой полезной модели

- установка сухого тушения кокса дополнительно содержит контур рециркуляции охлаждающего агента, который на входе примыкает к средству порционной выгрузки кокса, в которую кокс поступает из камеры сухого тушения кокса, а на выходе контур рециркуляции охлаждающего агента примыкает к системе циркуляции охлаждающего агента перед дымососом, по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

В частном варианте реализации установки сухого тушения кокса контур рециркуляции охлаждающего агента дополнительно содержит, по меньшей мере, один фильтр очистки охлаждающего агента.

В частном варианте реализации установки сухого тушения кокса контур рециркуляции охлаждающего агента на выходе соединен перед средством очистки охлаждающего агента, который расположен перед дымососом, по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

В частном варианте реализации установки сухого тушения кокса средство отвода избыточного объема охлаждающего агента соединено с дымовой трубой.

В частном варианте реализации установки сухого тушения кокса средство отвода избыточного объема охлаждающего агента содержит дополнительный котел-утилизатор.

В частном варианте реализации установки сухого тушения кокса установка сухого тушения кокса дополнительно содержит обводной контур, который соединяет средство отвода избыточного объема охлаждающего агента с дымовой трубой.

Использование контура рециркуляции позволит уменьшить давление охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса, а также позволит увеличить эффективность утилизации тепла и обеспыливания кокса. Уменьшение давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса, в которое кокс поступает из камеры тушения кокса, приводит к увеличению герметичности затворов средства порционной выгрузки кокса и не приводит к выбросам охлаждающего агента в зону выгрузки кокса на транспортное средство.

Использование дополнительного котла-утилизатора позволит увеличить эффективность утилизации тепла кокса и позволит уменьшить загрязнения окружающей среды.

Чертежи

При рассмотрении вариантов выполнения настоящей полезной модели используется узкая терминология. Однако настоящая полезная модель не ограничивается принятыми терминами и следует иметь в виду, что каждый такой термин охватывает все эквивалентные элементы, которые работают аналогичным образом и используются для решения тех же самых задач.

На фиг.1 изображена установка сухого тушения кокса, заявляемая в качестве полезной модели.

На фиг.2 изображен вариант выполнения установки сухого тушения кокса, заявляемой в качестве полезной модели, в которой средство отвода избыточного объема охлаждающего агента содержит дополнительный котел-утилизатор.

Осуществление полезной модели

Установка сухого тушения кокса (фиг.1) включает камеру тушения 1 кокса, систему циркуляции 2 охлаждающего агента, которая включает котел-утилизатор 3, устройство очистки 4 охлаждающего агента, дымосос 5, средство отвода 6 избыточного объема охлаждающего агента из системы циркуляции 2. Средство порционной выгрузки 7 кокса примыкает к нижней части камеры тушения 1 кокса, при этом средство порционной выгрузки 7 кокса содержит три последовательно расположенных затворов 81, 8 2 и 83, которые образуют две последовательно соединенные перепускные камеры 91 и 92, при этом кокс из камеры тушения 1 кокса поступает в перепускную камеру 91, а из перепускной камеры 91 кокс поступает в перепускную камеру 92. Из перепускной камеры 92 кокс выгружается на транспортное средство 10.

Средство отвода 6 соединено с дымовой трубой 11, при этом регулирование количества охлаждающего агента, который отводят из системы циркуляции 2, осуществляется с помощью блока управления 12, на входе соединенного с датчиком давления 13 охлаждающего агента, который расположен в верхней части камеры тушения 1 кокса, а на выходе блок управления 12 соединен с регулятором 14.

К средству порционной выгрузки 7 кокса примыкает контур рециркуляции 15 охлаждающего агента, который соединяет средство порционной выгрузки 7 кокса и систему циркуляции 2 охлаждающего агента, при чем контур рециркуляции 15 охлаждающего агента подключен перед дымососом 5 по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции 2. Контур рециркуляции 15 охлаждающего агента содержит регулятор 16, с помощью которого регулируется объем охлаждающего агента, который отводят в контур рециркуляции 15.

Регулирование количества охлаждающего агента, который отводят в контур рециркуляции 15, осуществляется с помощью дополнительного блока управления 17, соединенного на входе с дополнительным датчиком давления 18, который расположен в нижней части перепускной камеры 91, а на выходе дополнительный блок управления 17 соединен с регулятором 16 контура рециркуляции 15.

Так согласно способа сухого тушения кокса, реализованного в УСТК, осуществляют,

- загрузку кокса в камеру тушения 1 кокса,

- охлаждение кокса в упомянутой камере тушения 1 кокса охлаждающим агентом, который циркулирует в системе циркуляции 2 охлаждающего агента, содержащей котел-утилизатор 3, средство очистки 4 охлаждающего агента, дымосос 5 и средство отвода 6 избыточного объема охлаждающего агента,

- отвод избыточного объема охлаждающего агента из упомянутой системы циркуляции 2 охлаждающего агента через средство отвода 6 избыточного объема охлаждающего агента,

- подачу кокса из камеры тушения 1 кокса в средство порционной выгрузки 7 кокса, содержащее две последовательно соединенные перепускные камеры 91 и 92,

- выгрузку кокса из средства порционной выгрузки 7 кокса на транспортное средство 10,

- дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры 91, в которую кокс поступает из камеры тушения 1 кокса, в систему циркуляции 2 охлаждающего агента,

- дополнительный отвод охлаждающего агента осуществляют из верхней части перепускной камеры 91 (фиг.1), в которую кокс поступает из камеры тушения 1 кокса,

- при этом дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры 91, в которую кокс поступает из камеры тушения 1 кокса, в систему циркуляции 2 охлаждающего агента, перед упомянутым средством очистки 4 охлаждающего агента системы циркуляции 2 охлаждающего агента, при этом средство очистки 4 охлаждающего агента расположен перед дымососом 5 по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции 2 охлаждающего агента.

Возможен вариант реализации УСТК когда охлаждающий агент отводят в систему циркуляции 2 сразу перед дымососом 5 по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции 2. В этом случае необходимо осуществлять обеспыливание охлаждающего агента для того, чтоб уменьшить загрязнение поверхностей дымососа 5, для этого контур рециркуляции 15 содержит дополнительное фильтр очистки охлаждающего агента (на чертежах не изображено) охлаждающего агента.

Установка сухого тушения кокса работает следующим образом, а именно полученный в коксовых печах кокс (на чертежах не изображено) загружают в камеру тушения 1 кокса, в которой происходит охлаждение кокса охлаждающим агентом, который циркулирует в системе циркуляции 2 охлаждающего агента. В процессе контакта охлаждающего агента с коксом происходит передача тепла кокса охлаждающему агенту который затем подается в котел-утилизатор 3, в котором охлаждающий агент охлаждается и отдает свое тепло рабочей жидкости. В результате присосов воздуха в системе циркуляции 2 охлаждающего агента образуется избыточный объем охлаждающего агента, который отводится через средство отвода 6 системы циркуляции 2 охлаждающего агента. В процессе эксплуатации УСТК на блок управления 12 поступают данные из датчика 13 давления охлаждающего агента на основе которых блок управления 12 определяет количество избыточного объема охлаждающего агента и отправляет сигнал регулятору 14 средства отвода 6 охлаждающего агента.

Выгрузка кокса из камеры тушения 1 кокса осуществляется с помощью средства порционной выгрузки 7 кокса, которое примыкает к нижней части камеры тушения 1 кокса, при этом с помощью затвора 81 кокс дозировано подается в перепускную камеру 91. К верхней части перепускной камеры 91 примыкает контур рециркуляции 15 охлаждающего агента, который дополнительно отводит охлаждающий агент в систему циркуляции 2 перед дымососом 5 (фиг.1). Количество отведенного охлаждающего агента из перепускной камеры 91 в контур рециркуляции 15 регулируется с помощью регулятора 16, при этом определение количества дополнительно отведенного охлаждающего агента в контур рециркуляции 15 осуществляется с помощью дополнительного блока управления 17. В процессе работы УСТК в дополнительный блок управления 17 поступают данные из дополнительного датчика 18 давления охлаждающего агента, расположенного в нижней части перепускной камеры 91 на основе полученных данных дополнительный блок управления 17 определяет и подает сигнал управления регулятору 16 контура рециркуляции 15.

Из перепускной камеры 91 с помощью затвора 82 осуществляют подачу дозированной порции кокса в перепускную камеру 92, из которой затем осуществляют выгрузку кокса на транспортное средство 10.

На фиг.2 изображена установка сухого тушения кокса, в которой средство отвода 6 избыточного объема охлаждающего агента содержит дополнительный котел-утилизатор 19, в котором происходит термическое обезвреживание охлаждающего агента. Также УСТК (фиг.2) дополнительно содержит обводной контур 20, который соединяет средство отвода 6 избыточного объема охлаждающего агента с дымовой трубой 11. В случае аварийной или плановой остановки дополнительного котла-утилизатора 19 или тягодутьевого устройства 21, осуществляют отвод охлаждающего агента через обводной контур 20, для чего закрываю регулятор 22 и открывают регулятор 23. Использование дополнительного котла-утилизатора 19 увеличивает эффективность утилизации тепла охлаждающего агента, а использование обводного контура 20 увеличивает надежность непрерывной работы УСТК, что также является преимуществом заявляемой полезной модели.

Понятно, что выше изложены два возможных вариантов осуществления заявляемой полезной модели. Полезная модель не ограничивается вариантами, которые были изложены выше и изображены на фигурах.

Технический результат

Техническим результатом полезной модели является уменьшение количества выбросов охлаждающего агента в процессе выгрузки кокса из средства порционной выгрузки кокса в зону транспортного средства.

Уменьшение давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса и уменьшение колебаний давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кока, что приводит к увеличению эффективности работы средства порционной выгрузки кокса.

Также техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение эффективности обеспыливания кокса.

Также техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение эффективности утилизации тепла кокса.

1. Установка сухого тушения кокса, содержащая, по меньшей мере, одну камеру тушения кокса, систему циркуляции охлаждающего агента в упомянутой камере тушения кокса, при этом упомянутая система циркуляции охлаждающего агента содержит средство очистки охлаждающего агента, котел-утилизатор, средство отвода избыточного объема охлаждающего агента из системы циркуляции охлаждающего агента и дымосос, средство порционной выгрузки кокса из камеры тушения кокса, содержащее, по меньшей мере, три затвора, образующие, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры, отличающаяся тем, что дополнительно содержит контур рециркуляции охлаждающего агента, который на входе примыкает к средству порционной выгрузки кокса, в которую кокс поступает из камеры сухого тушения кокса, а на выходе контур рециркуляции охлаждающего агента примыкает к системе циркуляции охлаждающего агента перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что контур рециркуляции дополнительно содержит, по меньшей мере, один фильтр очистки охлаждающего агента.

3. Установка по п.1, отличающаяся тем, что контур рециркуляции охлаждающего агента на выходе соединен перед средством очистки охлаждающего агента, который расположен перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

4. Установка по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что средство отвода избыточного объема охлаждающего агента соединено с дымовой трубой.

5. Установка по п.4, отличающаяся тем, что средство отвода избыточного объема охлаждающего агента содержит дополнительный котел-утилизатор.

6. Установка по п.5, отличающаяся тем, что дополнительно содержит обводной контур, который соединяет средство отвода избыточного объема охлаждающего агента с дымовой трубой.



 

Наверх