СПОСОБ СУХОГО ТУШЕНИЯ КОКСА Российский патент 2013 года по МПК C10B39/02 

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано 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 для 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/м², поскольку затвор (отсекатель) не является герметичным, 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.

Известный способ и установка сухого тушения кокса (международная заявка №PCT/UA2008/000072).

Так известен способ сухого тушения кокса, включающий:

- загрузку кокса в, по меньшей мере, одну камеру тушения кокса,

- охлаждение кокса в упомянутой камере тушения кокса охлаждающим агентом, который циркулирует в системе циркуляции охлаждающего агента, содержащей средство очистки охлаждающего агента, котел-утилизатор и дымосос,

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

- подачу кокса из камеры тушения кокса в средство порционной выгрузки кокса, содержащее, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры,

- выгрузку кокса из средства порционной выгрузки кокса на транспортное средство.

Сущность изобретения

Основной задачей изобретения является разработка способа сухого тушения кокса, который позволяет уменьшить количество выбросов охлаждающего агента в процессе выгрузки кокса из средства порционной выгрузки кокса в зону работы транспортного средства.

Также задачей изобретения является уменьшение значения перепадов давления охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса.

Также задачей изобретения является увеличение эффективности утилизации тепла кокса.

Также задачей изобретения является расширение арсенала технических средств способов сухого тушения кокса.

Другие задачи и преимущества изобретения, что заявляется, 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 способа сухого тушения кокса, поставленные задачи решаются тем, что в известном способе сухого тушения кокса, содержащем,

- загрузку кокса в, по меньшей мере, одну камеру тушения кокса,

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

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

- подачу кокса из камеры тушения кокса в средство порционной. выгрузки кокса, содержащее, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры,

- выгрузку кокса из средства порционной выгрузки кокса на транспортное средство, согласно заявляемому изобретению,

- осуществляют дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, в систему циркуляции охлаждающего агента перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

В частном варианте реализации способа дополнительный отвод охлаждающего агента осуществляют из верхней части перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса.

В частном варианте реализации способа осуществляют обеспыливание охлаждающего агента, который дополнительно отводят из перепускной камеры в систему циркуляции охлаждающего агента.

В частном варианте реализации способа дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, в систему циркуляции охлаждающего агента, осуществляют перед средством очистки охлаждающего агента системы циркуляции охлаждающего агента, при этом средство очистки охлаждающего агента расположено перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента.

В частном варианте реализации способа избыточный объем охлаждающего агента, который отводят через средство отвода избыточного объема охлаждающего агента подают в, по меньшей мере, один дополнительный котел-утилизатор, в котором осуществляют термическую обработку охлаждающего агента.

Дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, в систему циркуляции охлаждающего агента, перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента, позволяет уменьшить давление охлаждающего агента в средстве порционной выгрузки кокса, что приводит к увеличению герметичности средства порционной выгрузки кокса и не приводит к выбросам охлаждающего агента в зону выгрузки кокса на транспортное средство. Также следует отметить, что дополнительный отвод охлаждающего агента позволяет уменьшить величину колебаний охлаждающего агента во время дозированной выгрузки кокса. Также следует отметить, что подача охлаждающего агента в средство порционной выгрузки кокса позволит увеличить эффективность утилизации тепла кокса, за счет контакта охлаждающего агента с коксом в средстве порционной выгрузки кокса, а также позволит увеличить эффективность обеспыливания кокса.

Чертежи

При рассмотрении вариантов выполнения настоящего изобретения используется узкая терминология. Однако настоящее изобретение 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 изобретения.

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

Осуществление изобретения

Установка сухого тушения кокса (фиг.1) содержит камеру тушения 1 кокса, систему циркуляции 2 охлаждающего агента, содержащую 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 затвора 8₁, 8₂ 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, соединенного на входе с датчиком давления 13 охлаждающего агента, который расположен в верхней части камеры тушения 1 кокса, 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, причем 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, на входе соединенного с дополнительным датчиком давления 18, который расположен в нижней части перепускной камеры 9₁, a на выходе дополнительный блок управления 17 соединен с регулятором 16 контура рециркуляции 15.

Так, соответственно способу сухого тушения кокса 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 расположено 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 средство очистки (на фигурах 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 от 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, который расположен 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 обеззараживание 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 изобретения, что заявляется.

Понятно, что выше изложены два возможных вариантов осуществления изобретения, что заявляется. Изобретение не ограничивается вариантами, которые были изложены выше и изображены на фигурах.

Технический результат

Техническим результатом изобретения 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 изобретения, что заявляется, является увеличение эффективности обеспыливания кокса.

Также техническим результатом изобретения, что заявляется, является увеличение эффективности утилизации тепла кокса.

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано в установках сухого тушения кокса. Способ сухого тушения кокса включает загрузку кокса в камеру тушения кокса, охлаждение кокса в камере тушения кокса охлаждающим агентом, который циркулирует в системе циркуляции охлаждающего агента, содержащей котел-утилизатор, средство очистки охлаждающего агента, дымосос и средство отвода избыточного объема охлаждающего агента, отвод избыточного объема охлаждающего агента из системы циркуляции охлаждающего агента через средство отвода избыточного объема охлаждающего агента, подачу кокса из камеры тушения кокса в средство порционной выгрузки кокса, содержащее последовательно соединенные перепускные камеры, выгрузку кокса из средства порционной выгрузки кокса на транспортное средство и дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, в систему циркуляции охлаждающего агента, перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента. Изобретение обеспечивает уменьшение количества выбросов охлаждающего агента, повышение обеспыливания кокса, повышение утилизации тепла кокса и высокую эффективность работы средства порционной выгрузки кокса. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ сухого тушения кокса, включающий
загрузку кокса в, по меньшей мере, одну камеру тушения кокса,
охлаждение кокса в упомянутой камере тушения кокса охлаждающим агентом, который циркулирует в системе циркуляции охлаждающего агента, содержащей котел-утилизатор, средство очистки охлаждающего агента, дымосос и средство отвода избыточного объема охлаждающего агента,
отвод избыточного объема охлаждающего агента из упомянутой системы циркуляции охлаждающего агента через средство отвода избыточного объема охлаждающего агента,
подачу кокса из камеры тушения кокса в средство порционной выгрузки кокса, содержащее, по меньшей мере, две последовательно соединенные перепускные камеры,
выгрузку кокса из средства порционной выгрузки кокса на транспортное средство
отличающийся тем, что
осуществляют дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, в систему циркуляции охлаждающего агента, перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента в системе циркуляции охлаждающего агента.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительный отвод охлаждающего агента осуществляют из верхней части перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса.

3. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что осуществляют обеспыливание охлаждающего агента, который дополнительно отводят из перепускной камеры в систему циркуляции охлаждающего агента.

4. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что дополнительный отвод охлаждающего агента из перепускной камеры, в которую кокс поступает из камеры тушения кокса, в систему циркуляции охлаждающего агента осуществляют перед средством очистки охлаждающего агента системы циркуляции охлаждающего агента, при этом средство очистки охлаждающего агента расположено перед дымососом по ходу движения охлаждающего агента.

5. Способ по любому из п.1 или 2, отличающийся тем, что избыточный объем охлаждающего агента, который отводят через средство отвода избыточного объема охлаждающего агента, подают в, по меньшей мере, один дополнительный котел-утилизатор, в котором осуществляют термическую обработку охлаждающего агента.