RU1778132C - Способ эвакуации избыточного газа из установки сухого тушени кокса - Google Patents

Abstract

Использование: в коксохимической промышленности , а именно в процессах сухого тушени  кокса. Сущность изобретени : осуществл ют вывод избыточного газа из установки сухого тушени  кокса через регулируемый газоотводной патрубок, расположенный в верхней части накопительной камеры. В межзагрузочный период в зоне косых ходов поддерживают давление, равное по величине сумме гидравлического сопротивлени  столба кокса в накопительной камере, геометрического напора пиро- лизных газов в ней и статического напора в месте установки патрубка. 1 ил., 1 табл.

Description

Изобретение относитс  к области коксохимического производства, а именно к сухому тушению кокса.

Источниками по влени  избыточного газа в циркул ционном контуре установок сухого тушени  кокса (УСТК)  вл ютс : выделение пиролизного газа при термостати- ровании кокса в накопительной камере (форкамере), дожиг горючих компонентов газа в кольцевом газоходе вследствие регулируемого подсоса воздуха или замена части циркулирующего газа на технический азот.

Известен способ-эвакуации избыточных газов путем сброса их только через свечу после дымососа Весь газ из камеры тушени  и форкамеры (как циркулирующий, так и избыточный) при этом отсасываетс  дымососом , проход  через систему газоочистки и паровой котел после чего избыточные его количества сбрасываютс  о атмосферу через свечу после дымососа

Недостатком данного способа  вл етс  то, что в св зи с необходимостью отсоса не

только циркулирующего, но и значительных количество избыточного пиролизного газа из объема форкамеры через косые ходы, в системе устанавливаетс  гидравлический режим, при котором вс  форкамера и верхн   часть камеры тушени  наход тс  под разрежением (-20-40 мм B.C. в зоне косых ходов). При этом имеет место подсос воздуха через различные неплотности (особенно при загрузке кокса), вследствие чего часть горючих компонентов газа сгорает и снижаетс  его калорийность, котора , даже при отсутствии организованного дожита газа в кольцевом газоходе, не превышает 3270 кДж/м3 (см. табл.1).

Газ с такой калорийностью использовать также вр д ли целесообразно, его сбрасывают в атмосферу.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением  вл етс  способ эвакуации избыточных газов путем его сброса (чаще всего одновременного) через газоотводной патрубок - свечу, установленную в верхней части форкамеры и свечу после

Ё

N| V| 00

00

ю

дымососа. Недостатком данного способа  вл етс  нестабильность расхода и состава избыточного газа, эвакуируемого через свечу в верхней части форкамеры, вследствие чего он, так же, как и избыточный газ из свечи после дымососа, не пригоден дл  дальнейшего использовани .

Целью способа  вл етс  повышение калорийности избыточного газа при одновременной стабилизации его выхода и состава дл  последующего его полезного использо- вани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что эвакуаци  всего избыточного газа осуществл етс  только через регулируемый патрубок (свечу) в верхней части накопительной камеры, При этом дл  создани  направленного потока избыточного газа в сторону указанного патрубка измен етс  гидравлический режим в камере: давление в зоне косых ходов устанавливаетс  положительным и равным сумме гидравлического сопротивлени  столба кокса в накопительной камере, геометрического напора пиролизных газов в ней и статического напора в месте установки газоотводного патрубка.

При оптимальном давлении в месте установки газоотводного патрубка форкамеры +12-15 мм B.C. (аналогично давлению в сто ках и газосборникзх коксовой батареи) давление в зоне косых ходов должно составл ть +55-60 мм B.C. (дл  блока тушени  УСТК с производительностью по коксу 70 т/ч).

Дл  блокэ УСТК с производительностью 70 т/ч максимальна  геометрическа  высота столба кокса в форкамере (включа  зону косых ходов)состэвл ет 9,5 мм, а столба газов 10 м. Зна  общее количество эвакуируемых газов, среднюю температуру газов в объеме форкамере и их состав, можно, пользу сь известными формулами гидравлики , определить величины геометрического напора пиролизных газов и гидравлического сопротивлени  сло  кокса.

Так, последн   дл  высоты столба кокса 9,5 м (с поправкой на диагональность хода эвакуируемых газов она должна быть увеличена примерно до 12 м) и с учетом данных по количеству и составу эвакуируемого пи- ролизного газа, приведенных ниже, подсчитанна  по формуле составл ет 35 мм B.C.

Геометрический напор пиролизных газов при средней температуре в форкамере 900°С составл ет, согласно расчетам, около 5 мм B.C.

Оптимальна  величина статического напора в месте установки газоотводного патрубка по практическим данным, полученным при апробации нашего способа на

Алтайском КХЗ. должна составл ть 15 мм B.C.

Сумма трех указанных величин составл ет 55 мм B.C., что примерно соответствует

наблюдавшейс  на практике (табл. 1) и рекомендуемой дл  70 т - блока УСТК оптимальной величине давлени  в зоне косых ходов (+55-60 мм B.C.).

При возможном изменении температуры в форкамере, состава газа и высоты столба кокса расчетным путем может быть определена нова  оптимальна  величина давлени  в зоне косых ходов, котора  позволит обеспечить стабильность состава и

качественных характеристик эвакуируемого избыточного газа УСТК.

Дл  осуществлени  подобных расчетов и своевременной, корректировки гидравлического режима форкамеры необходимо ее

оснащение средствами дл  измерени  давлени  (в зоне косых ходов и в районе газоотводного патрубка), температуры по ее высоте, состава эвакуируемого газа и уровн  кокса в ней. При снижении давлени  в

зоне косых ходов до +30-40 мм и ниже, восход щий поток газа в форкамере не сможет преодолеть гидравлическое сопротивление столба кокса и избыточный (в том числе, пиролизный) газ будет отсасыватьс  полностью или частично через косые ходы и его необходимо будет сбрасывать через свечу после дымососа, аналогично прототипу и с присущими ему недостатками.

Увеличение давлени  в зоне- косых ходов выше +55-600 мм B.C. не оказывает отрицательного воздействи  на выход и состав избыточного газа, эвакуируемого через свечу форкамеры. Однако при этом станов тс  более заметными утечки газа через

неплотности по тракту и рост энергетических затрат.

Благодар  созданию в форкамере оптимальной гидравлической обстановки, в направлении газоотводного патрубка

форкамеры устремл етс  не только поток пиролизных газов, выдел ющихс  в ее объеме при термостатировании гор чего кокса, но и весь избыточный газ, который может образоватьс  в циркул ционном контуре (в

частности, в камере тушени  УСТК). При отсутствии дожита горючих компонентов в кольцевом газоходе количество последнего будет незначительным.

Сопоставительный анализ за вл емого решени  с прототипом показывает, что за вл емый способ отличаетс  от известного тем. что создаетс  стабильный направленный восход щий поток избыточных газов, проход щий через слой раскаленного кокса

в форкамере и удал емый только через регулируемый патрубок в верхней ее части.

Перечисленные признаки ранее не были описаны в других источниках информации , следовательно, техническое решение соответствует критерию существенные отличи .

Использование предлагаемого способа позвол ет получить положительный эффект по сравнению с известными способами, ко- торый сводитс  к следующему;

Повышение содержани  в избыточном газе горючих компонентов и, соответственно , его теплоты сгорани  в 1,9-4,7 раза.

Получение избыточного газа стабильно- го состава дл  утилизации его в самосто тельном виде или в смеси с другими горючими газами.

Снижение угара кокса за счет предотвращени  подсосов воздуха в форкамеру и исключени  дожита горючих компонентов газов в кольцевом газоходе.

Пример. Экспериментальна  проверка предлагаемого способа осуществлена на промышленной УСТК Алтайского КХЗ с про- изводительностью блока по коксу 70 т/ч. Расход циркулирующего газа составл л 100 тыс. м3/ч, температура газа: на входе в камеру тушени  - 180иС, в верхнем кольцевом канале - 800°С.

Эвакуаци  избыточных газов сухого тушени  кокса осуществл лась на установке (см. чертеж), состо щей из камеры тушени  1; накопительной камеры (форкамеры) - 2; косых ходов - 3; патрубка (сто ка) - 4; дрос- сельных клапанов 5, 6; задвижек 7, 8; свечи дымососа-9; дымососа 10; пылеосадитель- ного бункера 11; котла-утилизатора - 12, циклона - 13.

Циркулирующий газ ( 1500 м3/т кокса) движетс  по обычному тракту и подаетс  на тушение кокса дымососом 10. В межзагрузочный период в зоне косых ходов 3 и в верхней части форкамеры 2 устанавливалось и автоматически поддерживалось ука- занное выше положительное давление. При этом весь избыточный газ эвакуировалс  только через патрубок (сто к) 4 в верхней части форкамеры 2. Сто к снабжен клапанной коробкой и подобен по конструкции сто кам коксовых печей. В сто ках избыточный газ охлаждаетс  водой до 115°С и направл етс  в общий газосборник, где охлаждаетс  до 75-80°С и частично очищаетс  от пыли. Частично обеспыленный газ затем окончательно очищаетс  от пыли до требуемых норм, после чего подаетс  на утилизацию.

Требуемый гидравлический режим всего тракта (в том числе, в зоне косых ходов и

в форкамере) поддерживалс  при помощи задвижки 8 и дроссельного клапана 6 при полностью перекрытой задвижке на свече 9 после дымососа. Дожит горючих компонентов циркулирующего газа в кольцевом газоходе камеры тушени  по предлагаемому способу не производитс , хот  в принципе возможен при условии принудительной подачи воздуха в кольцевой газоход.

При нахождении блока тушени  под загрузкой гор чим коксом (врем  загрузки 1 блока в среднем) - 3,75 мин за 1 ч работы) во избежание выбиваний газа и пламени из загрузочной воронки должен устанавливатьс  иной гидравлический режим в форкамере , отличный от предлагаемого по нашему способу, и иной способ эвакуации избыточных газов из контура. Давление в верхней части форкамеры должно находитьс  в пределах ±01 мм в.с. При этом лини  эвакуации избыточного газа из форкамеры при помощи клапана сто ка 4 и задвижки 8 отключаетс  от газосбррника. Избыточный газ, который вследствие возможных подсосов воздуха через загрузочное отверстие форкамеры обедн етс  горючими компонентами , целесообразно в этом случае сбросить в атмосферу через свечу дымососа 9, открыв задвижку 7. хот  в принципе он может частично или полностью утилизироватьс . В последнем случае однако произойдет некоторое снижение (на 15-20% калорийности суммарного избыточного газа.

При наличии герметических систем загрузки , способных работать без снижени  давлени  в форкамере до 0 ± 1 мм B.C. взагрузочный период, описанна  выше корректировка гидравлического режима контура и отключение тракта эвакуации избыточных газов из форкамеры могут не производитьс .

В табл.1 приведены основные результаты испытаний, из которых следует, что при использовании дл  эвакуации избыточного газа предлагаемого способа его количество уменьшаетс  при одновременном увеличении содержани  в нем горючих компонентов (СО и На) и теплоты сгорани  до 6200 кДж/м3.

Из табл.2 следует, что при осуществлении предлагаемого способа существенно, по сравнению с аналогом и прототипом, снизилс  угар кокса и несколько повысилась его прочность.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ эвакуации избыточного газа из установки сухого тушени  кокса посредством его вывода из циркул ционного газового тракта через регулируемый газоотводной

   патрубок, расположенный в верхней части накопительной камеры, отличающий- с   тем, что, с целью снижени  угара кокса, повышени  калорийности избыточного газа при одновременной стабилизации его состава , в межзагрузочный период в зоне

   косых ходов поддерживают давление, равное по величине сумме гидравлического сопротивлени  столба кокса в накопительной камере, геометрического напора пиролиз- ных газов в ней и статического напора в месте установки патрубка.

   Таблица 1

   Таблица 2

   I

   - --й4

   со