UA113800C2 - Спосіб визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу та пристрій для його здійснення (варіанти) - Google Patents

Abstract

Винахід належить до коксохімічної промисловості і може використовуватися в установках сухого гасіння коксу (УСГК). Заявлено спосіб визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК та пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів (варіанти). Згідно із запропонованим винаходом вимірюють: температуру гарячих циркулюючих газів у косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, на підставі чого визначають: кількість тепла (Q), яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу, кількість тепла (Q), сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, після чого роблять визначення питомої витрати циркулюючих газів по наступному співвідношенню:, де b - питома витрата циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу нм/кг; Q- кількість тепла, яке передається охолодженим циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу; Q- кількість тепла, сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов. Винахід забезпечує автоматичне безперервне визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК.

Description

Винахід належить до коксохімічної промисловості і може використовуватися в установках сухого гасіння коксу.

Установки сухого гасіння коксу (УСГК), у тому числі системи інституту Гпрококс (див. патенти МоМоео 50217359, 50582674) успішно використовуються у всьому світі більше 50 років.

На даному етапі існують УСГК з двома типами засобів вивантаження коксу - засіб порційного вивантаження коксу див. патенти МоМо 50414286, 50835156, 50904315, 501177331 та засіб безперервного вивантаження коксу див. патенти МоМоео 501600329, ВНО2г388789, ВИО2377273, також існують комбінований тип порційного засобу з елементами (контуром рециркуляції) безперервного вивантаження див. патенти МоМмео ВО2489472, НО2489471.

На поточному етапі на багатьох блоках УСГК проектне значення питомої витрати циркулюючих газів знаходиться в межах 1,45-1,5 нм3 на кілограм погашеного коксу, а значення температури циркулюючих газів за камерою гасіння коксу складає «800 "С.

Одним з основних параметрів УСГК є питома витрата циркулюючих газів (ПВГ) на гасіння коксу, нм3/кг. ПВГ при гасінні коксу є показником ефективності роботи камери гасіння та УСГК в цілому. Високе значення ПВГ негативно характеризує конструкцію та режим роботи УСГК і призводить до підвищення витрат електроенергії на привід дуттьового вентилятора системи циркуляції, високої запиленості циркулюючих газів, інтенсивного зносу косих ходів камери гасіння та енергетичного обладнання і є однією з основних причин обмеження навантаження

УСГК по коксу з урахуванням обмежень дуттьового вентилятора по напору і продуктивності.

На сьогоднішньому етапі фактичне значення ПВГ перевищує проектне значення ПВГ.

Наприклад, у конструкції інституту Гіпрококс експлуатаційний показник ПВГ перевищує на 10- 50 95 проектне значення, що призводить до значного погіршення показників роботи УСГК.

Відповідно до відомого рівня техніки |1| ПВГ періодично визначається, згідно з наступним співвіднвшенням:

Вк де

Ве - витрата циркулюючих газів, які проходять через шар коксу в камері гасіння, нм/г;

Вк- вихід погашеного коксу з УСГК, кг/г.

Згідно з відомим рівнем техніки ПВГ блока УСГК визначається за даними випробувань при

Зо фіксованому навантаженні по погашеному коксу Вк. При цьому визначення В; здійснюється на підставі прямих вимірювань потоків газів в УСГК. Для здійснення прямих вимірювань використовуються різні засоби вимірювань. Вихід погашеного коксу Вк з УСГК визначається за кількістю завантаженого коксу у форкамеру або за показниками роботи засобу вивантаження коксу з камери гасіння УСГК.

У зв'язку з епізодичним і тривалим визначенням ПВГ ускладнюється підтримка оптимального (мінімально можливого при цій конструкції камери гасіння і умовах її експлуатації) значення цього параметра, що погіршує показники роботи УСГК. Це спостерігається, наприклад, при зниженні навантаження блока УСГК по коксу зі збереженням або недостатнім зниженням витрат циркулюючих газів |2Ї1. У зв'язку з цим розробка ефективного способу безперервного визначення і контролю величини ПВГ має велике практичне значення.

Таким чином, при визначенні ПВГ, згідно з відомим рівнем техніки, потрібні експериментальні дані про витрати циркулюючих газів на гасіння коксу в камері гасіння і про навантаження блока УСГК по погашеному коксу, що ускладнює процес автоматичного (безперервного) визначення ПВГ при роботі блока УСГК.

Задачею винаходу є розробка способу та пристрою безперервного автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК.

Так установка сухого гасіння коксу, яка містить: вертикально орієнтовану шахту, у верхній частині якої розташована форкамера, камеру гасіння з системою косих ходів, яка розташована під згаданою форкамерою і нижня частина якої виконана у вигляді конуса для вивантаження коксу із згаданої камери гасіння, систему циркуляції газів з дуттьовим пристроєм, розташованим в нижній частині згаданої камери гасіння, засіб вивантаження коксу із згаданої камери гасіння, який примикає до згаданої нижньої конічної частини камери гасіння, згідно з запропонованим винаходом, вимірюють: температуру гарячих циркулюючих газів у косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, на підставі чого визначають: кількість тепла (Ох), яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу, кількість тепла (02), сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, після чого роблять визначення питомої витрати циркулюючих газів по наступному співвідношенню:

(г. р--ї о де р - питома витрата циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу нм3/кг; 0: - кількість тепла, яке передається охолодженим циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу;

ФО» - кількість тепла, сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов. ракож, згідно ззвинаходомаАс»; та С; визначають по наступних співвідношеннях: 11 11 11 й

О2 (г х С -в) (л -в)

У" ще . . де "77 - тепломісткість гарячих циркулюючих газів за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових,

А -Т х Ск -її х Ск при Тк -1025 С, Тк -200 (0; - 1025 б, Тк1-200 о: тус 1 9 в-Тхс при т -1607с

А-330, В-51,4 при використовуванні в розрахунках одиниці тепла "калорія";

Ат1380, В-215 при використовуванні в розрахунках одиниці тепла "джоуль";

Теобк. температура і тепломісткість гарячого коксу в нижній частині форкамери; 11 рі тоб. температура і тепломісткість погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу руху коксу; 11 тоб. температура і тепломісткість гарячих циркулюючих газів на виході з камери гасіння в косих ходах до присадки в них повітря на опалювання пальних складових; тоб. температура і тепломісткість циркулюючих газів перед камерою гасіння.

Також, згідно з винаходом, додатково вимірюють: температуру гарячого коксу в нижній частині форкамери, температуру циркулюючих газів, які подають в камеру гасіння із згаданої системи циркуляції, температуру погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу руху коксу на підставі згаданих даних визначають СО: ї СО по наступних співвідношеннях:

О.-тіхсі-тхо 1 Кк Кк Кк Кк

Фо т х сг -ті хо. т сі ! с. що .

Коко - температура і тепломісткість гарячого коксу в нижній частині форкамери; 11 рі

Зо тоб. температура і тепломісткість погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу руху коксу; тс . ще . . . гот - температура і тепломісткість гарячих циркулюючих газів на виході з камери гасіння в косих ходах до присадки в них повітря на допалювання пальних складових; тоб. температура і тепломісткість циркулюючих газів перед камерою гасіння.

Згідно із запропонованим винаходом ПВГ на гасіння коксу дорівнює відношенню кількості тепла (0), яке передається одним кілограмом гарячого коксу циркулюючим газам в камері гасіння, до кількості тепла (02), сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов.

При цьому О.О» дизначаються по наступних співвідношеннях:

Оу -лкх Ск -кМ хСе О.О і довк довк (2) 11 11 1 1

ОО» -Т хг -Тх Ор (3) де

Ох - тепло від чаду коксу;

Ордовк.- втрати тепла в довкілля від камери гасіння;

Тео. температура і тепломісткість гарячого коксу в нижній частині форкамери; 11 рі

Ток о. температура і тепломісткість погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу руху коксу;

тс . с. . . . " - температура і тепломісткість гарячих циркулюючих газів на виході з камери гасіння в косих ходах до присадки в них повітря на допалювання пальних складових; тоб. температура і тепломісткість циркулюючих газів перед камерою гасіння.

Оскільки тепло від чаду коксу (04) приблизно рівне втратам тепла в довкілля (Одовк), ТО В цьому випадку Оу визначається по наступному співвідношенню:

Оу -ТхС-Ту х Ск «4)

Аналіз показує, що при відмінності тепла від чаду коксу (С) і втрат тепла камери гасіння в довкілля (Одовк) до 40 95 погрішність розрахунків не перевищує 1,0 95.

Також, відповідно до винаходу, температуру погашеного коксу вимірюють у камері гасіння під дуттьовим пристроєм в нижній конічній частині камери гасіння по ходу руху коксу. Це дозволяє використовувати запропонований винахід на УСГК з системою порційного та безперервного вивантаження коксу.

Вимір температури погашеного коксу, вивантажуваного на транспортер, є непредставницьким внаслідок, наприклад, додаткового охолодження коксу вентиляційним повітрям при безперервному вивантаженні коксу з камери гасіння. Також, відповідно до винаходу, УСГК додатково містить контур рециркуляції газів із засобу вивантаження коксу в згадану систему циркуляції, при цьому температуру погашеного коксу визначають шляхом вимірювання температури рециркулюючих газів в згаданій системі рециркуляції газів.

Таким чином, при визначенні ПВГ за цим способом не потрібні дані про витрату циркулюючих газів на гасіння коксу і дані про навантаження блоку УСГК по погашеному коксу.

Згідно з першим варіантом реалізації винаходу, пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, містить: щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (Ох), другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і згаданим блоком табличних

Зо значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

Згідно з другим варіантом реалізації винаходу, пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, містить: щонайменше один датчик температури гарячого коксу, який знаходиться в нижній частині форкамери, щонайменше один датчик температури погашеного коксу, який розташований під дуттьовим пристроєм в нижній конічній частині камери гасіння, щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, щонайменше один датчик температури охолоджених у котлі-утилізаторі циркулюючих газів, які подають в дуттьовий пристрій, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (0), при цьому згаданий перший блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячого і погашеного коксу і згаданим блоком табличних значень, другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і охолоджених циркулюючих газів і блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

Згідно з іншим варіантом реалізації винаходу, пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, містить: щонайменше один датчик температури гарячого коксу, який знаходиться в нижній частині форкамери, щонайменше один датчик температури рециркулюючих газів в згаданому контурі рециркуляції, щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, щонайменше один датчик температури охолоджених циркулюючих газів, які подають в дуттьовий пристрій, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (01), при цьому згаданий перший блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячого коксу і рециркулюючих газів і згаданим блоком табличних значень, другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і охолоджених циркулюючих газів і блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

Перший варіант реалізації пристрою

Згідно з першим варіантом реалізації пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК, який містить: щонайменше один датчик температури гарячого коксу, який знаходиться в нижній частині форкамери, щонайменше один датчик температури погашеного коксу, який розташований під дуттьовим пристроєм в нижній конічній частині камери гасіння, щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, щонайменше один датчик температури, охолоджений в котлі-утилізаторі циркулюючих газів, який подають в дуттьовий пристрій, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах перший блок обчислення кількості тепла (01), яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння, при цьому згаданий перший блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячого і погашеного коксу і згаданим блоком табличних значень, другий блок обчислення кількості тепла (02), сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і холодних циркулюючих газів і блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

На підставі даних, отриманих з вищезгаданих датчиків, пристроєм здійснюються наступні дії: - по температурах гарячого і погашеного коксу і даних блока табличних значень тепломісткостей першим блоком обчислюється кількість тепла, яке передається одним кілограмом гарячого коксу циркулюючим газам у камері гасіння, - СО; - по температурі гарячих циркулюючих газів у косих ходах за камерою гасіння, температурі охолоджених циркулюючих газів перед камерою гасіння і даним блока табличних тепломісткостей другим блоком обчислюється кількість тепла, сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, - О2;

Зо - на підставі значень С ії О2 третім блоком обчислюється питома витрата циркулюючих газів на гасіння коксу (Б) по співвідношенню: о

Таким чином, згідно із запропонованим винаходом, при визначенні ПВГ не потрібні дані по витратах циркулюючих газів на власне гасіння коксу і по навантаженню блока УСГК по погашеному коксу, що спрощує і підвищує точність визначення ПВГ і забезпечує його безперервне автоматичне визначення.

Для підвищення точності виміру температури гарячого коксу в нижній частині форкамери потрібно вимірювати температури коксу в декількох точках по периметру нижньої частини форкамери з подальшим усереднюванням.

Температура гарячих циркулюючих газів за камерою гасіння повинна вимірюватися в косих ходах - до присадки холодного повітря, що змінює значення цієї температури. У зв'язку з нерівномірним розподілом гарячих циркулюючих газів по косих ходах температура газів в них має різні значення. Внаслідок цього потрібний вимір температури газів в декількох точках по периметру камери гасіння в косих ходах.

Досить точне визначення середньої температури погашеного коксу під дуттьовим пристроєм в камері гасіння при його безперервному або комбінованому вивантаженні УСГК, в якому використовується контур рециркуляції, забезпечується виміром температури рециркулюючих газів у контурі рециркуляції, яка показує середню температуру коксу в нижній конічній частині камери гасіння. 5О Другий варіант реалізації пристрою

Згідно з другим варіантом реалізації винаходу, пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, містить: щонайменше один датчик температури гарячого коксу, який знаходиться в нижній частині форкамери, щонайменше один датчик температури рециркулюючих газів в згаданому контурі рециркуляції, щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, щонайменше один датчик температури циркулюючих газів, які подають в камеру гасіння з системи циркуляції, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (О:), при цьому згаданий перший блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячого коксу і рециркулюючих газів і згаданим блоком табличних значень, другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і охолоджених циркулюючих газів і блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

На підставі даних, отриманих з вищезгаданих датчиків, пристроєм здійснюються наступні дії: - по температурі гарячого коксу і температурі рециркулюючих газів в контурі рециркуляції (рівній температурі погашеного коксу) і даних блока табличних значень тепломісткостей обчислюється кількість тепла, яке передається одним кілограмом гарячого коксу циркулюючим газам в камері гасіння, - С; - по температурі гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, температурі охолоджених циркулюючих газів перед камерою гасіння і даних блока табличних тепломісткостей обчислюється кількість тепла, сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, - О2; - обчислюється питома витрата циркулюючих газів на гасіння коксу (Б), як відношення С: до

О».

Фігури

При розгляді варіантів здійснення винаходу використовується вузька термінологія. Проте винахід не обмежується прийнятими термінами і слід мати на увазі, що кожен такий термін охоплює усі еквівалентні елементи, які працюють аналогічним чином і використовуються для вирішення тих же задач.

Фіг. 1 - зображена УСГК, згідно з першим варіантом реалізації винаходу.

Фіг. 2 - зображена УСГК, згідно з другим варіантом реалізації винаходу, яка містить контур рециркуляції.

Фіг. З - зображено пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів

УСГК.

Фіг. 4 - зображена залежність температури циркулюючих газів в косих ходах камери гасіння

Зо коксу від питомої витрати газів.

Фіг. 5 - зображена УСГК, згідно з третім варіантом реалізації винаходу, яка містить контур рециркуляції.

Фіг. 6 - зображено пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів

УСГК, зображеної на фіг. 5.

На Фіг. 1 зображена УСГК, яка містить вертикально орієнтовану шахту, у верхній частині якої розташована форкамера 1, камеру гасіння 2 з системою косих ходів З, розташовано під форкамерою 1. Систему циркуляції 4 газів в камері гасіння 2, яка містить бункер пиловловлювач 5, котел-утилізатор 6, циклони 7, дуттьовий вентилятор 8, свічку 9У для скидання надмірного об'єму газів і дуттьовий пристрій 10, розташований в нижній частині камери гасіння 2. До нижньої частини камери гасіння 2 також примикає система вивантаження 11 коксу з камери гасіння 2.

На Фіг. 1 також зображені датчики: 12 - температури гарячого коксу; 15 - температури холодного коксу; 13 - температури гарячих циркулюючих газів, у косих ходах 3; 14 - температури охолоджених циркулюючих газів.

На Фіг. 2 зображена УСГК, згідно з другим варіантом реалізації винаходу, яка додатково містить контур рециркуляції 20.

При цьому температуру погашеного коксу після дуттьового пристрою 10 по ходу руху коксу, визначають шляхом виміру температури рециркулюючих газів в контурі рециркуляції 20 за допомогою датчика 21.

На Фіг. З схематично зображено пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК, згідно першого (Фіг. 1) та другого (Фіг. 2) варіантів реалізації пристрою.

Пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК, згідно з першим варіантом реалізації, який зображено на Фіг. 1 та Фіг. 3, та містить: 12 - датчик температури гарячого коксу; 15 - датчик температури холодного коксу; 13 - датчик температури гарячих циркулюючих газів; 14 - датчик температури охолоджених циркулюючих газів; бо 16 - блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах;

17 - перший блок обчислення кількості тепла (01), яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння 2. При цьому перший блок 17 сполучений на вході з датчиками температури гарячого 12 і погашеного 15 коксу та блоком 16 табличних значень; 18 - другий блок обчислення кількості тепла (02), сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов. При цьому другий блок 18 сполучений на вході з датчиками температури гарячих 13 і охолоджених циркулюючих газів 14 та блоком 16 табличних значень; 19 - третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході з першим 17 та другим 18 блоками.

Пристрій автоматичного визначення питомої витрати УСГК, згідно з другим варіантом реалізації, зображеного на Фіг. 2 та Фіг. 3, містить: 12 - датчик температури гарячого коксу; 21 - датчик температури рециркулюючих газів у контурі рециркуляції 20; 13 - датчик температури гарячих циркулюючих газів; 14 - датчик температури охолоджених циркулюючих газів; 16 - блок табличних значень; 17 - перший блок обчислення кількості тепла, яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (0). При цьому перший блок 17 сполучений на вході з датчиками температури гарячого коксу 12 і датчиком 21 температури рециркулюючих газів і блоком 16 табличних значень; 18 - другий блок обчислення кількості тепла (02), сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов. При цьому другий блок 18 сполучений на вході з датчиками температури гарячих 13 і охолоджених циркулюючих газів 14 та блоком 16 табличних значень; 19 - третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході з першим 17 і другим 18 блоками.

Перший варіант реалізації винаходу

В процесі роботи УСГК, зображеної на Фіг. 1, відбувається завантаження гарячого коксу у

Зо форкамеру 1, який переміщається з форкамери 1 в камеру гасіння 2 в результаті вивантаження коксу через засіб вивантаження коксу 11, який примикає до нижньої конічної частини камери гасіння 2. У нижній частині форкамери 1 встановлені по усьому периметру датчики 12 температури гарячого коксу, які пов'язані з входом першого блока 17.

Через дуттьовий пристрій 10 охолоджені циркулюючі гази надходять у нижню частину камери гасіння 2. У камері гасіння 2 циркулюючі гази рухаються протитечією гарячому коксу, що забезпечує ефективний теплообмін, в результаті якого гарячий кокс віддає своє тепло циркулюючим газам. Нагріті у камері гасіння 2 циркулюючі гази відводяться з неї через систему косих ходів З, яка розташована у верхній частині камери гасіння 2. За допомогою датчиків 13 визначають температуру гарячих циркулюючих газів в косих ходах З за камерою гасіння 2, при цьому датчики 13 пов'язані з входом другого блока 18.

З камери гасіння 2 через косі ходи 3 гарячі циркулюючі гази відводяться у бункер пиловловлювач 5 в якому відбувається їх знепилювання. З бункера 5 гарячих циркулюючих газів відводяться в котел-утилізатор 6, в якому відбувається охолодження гарячих циркулюючих газів. З котла-утилізатора 6 охолоджені циркулюючі гази відводяться в циклони 7, в яких відбувається тонке знепилювання циркулюючих газів. Після циклонів 7 циркулюючих газів через дуттьовий пристрій 10 відводяться в камеру гасіння 4. При цьому на вході охолоджених циркулюючих газів в дуттьовий пристрій 10 встановлений датчик 14 температури охолоджених циркулюючих газів, який сполучено з входом другого блока 18.

Рух циркулюючих газів забезпечується за допомогою дуттьового вентилятора 8, а надлишковий об'єм циркулюючих газів, який утворився в системі циркуляції 4 в результаті присосів повітря, відводиться через свічку 9.

В процесі вивантаження коксу з камери гасіння 2 через засіб вивантаження коксу 11, який примикає до нижньої конічної частини камери гасіння 2, розташовані датчики 15 температури холодного коксу, які сполучені з входом першого блока 17.

На підставі даних, отриманих від датчиків 12, 13, 14 і 15, здійснюються наступні дії: - по температурі гарячого і погашеного коксу та даних блока табличних значень 16 першим блоком 17 визначається кількість тепла (Ох), яке передається одним кілограмом гарячого коксу циркулюючим газам в камері гасіння 2. Отримані дані значень С: з першого блоку 17 передаються в третій блок 19;

- по температурі гарячих циркулюючих газів в косих ходах З за камерою гасіння 2, температурі циркулюючих газів перед камерою гасіння 2 і даних блока табличних значень 16 тепломісткостей блоком обчислення 18 визначається кількість тепла (О2), сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов. Отримані дані значень з другого блока 18 передаються в третій блок 19; - на підставі значень СО і О2 третій блок 19 робить обчислення питомої витрати циркулюючих газів на гасіння коксу (Б), як відношення С: до О», - отримані дані питомої витрати (Б) передаються на пульт управління УСГК (на фігурах не зображений).

Другий варіант реалізації винаходу

В процесі роботи УСГК, зображеної на Фіг. 2, відбувається завантаження гарячого коксу у форкамеру 1, в нижній частині якої встановлені по усьому периметру датчики 12 температур гарячого коксу, які пов'язані з входом першого блока 17.

Через дуттьовий пристрій 10 охолоджені в котлі-утилізаторі 6 циркулюючі гази надходять в нижню частину камери гасіння 2. У камері гасіння 2 циркулюючі гази рухаються протитечією гарячому коксу, що забезпечує ефективний теплообмін, в результаті якого гарячий кокс віддає своє тепло циркулюючим газам. Нагріті в камері гасіння 2 гарячі циркулюючі гази відводяться з неї через систему косих ходів З, яка розташована у верхній частині камери гасіння 2. За допомогою датчиків 13 визначають температуру гарячих циркулюючих газів в косих ходах З за камерою гасіння 2, при цьому датчики 13 пов'язані з входом другого блока 18.

До засобу вивантаження 11 коксу примикає контур рециркуляції 20, при цьому частина циркулюючих газів з камери гасіння 2 відводиться в засіб вивантаження 11, з якого вони відводяться по контуру рециркуляції 20 у вигляді рециркулюючих газів. У контурі рециркуляції 20 встановлений датчик 21 температури рециркулюючих газів, який пов'язаний з входом першого блока 17.

На підставі даних, отриманих від датчиків 12, 13, 14 і 21, здійснюються наступні дії: - по температурі гарячого коксу і температурі рециркулюючих газів (рівній температурі погашеного коксу) і даних блока табличних значень 16 тепломісткостей першим блоком 17 визначається кількість тепла (0), яке передається одним кілограмом гарячого коксу

Зо циркулюючим газам в камері гасіння 2. Отримані дані значень С: з першого блока 17 передаються в третій блок 19; - по температурі гарячих циркулюючих газів в косих ходах З за камерою гасіння 2, температурі циркулюючих газів перед камерою гасіння 2 і даних блока табличних значень 16 блоком обчислення 18 визначається кількість тепла (02), сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів (за нормальних умов). Отримані дані значень Сг з другого блока 18 передаються в третій блок 19; - на підставі значень СО і О2 третій блок 19 робить обчислення питомої витрати циркулюючих газів на гасіння коксу (Б), як відношення С: до О», - отримані дані питомої витрати (Б) передаються на пульт управління УСГК (на фігурах не зображений).

На Фіг. 4 приведені залежності температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах камери гасіння коксу від ПВГ, побудовані, згідно із запропонованим винаходом, для гарячого коксу з температурою від 950 до 1050 "С з інтервалом 25 "С (графік 1-1050 "С; графік 2-1025 С; графік 3-1000 "С; графік 4-975 "С; графік 5-950 "С) при наступних середніх значеннях інших параметрів УСГК: - температура погашеного коксу -200 "С; - зольність коксу -10 905; - температура охолоджених циркулюючих газів перед камерою гасіння -160 "С; - розрахунковий склад циркулюючих газів 90: 2О2-10,0, СбО0-12,0, На-4,5, 02-0,5, М2-73.

Основним параметром, визначальним ПВГ, є температура циркулюючих газів у косих ходах 3. Температура гарячого коксу надає менше впливу.

При відхиленні температури гарячого коксу від середнього розрахункового значення 1000 С (графік 4 на Фіг. 4) в межах 50 "С погрішність розрахунків не перевищує 23,9 95. При відхиленні температури охолоджених циркулюючих газів перед камерою гасіння З в межах 52570 погрішність розрахунків не перевищує 0,2 95. При відхиленні температури погашеного коксу в межах ж25 "С погрішність розрахунків не перевищує 0,2 95. Вплив відхилення зольності в межах 2 У5, а також зміни складу циркулюючих газів в робочому діапазоні трохи впливає на точність розрахунків.

У літературних джерелах температура гарячого коксу знаходиться в межах 1000-1050 "С, бо тому представляє практичний інтерес залежність між температурою гарячих циркулюючих газів за камерою гасіння і ПВГ при середній температурі гарячого коксу 1025 "С. У результаті ПВГ визначається по нмаступномупіввідношенні:

У ще . . де "7 - тепломісткість гарячих циркулюючих газів за камерою гасіння, до присадки в них повітря надопалювання пальних складових,

А-ТхСк-ТК хОк при Т-10257С,7, -200 0. 1025 С, Тк1-200 2 в-тіхсі при т. -160"с

А-330, В-51,4 при використовуванні в розрахунках одиниці тепла "калорія";

А-1380, В-215 при використовуванні в розрахунках одиниці тепла "джоуль";

При відхиленні температури гарячого коксу від середнього розрахункового значення 102570 (графік 2 на Фіг.4) у межах ж25 "С точність розрахунків не перевищує «51,9 95 при вищезгаданих відхиленнях параметрів: температури охолоджених циркулюючих газів перед камерою гасіння, температури погашеного коксу і зольності.

З урахуванням вищевикладеного співвідношення (5) і побудована графічна залежність - Фіг. 4, лінія 2 - мають універсальний характер і можуть бути ефективно використані як інструмент для аналізу існуючих конструкцій і режимів роботи УСГК, що розробляються.

Для реалізації автоматичного контролю ПВГ з використанням співвідношення 5 потрібне вимірювання тільки температури циркулюючих газів в косих ходах З камери гасіння 2 див. Фіг. 5.

При цьому пристрій автоматичного визначення ПВГ див. Фіг. 6 містить: 13 - датчик температури гарячих циркулюючих газів; 16 - блок табличних значень; 17 - перший блок обчислення кількості тепла (0), в якому для СО: за умовчанням встановлений показник А. 18 - другий блок обчислення кількості тепла (02), сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих ре з нормальних умов. При цьому 02 визначається по наступному співвідношенню у -В ; 19 - третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході з першим 17 і другим 18 блоками.

Таким чином, використовування запропонованого винаходу забезпечує автоматичне

Зо безперервне визначення ПВГ.

Зрозуміло, що запропонований винахід не обмежується прикладами, які представлені вище.

Так, наприклад, очевидно, що для збільшення надійності і точності визначення ПВГ можливий варіант реалізації винаходу, згідно з яким одночасно вимірюють температуру погашеного коксу в нижній конічній частині камери гасіння і роблять вимір температури рециркулюючих газів в контурі рециркуляції. При цьому пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК містить: 12 - датчик температури гарячого коксу; 13 - датчик температури гарячих циркулюючих газів; 14 - датчик температури охолоджених циркулюючих газів; 15 - датчик температури холодного коксу; 21 - датчик температури рециркулюючих газів в контурі рециркуляції 20; 16 - блок табличних значень; 17 - перший блок обчислення кількості тепла (01), яке передається циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння 2, при цьому перший блок 17 сполучений на вході з датчиками температури гарячого 12 і холодного 15 коксу, датчиком 21 температури рециркулюючих газів і блоком табличних значень 16. Перший блок 17 на підставі цих датчиків 12 і 21 визначає температуру гарячого коксу, при цьому у разі сильної розбіжності цих датчиків 121121 можливо легко встановити їх поломку, що також є перевагою запропонованого винаходу; 18 - другий блок обчислення кількості тепла (02), сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, при цьому другий блок 18 сполучений на вході з датчиками температури гарячих 13 і охолоджених 14 циркулюючих газів і блоком табличних значень 16; 19 - третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході з першим 17 і другим 18 блоками.

Технічний результат

Технічним результатом запропонованого винаходу є автоматичне безперервне визначення питомої витрати циркулюючих газів УСГК.

Джерела інформації: 1. Теплицький М.Г., Гордон И.3. та ін.

Сухе гасіння коксу М.: Металургія, 1971, с. 139. 2. Кучерява В.С., Менякина В.С., Толмакова В.А.

Підвищення ефективності УСГК. // Кокс і хімія. 1986. Мо 2. С. 55-56.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ

   1. Спосіб визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, яка містить: вертикально орієнтовану шахту, у верхній частині якої розташована форкамера, камеру гасіння з системою косих ходів, яка розташована під згаданою форкамерою і нижня частина якої виконана у вигляді конуса для вивантаження коксу із згаданої камери гасіння, систему циркуляції газів з дуттьовим пристроєм, який розташовано в нижній частині згаданої камери гасіння, засіб вивантаження коксу із згаданої камери гасіння, який примикає до згаданої нижньої конічної частини камери гасіння, який відрізняється тим, що згідно із згаданим способом вимірюють: температуру гарячих циркулюючих газів у косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, на підставі чого визначають: кількість тепла (01), переданого циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу, кількість тепла (02), сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов, після чого роблять визначення питомої витрати циркулюючих газів по наступному співвідношенню: С де Б - питома витрата циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, нмз/кг; Зо ОС: - кількість тепла, яке передається охолодженим циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу; ФО» - кількість тепла, сприйнятого від гарячого коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов. г Сівфсіб за п.А, в якому Сх та С» визначають по наступних співвідношеннях: ЗБ б» (гіхсіи-в) ПВ й що г - тепломісткість гарячих циркулюючих газів за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, ., А-Трх б-р х Ск при т-10257С,т -20070 тов 1 здпо ! до 00В-ТИхС пру ТО -1607С А-330, В-51,4 при використовуванні в розрахунках одиниці тепла "калорія"; Ат1380, В-215 при використовуванні в розрахунках одиниці тепла "джоуль";

   тоб. температура і тепломісткість гарячого коксу в нижній частині форкамери; 11 1 тоб. температура і тепломісткість погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу руху коксу; те" й 2, й й й пого - температура і тепломісткість гарячих циркулюючих газів на виході з камери гасіння в косих ходах до присадки в них повітря на допалювання пальних складових;

   тоб. температура і тепломісткість циркулюючих газів перед камерою гасіння.

   3. Спосіб за п. 1, в якому додатково вимірюють: температуру гарячого коксу в нижній частині форкамери, температуру циркулюючих газів, які подають в камеру гасіння із згаданої системи циркуляції, температуру погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу руху коксу, на підставі згаданих даних визначають СО: та О» по наступних співвідношеннях: Су -хСк-Т х Ок

   Оо ЩИХ -ті хо! т сі ! ще г. . й ще температура і тепломісткість гарячого коксу в нижній частині форкамери;

   тоб. температура і тепломісткість погашеного коксу після дуттьового пристрою по ходу 9 Кору; о. гот - температура і тепломісткість гарячих циркулюючих газів на виході з камери гасіння в косих ходах до присадки в них повітря на допалювання пальних складових;

   то. температура і тепломісткість циркулюючих газів перед камерою гасіння.

   4. Спосіб за п. З, в якому температуру погашеного коксу вимірюють в камері гасіння під дуттьовим пристроєм в нижній конічній частині камери гасіння по ходу руху коксу.

   5. Спосіб за п. 3, в якому установка сухого гасіння коксу додатково містить контур рециркуляції газів із засобу вивантаження коксу в згадану систему циркуляції, при цьому температуру погашеного коксу визначають шляхом виміру температури рециркулюючих газів в згаданому контурі рециркуляції газів.

   6. Пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, згідно із способом, охарактеризованим за п. 2, який відрізняється тим, що він містить: щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, переданого циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (С), другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих циркулюючих газів і згаданим блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

   7. Пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, згідно із способом, охарактеризованим за п. 3, який відрізняється тим, що він містить: щонайменше один датчик температури гарячого коксу, який знаходиться в нижній частині форкамери, щонайменше один датчик температури погашеного коксу, який розташований під дуттьовим пристроєм в нижній конічній частині камери гасіння, щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових, щонайменше один датчик температури охолоджених в котлі-утилізаторі циркулюючих газів, які подають в дуттьовий пристрій, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, переданого циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (01), при цьому згаданий перший блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячого і погашеного коксу і згаданим блоком табличних значень, другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і охолоджених циркулюючих газів і блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками.

   8. Пристрій автоматичного визначення питомої витрати циркулюючих газів установки сухого гасіння коксу, згідно із способом, охарактеризованим за п. 5, який відрізняється тим, що він містить: щонайменше один датчик температури гарячого коксу, який знаходиться в нижній частині форкамери, щонайменше один датчик температури рециркулюючих газів в згаданому контурі рециркуляції, щонайменше один датчик температури гарячих циркулюючих газів в косих ходах за камерою гасіння, до присадки в них повітря на допалювання пальних складових,

   щонайменше один датчик температури охолоджених циркулюючих газів, які подають у дуттьовий пристрій, блок табличних значень тепломісткостей коксу і газів при різних температурах, перший блок обчислення кількості тепла, переданого циркулюючим газам одним кілограмом гарячого коксу в камері гасіння (01), при цьому згаданий перший блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячого коксу і рециркулюючих газів і згаданим блоком табличних значень, другий блок обчислення кількості тепла, сприйнятого від коксу одним кубометром циркулюючих газів за нормальних умов (02), при цьому згаданий другий блок сполучений на вході із згаданими датчиками температури гарячих і охолоджених циркулюючих газів і блоком табличних значень, третій блок обчислення питомої витрати циркулюючих газів, сполучений на вході із згаданими першим і другим блоками. А Торти не 5

   13. й й 7 Шк яке б сб З НІ 7 ИН як ЗО ну Н КИШКУ, і ЕЙ В. шк "Я пи не а: я! й

   Фіг. 1 с Ж й и Й ія г - шк. ше чу лини і Її ян ема щі КО Що ІК: Ж з 5324 т Пп Я. ра й шо нн НИЙ Шо ; нор лишишаш ; із їх - Е ї ді й

   Кщ. Я ! шк сс й Кк і ! т

   Фіг. 2

   ! - в шк ше - ї пеню шк ї« сх: ме КИ ї У х : СЕРІЯ СВ: ення РІЗ 34 У ГНН їх . ї 7 ий ши дю КЛ Ко вен бух лох і шк се і : ше І Еш не зв зи З 3 1 Н І Н : Н Е : ще : й : 17 | : ЕЕ І ІЗ Н Є : Е ння о нн: ї і : Н а Н Ї Н і у Ж нка пед у нен а п а п п м Ки Я СКК в А ДИ ІН ПИ НІ НЕ А В т ї а з - Зняти 1 х н Н ї х нин и м 5 Ме ДЕ ВИ МИ ЩО ВЕК) фен нн фін ни КО інниннняя хЕ З, Ї З й: У : г ї В: 7 ОО сонні Я й о о є Пи о п по КИ що ним ЕН: Сей вени нини нин нн зн ин пня ин нн пня пн пн ня нин ин шин к ї х ї р 1 ї Н їх ї : Н ї В НИ УинЕ НИ По, по УМ З и УМ т ЗМ З КУ 7 Н її ї : ! 1 Е : Н Н і Н Н КУ но ши и о о ее о ох ВО: оо оо ВО МОВ Ж Ем У кн жіжккніжинннкі і Ї ідкнлндннжнюнкй КЛОН ИН НН

   Ж. п ; З

   КЗ . г г Ж : 12 1 їв їв т ке 2 28 РИаНзрх лужна СУ нЯКИхе ! 5 8 й й КО С У ; ; /

   се . / -й ніше о г м Н Кай ї МЕ ав й пн, і т Н 39 шу ; плн Ки ша пк : ке / шо яння т нн ой шо З ! /й і їй є. к і Я мені ХМ й ів и і В

   Фіг. 5

   3) (те " 19

   Фіг. 6