УСТАНОВКА СУХОГО ТУШЕНИЯ КОКСА Российский патент 1998 года по МПК C10B39/02 

Изобретение относится к коксохимическому производству, а именно к установкам сухого тушения кокса с непрерывной выгрузкой потушенного кокса из камеры тушения.

Сухое тушение кокса представляет собой одну из передовых технологий в коксовом производстве, позволяет существенно снизить уровень загрязнения водного и воздушного бассейна. Однако полностью избавиться от газопылевых выбросов пока не удается.

Нормальная работа установки сухого тушения кокса (УСТК) с точки зрения поддержания правильного гидравлического режима и предотвращения выбросов циркуляционных газов во многом зависит от результатов работы разгрузочного устройства установки и системы циркуляции охлаждающих газов.

Совершенствование конструкций УСТК, а именно разгрузочных элементов установки и систем циркуляции газов с целью предотвращения выбросов охлаждающих газов, представляет собой важное направление научно-технического прогресса в коксохимии и является предметом многих технических решений.

Известна установка сухого тушения кокса, в которой осуществляется порционная выгрузка потушенного кокса на конвейер (Теплицкий М.Г., Гордон И.З и др. Сухое тушение кокса. Металлургия, 1971, с. 59, 102). Установка включает последовательно установленные под камерой тушения дозирующий бункер с отсекателями, промежуточный бункер с затворами, приводы затворов отсекателей.

Недостатком этой установки является то, что при порционной выгрузке кокса происходят выбросы циркуляционных токсичных газов, образующихся в межкусковом пространстве кокса, что создает газоопасные условия при ремонтных работах.

Выбросы объясняются тем, что отсекатели закрываются негерметически, и поэтому избыточное давление газов в дозирующем бункере равно давлению в камере тушения.

В момент открывания затвора дозирующего бункера циркуляционные газы свободно проникают в промежуточный бункер, а высыпающийся из дозирующего бункера кокс действует как поршень, выталкивая газы через неплотности затвора.

Кроме того, при порционной выгрузке кокса происходят колебания температуры тушения кокса. Кокс попадает на конвейер неравномерно.

Поэтому в настоящее время преимущество отдают установкам сухого тушения с непрерывной выгрузкой потушенного кокса.

Известна установка сухого тушения кокса, включающая камеру тушения, течку непрерывной выгрузки кокса, контур циркуляции охлаждающих газов, контур рециркуляции газа и дополнительный контур циркуляции воздушной среды через точку, подключенных к ней по ходу движения кокса контуром рециркуляции (авт. св. N 1600329, кл. C 10 B 39/02, заявл. 23.12.85).

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемой и выбранной в качестве прототипа является установка сухого тушения кокса, включающая вертикальную камеру тушения, разгрузочную воронку с течкой, расположенную под выпускным отверстием камеры, устройство для непрерывной выгрузки охлажденного кокса, установленное в нижней части течки, систему циркуляции охлаждающих газов и контур, связывающий течку с системой циркуляции (патент США 3895448, заявл. 1973, кл. C 01 B 39/02). Система циркуляции охлаждающих газов состоит из последовательно соединенных газоходами в замкнутой контур камеры тушения, пылеосадительного бункера, котла-утилизатора, пылеулавливающего устройства и дутьевого вентилятора. При непрерывной выгрузке температура тушения кокса стабилизируется, кокс поступает на конвейер равномерным слоем, повышена герметичность камеры тушения.

Однако в известных устройствах для проведения ремонтных работ (например, при замене устройств для непрерывный выгрузки кокса) необходимо произвести полную разгрузку камеры тушения, т.е. произвести полную технологическую остановку камеры на длительный срок (> 2 недели), а последующий ее запуск связан со значительными эксплуатационными затратами.

Из анализа приведенного уровня техники можно сделать вывод, что задачей изобретения является, с одной стороны, организация безопасных условий работы ремонтного персонала, а с другой - сокращение сроков ремонтных работ и проведение работ без выгрузки кокса из камеры тушения.

Поставленная задача решается тем, что в предлагаемой установке сухого тушения кокса, включающей вертикальную камеру тушения кокса, разгрузочную воронку, соединенную с течкой, расположенную под выпускным отверстием камеры, устройство для непрерывной выгрузки потушенного кокса, установленное в нижней части течки, систему циркуляции охлаждающих газов и контур, связывающий течку с системой циркуляции, согласно изобретению разгрузочная воронка снабжена насадкой с ремонтным клапаном, расположенной внутри течки под выпускным отверстием воронки, а на внешней поверхности насадки установлены карманы, образующие кольцевой канал, при этом указанный канал связан газоходами с системой циркуляции.

Внутри разгрузочной воронки под выпускным отверстием камеры тушения кокса установлены секторные затворы.

Благодаря тому, что разгрузочная воронка УСТК снабжена насадкой с ремонтным клапаном, а также секторными затворами, ремонт производят без выгрузки кокса из камеры тушения, а наличие кольцевого канала, соединенного с системой циркуляции газов, обеспечивает безопасные условия работы ремонтного персонала.

На фиг. 1 показана предлагаемая УСТК с разгрузочными элементами и системой циркуляции газов во время работы; на фиг. 2 - то же, во время ремонта; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.

Установка включает вертикальную камеру 1 сухого тушения кокса, разгрузочную воронку 2, расположенную под выпускным отверстием 3 камеры 1, течку 4, соединенную с воронкой 2, устройство для непрерывной выгрузки потушенного кокса 5 (например, затвор-дозатор), установленное в нижней части течки 4, систему циркуляции охлаждающих газов, состоящую из последовательно соединенных газоходами 6 камеру 1 тушения кокса, пылеосадительный бункер 7, котел-утилизатор 8, пылеулавливающий циклон 9, дутьевой вентилятор 10. Система циркуляции газов снабжена регулятором 11 расхода, свечой 12.

Устройство включает также контур, связывающий газоходами 13 течку 4, регулятор 14 расхода и пылеулавливающее устройство 9 системы циркуляции газов.

Согласно изобретению разгрузочная воронка 2 снабжена насадкой 15 с ремонтным клапаном 16. Насадка 15 размещена внутри течки 4 под выпускным отверстием 17 воронки 2. На внешней поверхности насадки 15 приварены карманы 18, образующие закрытый кольцевой канал 19. Канал 19 связан газоходами 20 с регулятором 21 расхода и пылеулавливающим циклоном 9 системы циркуляции газов. Под выпускным отверстием 3 камеры 1 внутри разгрузочной воронки 2 установлены секторные затворы 22. На выходе течки 4 установлен ленточный конвейер 23.

Установка сухого тушения кокса (УСТК) с непрерывной его выгрузкой работает следующим образом.

В камеру 1 тушения кокса навстречу перемещающемуся вниз раскаленному (t^o=1000 - 1050^oC) коксу через дутьевой вентилятор 10 подают охлаждающий инертный газ.

При этом кокс охлаждается до 200 - 250^oC, отдавая свое тепло проходящему газу, который нагревается до 700 - 800^oC. Нагретый газ после предварительной очистки в пылеосадительном бункере 7 поступает по газоходу 6 в котел-утилизатор 8, где отдает свое тепло его поверхностям нагрева для выработки пара. После котла 8 охлажденный до 150 - 170^oC газ по газоходу 6 подают для окончательной очистки в пылеулавливающие циклоны 9 и вновь возвращают через дутьевой вентилятор 10 в камеру 1 УСТК.

Поддержание аэродинамического нуля, т.е. давления, равного атмосферному, под сводом камеры 1 достигают регулировкой сброса в атмосферу избыточного газа после его очистки через регулятор 11 расхода и свечу 12, включенные в систему циркуляции газа. Потушенный в камере 1 кокс через выпускное отверстие 3 по разгрузочной воронке 2, течке 4 и через затвор-дозатор 5 непрерывно выгружают на ленточный конвейер 23 и далее на сортировку. При этом секторные затворы 22 находятся постоянно в открытом положении (фиг. 1). Одновременно с выгрузкой потушенного кокса по газоходам 13 через регулятор 14 расхода производят удаление токсичных газов из межкускового пространства из верхней части течки 4 и пылеулавливающий циклон 9 системы циркуляции газов.

Согласно изобретению при проведении ремонтных работ секторные затворы 22 закрывают (фиг. 2), отсекая поток кокса, выходящий из камеры 1 тушения. Оставшийся в разгрузочной воронке 2 и течке 4 кокс выпускают на ленточный конвейер 23. После этого закрывают ремонтный клапан 16 и открывают секторные затворы 22 в разгрузочной воронке 2. При этом кокс заполняет воронку 2 и насадку 15 до ремонтного клапана 16, образуя коксовую пробку. Одновременно с этим прекращают отвод токсичного циркулирующего газа по газоходам 13 из верхней части течки 4, а отсасывают по газоходам 20 через регулятор 21 расхода газы, находящиеся в коксовой пробке из закрытого кольцевого канала 19 в пылеулавливающий циклон 9 системы циркуляции газа.

В этом случае пространство разгрузочных элементов УСТК, находящееся ниже ремонтного клапана 16, не загазовывается и создаются безопасные условия для работы ремонтного персонала внутри течки 4.

По сравнению с устройством-прототипом предлагаемая УСТК имеет следующие преимущества:
одновременно с повышением герметичности камеры тушения УСТК со стороны течки непрерывной выгрузки кокса обеспечивается возможность осуществления ремонтов без выгрузки кокса из камеры тушения и остановки УСТК;
создание безопасных условий для проведения ремонтных работ.

Дополнительные преимущества заключаются в сокращении срока ремонтных работ с 2 недель (у прототипа) до одних суток (у предлагаемого устройства).

Изобретение предназначено для сухого тушения кокса при непрерывной выгрузке потушенного кокса из камеры тушения. Разгрузочная воронка 2 снабжена насадкой 15 с ремонтным клапаном 16, расположенной внутри течки 4 под выпускным отверстием 17 воронки. На внешней поверхности насадки 15 установлены карманы 18, образующие закрытый кольцевой канал 19. Канал 19 посредством газоходов 20 связан с системой циркуляции газов. При проведении ремонтных работ секторные затворы 22 закрывают, отсекая поток кокса, выходящий из камеры 1 тушения. После выгрузки этого кокса закрывают клапан 16 и открывают затворы 22. Новая порция кокса заполняет воронку 2 и насадку 15 до клапана 16, образуя коксовую пробку. Далее через газоходы 20 отсасывают газы из коксовой пробки через кольцевой канал 19. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Установка сухого тушения кокса, включающая вертикальную камеру тушения, разгрузочную воронку с течкой, расположенную под выпускным отверстием камеры, устройство для непрерывной выгрузки потушенного кокса, установленное в нижней части течки, систему циркуляции охлаждающих газов и контур, связывающий течку с системой циркуляции газа, отличающаяся тем, что разгрузочная воронка снабжена насадкой с ремонтным клапаном, расположенной внутри течки под выпускным отверстием воронки, а на внешней поверхности насадки установлены карманы, образующие закрытый кольцевой канал, при этом указанный канал связан газоходами с системой циркуляции газа. 2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что внутри разгрузочной воронки под выпускным отверстием камеры тушения кокса установлены секторные затворы.