RU2318011C1 - Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке - Google Patents
Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке Download PDFInfo
- Publication number
- RU2318011C1 RU2318011C1 RU2006140036/04A RU2006140036A RU2318011C1 RU 2318011 C1 RU2318011 C1 RU 2318011C1 RU 2006140036/04 A RU2006140036/04 A RU 2006140036/04A RU 2006140036 A RU2006140036 A RU 2006140036A RU 2318011 C1 RU2318011 C1 RU 2318011C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coke
- grate
- fuel
- coking
- cooling
- Prior art date
Links
- 239000000571 coke Substances 0.000 title claims abstract description 64
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 238000004939 coking Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000000969 carrier Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims description 3
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 abstract 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 19
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 7
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 3
- 239000004449 solid propellant Substances 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 description 1
- 229910001347 Stellite Inorganic materials 0.000 description 1
- AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N chromium;cobalt;iron;manganese;methane;molybdenum;nickel;silicon;tungsten Chemical compound C.[Si].[Cr].[Mn].[Fe].[Co].[Ni].[Mo].[W] AHICWQREWHDHHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011490 mineral wool Substances 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000011020 pilot scale process Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
Abstract
Способ относится к термохимической переработке топлива и может быть использован во всех отраслях промышленности, применяющих в технологических процессах произведенный из твердого топлива кокс, а также в энергетике, и направлен на рациональное использование твердого топлива. Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке, включает дозирование топлива на цепную колосниковую решетку, являющуюся подом разогретого муфельного или топочного пространства, подачу воздуха через слой топлива для сжигания летучих веществ и собственно процесс коксообразования. Коксование осуществляют на первых двух третях колосниковой решетки, а охлаждение кокса - непосредственно на хвостовой части цепной колосниковой решетки рециркулирующими продуктами сгорания летучих веществ с утилизацией полученного тепла для получения вторичных энергоносителей бытового и производственного назначения, отвод и очистку продуктов сгорания, охлаждение полученного кокса. Изобретение позволяет получать кокс лучшего качества за счет снятия проблемы содержания в нем балласта (влаги) и дополнительной утилизации более 30% потенциального тепла исходного топлива. 1 ил.
Description
Способ относится к термохимической переработке топлива и может быть использован во всех отраслях промышленности, применяющих в технологических процессах произведенный из твердого топлива кокс, а также в энергетике, и направлен на рациональное использование твердого топлива.
Наличие постоянно нарастающего дефицита коксующихся углей требует организации производства кокса из неспекающихся, энергетических углей. Такой кокс с повышенной реакционной способностью более предпочтителен для использования практически во всех технологических процессах, где требуется присутствие углеродистого восстановителя и источника тепла, чем кокс, получаемый методом традиционного слоевого коксования из коксующихся углей. Исключение составляют только процессы, связанные, как правило, с использованием шахтных печей, выдвигающих жесткие требования к прочности и пониженной реакционной способности кокса (доменное, литейное производства, получение минеральной ваты), а также электродное производство.
Перспективным считается процесс производства кокса с повышенной реакционной способностью из неспекающихся, энергетических углей путем коксования кусковых углей на цепных колосниковых решетках (ЦКР) в автотермическом режиме, характеризующийся высокой интенсивностью и низкими капитальными вложениями. Наиболее узким местом технологии является способ тушения полученного кокса.
Известен способ тушения кокса, производимого методом термоокислительного коксования на ЦКР, реализованный в опытно-промышленно масштабе на действующих котельных агрегатах ДКВР 10/13 в гг. Кемерово (Центральная котельная Рудничного района, 1971 г.), Мыски (котельная завода по ремонту шахтного оборудования, 1973 г.), Караганда (котельная МПЗ «Трансэнерго», 2005 г.); ([Сысков К.И., Машенков О.Н. Термоокислительное коксование углей. - М.: Металлургия, 1973, - 176 с.; М.Ф.Калинин, С.В.Виноградов, А.А.Суворов и К.И.Сысков. Опыт промышленного коксования углей на цепных колосниковых решетках // Кокс и химия. 1974. №4. С.14-16; В.М.Страхов, Б.А.Святов, Н.П.Головачев и др. Технология производства кокса из углей Шубаркульского разреза. Оценка его качества как углеродистого восстановителя для выплавки ферросплавов // Кокс и химия. 2004. №10. С.16-20]). В Кемерово и Мысках ЦКР имела ширину 2,36 м, длину 6,5 м; в Караганде площадь решетки составляла 5,6 м2. Скорость движения решетки находилась в пределах 9-12 м/ч. Для углей марок Г толщина слоя на решетке составляла 80-120 мм, для угля марки СС - 170-200 мм. Полученный на решетке кокс поступает в скребковый конвейер, заполненный водой, где в водяной ванне и производится охлаждение и тушение кокса.
Недостатком известного решения является осуществление охлаждения кокса за счет непосредственного контакта с водой (в водяной ванне). Это приводит к дополнительному измельчению кокса за счет термического удара, чрезвычайно высокому влагосодержанию кокса (до 20%), получению загрязненных нагретых сточных вод, потере потенциального тепла исходного топлива с раскаленным коксом (35-40% от общего количества выделяющегося тепла).
Наиболее близким из известных технических решений к описываемому является тушение кокса, получаемого фирмой Shawingen Chemicals на заводе в г.Шавинген Фолз [К.И.Сысков, С.В.Виноградов. Производство специальных видов кокса на цепных колосниковых решетках // Кокс и химия. 1975. №1. С.52-54. Пат. США. №2209255, 1939]. Кусковой уголь с выходом летучих веществ 38% подается на колосниковую решетку, составленную из чугунных колосников, имеющую скорость движения 12-36 м/ч и активную площадь 16,5 м2 (ширина 3 м, длина 5,5 м).
Коксование на цепной колосниковой решетке осуществляется в предварительно разогретой до 1100-1200°С топке. Воздух подается вентилятором через 12 (6 - по длине и 2 - по ширине) дутьевых камер (в каждую камеру независимо). Тепло, необходимое для коксования угля, получается от сгорания летучих веществ, выделяющихся из угля в процессе его нагрева. Потенциальное тепло угля практически одинаково распределяется между коксом (46,6%) и газом (47,6%).
Готовый кокс ссыпается с решетки в тушильный желоб, на дне которого находился шнек с охлаждаемым водой валом и стеллитовым полотном. Охлаждение и тушение кокса осуществляется путем подачи воды через форсунки на слой горячего кокса. Охлажденный кокс шнековым питателем подается на конвейер, далее на сортировку и в накопительные бункера для отгрузки потребителям.
Недостатком данного решения является осуществление охлаждения кокса за счет непосредственного контакта с водой. Это приводит к дополнительному измельчению кокса за счет термического удара, высокому влагосодержанию кокса (до 4-5%), получению загрязненных нагретых сточных вод, потере потенциального тепла исходного топлива с раскаленным коксом (35-40% от общего количества выделяющегося тепла), повышенному угару кокса (3-5%).
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности способа охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке путем устранения перечисленных выше недостатков за счет уменьшения термических напряжений при охлаждении дымовыми газами кокса (сухое тушение), снятия проблемы содержания в нем балласта (влаги) и дополнительной утилизации более 30% потенциального тепла исходного топлива.
Сущность изобретения заключается в том, что в известном способе термоокислительного коксования твердого топлива на цепной колосниковой решетке охлаждение кокса осуществляется непосредственно на хвостовой части цепной колосниковой решетки рециркулирующими продуктами сгорания летучих веществ с утилизацией полученного тепла для получения вторичных энергоносителей бытового и производственного назначения.
Исследования показали, что процесс коксообразования завершается на 2/3 длины решетки (см. чертеж), и для снижения конечной температуры кокса до уровня, безопасного для эксплуатации транспортерных линий, вполне достаточно хвостовой части ЦКР. На чертеже показано распределение температур по длине решетки: 1 - при толщине слоя загрузки 200 мм; 2 - 250 мм; 3 - 300 мм.
Мелкие классы исходного топлива собираются в бункер и используются в котельных агрегатах, работающих в режиме полного сжигания угля. Из расходного бункера сортированный уголь через секторный затвор поступает в предварительно разогретую до 1200-1250°С топочную камеру объемом 78 м3 на цепную колосниковую решетку (ЦКР) прямого хода типа ТЧ, шириной 2,7 м и длиной 6,5 м. Активная площадь колосниковой решетки, передвигающейся со скоростью, регулируемой в пределах 0,001-0,01 м/с, составляет 15,5 м2.
Уголь располагается на ЦКР слоем высотой 0,15-0,20 м, через который воздух, подаваемый вентилятором ВДН-12,5, поступает на протяжении двух первых третей цепной колосниковой решетки в количестве, необходимом для полного сжигания выделяющихся из угля летучих веществ, а образующийся в конце второй трети цепной колосниковой решетки кокс охлаждается до температуры ~250°С рециркулирующими продуктами горения летучих веществ, отсасываемыми после их очистки в батарейном циклоне и подаваемыми в необходимом количестве в третью дутьевую зону (последняя треть цепной колосниковой решетки) дымососом ДН-17. Под решеткой располагаются три ряда дутьевых камер, которые соответственно делят поверхность колосниковой решетки на три дутьевые зоны протяженностью по два метра каждая.
Избыточное тепло отходящих из двух дутьевых зон продуктов горения летучих веществ и тепло охлаждения кокса используется для получения пара или горячей воды. Полученный кокс ссыпается с ЦКР в приемный бункер и ленточным транспортером передается на грохот склада кокса, где разделяется на классы +10 и -10 мм, которые размещаются в соответствующих бункерах склада кокса для отгрузки потребителям.
Пример. На цепной колосниковой решетке промышленного котельного агрегата проводили термоокислительное коксование угля марки Д. При использовании предлагаемого способа средний размер куска полученного кокса оказался более чем в 1,5 раза оказался больше, чем при режиме с охлаждением кокса водой, более чем в 40 раз уменьшилась влага товарного продукта. Увеличение выхода крупных классов, имеющих более высокую стоимость, обеспечивает получение более высокой прибыли, а снижение влаги позволяет более рационально использовать транспортные средства при доставке кокса потребителю. Использование тепла раскаленного кокса позволило увеличить производство пара на котельном агрегате для производственных и бытовых нужд.
Качественные показатели кокса, полученные при использовании наиболее близкого технического решения и предлагаемого способа тушения кокса
| Способ тушения кокса | Марка угля | Средн. крупн. куска угля (Dcp угля), мм |
Средн. крупн. куска кокса (Dср кокса), мм |
Dcp угля/Dср кокса | Влага кокса (Wr t), % |
| Предлагаемый | Длинно-пламенный | 24,1 | 12,9 | 1,86 | 0,5 |
| Наиболее близкое техн. решение | Длинно-пламенный | 28,5 | 8,0 | 3,56 | 21,1 |
Claims (1)
- Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке, включающий дозирование топлива на цепную колосниковую решетку, являющуюся подом разогретого муфельного или топочного пространства, подачу через слой топлива воздуха для сжигания летучих веществ, выделяющихся из топлива, коксообразование, отвод и очистку продуктов сгорания, охлаждение полученного кокса, отличающийся тем, что, с целью улучшения качества кокса, энергосбережения и снижения загрязнения окружающей среды, подача воздуха через слой топлива для сжигания летучих веществ и собственно процесс коксообразования осуществляются на первых двух третях колосниковой решетки, а полученый кокс охлаждается непосредственно на хвостовой части цепной колосниковой решетки рециркулирующими продуктами сгорания летучих веществ с утилизацией полученного тепла для получения вторичных энергоносителей бытового и производственного назначения.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140036/04A RU2318011C1 (ru) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006140036/04A RU2318011C1 (ru) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2318011C1 true RU2318011C1 (ru) | 2008-02-27 |
Family
ID=39278945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006140036/04A RU2318011C1 (ru) | 2006-11-13 | 2006-11-13 | Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2318011C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3758385A (en) * | 1970-12-03 | 1973-09-11 | Fischer Holdings | Process for coking lignitic coal |
| DE2211372A1 (de) * | 1972-03-09 | 1973-09-13 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Verfahren zur herstellung von formkoks aus braunkohle |
| RU2110552C1 (ru) * | 1992-10-05 | 1998-05-10 | Владимир Иванович Бабанин | Способ охлаждения кокса и устройство для его осуществления |
| RU2214572C2 (ru) * | 2001-06-22 | 2003-10-20 | Евгений Павлович Маков | Установка для обжига и агломерации минерального сырья |
-
2006
- 2006-11-13 RU RU2006140036/04A patent/RU2318011C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3758385A (en) * | 1970-12-03 | 1973-09-11 | Fischer Holdings | Process for coking lignitic coal |
| DE2211372A1 (de) * | 1972-03-09 | 1973-09-13 | Rheinische Braunkohlenw Ag | Verfahren zur herstellung von formkoks aus braunkohle |
| RU2110552C1 (ru) * | 1992-10-05 | 1998-05-10 | Владимир Иванович Бабанин | Способ охлаждения кокса и устройство для его осуществления |
| RU2214572C2 (ru) * | 2001-06-22 | 2003-10-20 | Евгений Павлович Маков | Установка для обжига и агломерации минерального сырья |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Сысков К.И., Виноградов С.В. Производство специальных видов кокса на цепных колосниковых решетках. «Кокс и химия», 1975, №1, с.52-54. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101942313B (zh) | 桦甸式油页岩干馏工艺及装置 | |
| Dasappa et al. | Biomass gasification—a substitute to fossil fuel for heat application | |
| CN102676187B (zh) | 一种气体热载体低温热解炉及气体热载体低温热解方法 | |
| CN101792675B (zh) | 焦炉及炼焦工艺方法 | |
| CN101514291B (zh) | 一种煤内热低温干馏干熄焦的方法 | |
| CN103666507B (zh) | 一种内热式煤干馏炉、内热式煤干馏系统及煤干馏工艺方法 | |
| CN102732274A (zh) | 以燃煤热风炉作为供热的褐煤干馏方法 | |
| CN100572971C (zh) | 一种新型生物质燃烧膜式壁有机热载体炉 | |
| CN1242024C (zh) | 换热室式热回收炼焦炉 | |
| CN101148592A (zh) | 二段式回转窑热解炭生产工艺 | |
| CN210740413U (zh) | 一种适用于水泥窑协同处置生活垃圾的焚烧炉排炉 | |
| CN102241997B (zh) | 用生物质燃料连续制炭和热风利用的一体化装置 | |
| CN105776208B (zh) | 一种活性焦的生产方法 | |
| CN101963455B (zh) | 采用生物质气的冶金钢铁加热炉系统 | |
| RU2318011C1 (ru) | Способ охлаждения кокса, полученного методом термоокислительного коксования на цепной колосниковой решетке | |
| US20140306386A1 (en) | Sustainable process for the co-generation of pig iron and electric energy using wood as fuel | |
| CN101760212A (zh) | 一种干法熄焦的冷却结构 | |
| CN202595039U (zh) | 一种气体热载体低温热解炉 | |
| US4544451A (en) | Apparatus with two-stage heating for carbonizing cold-compacted briquettes | |
| CN102732275A (zh) | 以燃煤热风炉作为供热的褐煤干馏装置 | |
| CN218435886U (zh) | 一种利用低热值燃料生产球团矿的装置 | |
| CN216890832U (zh) | 一种型煤生产线 | |
| CN110592395B (zh) | 一种生产高等级直接法氧化锌的生产线及其工艺流程 | |
| CN210945738U (zh) | 一种生产高等级直接法氧化锌的生产线 | |
| CN201858884U (zh) | 采用生物质气的冶金钢铁加热炉系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081114 |