BR112021012653B1

BR112021012653B1 - Vedação flexível para instalação de fabricação de coque, métodos para construir ou reparar um túnel em instalação de coque e conjunto mecânico

Info

Publication number: BR112021012653B1
Application number: BR112021012653-8A
Authority: BR
Inventors: John Francis Quanci; Gary Dean West; Daniel C. Charles; Ryan L. Yates; Andrew Michael Butor
Original assignee: Suncoke Technology And Development Llc
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2019-12-27
Publication date: 2024-01-23
Also published as: US11008518B2; US11597881B2; US11505747B2; US20200208062A1; US20210371752A1; WO2020140083A2; BR112021012598A2; CA3124563A1; BR112021012725B1; WO2020140087A1; CA3124960A1; CA3124960C; BR112021012459A2; WO2020140091A1; CA3124563C; CA3124590A1; CA3124590C; WO2020140083A3; US20200208060A1; BR112021012459B1

Abstract

reparo de túnel de instalação de coque e juntas flexíveis. uma instalação de coque inclui vários fornos de coque, em que cada forno de coque é adaptado para produzir gases de escape, um túnel comum conectado de forma fluida à pluralidade de fornos de coque e configurado para receber os gases de escape de cada um dos fornos de coque, vários geradores de vapor de recuperação de calor padrão conectado de forma fluida ao túnel comum em que a razão entre fornos de coque e geradores de vapor de recuperação de calor padrão é de pelo menos 20: 1, e um gerador de vapor de recuperação de calor redundante conectado de forma fluida ao túnel comum em que qualquer um dentre a pluralidade de geradores de vapor de recuperação de calor padrão e o gerador de vapor de recuperação de calor redundante está adaptado para receber os gases de escape da pluralidade de fornos e extrair calor dos gases de escape e em que os geradores de vapor de recuperação de calor padrão e o gerador de vapor de recuperação de calor redundante estão todos conectados em paralelo entre si.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório sob no U.S. 62/786.157, depositado em 28 de dezembro de 2018, ao Pedido Provisório sob no U.S. 62/786.194, depositado em 28 de dezembro de 2018, ao Pedido Provisório sob no U.S. 62/786.096, depositado em 28 de dezembro de 2018, e ao Pedido provisório sob no U.S. 62/785.728, cujas revelações são incorporadas no presente documento a título de referência em sua totalidade e fazem porção da presente revelação.

CAMPO DA TÉCNICA

[002] A presente revelação se refere a instalações e métodos de fabricação de coque.

ANTECEDENTES

[003] O coque é uma importante matéria-prima para produzir aço. O coque é produzido eliminando a fração volátil do carvão, que é tipicamente 25% da massa. Os gases de escape quentes gerados pelo processo de fabricação de coque são idealmente recapturados e usados para gerar eletricidade. Um estilo de forno de coque adequado para recuperar esses gases de escape quentes são os fornos de Recuperação Horizontal de Calor (HHR), que têm uma vantagem ambiental única sobre os fornos de subprodutos químicos com base nas condições de pressão atmosférica de operação relativa dentro do forno. Os fornos de HHR operam sob pressão negativa, enquanto os fornos de subprodutos químicos operam a uma pressão atmosférica ligeiramente positiva. Ambos os tipos de forno são tipicamente construídos com tijolos refratários e outros materiais nos quais a criação de um ambiente substancialmente hermético pode ser um desafio, devido ao fato de que pequenas rachaduras podem se formar nessas estruturas durante a operação diária.Os fornos de subprodutos químicos são mantidos a uma pressão positiva para evitar a oxidação dos produtos recuperáveis e o superaquecimento dos fornos. Por outro lado, os fornos de HHR são mantidos a uma pressão negativa, puxando o ar de fora do forno para oxidar os voláteis do carvão e para liberar o calor da combustão dentro do forno. Essas condições opostas de pressão operacional e sistemas de combustão são diferenças de projeto importantes entre os fornos de HHR e os fornos de subprodutos químicos. É importante minimizar a perda de gases voláteis para o ambiente, de modo que a combinação de condições atmosféricas positivas e pequenas aberturas ou rachaduras nos fornos de subprodutos químicos permitam que o gás de forno de coque bruto ("COG") e poluentes perigosos vazem para a atmosfera. Por outro lado, as condições atmosféricas negativas e pequenas aberturas ou rachaduras nos fornos de HHR ou locais em outras partes da instalação de coque simplesmente permitem que ar adicional seja puxado para o forno ou outros locais na instalação de coque de modo que as condições atmosféricas negativas resistam à perda de COG para a atmosfera.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[004] A Figura 1 é um desenho esquemático de uma instalação de coque de recuperação horizontal de calor (HHR), mostrado de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[005] A Figura 2 é uma vista em perspectiva de porção da instalação de coque de HHR da Figura 1, com várias seções cortadas.

[006] A Figura 3 é um desenho esquemático de uma instalação de coque de HHR, mostrado de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[007] A Figura 4 é um desenho esquemático de uma instalação de coque de HHR, mostrado de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[008] A Figura 5 é um desenho esquemático de uma instalação de coque de HHR, mostrado de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[009] A Figura 6 é um desenho esquemático de uma instalação de coque de HHR, mostrado de acordo com uma modalidade exemplificativa.

[010] A Figura 7 é uma vista esquemática de uma porção da instalação de coque da Figura 1.

[011] A Figura 8 é uma vista plana superior de um esquema de uma instalação de coque.

[012] A Figura 9 é uma vista plana superior e lateral de uma porção de um túnel comum da instalação da Figura 8.

[013] A Figura 9A é uma vista em corte transversal de um túnel comum com um formato de corte transversal circular, conforme visto ao longo do plano de corte 9A-9A da Figura 9.

[014] A Figura 9B é uma vista em corte transversal de um túnel comum com um formato de corte transversal oblongo, conforme visto ao longo do plano de corte 9A-9A da Figura 9.

[015] A Figura 9C é uma vista em corte transversal de um túnel comum tendo um formato de corte transversal conformado em pão de forma, conforme visto ao longo do plano de corte 9A-9A da Figura 9.

[016] A Figura 10 é uma vista plana superior e lateral de outra porção de um túnel comum da instalação da Figura 8.

[017] A Figura 11 é uma vista em perspectiva de um aparelho de reparo de conduto.

[018] A Figura 12 é uma vista em perspectiva de uma porção de parede de substituição.

[019] A Figura 13 é uma vista esquemática em corte transversal de uma porção de parede de substituição que tem um primeiro tipo de âncora.

[020] A Figura 14 é uma vista esquemática em corte transversal de uma porção de parede de substituição que tem um segundo tipo de âncora.

[021] A Figura 15 é um desenho esquemático da instalação de coque de HHR da Figura 1 com vedações flexíveis.

[022] A Figura 16 é um corte transversal de uma modalidade de uma vedação flexível.

[023] A Figura 16A é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[024] A Figura 17 é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[025] A Figura 17A é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[026] A Figura 17B é um corte transversal de um túnel que tem uma vedação fixada ao mesmo.

[027] A Figura 17C é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[028] A Figura 17D é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[029] A Figura 18 é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[030] A Figura 19 é um corte transversal de outra modalidade de uma vedação flexível.

[031] A Figura 20 é um fluxograma que ilustra uma modalidade de um método para reparar uma porção danificada de um túnel ou duto.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[032] Com referência à Figura 1, uma instalação de coque de HHR 100 é ilustrada que produz coque de carvão em um ambiente redutor. Em geral, a instalação de coque de HHR 100 compreende pelo menos um forno 105, juntamente com geradores de vapor de recuperação de calor (HRSGs) 120 e um sistema de controle de qualidade do ar 130 (por exemplo, um sistema de escape ou dessulfurização de gás de combustão (FGD)), ambos os quais estão posicionados fluidamente a jusante dos fornos e ambos os quais estão fluidamente conectados aos fornos por dutos adequados. A instalação de coque de HHR 100 inclui de preferência uma pluralidade de fornos 105 e um túnel comum 110 conectando fluidamente cada um dos fornos 105 a uma pluralidade de HRSGs 120. Um ou mais dutos de cruzamento 115 conectam fluidamente o túnel comum 110 aos HRSGs 120. Um duto de gás resfriado 125 transporta o gás resfriado do HRSG para o sistema de dessulfurização de gás de combustão (FGD) 130. Conectada de forma fluida e mais a jusante está uma câmara de sacos de filtragem 135 para coletar particulados, pelo menos um exaustor de tiragem forçada 140 para controlar a pressão do ar dentro do sistema e uma chaminé de gás principal 145 para exaurir a exaustão tratada e resfriada para o ambiente. As linhas de vapor 150 interconectam o HRSG e uma instalação de cogeração 155 de modo que o calor recuperado possa ser utilizado. Conforme ilustrado na Figura 1, cada “forno” mostrado representa dez fornos reais.

[033] Mais detalhes estruturais de cada forno 105 são mostrados na Figura 2, em que várias porções de quatro fornos 105 de coque são ilustrados com seções cortadas para maior clareza. Cada forno 105 compreende uma cavidade aberta, de preferência definida por um piso 160, uma porta dianteira 165 formando substancialmente a totalidade de um lado do forno, uma porta traseira 170 de preferência oposta à porta dianteira 165 formando substancialmente a totalidade do lado oposto do forno a porta frontal, duas paredes laterais 175 que se estende para cima a partir do piso 160 intermediário às portas frontais 165 e traseiras 170, e uma coroa 180 que forma a superfície superior da cavidade aberta de uma câmara de forno 185. O controle do fluxo de ar e da pressão dentro da câmara do forno 185 pode ser crítico para a operação eficiente do ciclo de coqueificação e, portanto, a porta frontal 165 inclui uma ou mais entradas de ar primárias 190 que permitem a combustão primária do ar para a câmara do forno 185. Cada entrada de ar primário 190 inclui um amortecedor de ar primário 195 que pode ser posicionado em qualquer uma de uma série de posições entre totalmente aberto e totalmente fechado para variar a quantidade de fluxo de ar primário para a câmara do forno 185. Alternativamente, as uma ou mais entradas de ar primárias 190 são formadas através da coroa 180. Em operação, os gases voláteis emitidos do carvão posicionado dentro da câmara do forno 185 coletam na coroa e são puxados a jusante no sistema geral para os canais descendentes 200 formados em uma ou ambas as paredes laterais 175. Os canais descendentes conectam fluidamente a câmara do forno 185 com uma única conduta 205 posicionada abaixo do piso superior 160. A única conduta 205 forma um caminho tortuoso sob a base do forno 160. Os gases voláteis emitidos do carvão podem ser queimados na única conduta 205, gerando assim calor para apoiar a redução do carvão em coque. Os canais descendentes 200 são conectados de maneira fluida aos canais de absorção 210 formados em uma ou em ambas as paredes laterais 175. Uma entrada de ar secundária 215 é fornecida entre a conduta única 205 e a atmosfera e a entrada de ar secundária 215 inclui um amortecedor de ar secundário 220 que pode ser posicionado em qualquer uma de uma série de posições entre totalmente aberto e totalmente fechado para variar a quantidade de ar secundário fluir para a conduta única 205. Os canais de captação 210 são fluidamente conectados ao túnel comum 110 por um ou mais dutos de captação 225. Uma entrada de ar terciária 227 é fornecida entre o duto de captação 225 e a atmosfera. A entrada de ar terciária 227 inclui um amortecedor de ar terciário 229 que pode ser posicionado em qualquer uma de uma série de posições entre totalmente aberta e totalmente fechada para variar a quantidade de fluxo de ar terciário para o duto de captação 225.

[034] A fim de fornecer a capacidade de controlar o fluxo de gás através dos dutos de captação 225 e dentro dos fornos 105, cada duto de captação 225 também inclui um amortecedor de captação 230. O amortecedor de captação 230 pode ser posicionado em várias posições entre totalmente aberto e totalmente fechado para variar a quantidade de tiragem do forno 105. Conforme usado neste documento, "corrente de ar" indica uma pressão negativa em relação à atmosfera. Por exemplo, uma corrente de 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água indica uma pressão de 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água abaixo da pressão atmosférica. Polegadas de água é uma unidade não SI para pressão e é convencionalmente usada para descrever a tiragem em vários locais em uma instalação de coque. Se a tiragem for aumentada ou de outra forma tornada maior, a pressão se move ainda mais abaixo da pressão atmosférica. Se uma corrente de ar é diminuída, cai ou, de outra forma, fica menor ou menor, a pressão se move em direção à pressão atmosférica. Ao controlar a tiragem do forno com o amortecedor de captação 230, o fluxo de ar para o forno a partir das entradas de ar 190, 215, 227, bem como os vazamentos de ar para o forno 105, podem ser controlados. Normalmente, um forno 105 inclui dois dutos de captação 225 e dois amortecedores de captação 230, mas o uso de dois dutos de captação e dois amortecedores de captação não é uma necessidade, um sistema pode ser projetado para usar apenas um ou mais de dois dutos de captação e dois de captação amortecedores.

[035] Em operação, o coque é produzido nos fornos 105 carregando primeiro carvão na câmara do forno 185, aquecendo o carvão em um ambiente pobre em oxigênio, expulsando a fração volátil do carvão e, em seguida, oxidando os voláteis dentro do forno 105 para capturar e utilizar o calor emitido. Os voláteis do carvão são oxidados dentro dos fornos ao longo de um ciclo de coque de 48 horas e liberam calor para conduzir regenerativamente a carbonização do carvão em coque. O ciclo de coqueificação começa quando a porta frontal 165 é aberta e o carvão é carregado no piso do forno 160. O carvão na base do forno 160 é conhecido como leito de carvão. O calor do forno (devido ao ciclo de coque anterior) inicia o ciclo de carbonização. De preferência, nenhum combustível adicional além do produzido pelo processo de coqueificação é usado. Aproximadamente metade da transferência de calor total para o leito de carvão é irradiada para baixo na superfície superior do leito de carvão a partir da chama luminosa e da coroa do forno radiante 180. A metade restante do calor é transferida para o leito de carvão por condução do piso do forno 160, que é convectivamente aquecido a partir da volatilização de gases na única conduta 205. Desta forma, um processo de carbonização "onda" de fluxo de plástico das partículas de carvão e formação de coque coesivo de alta resistência procede de ambos os limites superior e inferior do leito de carvão na mesma taxa, de preferência encontrando-se no centro do leito de carvão após cerca de 45-48 horas.

[036] O controle preciso da pressão do sistema, da pressão do forno, do fluxo de ar para os fornos, do fluxo de ar para o sistema e do fluxo de gases dentro do sistema é importante por uma ampla gama de razões, incluindo garantir que o carvão seja totalmente coqueado, extrair efetivamente todo o calor de combustão dos gases voláteis, controlando efetivamente o nível de oxigênio dentro da câmara do forno 185 e em outro lugar na instalação de coque 100, controlando as partículas e outros poluentes potenciais e convertendo o calor latente nos gases de escape em vapor que pode ser aproveitado para geração de vapor e/ou eletricidade. De preferência, cada forno 105 é operado a pressão negativa, de modo que o ar é puxado para dentro do forno durante o processo de redução devido ao diferencial de pressão entre o forno 105 e a atmosfera. O ar primário para combustão é adicionado à câmara do forno 185 para oxidar parcialmente os voláteis de carvão, mas a quantidade deste ar primário é preferencialmente controlada de modo que apenas uma porção dos voláteis liberados do carvão sejam queimados na câmara do forno 185, liberando assim apenas uma fração de sua entalpia de combustão dentro da câmara do forno 185. O ar primário é introduzido na câmara do forno 185 acima do leito de carvão através das entradas de ar primário 190 com a quantidade de ar primário controlada pelos amortecedores de ar primário 195. Os amortecedores de ar primário 195 podem ser usados para manter a temperatura operacional desejada dentro da câmara do forno 185. Os gases parcialmente queimados passam da câmara do forno 185 através dos canais descendentes 200 para a única conduta 205 em que o ar secundário é adicionado aos gases parcialmente queimados. O ar secundário é introduzido através da entrada de ar secundário 215 com a quantidade de ar secundário controlada pelo amortecedor de ar secundário 220. À medida que o ar secundário é introduzido, os gases parcialmente queimados são mais completamente queimados na única conduta 205 extraindo a entalpia de combustão restante que é transportada através do piso do forno 160 para adicionar calor à câmara do forno 185. Os gases de escape quase totalmente queimados saem da conduta única 205 através dos canais de captação 210 e, em seguida, fluem para a conduta de captação 225. O ar terciário é adicionado aos gases de escape através da entrada de ar terciário 227 com a quantidade de ar terciário controlada pelo amortecedor de ar terciário 229 de modo que qualquer fração restante de gases não queimados nos gases de escape seja oxidada a jusante da entrada de ar terciário 227.

[037] No final do ciclo de coque, o carvão carbonizou para produzir coque. O coque é preferencialmente removido do forno 105 através da porta traseira 170 utilizando um sistema de extração mecânica. Finalmente, o coque é temperado (por exemplo, temperado úmido ou seco) e dimensionado antes da entrega a um usuário.

[038] Como mostrado na Figura 1, uma instalação de coque de HHR de amostra 100 inclui uma série de fornos 105 que são agrupados em blocos de forno 235. A instalação de coque de HHR ilustrada 100 inclui cinco blocos de forno 235 de vinte fornos cada, para um total de cem fornos. Todos os fornos 105 são conectados de maneira fluida por pelo menos um duto de captação 225 ao túnel comum 110 que por sua vez está conectado de forma fluida a cada HRSG 120 por um duto de cruzamento 115. Cada bloco de forno 235 está associado a um duto de cruzamento específico 115. Sob condições normais de operação, os gases de escape de cada forno 105 em um bloco de forno 235 fluem através do túnel comum 110 para o duto cruzado 115 associado a cada respectivo bloco de forno 235. Metade dos fornos em um bloco de forno 235 está localizada em um lado de uma interseção 245 do túnel comum 110 e um duto transversal 115 e a outra metade dos fornos no bloco de forno 235 está localizada no outro lado da interseção 245. Sob condições normais de operação, haverá pouco ou nenhum fluxo líquido ao longo do comprimento do túnel comum 110; em vez disso, os gases de escape de cada bloco de forno 235 fluirão tipicamente através do duto cruzado 115 associado a esse bloco de forno 235 para o HRSG 120 relacionado.

[039] No HRSG 120, o calor latente dos gases de escape expelidos dos fornos 105 é recapturado e, de preferência, usado para gerar vapor. O vapor produzido no HRSGs 120 é encaminhado através das linhas de vapor 150 para a instalação de cogeração 155, em que o vapor é usado para gerar eletricidade. Após o calor latente dos gases de escape ter sido extraído e coletado, os gases de escape resfriados saem do HRSG 120 e entram no duto de gás resfriado 125. Todos os HRSGs 120 estão fluidamente conectados ao duto de gás resfriado 125. Com esta estrutura, todos os componentes entre os fornos 105 e o duto de gás resfriado 125, incluindo os dutos de captação 225, o túnel comum 110, o duto cruzado 115s e os HRSGs 120 formam o sistema de escape quente. Os gases de escape resfriados combinados de todos os HRSGs 120 fluem para o sistema FGD 130, em que óxidos de enxofre (SO X ) são removidos dos gases de escape resfriados. Os gases de escape resfriados e dessulfurados fluem do sistema FGD 130 para a câmara de sacos de filtragem 135, em que as partículas são removidas, resultando em gases de escape limpos. Os gases de escape limpos saem da câmara de sacos de filtragem 135 através do ventilador de tiragem 140 e são dispersos para a atmosfera através da chaminé de gás principal 145. A exaustor de tiragem forçada 140 cria a tiragem necessária para causar o fluxo descrito de gases de escape e dependendo do tamanho e operação do sistema, uma ou mais ventoinhas de tiragem 140 podem ser usados. De preferência, a exaustor de tiragem forçada 140 é um exaustor de tiragem forçada induzida. O ventilador de tiragem 140 pode ser controlado para variar a tiragem através da instalação de coque 100. Alternativamente, nenhum ventilador de tiragem 140 está incluído e a tiragem necessária é produzida devido ao tamanho da chaminé de gás principal 145.

[040] Sob condições normais de operação, todo o sistema a montante do ventilador de tiragem 140 é mantido em uma tiragem. Portanto, durante a operação, há uma ligeira tendência de fluxo de ar dos fornos 105 através de todo o sistema para o ventilador de tiragem 140. Para situações de emergência, uma chaminé de escape de desvio 240 é fornecida para cada bloco de forno 235. Cada chaminé de escape de desvio 240 está localizada em uma interseção 245 entre o túnel comum 110 e um duto de cruzamento 115. Em situações de emergência, os gases de escape quentes que emanam do bloco de forno 235 associados a um duto cruzado 115 podem ser ventilados para a atmosfera através da chaminé de escape de desvio relacionada 240. A liberação de gás de escape quente através da chaminé de escape de desvio 240 é indesejável por muitas razões, incluindo preocupações ambientais e consumo de energia. Além disso, a produção da instalação de cogeração 155 é reduzida devido ao fato de que o HRSG 120 offline não está produzindo vapor.

[041] Em uma instalação de coque de HHR convencional, quando um HRSG está offline devido à manutenção programada, uma emergência inesperada ou outro motivo, os gases de escape do bloco de forno associado podem ser ventilados para a atmosfera através da chaminé de escape de desvio devido ao fato de que não há nenhum outro lugar para o gases de escape que vão devido às limitações de fluxo de gás impostas pelo projeto e calado comuns do túnel. Se os gases de escape não fossem ventilados para a atmosfera através da chaminé de escape de desvio, eles causariam resultados indesejados (por exemplo, pressão positiva em relação à atmosfera em um forno ou fornos, danos ao HRSG offline) em outros locais na instalação de coque.

[042] Na instalação de coque de HHR 100 aqui descrita, é possível evitar a perda indesejável de gases de escape não tratados para o meio ambiente, direcionando os gases de escape quentes que normalmente fluiriam para um HRSG offline para um ou mais dos HRSGs online 120. Em outras palavras, é possível compartilhar os gases de escape ou de combustão de cada bloco de forno 235 ao longo do túnel comum 110 e entre vários HRSGs 120 em vez de uma instalação de coque convencional em que a grande maioria dos gases de escape de um bloco de forno fluem para o único HRSG associado a esse bloco de forno. Embora alguma quantidade de gases de escape possa fluir ao longo do túnel comum de uma instalação de coque convencional (por exemplo, de um primeiro bloco de forno para o HRSG associado ao bloco de forno adjacente), uma instalação de coque convencional não pode ser operada para transferir todos os gases de escape de um bloco de forno associado a um HRSG offline para um ou mais HRSGs online. Em outras palavras, não é possível em uma instalação de coque convencional que todos os gases de escape que normalmente fluiriam para um primeiro HRSG off-line sejam transferidos ou o gás compartilhado ao longo do túnel comum para um ou mais HRSGs on-line diferentes. "Compartilhamento de gás" é possível implementando uma área de fluxo efetiva aumentada do túnel comum 110, um calado aumentado no túnel comum 110, a adição de pelo menos um HRSG 120R redundante, em comparação com uma instalação de coque de HHR convencional e conectando todos os HRSGs 120 (padrão e redundantes) em paralelo entre si. Com o compartilhamento de gás, é possível eliminar a expulsão indesejável de gases quentes através das pilhas de escape de desvio 240. Em um exemplo de uma instalação de coque convencional HHR, um bloco de forno de vinte fornos de coque e um único HRSG são conectados de maneira fluida por meio de um primeiro túnel comum, dois blocos de forno totalizando quarenta fornos de coque e dois HRSGs são conectados por um segundo túnel comum, e dois blocos de forno totalizando quarenta fornos de coque e dois HRSGs são conectados por um terceiro túnel comum, mas o compartilhamento de gás de todos os gases de escape ao longo do segundo túnel comum e ao longo do terceiro túnel comum de um bloco de forno associado a um HRSG offline para o restante online HRSG não é possível.

[043] Manter correntes de ar com certos níveis mínimos ou metas com o sistema de compartilhamento de gás de escape quente é necessário para o compartilhamento eficaz de gás sem impactar adversamente o desempenho dos fornos 105. Os valores recitados para vários alvos de calado são medidos em condições normais de operação em estado estacionário e não incluem flutuações momentâneas, intermitentes ou transitórias no calado no local especificado. Cada forno 105 deve manter uma tiragem (“tiragem do forno”), ou seja, uma pressão negativa em relação à atmosfera. Normalmente, a tiragem desejada do forno é de pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água. Em algumas modalidades, a tiragem do forno é medida na câmara do forno 185. Durante o compartilhamento de gás ao longo do túnel comum 110, o "calado de interseção" em uma ou mais das interseções 245 entre o túnel comum 110 e os dutos de cruzamento 115 e/ou o "calado de túnel comum" em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 deve estar acima de uma corrente desejada (por exemplo, pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água) para garantir a operação adequada do sistema. O calado comum do túnel é medido a montante do calado da interseção (ou seja, entre uma interseção 245 e os fornos de coque 105) e, portanto, é normalmente menor do que o calado da interseção. Em algumas modalidades, o calado de interseção direcionado e/ou o calado de túnel comum direcionado durante o compartilhamento de gás pode ser de pelo menos 1,0 polegada de água e em outras modalidades o calado de intersecção direcionado e/ou o calado de túnel comum direcionado durante o compartilhamento de gás pode ser de pelo menos 2,0 centímetros de água. O compartilhamento de gases de escape quentes elimina a descarga de gases de escape quentes para a atmosfera e aumenta a eficiência da instalação de cogeração 155. É importante notar que uma instalação de coque de HHR 100 de compartilhamento de gás de escape quente, conforme descrito neste documento, pode ser construída recentemente ou uma instalação de coque de HHR convencional existente pode ser adaptada de acordo com as inovações aqui descritas.

[044] Em um sistema de compartilhamento de gás de escape em que um ou mais HRSG 120 está offline, os gases de escape quentes normalmente enviados para os HRSGs 120 offline não são ventilados para a atmosfera através da chaminé de escape de desvio relacionada 240, mas são encaminhados através do túnel comum 110 para um ou mais HRSGs 120 diferentes. Para acomodar o volume aumentado de fluxo de gás através do túnel comum 110 durante o compartilhamento de gás, a área de fluxo efetiva do túnel comum 110 é maior do que a do túnel comum em uma instalação de coque de HHR convencional. Esta área de fluxo efetiva aumentada pode ser alcançada aumentando o diâmetro interno do túnel comum 110 ou adicionando um ou mais túneis comuns adicionais 110 ao sistema de escape quente em paralelo com o túnel comum existente 110 (como mostrado na Figura 3). Em uma modalidade, o único túnel comum 110 tem um diâmetro interno de fluxo efetivo de três metros (nove pés). Em outra modalidade, o único túnel comum 110 tem um diâmetro interno de fluxo eficaz de onze pés. Alternativamente, uma configuração de túnel comum duplo, uma configuração de túnel comum múltiplo ou uma configuração de túnel híbrido duplo/múltiplo pode ser usada. Em uma configuração de túnel comum duplo, os gases de escape quentes de todos os fornos são distribuídos diretamente para dois túneis comuns paralelos, ou quase paralelos, que podem ser conectados de maneira fluida um ao outro em pontos diferentes ao longo do comprimento dos túneis. Em uma configuração de túnel comum múltiplo, os gases de escape quentes de todos os fornos são distribuídos diretamente para dois ou mais túneis quentes comuns paralelos, ou quase paralelos, que podem ser conectados de maneira fluida uns aos outros em pontos diferentes ao longo do comprimento dos túneis. Em um túnel comum híbrido duplo/múltiplo, os gases de escape quentes de todos os fornos são distribuídos diretamente para dois ou mais túneis quentes paralelos, ou quase paralelos, que podem ser conectados de maneira fluida uns aos outros em diferentes pontos ao longo do comprimento dos túneis. No entanto, um, dois ou mais dos túneis quentes podem não ser um verdadeiro túnel comum. Por exemplo, um ou ambos os túneis quentes podem ter partições ou ser separados ao longo de sua extensão.

[045] O compartilhamento de gás de escape quente também requer que, durante o compartilhamento de gás, o túnel comum 110 seja mantido em um calado mais alto do que o túnel comum de uma instalação de coque de HHR convencional. Em uma instalação de coque de HHR convencional, o calado de interseção e o calado comum do túnel estão abaixo de 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água em condições normais de operação em estado estacionário. Uma instalação de coque de HHR convencional nunca foi operada de modo que o túnel comum opere em um grande calado de interseção ou um alto calado de túnel comum (igual ou acima de 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água) devido a preocupações de que o alto calado de interseção e o alto calado de túnel comum seriam resultar em excesso de ar nas câmaras do forno. Para permitir o compartilhamento de gás ao longo do túnel comum 110, o calado de interseção em uma ou mais interseções 245 deve ser mantido a pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água. Em algumas modalidades, o calado de interseção em uma ou mais interseções 245 é mantido a pelo menos 2,54 centímetros (1,0 polegada) de água ou pelo menos 5,08 centímetros (2,0 polegadas) de água. Alternativamente ou adicionalmente, para permitir o compartilhamento de gás ao longo do túnel comum 110, o calado do túnel comum em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 deve ser mantido a pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água. Em algumas modalidades, o rascunho do túnel comum em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 é mantido a pelo menos 2,54 centímetros (1,0 polegada) de água ou pelo menos 5,08 centímetros (2,0 polegadas) de água. Manter tal calado alto em uma ou mais interseções 245 ou em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 garante que a tiragem do forno em todos os fornos 105 será de pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água quando um único HSRG 120 estiver offline e fornecer tiragem suficiente para os gases de escape do bloco de forno 235 associado ao HRSG 120 offline para fluir para um HSRG 120 online. Enquanto no modo de operação de compartilhamento de gás (ou seja, quando pelo menos um HRSG 120 está offline), o calado ao longo do túnel comum 110 e nas diferentes interseções 245 irá variar. Por exemplo, se o HRSG 120 mais próximo de uma extremidade do túnel comum 110 estiver offline, o calado do túnel comum na extremidade proximal do túnel comum 110 será de cerca de 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água e o calado do túnel comum na extremidade distal oposta do túnel comum 110 terá cerca de 2,54 centímetros (1,0 polegada) de água. Da mesma forma, o calado de interseção na interseção 245 mais distante do HRSG 120 offline será relativamente alto (ou seja, pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água) e o calado de interseção na interseção 245 associado ao HRSG 120 offline será relativamente baixo (ou seja, inferior ao calado da interseção na interseção 245 mencionada anteriormente e, normalmente, abaixo de 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água).

[046] Alternativamente, a instalação de coque de HHR 100 pode ser operada em dois modos de operação: um modo de operação normal para quando todos os HRSGs 120 estão online e um modo de operação de compartilhamento de gás para quando pelo menos um dos HRSGs 120 está offline. No modo de operação normal, o túnel comum 110 é mantido em um calado de túnel comum e calados de interseção semelhantes aos de uma instalação de coque de HHR convencional (normalmente, o calado de interseção está entre 0,5 e 0,6 polegadas de água e o calado de túnel comum em um local próximo à interseção está entre 0,4 e 0,5 polegadas de água). O calado comum do túnel e o calado da interseção podem variar durante o modo de operação normal e durante o modo de compartilhamento de gás. Na maioria das situações, quando um HRSG 120 fica offline, o modo de compartilhamento de gás começa e o calado de interseção em uma ou mais interseções 245 e/ou o calado de túnel comum em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 é gerado. Em algumas situações, por exemplo, quando o HRSG 120 mais distante do HRSG 120R redundante está offline, o modo de compartilhamento de gás começará e exigirá um calado de interseção e/ou um calado de túnel comum de pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água (em algumas modalidades, entre 1,2 e 1,3 polegadas de água) para permitir o compartilhamento de gás ao longo do túnel comum 110. Em outras situações, por exemplo, quando um HRSG 120 posicionado próximo ao HRSG 120R redundante que está off-line, o modo de compartilhamento de gás pode não ser necessário, ou seja, o compartilhamento de gás pode ser possível no modo de operação normal com as mesmas condições de operação antes de o HRSG 120 ficando offline ou o modo de compartilhamento de gás começará e exigirá apenas um ligeiro aumento no calado da interseção e/ou um calado comum do túnel. Em geral, a necessidade de ir para um calado mais alto no modo de compartilhamento de gás dependerá de em que o HRSG 120R redundante está localizado em relação ao HRSG 120 off-line. Quanto mais longe o HRSG 120R redundante estiver fluidamente do HRSG 120 desarmado, maior a probabilidade de que um calado mais alto seja necessário no modo de compartilhamento de gás.

[047] Aumentar a área de fluxo efetiva e o calado de interseção e/ou o calado de túnel comum para os níveis descritos acima também permite que mais fornos 105 sejam adicionados a um bloco de forno 235. Em algumas modalidades, até cem fornos formam um bloco de forno (ou seja, estão associados a um duto cruzado).

[048] Os HRSGs 120 encontrados em uma instalação de coque de HHR convencional em uma proporção de vinte fornos para um HRSG são chamados de "HRSGs padrão". A adição de um ou mais HRSGs 120R redundantes resulta em uma proporção geral do forno para HRSG de menos de 20: 1. Em condições normais de operação, os HRSGs 120 padrão e o HRSG 120R redundante estão todos em operação. É impraticável colocar o HRSG 120R redundante on-line e off-line conforme necessário devido ao fato de que o tempo de inicialização de um HRSG faria com que o HRSG 120R redundante só estivesse disponível em uma base programada e não para fins de emergência. Uma alternativa para instalar um ou mais HRSGs redundantes seria aumentar a capacidade dos HRSGs padrão para acomodar o aumento do fluxo de gás de escape durante o compartilhamento de gás. Em condições normais de operação com todos os HRSGs de alta capacidade online, os gases de escape de cada bloco do forno são transportados para os HRSGs de alta capacidade associados. No caso de um dos HRSGs de alta capacidade ficar offline, os outros HRSGs de alta capacidade seriam capazes de acomodar o aumento do fluxo de gases de escape.

[049] Em um sistema de compartilhamento de gás, conforme descrito neste documento, quando um dos HRSGs 120 está off-line, os gases de escape que emanam dos vários fornos 105 são compartilhados e distribuídos entre os HRSGs online restantes 120 de modo que uma porção dos gases de escape totais sejam encaminhados através do comum túnel 110 para cada um dos HRSGs 120 online e nenhum gás de escape é ventilado para a atmosfera. Os gases de escape são encaminhados entre os vários HRSGs 120 ajustando uma válvula HRSG 250 associada a cada HRSG 120 (mostrado na Figura 1). A válvula HRSG 250 pode ser posicionada a montante ou no lado quente do HRSG 120, mas é preferencialmente posicionada no lado jusante ou frio do HRSG 120. As válvulas HRSG 250 são variáveis em uma série de posições entre totalmente abertas e totalmente fechadas e o fluxo de gases de escape através dos HRSGs 120 é controlado ajustando a posição relativa das válvulas HRSG 250. Quando o gás é compartilhado, alguns ou todos os HRSGs 120 em operação receberão cargas adicionais. Por causa das distribuições de fluxo diferentes resultantes quando um HRSG 120 está offline, o calado do túnel comum ao longo do túnel comum 110 mudará. O túnel comum 110 ajuda a distribuir melhor o fluxo entre os HRSGs 120 para minimizar as diferenças de pressão ao longo do túnel comum 110. O túnel comum 110 é dimensionado para ajudar a minimizar as velocidades de fluxo de pico (por exemplo, abaixo de 120 pés/s) e para reduzir a erosão potencial e preocupações acústicas (por exemplo, níveis de ruído abaixo de 85 dB a 3 pés). Quando um HRSG 120 está offline, pode haver taxas de fluxo de massa de pico mais altas do que o normal no túnel comum, dependendo de qual HRSG 120 está offline. Durante esses períodos de compartilhamento de gás, o calado comum do túnel pode precisar ser aumentado para manter os calados de forno, os calados de intersecção e o calado comum do túnel.

[050] Em geral, um túnel comum maior 110 pode se correlacionar com maiores taxas de fluxo de massa permitidas em relação a um túnel comum convencional para a mesma dada diferença de pressão desejada ao longo do comprimento do túnel comum 110. O inverso também é verdadeiro, o túnel comum maior 110 pode se correlacionar a diferenças de pressão menores em relação a um túnel comum convencional para a mesma taxa de fluxo de massa desejada dada ao longo do comprimento do túnel comum 110. Maior significa maior área de fluxo efetiva e não necessariamente maior área de corte transversal geométrica. Calados de túnel comuns mais altos podem acomodar taxas de fluxo de massa maiores através do túnel comum 110. Em geral, temperaturas mais altas podem se correlacionar com taxas de fluxo de massa permissíveis para a mesma diferença de pressão desejada dada ao longo do comprimento do túnel. As temperaturas mais altas dos gases de escape devem resultar na expansão volumétrica dos gases. Uma vez que as perdas totais de pressão podem ser aproximadamente proporcionais à densidade e proporcionais ao quadrado da velocidade, as perdas totais de pressão podem ser maiores para a expansão volumétrica devido a temperaturas mais altas. Por exemplo, um aumento na temperatura pode resultar em uma diminuição proporcional na densidade. No entanto, um aumento na temperatura pode resultar em um aumento proporcional na velocidade que afeta as perdas totais de pressão mais severamente do que a diminuição na densidade. Uma vez que o efeito da velocidade sobre a pressão total pode ser mais de um efeito quadrado, enquanto o efeito de densidade pode ser mais linear, deve haver perdas na pressão total associadas a um aumento na temperatura para o fluxo no túnel comum 110. Túneis comuns múltiplos, paralelos, conectados de forma fluida (configurações duplas, múltiplas ou híbridas duplas/múltiplas) podem ser preferidos para a adaptação de plantas de coque HHR convencionais existentes nas plantas de coque HHR de compartilhamento de gás aqui descritas.

[051] Embora a instalação de coque de HHR de compartilhamento de gás 100 ilustrada na Figura 1 inclua cem fornos e seis HRSGs (cinco HRSGs padrão e um HRSG redundante), outras configurações de plantas de coque HHR de compartilhamento de gás 100 são possíveis. Por exemplo, uma instalação de coque de HHR de compartilhamento de gás semelhante à ilustrada na Figura 1 poderia incluir cem fornos e sete HRSGs (cinco HRSGs padrão dimensionados para lidar com os gases de escape de até vinte fornos e dois HRSGs redundantes dimensionados para lidar com o gases de escape de até dez fornos (ou seja, capacidade menor do que o único HRSG redundante usado na instalação de coque 100 ilustrada na Figura 1)).

[052] Conforme mostrado na Figura 3, na instalação de coque de HHR 255, uma instalação de coque de HHR convencional existente foi adaptada para uma instalação de coque de compartilhamento de gás. Os túneis comuns parciais existentes 110A, 110B e 110C conectam, cada um, um banco de quarenta fornos 105. Um túnel comum adicional 260 conectado de forma fluida a todos os fornos 105 foi adicionado aos túneis comuns parciais existentes 110A, 110B e 110C. O túnel comum adicional 260 é conectado a cada um dos dutos de cruzamento 115 que se estendem entre os túneis comuns parciais existentes 110A, 100B e 110C e os HRSGs 120 padrão. O HRSG 120R redundante é conectado ao túnel comum adicional 260 por um duto cruzado 265 que se estende ao túnel comum adicional 260. Para permitir o compartilhamento de gás, o calado de interseção em uma ou mais interseções 245 entre os túneis comuns parciais existentes 110A, 110B, 110C e os dutos de cruzamento 115 e/ou o calado de túnel comum em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns parciais 110A, 110B, 110C devem ser mantidos a pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água. O calado em uma ou mais das interseções 270 entre o túnel comum adicional 260 e os dutos de cruzamento 115 e 265 será superior a 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água (por exemplo, 1,5 polegadas de água). Em algumas modalidades, o diâmetro de fluxo efetivo interno do túnel comum adicional 260 pode ser tão pequeno quanto 2,5 metros ou tão grande quanto onze metros. Em uma modalidade, o diâmetro de fluxo efetivo interno do túnel comum adicional 260 é de três metros (nove pés). Alternativamente, como uma retroadaptação adicional, os túneis comuns parciais 110A, 110B e 110C estão fluidamente conectados um ao outro, criando efetivamente dois túneis comuns (isto é, a combinação de túneis comuns 110A, 11 OB e 110C e o túnel comum adicional 260).

[053] Conforme mostrado na Figura 4, na instalação de coque de HHR 275, um único duto cruzado 115 conecta fluidamente três HRSGs 120 de alta capacidade a dois túneis comuns parciais 110A e 11 OB. O duto de cruzamento único 115 funciona essencialmente como um cabeçalho para os HRSGs 120. O primeiro túnel comum parcial 110A atende a um bloco de forno de sessenta fornos 105 com trinta fornos 105 em um lado da interseção 245 entre o túnel comum parcial 110A e o duto de cruzamento 115 e trinta fornos 105 no lado oposto da interseção 245. Os fornos 105 atendidos pelo segundo túnel comum parcial 110B são arranjados de forma semelhante. Os três HRSGs de alta capacidade são dimensionados de modo que apenas dois HRSGs sejam necessários para lidar com os gases de escape de todos os cento e vinte fornos 105, permitindo que um HRSG seja colocado off-line sem ter que ventilar os gases de escape através de uma chaminé de escape de desvio 240. A instalação de coque de HHR 275 pode ser vista como tendo cento e vinte fornos e três HRSGs (dois HRSGs padrão e um HRSG redundante) para uma proporção de forno para HRSG padrão de 60: 1. Alternativamente, como mostrado na Figura 5, na instalação de coque de HHR 280, um HRSG 120R redundante é adicionado a seis HRSGs 120 padrão em vez de usar os três HRSGs 120 de alta capacidade mostrados na Figura 4. A instalação de coque de HHR 280 pode ser vista como tendo cento e vinte fornos e sete HRSGs (seis HRSGs padrão e um HRSG redundante) para uma proporção de forno para HRSG padrão de 20: 1). Em algumas modalidades, as coquerias 275 e 280 são operadas pelo menos durante os períodos de taxas de fluxo de massa máximas através das interseções 245 para manter um calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou um calado de túnel comum alvo em um ou mais localizações ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B de pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água. Em uma modalidade, o calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou o calado de túnel comum alvo em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B é de 0,8 polegada de água. Em outra modalidade, o calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou o calado de túnel comum em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B é de 2,54 centímetros (1,0 polegada) de água. Em outras modalidades, o calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou o calado de túnel comum alvo em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B é maior do que 2,54 centímetros (1,0 polegada) de água e pode ser 5,08 centímetros (2,0 polegadas) de água ou superior.

[054] Como mostrado na Figura 6, na instalação de coque de HHR 285, um primeiro duto cruzado 290 conecta um primeiro túnel comum parcial 110A a três HRSGs 120 de alta capacidade dispostos em paralelo e um segundo duto cruzado 295 conecta um segundo túnel comum parcial 110B aos três altos capacidade HRSGs 120. O primeiro túnel comum parcial 110A atende a um bloco de forno de sessenta fornos 105 com trinta fornos 105 em um lado da interseção 245 entre o primeiro túnel comum parcial 110A e o primeiro duto cruzado 290 e trinta fornos 105 no lado oposto da interseção 245. O segundo túnel comum parcial 110B atende a um bloco de forno de sessenta fornos 105 com trinta fornos 105 em um lado da interseção 245 entre o segundo túnel comum 110B e o segundo duto cruzado 295 e trinta fornos 105 no lado oposto da interseção 245. Os três HRSGs de alta capacidade são dimensionados de modo que apenas dois HRSGs sejam necessários para lidar com os gases de escape de todos os cento e vinte fornos 105, permitindo que um HRSG seja colocado off-line sem ter que ventilar os gases de escape através de uma chaminé de escape de desvio 240. A instalação de coque de HHR 285 pode ser vista como tendo cento e vinte fornos e três HRSGs (dois HRSGs padrão e um HRSG redundante) para uma relação de forno para HRSG padrão de 60: 1 Em algumas modalidades, a instalação de coque 285 é operada pelo menos durante os períodos de taxas de fluxo de massa máximas através das interseções 245 para manter um calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou um calado de túnel comum de alvo em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B de pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água. Em uma modalidade, o calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou o calado de túnel comum alvo em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B é de 0,8 polegada de água. Em outra modalidade, o calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou o calado de túnel comum em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B é de 2,54 centímetros (1,0 polegada) de água.Em outras modalidades, o calado de interseção alvo em uma ou mais das interseções 245 e/ou o calado de túnel comum alvo em um ou mais locais ao longo de cada um dos túneis comuns 110A e 110B é maior do que 1,0 polegada de água e pode ser 5,08 centímetros (2,0 polegadas) de água ou superior.

[055] A Figura 7 ilustra uma porção da instalação de coque 100 incluindo um sistema automático de controle de calado 300. O sistema de controle de tiragem automático 300 inclui um amortecedor de captação automática 305 que pode ser posicionado em qualquer uma de uma série de posições entre totalmente aberto e totalmente fechado para variar a quantidade de tiragem do forno no forno 105. O amortecedor de captação automática 305 é controlado em resposta às condições de operação (por exemplo, pressão ou corrente de ar, temperatura, concentração de oxigênio, taxa de fluxo de gás) detectadas por pelo menos um sensor. O sistema de controle automático 300 pode incluir um ou mais dos sensores discutidos abaixo ou outros sensores configurados para detectar condições operacionais relevantes para a operação da instalação de coque 100.

[056] Um sensor de tiragem do forno ou sensor de pressão do forno 310 detecta uma pressão que é indicativa da tiragem do forno e o sensor de tiragem do forno 310 pode estar localizado na coroa do forno 180 ou em outro lugar na câmara do forno 185. Alternativamente, o sensor de tiragem do forno 310 pode ser localizado em qualquer um dos amortecedores de captação automática 305, na única conduta 205, na porta do forno 165 ou 170, ou no túnel comum 110 próximo acima do forno 105 de coque. Em uma modalidade, o sensor de tiragem do forno 310 está localizado na porção superior da coroa do forno 180. O sensor de tiragem do forno 310 pode ser localizado nivelado com o revestimento de tijolo refratário da coroa do forno 180 ou pode se estender para a câmara do forno 185 a partir da coroa do forno 180. Um sensor de tiragem de chaminé de escape de desvio 315 detecta uma pressão que é indicativa da tiragem na chaminé de escape de desvio 240 (por exemplo, na base da chaminé de escape de desvio 240). Em algumas modalidades, o sensor de desvio da chaminé de escape 315 está localizado na interseção 245. Sensores de tiragem adicionais podem ser posicionados em outros locais na instalação de coque 100. Por exemplo, um sensor de tiragem no túnel comum pode ser usado para detectar uma tiragem de túnel comum indicativa da tiragem do forno em vários fornos próximos ao sensor de tiragem. Um sensor de calado de interseção 317 detecta uma pressão que é indicativa do calado em uma das interseções 245.

[057] Um sensor de temperatura do forno 320 detecta a temperatura do forno e pode estar localizado na coroa do forno 180 ou em outro lugar na câmara do forno 185. Um único sensor de temperatura de chaminé 325 detecta a temperatura de chaminé única e está localizado na única chaminé 205. Em algumas modalidades, a única conduta 205 é dividida em dois labirintos 205A e 205B com cada labirinto em comunicação de fluido com um dos dois dutos de captação do forno 225. Um sensor de temperatura de combustão 325 está localizado em cada um dos labirintos de câmara de combustão, de modo que a temperatura de combustão única pode ser detectada em cada labirinto. Um sensor de temperatura do duto de captação 330 detecta a temperatura do duto de captação e está localizado no duto de captação 225. Um sensor de temperatura de túnel comum 335 detecta a temperatura de túnel comum e está localizado no túnel comum 110. Um sensor de temperatura de entrada HRSG 340 detecta a temperatura de entrada HRSG e está localizado na ou próximo à entrada do HRSG 120. Sensores de temperatura adicionais podem ser posicionados em outros locais na instalação de coque 100.

[058] Um sensor de oxigênio do duto de captação 345 está posicionado para detectar a concentração de oxigênio dos gases de escape no duto de captação 225. Um sensor de oxigênio de entrada HRSG 350 está posicionado para detectar a concentração de oxigênio dos gases de escape na entrada do HRSG 120. Um sensor de oxigênio da chaminé principal 360 está posicionado para detectar a concentração de oxigênio dos gases de escape na chaminé principal 145 e sensores de oxigênio adicionais podem ser posicionados em outros locais na instalação de coque 100 para fornecer informações sobre a concentração relativa de oxigênio em vários locais no sistema.

[059] Um sensor de fluxo detecta a taxa de fluxo de gás dos gases de escape. Por exemplo, um sensor de fluxo pode ser localizado a jusante de cada um dos HRSGs 120 para detectar a taxa de fluxo dos gases de escape que saem de cada HRSG 120. Esta informação pode ser usada para equilibrar o fluxo de gases de escape através de cada HRSG 120 ajustando os amortecedores HRSG 250 e, assim, otimizar o compartilhamento de gás entre os HRSGs 120. Sensores de fluxo adicionais podem ser posicionados em outros locais na instalação de coque 100 para fornecer informações sobre a taxa de fluxo de gás em vários locais no sistema.

[060] Além disso, um ou mais sensores de corrente ou pressão, sensores de temperatura, sensores de oxigênio, sensores de fluxo e/ou outros sensores podem ser usados no sistema de controle de qualidade do ar 130 ou outros locais a jusante dos HRSGs 120.

[061] Pode ser importante manter os sensores limpos. Um método de manter um sensor limpo é removê-lo periodicamente e limpá-lo manualmente. Alternativamente, o sensor pode ser periodicamente sujeito a uma explosão, explosão ou fluxo de um gás de alta pressão para remover o acúmulo no sensor. Como alternativa adicional, um pequeno fluxo de gás contínuo pode ser fornecido para limpar continuamente o sensor.

[062] O amortecedor de captação automática 305 inclui o amortecedor de captação 230 e um atuador 365 configurado para abrir e fechar o amortecedor de captação 230. Por exemplo, o atuador 365 pode ser um atuador linear ou um atuador rotacional. O atuador 365 permite que o amortecedor de captação 230 seja infinitamente controlado entre as posições totalmente aberta e totalmente fechada. O atuador 365 move o amortecedor de captação 230 entre essas posições em resposta à condição de operação ou condições de operação detectadas pelo sensor ou sensores incluídos no sistema de controle de tiragem automático 300. Isso fornece um controle muito maior do que um amortecedor de captação convencional. Um amortecedor de captação convencional tem um número limitado de posições fixas entre totalmente aberto e totalmente fechado e deve ser ajustado manualmente entre essas posições por um operador.

[063] Os amortecedores de captação 230 são ajustados periodicamente para manter a tiragem apropriada do forno (por exemplo, pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água) que muda em resposta a muitos fatores diferentes dentro dos fornos ou do sistema de escape quente. Quando o túnel comum 110 tem um calado de túnel comum relativamente baixo (ou seja, mais próximo da pressão atmosférica do que um calado relativamente alto), o amortecedor de captação 230 pode ser aberto para aumentar a tiragem do forno para garantir que a tiragem do forno permaneça igual ou acima de 0,25 centímetro (0,1 polegada) de agua. Quando o túnel comum 110 tem uma tiragem de túnel comum relativamente alta, o amortecedor de captação 230 pode ser fechado para diminuir a tiragem do forno, reduzindo assim a quantidade de ar aspirado para a câmara do forno 185.

[064] Com amortecedores de absorção convencionais, os amortecedores de absorção são ajustados manualmente e, portanto, otimizar a tiragem do forno é porção arte e porção ciência, um produto da experiência e consciência do operador. O sistema de controle de calado automático 300 aqui descrito automatiza o controle dos amortecedores de absorção 230 e permite a otimização contínua da posição dos amortecedores de absorção 230, substituindo assim pelo menos porção da experiência e consciência necessárias do operador. O sistema de controle de tiragem automático 300 pode ser usado para manter uma tiragem de forno em uma tiragem de forno direcionada (por exemplo, pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água), controlar a quantidade de ar em excesso no forno 105 ou alcançar outros efeitos desejáveis ajustando automaticamente o posição do amortecedor de captação 230. O sistema de controle de calado automático 300 torna mais fácil alcançar o compartilhamento de gás descrito acima, permitindo um calado de interseção alto em uma ou mais das interseções 245 e/ou um calado de túnel comum alto em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 enquanto manter as correntes de ar do forno baixas o suficiente para evitar o excesso de vazamentos de ar nos fornos 105. Sem controle automático, seria difícil, senão impossível, ajustar manualmente os amortecedores de absorção 230 com a frequência necessária para manter a corrente de ar do forno de pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água sem permitir que a pressão no forno desvie para positiva. Normalmente, com o controle manual, a tiragem do forno alvo é maior do que 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água, o que leva a mais vazamento de ar para o forno 105 de coque. Para um amortecedor de captação convencional, um operador monitora várias temperaturas do forno e observa visualmente o processo de coque no forno de coque para determinar quando e quanto ajustar o amortecedor de captação. O operador não tem informações específicas sobre a tiragem (pressão) dentro da instalação de coque.

[065] O atuador 365 posiciona o amortecedor de captação 230 com base nas instruções de posição recebidas de um controlador 370. As instruções de posição podem ser geradas em resposta à corrente de ar, temperatura, concentração de oxigênio ou taxa de fluxo de gás detectada por um ou mais dos sensores discutidos acima, algoritmos de controle que incluem uma ou mais entradas de sensor ou outros algoritmos de controle. O controlador 370 pode ser um controlador distinto associado a um único amortecedor de captação automática 305 ou múltiplos amortecedores de captação automática 305, um controlador centralizado (por exemplo, um sistema de controle distribuído ou um sistema de controle lógico programável) ou uma combinação dos dois. Em algumas modalidades, o controlador 370 utiliza controle derivado integral proporcional ("PID").

[066] O sistema de controle de tiragem automático 300 pode, por exemplo, controlar o amortecedor de captação automática 305 de um forno 105 em resposta à tiragem do forno detectada pelo sensor de tiragem do forno 310. O sensor de tiragem do forno 310 detecta a tiragem do forno e emite um sinal indicativo da tiragem do forno para o controlador 370. O controlador 370 gera uma instrução de posição em resposta a esta entrada do sensor e o atuador 365 move o amortecedor de captação 230 para a posição exigida pela instrução de posição. Desta forma, o sistema de controle automático 300 pode ser usado para manter uma tiragem de forno direcionada (por exemplo, pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água). Da mesma forma, o sistema de controle de calado automático 300 pode controlar os amortecedores de captação automáticos 305, os amortecedores HRSG 250 e o ventilador de tiragem 140, conforme necessário, para manter correntes de ar direcionadas em outros locais dentro da instalação de coque 100 (por exemplo, uma corrente de interseção direcionada ou um projeto de túnel comum direcionado). Por exemplo, para compartilhamento de gás como descrito acima, o calado de interseção em uma ou mais interseções 245 e/ou o calado de túnel comum em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 precisa ser mantido a pelo menos 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água. O sistema de controle de tiragem automático 300 pode ser colocado em um modo manual para permitir o ajuste manual dos amortecedores de captação automática 305, os amortecedores HRSG e/ou o ventilador de tiragem 140, conforme necessário. De preferência, o sistema de controle de calado automático 300 inclui um temporizador de modo manual e após a expiração do temporizador de modo manual, o sistema de controle de esboço automático 300 retorna ao modo automático.

[067] Em algumas modalidades, o sinal gerado pelo sensor de tiragem do forno 310 que é indicativo da pressão ou tiragem detectada tem a média de tempo calculada para atingir um controle de pressão estável no forno 105 de coque. A promediação de tempo do sinal pode ser realizada pelo controlador 370. A promediação de tempo do sinal de pressão ajuda a filtrar as flutuações normais no sinal de pressão e a filtrar o ruído. Normalmente, a média do sinal pode ser calculada em 30 segundos, 1 minuto, 5 minutos ou pelo menos 10 minutos. Em uma modalidade, uma média de tempo de rotação do sinal de pressão é gerada tomando 200 varreduras da pressão detectada a 50 milissegundos por varredura. Quanto maior a diferença no sinal de pressão com média de tempo e a tiragem alvo do forno, o sistema de controle de tiragem automático 300 efetua uma mudança maior na posição do amortecedor para atingir a tiragem alvo desejada. Em algumas modalidades, as instruções de posição fornecidas pelo controlador 370 para o amortecedor de captação automática 305 são linearmente proporcionais à diferença no sinal de pressão média no tempo e na tiragem do forno alvo. Em outras modalidades, as instruções de posição fornecidas pelo controlador 370 para o amortecedor de captação automática 305 são não linearmente proporcionais à diferença no sinal de pressão medido no tempo e a tiragem do forno alvo. Os outros sensores discutidos anteriormente podem, da mesma forma, ter sinais com média de tempo.

[068] O sistema de controle de tiragem automático 300 pode ser operado para manter uma tiragem de forno com média de tempo constante dentro de uma tolerância específica da tiragem de forno alvo ao longo do ciclo de coqueificação. Essa tolerância pode ser, por exemplo, +/- 0,13 centímetro (0,05 polegada) de água, +/- 0,05 centímetro (0,02 polegada) de água ou +/- 0,03 centímetro (0,01 polegada) de água.

[069] O sistema de controle automático de tiragem 300 também pode ser operado para criar uma tiragem variável no forno de coque ajustando a tiragem de forno de destino ao longo do ciclo de coque. A tiragem desejada do forno pode ser reduzida gradativamente em função do tempo decorrido do ciclo de coque. Desta forma, usando um ciclo de coqueificação de 48 horas como exemplo, a tiragem alvo começa relativamente alta (por exemplo, 0,51 centímetro (0,2 polegada) de água) e é reduzida a cada 12 horas em 0,05 polegada de água, de modo que a tiragem alvo do forno é de 0,51 centímetro (0,2 polegada) de água por 1 a 12 horas do ciclo de coqueificação, 0,38 centímetro (0,15 polegadas) de água por 12 a 24 horas do ciclo de coque, 0,03 centímetro (0,01 polegada) de água por 24 a 36 horas do ciclo de coqueificação e 0,13 centímetro (0,05 polegada) de água por 36 a 48 horas de o ciclo de coque. Alternativamente, o calado alvo pode ser reduzido linearmente ao longo do ciclo de coqueificação para um valor novo e menor, proporcional ao tempo decorrido do ciclo de coque.

[070] Por exemplo, se a tiragem de um forno 105 cair abaixo da tiragem de forno desejada (por exemplo, 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água) e o amortecedor de captação 230 estiver totalmente aberto, o sistema de controle de tiragem automático 300 aumentaria a tiragem abrindo pelo menos um HRSG amortecedor 250 para aumentar a tiragem do forno. Como esse aumento na tiragem a jusante do forno 105 afeta mais de um forno 105, alguns fornos 105 podem precisar ter seus amortecedores de absorção 230 ajustados (por exemplo, movidos para a posição totalmente fechada) para manter a tiragem de forno desejada (ou seja, regular o tiragem do forno para evitar que fique muito alta). Se o amortecedor HRSG 250 já estivesse totalmente aberto, o sistema de controle automático do amortecedor 300 precisaria que o ventilador 140 fornecesse um esboço maior. Este aumento da tiragem a jusante de todos os HRSGs 120 afetaria todo o HRSG 120 e pode exigir o ajuste dos amortecedores HRSG 250 e dos amortecedores de captação 230 para manter as correntes alvo em toda a instalação de coque 100.

[071] Como outro exemplo, a tiragem de túnel comum pode ser minimizada exigindo que pelo menos um amortecedor de captação 230 esteja totalmente aberto e que todos os fornos 105 estejam pelo menos na tiragem de forno desejada (por exemplo, 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água) com os amortecedores HRSG 250 e/ou o ventilador de tiragem 140 ajustado conforme necessário para manter esses requisitos operacionais.

[072] Como outro exemplo, a instalação de coque 100 pode ser operada em calado variável para o calado de interseção e/ou calado de túnel comum para estabilizar a taxa de vazamento de ar, o fluxo de massa e a temperatura e composição dos gases de escape (por exemplo, níveis de oxigênio), entre outros benefícios desejáveis. Isso é realizado variando o calado de interseção e/ou o calado comum do túnel de um calado relativamente alto (por exemplo, 2,03 centímetros (0,8 polegada) de água) quando os fornos 105 de coque são empurrados e reduzindo gradualmente para um calado relativamente baixo (por exemplo, 1,02 centímetro (0,4 polegada) de água) isto é, operando com calado relativamente alto na porção inicial do ciclo de coque e com calado relativamente baixo na porção final do ciclo de coque. O rascunho pode ser variado continuamente ou passo a passo.

[073] Como outro exemplo, se o calado do túnel comum diminuir muito, o amortecedor HRSG 250 abrirá para aumentar o calado do túnel comum para atender ao calado do túnel comum alvo em um ou mais locais ao longo do túnel comum 110 (por exemplo, 1,78 centímetro (0,7 polegada) de água) para permitir o compartilhamento de gás. Depois de aumentar a tiragem do túnel comum ajustando o amortecedor HRSG 250, os amortecedores de captação 230 nos fornos 105 afetados podem ser ajustados (por exemplo, movidos para a posição totalmente fechada) para manter a tiragem do forno direcionada nos fornos 105 afetados (ou seja, regular a tiragem do forno para evitar que fique muito alta).

[074] Como outro exemplo, o sistema de controle de projeto automático 300 pode controlar o amortecedor de captação automática 305 de um forno 105 em resposta à temperatura do forno detectada pelo sensor de temperatura do forno 320 e/ou a temperatura de combustão única detectada pelo sensor ou sensores de temperatura de combustão única 325. Ajustar o amortecedor de captação automática 305 em resposta à temperatura do forno e/ou à única temperatura de câmara de combustão pode otimizar a produção de coque ou outros resultados desejáveis com base nas temperaturas do forno especificadas. Quando a única conduta 205 inclui dois labirintos 205A e 205B, o equilíbrio de temperatura entre os dois labirintos 205A e 205B pode ser controlado pelo sistema de controle de tiragem automático 300. O amortecedor de captação automática 305 para cada um dos dois dutos de captação do forno 225 é controlado em resposta à única temperatura de combustão detectada pelo único sensor de temperatura de combustão 325 localizado no labirinto 205A ou 205B associado a esse duto de captação 225. O controlador 370 compara a única temperatura de combustão detectada em cada um dos labirintos 205A e 205B e gera instruções posicionais para cada um dos dois amortecedores de captação automática 305 de modo que a única temperatura de combustão em cada um dos labirintos 205A e 205B permaneça dentro de uma faixa de temperatura especificada.

[075] Em algumas modalidades, os dois amortecedores de absorção automática 305 são movidos juntos para as mesmas posições ou sincronizados. O amortecedor de captação automática 305 mais próximo da porta frontal 165 é conhecido como o amortecedor do “lado de pressão” e o armário do amortecedor de captação automática para a porta traseira 170 é conhecido como o amortecedor do “lado do coque”. Desta maneira, um único sensor de pressão de tiragem de forno 310 fornece sinais e é usado para ajustar os amortecedores de captação automática do lado da pressão e do coque 305 de forma idêntica. Por exemplo, se a instrução de posição do controlador para os amortecedores de captação automática 305 estiver em 60% aberto, ambos os amortecedores de captação automática do lado de pressão e coque 305 estão posicionados a 60% abertos. Se a instrução de posição do controlador para os amortecedores de captação automática 305 for de 8 polegadas aberto, ambos os amortecedores de captação automática do lado de pressão e coque 305 estão abertos de 8 polegadas. Alternativamente, os dois amortecedores de captação automáticos 305 são movidos para posições diferentes para criar uma inclinação. Por exemplo, para uma inclinação de 1 polegada, se a instrução de posição para amortecedores de captação automática sincronizados 305 fosse 8 polegadas aberta, para amortecedores de captação automática polarizada 305, um dos amortecedores de captação automática 305 seria 9 polegadas aberto e o outro de captação automática o amortecedor 305 teria 7 polegadas aberto. A área aberta total e a queda de pressão através dos amortecedores de absorção automática polarizados 305 permanecem constantes quando comparados aos amortecedores de absorção automática sincronizados 305. Os amortecedores de captação automáticos 305 podem ser operados de maneira sincronizada ou polarizada, conforme necessário. A inclinação pode ser usada para tentar manter temperaturas iguais no lado de pressão e no lado de coque do forno 105 de coque. Por exemplo, as temperaturas de câmara de combustão medidas em cada um dos labirintos de câmara de combustão 205A e 205B (um no lado do coque e o outro no lado da pressão) podem ser medidas e, em seguida, o amortecedor de captação automática correspondente 305 pode ser ajustado para atingir o tiragem desejada do forno, ao mesmo tempo em que usa a diferença nas temperaturas de câmara de combustão de lado de pressão e lado de coque para introduzir uma inclinação proporcional à diferença entre as temperaturas de câmara de combustão de lado de pressão e câmara de pressão de lado de coque. Desta forma, as temperaturas de câmara de combustão de lado de pressão e coque podem ser iguais dentro de uma certa tolerância. A tolerância (diferença entre as temperaturas de câmara de combustão de lado de pressão e coque) pode ser 121 ° Celsius (250 ° Fahrenheit), 38 ° Celsius (100 ° Fahrenheit), 260 ° Celsius (500 ° Fahrenheit) ou, preferencialmente 121 ° Celsius (250 ° Fahrenheit) ou menor. Usando metodologias e técnicas de controle de última geração, as temperaturas da chaminé do lado da coque e da chaminé do lado de pressão podem ser trazidas dentro do valor de tolerância um do outro ao longo de uma ou mais horas (por exemplo, 1-3 horas), ao mesmo tempo que controla a tiragem do forno para a tiragem do forno de destino dentro de uma tolerância especificada (por exemplo, +/- 0,01 polegada de água). A inclinação dos amortecedores de captação automática 305 com base nas temperaturas de câmara de combustão medidas em cada um dos labirintos de câmara de combustão 205A e 205B permite que o calor seja transferido entre o lado de impulso e o lado de coque do forno 105 de coque. Normalmente, como o lado de impulso e o lado de coque do coque de leito de coque têm taxas diferentes, há uma necessidade de mover o calor do lado de impulso para o lado de coque. Além disso, a inclinação dos amortecedores de captação automática 305 com base nas temperaturas de câmara de combustão medidas em cada um dos labirintos de câmara de combustão 205A e 205B, ajuda a manter o piso do forno a uma temperatura relativamente uniforme em todo o piso.

[076] O sensor de temperatura do forno 320, o sensor de temperatura de combustão único 325, o sensor de temperatura do duto de captação 330, o sensor de temperatura de túnel comum 335 e o sensor de temperatura de entrada HRSG 340 podem ser usados para detectar condições de superaquecimento em cada um de seus respectivos locais. Essas temperaturas detectadas podem gerar instruções de posição para permitir o excesso de ar em um ou mais fornos 105, abrindo um ou mais amortecedores de captação automáticos 305. O excesso de ar (ou seja, em que o oxigênio presente está acima da razão estequiométrica para combustão) resulta em oxigênio não queimado e nitrogênio não queimado no forno 105 e nos gases de escape. Esse excesso de ar tem uma temperatura mais baixa do que os outros gases de escape e fornece um efeito de resfriamento que elimina as condições de superaquecimento em outras partes da instalação de coque 100.

[077] Como outro exemplo, o sistema de controle de tiragem automático 300 pode controlar o amortecedor de captação automática 305 de um forno 105 em resposta à concentração de oxigênio do duto de absorção detectada pelo sensor de oxigênio do duto de absorção 345. O ajuste do amortecedor de captação automática 305 em resposta à concentração de oxigênio do duto de captação pode ser feito para garantir que os gases de escape que saem do forno 105 sejam totalmente queimados e/ou que os gases de escape que saem do forno 105 não contenham muito excesso de ar ou oxigênio. Da mesma forma, o amortecedor de captação automática 305 pode ser ajustado em resposta à concentração de oxigênio de entrada de HRSG detectada pelo sensor de oxigênio de entrada de HRSG 350 para manter a concentração de oxigênio de entrada de HRSG acima de uma concentração limite que protege o HRSG 120 da combustão indesejada dos gases de escape que ocorre no HRSG 120. O sensor de oxigênio de entrada HRSG 350 detecta uma concentração mínima de oxigênio para garantir que todos os combustíveis tenham queimado antes de entrar no HRSG 120. Além disso, o amortecedor de captação automática 305 pode ser ajustado em resposta à concentração de oxigênio da chaminé principal detectada pelo sensor de oxigênio da chaminé principal 360 para reduzir o efeito de vazamentos de ar para a instalação de coque 100. Tais vazamentos de ar podem ser detectados com base na concentração de oxigênio na chaminé principal 145.

[078] O sistema de controle de tiragem automático 300 também pode controlar os amortecedores de captação automáticos 305 com base no tempo decorrido dentro do ciclo de coqueificação. Isso permite o controle automático sem ter que instalar um sensor de tiragem de forno 310 ou outro sensor em cada forno 105. Por exemplo, as instruções de posição para os amortecedores de absorção automática 305 podem ser baseadas em dados históricos de posição do atuador ou dados de posição do amortecedor de ciclos de coque anteriores para um ou mais fornos 105 de coque de modo que o amortecedor de captação automática 305 seja controlado com base nos dados de posicionamento históricos em relação ao tempo decorrido no atual ciclo de coque.

[079] O sistema de controle de projeto automático 300 também pode controlar os amortecedores de captação automática 305 em resposta às entradas do sensor de um ou mais dos sensores discutidos acima. O controle inferencial permite que cada forno 105 de coque seja controlado com base nas mudanças previstas nas condições de operação do forno ou da instalação de coque (por exemplo, tiragem/pressão, temperatura, concentração de oxigênio em vários locais no forno 105 ou na instalação de coque 100) em vez de reagir à condição ou condições operacionais reais detectadas. Por exemplo, usando controle inferencial, uma mudança na tiragem do forno detectada que mostra que a tiragem do forno está caindo em direção à tiragem do forno alvo (por exemplo, pelo menos 0,25 centímetro (0,1 polegada) de água) com base em várias leituras do sensor de tiragem do forno 310 ao longo de um período de tempo, pode ser usado para antecipar uma tiragem de forno prevista abaixo da tiragem de forno alvo para antecipar a tiragem de forno real caindo abaixo da tiragem de forno desejada e gerar uma instrução de posição com base na tiragem de forno prevista para alterar a posição do amortecedor de captação automática 305 em resposta à tiragem antecipada do forno, em vez de esperar que a tiragem real do forno caia abaixo da tiragem desejada antes de gerar a instrução de posição. O controle inferencial pode ser usado para levar em consideração a interação entre as várias condições operacionais em vários locais na instalação de coque 100. Por exemplo, o controle inferencial levando em consideração um requisito de sempre manter o forno sob pressão negativa, controlando a temperatura ideal do forno necessária, a temperatura da conduta única e a temperatura máxima comum do túnel, enquanto minimiza a corrente de ar do forno, é usado para posicionar o amortecedor de captação automática 305. O controle inferencial permite que o controlador 370 faça previsões com base nas características conhecidas do ciclo de coqueificação e nas entradas de condição operacional fornecidas pelos vários sensores descritos acima. Outro exemplo de controle inferencial permite que os amortecedores de captação automática 305 de cada forno 105 sejam ajustados para maximizar um algoritmo de controle que resulta em um equilíbrio ideal entre rendimento de coque, qualidade de coque e geração de energia. Alternativamente, os amortecedores de captação 305 podem ser ajustados para maximizar o rendimento de coque, a qualidade do coque e a geração de energia.

[080] Alternativamente, sistemas de controle automático de tiragem semelhantes podem ser usados para automatizar os amortecedores de ar primários 195, os amortecedores de ar secundários 220 e/ou os amortecedores de ar terciário 229, a fim de controlar a taxa e localização de combustão em vários locais dentro de um forno 105. Por exemplo, o ar pode ser adicionado através de um amortecedor de ar secundário automático em resposta a um ou mais de corrente de ar, temperatura e concentração de oxigênio detectados por um sensor apropriado posicionado na única conduta 205 ou sensores apropriados posicionados em cada um dos labirintos de conduta única 205A e 205B.

[081] Conforme ilustrado na Figura 8, uma instalação de HHR 400 pode incluir vários fornos de coque 402. Os fornos de coque 402 podem ser dispostos em uma ou mais filas, conjuntos ou outros arranjos. Os fornos de coque 402 podem ter muitas ou todas as mesmas particularidades que os fornos 105 de coque descritos acima. Os fornos de coque 402 podem ser conectados a um ou mais túneis comuns de compartilhamento de gás 404 por meio de um ou mais dutos 405 (por exemplo, dutos de absorção). O túnel (ou túneis) comum 404 podem ter muitas ou todas as mesmas particularidades que o túnel comum 110 descrito acima. Os dutos 405 podem ter muitas ou todas as mesmas particularidades que os dutos de absorção 225 descritos acima. O túnel comum 404 pode ser conectado a um ou mais HRSGs 409 ao longo de um comprimento do túnel 404. O HRSGs 409 pode ter muitos ou todos os mesmos recursos que os HRSGs 120 descritos acima. A instalação 400 pode incluir uma instalação de cogeração 411 conectada ao túnel comum 404 e tendo muitas ou todas as mesmas particularidades que a instalação de cogeração 155 descrita acima. A instalação pode incluir uma instalação de escape 412 incluindo um sistema FGD, uma casa de saco, um ventilador de tiragem e/ou uma chaminé de gás principal.

[082] A Figura 9 ilustra porções do túnel comum 404. Conforme ilustrado, o túnel comum 404 pode incluir uma ou mais juntas 406. As juntas 406 podem definir as interfaces entre porções de túnel consecutivas 404. A utilização de juntas 406 pode permitir a construção e manipulação de porções de túnel finitas menores a serem unidas no local. Em algumas modalidades, algumas ou todas as porções do túnel comum 404 são pré-fabricadas fora do local e enviadas para o local de instalação antes da montagem final. Em algumas modalidades, uma ou mais das juntas 406 são juntas flexíveis 406F. As juntas flexíveis 406F podem ser configuradas para flexionar em resposta a tensões no túnel 404. Tais tensões podem incluir tensões térmicas, tensões sísmicas e/ou outras tensões realizadas durante a instalação ou uso da instalação de HHR 400. Como usado neste contexto, "flex" do túnel 404 inclui o movimento de porções de túnel adjacentes 404 em relação entre si de uma maneira axial, rotacional e/ou de flexão. Em algumas modalidades, o comprimento das porções de túnel ou porções de conduto entre as juntas é de aproximadamente dez a 30,48 metros (cem pés). Em algumas modalidades, o túnel comum 404 ou outro túnel/conduto inclui uma junta ou junta flexível no máximo a cada 4,57 metros (quinze pés), a cada 6,1 metros (vinte pés), a cada 9,14 metros (trinta pés), a cada 13,72 metros (quarenta e cinco pés), a cada 18,29 metros (sessenta pés), a cada 27,43 metros (noventa pés), e/ou a cada 30,48 metros (cem pés). Em algumas modalidades, uma ou mais braçadeiras 410 podem ser usadas para apoiar o túnel 404. As braçadeiras 410 podem ser posicionadas ao longo do comprimento do túnel 404 sob as juntas 406 e/ou entre as juntas 406.

[083] Em algumas modalidades, conforme ilustrado na Figura 9A, o túnel comum 404 pode ter um formato de corte transversal circular. O túnel comum 404 pode ter um raio R1 (por exemplo, o raio do túnel comum 404 conforme medido para a superfície externa do túnel comum 404) maior do que cerca de 0,1 metro (um pé), maior do que cerca de 0,61 metro (dois pés), maior do que cerca de 0,91 metro (três pés), maior do que cerca de 1,22 metro (quatro pés), maior do que cerca de 1,52 metro (cinco pés), maior do que cerca de 1,83 metro (seis pés), maior do que cerca de 2,44 metros (oito pés), maior do que cerca de dez pés e/ou maior do que cerca de 3,66 metros (doze pés). Em algumas modalidades, o raio R1 do túnel comum 404 está entre cerca de 0,61 e 1,52 metro (dois a cinco pés), entre cerca de 0,91 e 2,44 metros (três a oito pés), entre cerca de 0,61 e 2,74 metros (dois a nove pés) e/ou entre cerca de 1,22 e 3,05 metros (quatro a dez pés). Em algumas modalidades, o raio R1 do túnel comum 404 é de aproximadamente 4,57 metros (quinze pés).

[084] Em algumas modalidades, conforme ilustrado na Figura 9B, o túnel comum 404 tem um formato oblonga (por exemplo, em forma de ovo) ou em corte transversal elíptica. Por exemplo, o túnel comum 404 pode ter um formato de corte transversal oblongo com um raio máximo R2 (por exemplo, medido para uma superfície externa do túnel comum 404) e um raio mínimo R3 (por exemplo, medido para uma superfície externa do túnel comum túnel 404) menor do que o raio máximo R2. O raio máximo R2 pode ser maior do que cerca de 0,1 metro (um pé), maior do que cerca de 0,61 metro (dois pés), maior do que cerca de 0,91 metro (três pés), maior do que cerca de 1,22 metro (quatro pés), maior do que cerca de 1,52 metro (cinco pés), maior do que cerca de 1,83 metro (seis pés), maior do que cerca de 2,44 metros (oito pés), maior do que cerca de três metros e/ou mais do que cerca de 3,66 metros (doze pés) Em algumas modalidades, o raio máximo R2 do túnel comum 404 está entre cerca de 0,61 a 1,52 metro (dois a cinco pés), entre cerca de 0,91 a 2,44 metros (três a oito pés)), entre cerca de 0,61 a 2,74 metros (dois a nove pés) e/ou entre cerca de 1,22 a 3,05 metros (quatro a dez pés). O raio mínimo R3 pode ser maior do que cerca de 0,1 metro (um pé), maior do que cerca de 0,61 metro (dois pés), maior do que cerca de 0,91 metro (três pés), maior do que cerca de 1,52 metro (cinco pés), maior do que cerca de 1,83 metro (seis pés), maior do que cerca de 2,44 metros (oito pés), maior do que cerca de 3,05 metros (dez pés), e/ou maior do que cerca de 3,66 metros (doze pés). Em algumas modalidades, o raio mínimo R3 do túnel comum 404 está entre cerca de 0,3 e 1,83 metro (um a seis pés), entre cerca de 0,61 e 2,44 metros (dois a oito pés), entre cerca de 0,91 e 2,74 metros (três a nove pés) e/ou entre cerca de 1,22 e 3,05 metros (quatro a dez pés). O raio máximo R2 da corte transversal do túnel comum 404 pode ser pelo menos 10% maior, pelo menos 20% maior, pelo menos 30% maior, pelo menos 50% maior, pelo menos 75% maior e/ou pelo menos 100% maior do que o raio mínimo R3 da corte transversal do túnel comum 404.

[085] Em algumas modalidades, conforme ilustrado na Figura 9C, o túnel comum 404 tem um formato de corte transversal com um ou mais lados planos, cantos e/ou lados curvos. Por exemplo, o túnel comum 404 pode ter uma porção retangular inferior 404a e uma porção curva superior 404b (por exemplo, um formato de pão). Em algumas modalidades, a porção inferior 404a do túnel comum 404 tem uma largura W1 maior que cerca de 1,22 metro (quatro pés), maior que cerca de 1,83 metro (seis pés), maior que cerca de 2,44 metros (oito pés), maior que cerca de dez pés, maior que cerca de 3,66 metros (doze pés), maior que cerca de 4,88 metros (dezesseis pés), maiores do que cerca de 5,49 metros (dezoito pés) e/ou maiores do que cerca de 6,1 metros (vinte pés). Em algumas modalidades, a largura W1 do túnel comum 404 (por exemplo, da porção inferior 404a) está entre cerca de 0,91 e 3,05 metros (três a dez pés), entre cerca de 1,22 e 4,57 metros (quatro a quinze pés), entre cerca de 1,83 e 5,49 metros (seis a dezoito pés) e/ou entre cerca de 2,44 e 6,1 metros (oito a vinte pés). O túnel comum 404 pode ter uma altura H1 maior do que cerca de 1,83 metro (seis pés), maior do que cerca de 2,44 metros (oito pés), maior do que cerca de dez pés, maior do que cerca de 3,66 metros (doze pés), maior do que cerca de 4,88 metros (dezesseis pés), maior do que cerca de 5,49 metros (dezoito pés) e/ou maior do que cerca de 6,1 metros (vinte pés). Em algumas modalidades, a altura H1 do túnel comum 404 está entre cerca de 1,52 e 3,66 metros (cinco a doze pés), entre cerca de 2,13 e 4,57 metros (sete a quinze pés), entre cerca de 2,74 e 4,88 metros (nove a dezesseis pés) e/ou entre cerca de 1,83 e 6,1 metros (seis a vinte pés). A porção curva 404b pode ter um raio de curvatura R4. Em algumas modalidades, o raio de curvatura R4 é constante ao longo da superfície superior curva. Em algumas modalidades, o raio de curvatura R4 varia. Por exemplo, o raio de curvatura R4 pode ter um máximo no ou próximo ao vértice da porção curva do túnel e um mínimo em ou próximo às junções entre a porção curva 404b e a porção retangular 404a.

[086] Em algumas aplicações, porções do túnel 404 são dobradas ou de outra forma não retas. Por exemplo, conforme ilustrado nas Figuras 8 e 10, o túnel comum 404 inclui uma ou mais curvas 412. Curvas ou outros redirecionamentos podem ser usados para guiar o túnel comum 404 ou outro conduto em torno de outras estruturas da instalação de HHR 400. Em algumas modalidades, as juntas 406, 406F são posicionadas adjacentes às curvas 412 para facilitar a conexão das porções de túnel dobradas com as porções de túnel retas.

[087] Devido a altas temperaturas, operação contínua e/ou outros fatores operacionais e/ou ambientais, pode ser desejável ou necessário reparar ou substituir certas porções do túnel comum 404. A substituição de porções danificadas pode permitir o reparo de baixo custo do túnel comum 404 sem revisão de grandes porções do túnel 404. Em alguns casos, a substituição de um comprimento de túnel pode ser desejada ou necessária. Em outros casos, a substituição de apenas uma porção da parede do túnel (por exemplo, menos do que um anel inteiro) pode ser desejada ou necessária.

[088] A Figura 11 ilustra uma modalidade de uma máquina 422 usada para construir e/ou reparar o túnel comum 404. Conforme ilustrado, a máquina 422 pode ser um guindaste ou outro equipamento de construção configurado para mover componentes grandes/pesados. A máquina 422 pode ser usada para remover porções de túnel danificadas e/ou para posicionar porções de túnel de substituição 420 em um local de reparo.

[089] Em algumas modalidades, conforme ilustrado na Figura 12, uma porção de túnel de substituição 426 inclui uma porção de parede externa 428. A porção de parede externa 428 da porção de túnel de substituição 426 pode ser construída em aço ou algum outro material. Em algumas modalidades, a porção de parede externa 428 é construída do mesmo material que a parede externa do túnel circundante 404. De preferência, a superfície radialmente interna da porção de parede externa 428 é revestida com um material de mástique ou outro material resistente à corrosão configurado para reduzir o risco de corrosão da porção de parede externa 428 (por exemplo, no caso de ganho de gás quente/corrosivo acesso à porção de parede externa 428). Em algumas modalidades, o uso de um revestimento de mástique na superfície interna da porção da parede externa 428 (por exemplo, e na superfície interna do túnel instalado originalmente) pode permitir que a porção da parede externa 428 seja mantida a uma temperatura mais fria do que seria aconselhável se a mástique não fosse usada. Por exemplo, a condensação ácida pode ocorrer dentro do túnel quando as temperaturas caem abaixo de 177 °C (350 °F). O revestimento do material de mástique pode resistir à corrosão causada pela condensação ácida, permitindo assim que a porção externa da parede 428 permaneça em temperaturas mais baixas (por exemplo, 93-121 °C (200-250 °F)). Em algumas modalidades, a porção de parede externa 428 é pré-laminada para coincidir com a curvatura do túnel adjacente 404. Em algumas modalidades, a porção de parede externa 428 é laminada no local como porção do processo de instalação e reparo.

[090] Em algumas modalidades, a porção de túnel de substituição 426 inclui uma placa de suporte 432 posicionada radialmente para dentro da porção de parede externa 428. Em algumas aplicações, uma camada de material de baixa condutividade térmica é usada em vez de ou além de uma ou mais camadas da placa de suporte 432. Por exemplo, tijolos, tijolos isolantes contrafogo (IFBs), rebatidas Kaowool®, papel, fibra e/ou outros materiais isolantes e/ou isolantes flexíveis podem ser usados. Os materiais isolantes podem ser usados com ou sem âncoras. A placa de suporte 432 pode ser construída a partir de um material refratário ou outro material (por exemplo, material refratário 60-M ou material Rescocast 8). De preferência, a placa de suporte 432 tem uma baixa condutividade térmica. Em algumas modalidades, a porção de túnel de substituição 424 inclui uma pluralidade de placas de suporte 432 posicionadas adjacentes entre si. A placa (ou placas) de suporte 432 podem ser marcados (por exemplo, em uma superfície radialmente externa) para aumentar a flexibilidade da placa (ou placas) de suporte 432. O aumento da flexibilidade da placa (ou placas) de suporte pode permitir um melhor ajuste entre a placa (ou placas) de suporte 432 e a porção de parede externa 428. Em algumas modalidades, uma segunda camada de placa de suporte é usada. Em algumas modalidades, a placa (ou placas) de suporte são fornecidas ou cortadas em tiras antes da instalação. A segunda camada de placa de suporte pode ser posicionada radialmente para dentro a partir da placa (ou placas) de suporte ilustrada 432. Tal como acontece com a placa (ou placas) de suporte 432, a segunda camada de placa de suporte pode incluir várias peças de placa de suporte, pode ser marcada, pode ser construída a partir de um material refratário ou outro material (por exemplo, material refratário 60-M ou refratário Rescocast 8 material) e/ou tem uma baixa condutividade térmica.

[091] A porção de túnel de substituição 426 pode incluir âncoras 430 que se estende radialmente para dentro a partir da porção de parede externa 428. Em modalidades em que a placa de suporte 432 é usada, as âncoras 430 podem se estender através da placa de suporte 432. Conforme explicado abaixo em relação às Figuras 13-14, as âncoras 430 podem ser usadas para reter material dispensado ou de concreto dispensado (por exemplo, material refratário) que é aplicado a uma superfície interna da porção de parede externa 428 e/ou a uma superfície interna da placa de suporte 432. Em algumas modalidades, as âncoras 430 são configuradas para reter a placa de suporte 432 no lugar em relação à porção de parede externa 428. Em algumas modalidades, um ou ambos da placa de suporte 432 e o material de concreto armado/projetado são substituídos por tijolos refratários (por exemplo, tijolos de fibra de vidro ou IFBs) ou outros materiais.

[092] As Figuras 13-14 ilustram modalidades de âncoras 430, 430’ que podem ser usadas com uma porção de túnel de substituição 426. Por exemplo, a âncora 430 ilustrada na Figura 13 está conectada a uma superfície interna da porção de parede externa 428. A âncora 430 pode incluir um corpo de âncora 434 (por exemplo, um corpo alongado). O corpo de âncora 434 pode ser construído de um metal (por exemplo, aço, aço inoxidável 304, aço inoxidável 310, aço inoxidável 330, etc.) ou outro material (por exemplo, cerâmica, refratário, etc.). A âncora 430 pode incluir um ou mais pinos 436 que se estende de uma extremidade da âncora 430 oposta ao anexo à porção de parede externa 428. A fixação da âncora 430 à superfície interna da porção de parede externa pode ser realizada, por exemplo, por meio de soldagem. De preferência, uma solda de filete completa 438 (ou alguma outra solda anular ou parcialmente anular) é usada para conectar a âncora 430 à parede externa 428.

[093] A âncora 430 pode ter um comprimento total L1, conforme medido ao longo de um raio do túnel 404 e/ou normal à superfície da parede externa 428 à qual a âncora 430 está fixada. O comprimento L1 inclui o comprimento da pua ( ou puas) 436. Conforme ilustrado, o comprimento da âncora 430 se estende além de uma superfície interna da placa refratária 432. Em algumas modalidades, o comprimento L1 da âncora 430 está entre 5,08-15,24 centímetros (2-6 polegadas), entre 7,62-20,32 centímetros (3-8 polegadas), entre 2,54-35,56 centímetros (1-14 polegadas), entre 6,35-22,86 centímetros (2,5-9 polegadas) e/ou entre 10,16-25,4 centímetros (4-10 polegadas). Em algumas modalidades, algumas âncoras têm comprimentos mais longos do que outras âncoras. Por exemplo, pode ser preferível usar âncoras mais longas em ou perto das costuras entre as seções dos túneis e dutos de um determinado sistema, uma vez que as falhas no refratário e/ou outro material isolante ocorrem com mais frequência nas ou perto das costuras. O uso de âncoras mais longas nas costuras ou perto delas no túnel/duto pode reduzir o risco de ressalto do material isolante armado nas costuras ou próximo a elas.

[094] Em algumas modalidades, uma espessura total T1 do material refratário (por exemplo, a placa de suporte 432 (ou várias camadas de placa de suporte) e/ou o material refratário de concreto projetado/projetado 440) é de aproximadamente 6 polegadas. Em algumas modalidades, a espessura total T1 do material refratário está entre 2,54-20,32 centímetros (1-8 polegadas), entre 5,08-25,4 centímetros (2-10 polegadas), entre 12,7-22,86 centímetros (5-9 polegadas) e/ou entre 10,6-38,1 centímetros (4-15 polegadas).

[095] A espessura T2 da placa de suporte 432, se usada, pode ser de aproximadamente 5,08 centímetros (2 polegadas). Em algumas modalidades, a espessura T2 da placa de suporte 432 está entre 2,54-12,7 centímetros (1-5 polegadas), entre 1,27-15,24 centímetros (0,5-6 polegadas), entre 7,62-12,7 centímetros (3-5 polegadas) e/ou entre 6,35-19,05 centímetros (2,5-7,5 polegadas).

[096] A espessura T3 do material refratário de concreto projetado/projetado 440 pode ser de aproximadamente 10,16 centímetros (4 polegadas). Em algumas modalidades, a espessura T3 do material refratário 440 está entre 2,54-20,32 centímetros (1-8 polegadas), entre 5,08-12,7 centímetros (2-5 polegadas), entre 7,62-17,78 centímetros (3-7 polegadas) e/ou entre 3,81-38,1 centímetros (1,5-15 polegadas). Em algumas aplicações, porções de túnel de substituição 426 são instaladas sem placas de suporte. Em tais aplicações, a espessura T3 do material refratário de concreto projetado/projetado 440 pode ser aumentada em comparação com as aplicações em que placas de suporte são utilizadas. Em algumas aplicações, com ou sem placa (ou placas) de suporte, múltiplas camadas de materiais dispensados/ de concreto dispensado podem ser usadas. Por exemplo, uma primeira (por exemplo, externa) camada de concreto projetado/projetado pode compreender um primeiro material e uma segunda (por exemplo, interna) camada de concreto projetado/projetado pode ser depositada em uma superfície interna do primeiro material. Em algumas aplicações, em que tijolos, IFBs ou outros materiais são usados em vez de ou além da placa (ou placas) de suporte 432, pode ser preferível ter uma camada fina de material refratário projetado/projetado 440.

[097] A espessura total T1 dos materiais isolantes usados no túnel pode ser limitada pelo diâmetro interno resultante dos materiais isolantes, que forma o diâmetro interno do túnel. Por exemplo, reduzir o diâmetro interno do túnel (por exemplo, o túnel comum ou outro túnel) pode reduzir a quantidade de corrente de ar através do túnel e, assim, reduzir a taxa de fluxo de gases através do túnel. Reduzir a corrente de ar através do túnel pode causar estagnação de gases (por exemplo, gases quentes, corrosivos e/ou de outra forma prejudiciais) dentro do túnel, danificando assim os materiais isolantes e/ou outras partes do túnel. O aumento da espessura do material isolante também pode diminuir a temperatura da camada externa do túnel, o que pode levar à condensação dos gases corrosivos na camada externa. Em algumas modalidades, aumentar a espessura T1 do material isolante pode permitir o uso de materiais isolantes de desempenho mais barato/inferior (por exemplo, materiais com um valor isolante mais baixo), pois a espessura desses materiais pode compensar as ineficiências dos materiais. Em algumas modalidades, a redução da espessura T1 dos materiais isolantes pode aumentar a temperatura do invólucro externo, levando assim à degradação do material do invólucro externo. Consequentemente, um equilíbrio entre espessura e desempenho é desejável. Tais equilíbrios desejáveis são descritos acima em relação à Figura 13.

[098] É preferível que haja uma distância D1 (por exemplo, uma distância radial) entre a extremidade mais interna das âncoras 430 e a superfície interna do material refratário 440. Em outras palavras, é preferível ter alguma espessura de material refratário 440 entre a âncora 430 e o túnel quente aberto. Em algumas modalidades, a distância D1 entre as âncoras 430 e o túnel aberto é de pelo menos 1 centímetro (1 polegada), pelo menos 2 polegadas, pelo menos 3 polegadas, pelo menos 10,16 centímetros (4 polegadas), pelo menos 5 polegadas e/ou pelo menos 8 polegadas. Isolar as âncoras 430 dos gases quentes no túnel 404 pode reduzir a probabilidade de que as âncoras 430 sejam danificadas por calor, reação química ou de outra forma. Embora a estrutura de parede e âncora da Figura 13 seja descrita acima em relação às porções de parede de substituição, será entendido que esta mesma parede e estrutura de âncora podem ser usadas para a estrutura original do túnel mediante instalação original e/ou expansão de uma instalação de instalação de coque de HHR.

[099] A Figura 14 ilustra uma âncora 430' com muitas particularidades semelhantes à âncora 430 descrita acima. Como tal, um número de referência semelhante em relação à Figura 13 refere-se a componentes que podem ser semelhantes ou idênticos aos componentes descritos acima com os mesmos números de referência. Uma diferença entre a âncora 430' da Figura 14 e a âncora 420 da Figura 13 é que a âncora 430' da Figura 14 é inserida através da parede externa 428 da porção de túnel de substituição 426. Em tais configurações, orifícios 442 ou outras aberturas são formados/perfurados na porção de parede externa 428, através da qual as âncoras 430 são inseridas. De preferência, a porção radialmente mais externa das âncoras 430 é vedada e/ou fixada à porção de parede externa 428 por meio de soldas 438 ' ou outro material, estruturas e/ou métodos de fixação. As soldas 438 ' podem ser, por exemplo, soldas de filete completas ou soldas de vedação ou outras soldas apropriadas. O comprimento total LT da âncora 430' pode ser semelhante e/ou maior do que o comprimento total L1 da âncora 430 descrito acima para acomodar a extensão da âncora 430 fora e através da porção de parede externa 428. Embora a estrutura de parede e âncora da Figura 14 seja descrita acima em relação às porções de parede de substituição, será entendido que esta mesma parede e estrutura de âncora podem ser usadas para a estrutura original do túnel após a instalação original e/ou expansão de uma instalação de instalação de coque de HHR.

[0100] Em algumas modalidades, o perímetro e/ou as extremidades da porção de parede de substituição 426 incluem uma vedação/junta flexível 406F. A vedação flexível 406F pode permitir expansão, contração, inclinação, dobra e/ou outro movimento relativo entre porções de túnel adjacentes. Conforme ilustrado na Figura 15, as vedações flexíveis 406F podem ser instaladas no túnel comum 110, em dutos de cruzamento 115, em dutos de gás resfriado 125, em dutos de captação 225 e/ou em outros túneis/dutos/condutos da instalação de HHR 400. Conforme explicado em relação às Figuras 9-10 acima, vedações/juntas flexíveis 406F podem ser usadas em instalações de túnel comuns originais e não estão limitadas a aplicações de reparo. As juntas flexíveis 406F podem isolar componentes de metal das juntas do interior do túnel para evitar a criação de antenas de calor de metal ou outros pontos quentes indesejáveis nos conjuntos de túnel.

[0101] A Figura 16 ilustra uma junta flexível exemplificativa 443 usada para conectar duas porções de túnel ou conduto 444a, 444b entre si. As juntas flexíveis, conforme descrito neste documento, podem ser usadas em muitos pontos diferentes na instalação de coque em geral. Por exemplo, as juntas flexíveis podem ser usadas na interface entre as seções de tubo/túnel, na entrada de HRSGs, na saída de HRSGs, em túneis de compartilhamento de gás e/ou em qualquer outra porção de qualquer conduto ou túnel do instalação de coque. As particularidades abaixo descritas da junta flexível 443 podem ser imputadas a uma ou mais das vedações flexíveis 406F descritas e ilustradas acima. Conforme ilustrado, a junta flexível 443 inclui uma porção radialmente externa ou almofada 450. A junta flexível 443 pode incluir uma porção de preenchimento 452 que se estende radialmente para dentro da almofada 450 entre as porções de túnel 444a, 444b. Em algumas modalidades, a almofada 450 e as porções de enchimento 452 são formadas como um único componente. Em algumas modalidades, a junta flexível 443 inclui uma segunda almofada no interior do túnel, formando assim uma junta em forma de "I" 443. Em algumas modalidades, a almofada 450 é posicionada dentro do túnel de modo que a forma em "T" da junta 443 seja invertida em relação à Figura 16. A junta flexível 443 pode incluir um primeira braçadeira 454a e uma segunda braçadeira 454b. As braçadeiras 454a, 454b podem ser anulares ou parcialmente anulares, estendendo-se em torno de todo ou de uma porção do túnel 404. As braçadeiras 454a, 454b podem ser usados para comprimir a almofada 450 e/ou segurar a almofada 450 no lugar. A junta flexível 443 pode incluir uma porção de vedação/correia 456 que se estende em torno da extremidade externa da junta flexível 443. Em algumas modalidades, a correia 456 é flexível e/ou impermeável a gases. Por exemplo, a correia 456 pode incluir algum material impermeável a gás configurado para reduzir ou eliminar a entrada de gás no túnel 404 do ambiente externo.

[0102] Em algumas modalidades, a variação de temperatura cíclica no túnel comum ou outro túnel/duto pode causar movimento relativo entre porções de túnel adjacentes. Por exemplo, quando instaladas pela primeira vez, as porções do túnel podem estar em ou perto da temperatura ambiente. Durante a operação, a temperatura das porções do túnel pode variar em uma ampla faixa de temperatura. Por exemplo, temperaturas máximas entre 982,22-1.426,67 °C (1.800-2.600 °F) podem ser realizadas nos túneis durante a operação. Durante reparos ou outros desligamentos, a temperatura no túnel pode retornar ao ambiente/próximo ao ambiente. Essas mudanças na temperatura podem variar o comprimento/alinhamento das porções do túnel por meio da expansão/contração de vários componentes do túnel.

[0103] A junta flexível 443 pode ser configurada para acomodar o movimento longitudinal (por exemplo, em uma direção paralela a um eixo longitudinal do túnel), lateral (por exemplo, em uma direção oblíqua ou perpendicular ao eixo longitudinal do túnel) e/ou inclinação do túnel ou porções de conduto 444a, 444b em relação entre si. Por exemplo, a porção de vedação 456 da junta flexível 443 pode endireitar quando as porções de conduto 444a, 444b se afastam umas das outras e dobram/curvam quando as porções de conduto 444a, 444b se movem uma em direção à outra. A porção de preenchimento 452 e suas camadas também podem endireitar e dobrar/curvar mediante movimento das porções de conduto 444a, 444b para longe uma da outra, respectivamente. A porção de vedação 456 e a porção de preenchimento 452 também podem ser configuradas para dobrar/flexionar/deslizar para acomodar o movimento lateral das porções de conduto 444a, 444b em relação uma à outra. Em algumas modalidades, a porção de preenchimento 452 e/ou outras porções da junta flexível 443 são circundadas por um material de malha (por exemplo, uma malha de aço inoxidável, uma malha de cerâmica, uma malha composta, uma malha Inconel® e/ou outro material ou combinação de materiais).

[0104] Em operação, a tiragem através do túnel/conduto pode criar um vácuo dentro do túnel/conduto que pode exercer uma força de tração na junta flexível 443 ou alguma porção dela em direção ao interior do conduto. De preferência, a porção (ou porções) de almofada 450 podem inibir ou impedir o movimento e/ou deslocamento da junta flexível 443 para o conduto. A porção de preenchimento 452 pode ser instalada em uma configuração comprimida para inibir ou prevenir vazamento de gases e/ou escape de calor através da junta flexível 443. Em algumas modalidades, a porção de preenchimento 452 tem um formato de cunha para inibir ainda mais o movimento da junta flexível 443 para o conduto. Em algumas modalidades, a porção de preenchimento 452 exerce pressão no refratário circundante e/ou outro material isolante dentro do conduto para reduzir o risco de lacunas entre a porção de preenchimento 452 e o material isolante. Em algumas modalidades, o refratário ou outro material isolante no interior do túnel pode ser chanfrado, filetado ou de outra forma moldado para induzir uma força compressiva da porção de preenchimento 452 sobre o material isolante circundante. Em algumas modalidades, o material isolante é injetado ou de outra forma aplicado sobre a porção de preenchimento 452 de dentro do conduto.

[0105] A Figura 16A ilustra uma modalidade de uma junta flexível 443 ' em que uma ou mais das porções de almofada 450 incluem abas 451 através das quais parafusos ou outros fechos podem ser inseridos. A inserção de parafusos ou outros fechos através das abas 451 pode reduzir a probabilidade de que as porções de almofada 450 sejam puxadas para dentro do túnel pela gravidade e/ou pressões de vácuo dentro do túnel. Em algumas modalidades, os pinos 453 podem ser soldados ou de outra forma destacados a uma parede externa do túnel. Uma porção das porções de almofada 450 pode receber os pinos 453 quando instalados. Os pinos podem reduzir ou eliminar a probabilidade de que as porções de almofada 450 sejam puxadas para dentro do túnel pela gravidade e/ou pressões de vácuo dentro do túnel.

[0106] A Figura 17 ilustra uma modalidade de uma junta flexível 460 que pode ser usada para conectar duas porções adjacentes do túnel comum 404 ou algum outro conduto da instalação de HHR 400. As particularidades abaixo descritas da junta flexível 460 podem ser imputadas a uma ou mais das vedações flexíveis 406F descritas e ilustradas acima. A junta flexível 460 pode incluir uma montagem flexível 462. A montagem flexível 462 pode ser posicionado entre dois braçadeiras 464a, 464b. As braçadeiras 464a, 464b podem ser soldados ou de outra forma conectados a porções de túnel adjacentes. A montagem flexível 462 pode incluir uma correia 466 ou outro elemento flexível em torno de uma porção radialmente externa da junta flexível 460.

[0107] A montagem flexível 462 pode incluir uma almofada 468. A almofada 468 ser construída a partir, por exemplo, de um material cerâmico, flexível, de baixa condutividade térmica e/ou composto. Em algumas modalidades, a almofada 468 é construída a partir de um material cerâmico com um invólucro de sílica. Em algumas modalidades, a almofada 468 é preenchida com material de sílica. A montagem flexível 462 pode incluir uma porção de preenchimento 469 que se estende radialmente para dentro a partir da almofada 468. Toda ou porção da porção de preenchimento 469 pode ser configurada para caber entre as porções de túnel adjacentes. Em algumas modalidades, a porção de preenchimento 469 é configurada para expandir e contrair conforme as porções de túnel adjacentes se movem em direção e/ou longe umas das outras e/ou inclinam em relação entre si. Em algumas modalidades, a porção de preenchimento 469 e/ou outras porções da junta flexível 460 são rodeadas por um material de malha (por exemplo, uma malha de aço inoxidável, uma malha de cerâmica, uma malha composta, uma malha Inconel® e/ou outro material ou combinação de materiais).

[0108] A porção de almofada 468 pode ser mantida no lugar pela correia 466. Em algumas modalidades, a porção de almofada 468 e/ou porção de preenchimento 469 fornecem isolamento térmico entre a correia 466 e o interior do túnel 404. Em algumas modalidades, a correia é uma estrutura laminada incluindo isolamento 470. O isolamento 470 pode ser, por exemplo, material cerâmico (por exemplo, tapete de cerâmica de zircônia). Em algumas modalidades, o isolamento 470 é construído a partir de um material de fibra cerâmica de cromo. O isolamento 470 pode ser pelo menos parcialmente limitado por uma ou mais algemas (por exemplo, algemas de fibra de vidro) 472a, 472b. A correia 466 pode incluir uma ou mais camadas impermeáveis a fluidos. Por exemplo, uma camada externa 474 pode cobrir pelo menos uma superfície radialmente externa da correia 466. A camada externa 474 pode ser, por exemplo, um material impermeável a gás, como PTFE. Em algumas modalidades, a correia 466 inclui uma camada interna 476 construída a partir de, por exemplo, sílica aluminizada. Outros materiais (por exemplo, metais, cerâmicas, compostos, polímeros e/ou combinações dos mesmos) podem ser usados para formar a correia 466.Materiais de camada exemplificativos são descritos no Pedido Provisório Copendente sob no U.S. 62/786.096 (por exemplo, nas Figuras 4A-6B e na descrição escrita correspondente), depositado em 28 de dezembro de 2018, que é aqui incorporado por referência em sua totalidade e faz porção da presente revelação. A correia 466 e/ou outras partes da vedação podem ser resistentes à degradação química (por exemplo, resistente a ácido clorídrico, cinzas e/ou outros materiais corrosivos). Em algumas modalidades, todas ou porções da junta flexível 460 são revestidas com um material de mástique ou outro material resistente a ácido.

[0109] A correia 466 pode ser configurada para reduzir ou eliminar a entrada e saída de gases ou líquidos para dentro ou para fora do túnel 404. A correia 466 pode ser conectada aos braçadeiras 464a, 464b por meio de parafusos, adesivos, grampos, rebites e/ou outros métodos/mecanismos de fixação. Em algumas modalidades, os braçadeiras 464a, 464b incluem aberturas com fenda para receber os prendedores e permitir o movimento deslizante dos prendedores em relação aos braçadeiras 464a, 464b. A correia 466 pode ser configurada para dobrar conforme as seções adjacentes do túnel 404 se movem em direção uma à outra e para achatar conforme as seções adjacentes do túnel 404 se afastam. Em algumas modalidades, as âncoras (por exemplo, as âncoras 430' e/ou 430' descritas acima) são posicionadas adjacentes à vedação 460 perto da junção entre duas porções do túnel.

[0110] Os vários componentes da junta flexível 460 podem ter diferentes alturas e larguras, conforme medido no plano e perspectiva da Figura 17. Por exemplo, a porção de preenchimento 469 pode ter uma largura W1 entre 2,54-15,24 (1-6 polegadas), entre 5,08-25,4 centímetros (2-10 polegadas), entre 7,62-12,7 centímetros (3-5 polegadas), entre 6,35-22,86 centímetros (2,5-9 polegadas) e/ou entre 10,16-30,48 centímetros (4-12 polegadas). A porção de almofada 468 pode ter uma largura W2 entre 10,16-30,48 centímetros (4-12 polegadas), entre 6-18 polegadas, entre 12,7-25,4 centímetros (5-10 polegadas), entre 20,32-50,8 centímetros (8-20 polegadas) e/ou entre 22,86-33,02 centímetros (9-13 polegadas). Em algumas modalidades, a porção de almofada 468 tem uma altura H1 entre 2,5422,86 centímetros (1-9 polegadas), entre 5,08-15,24 centímetros (2-6 polegadas), entre 7,62-30,48 centímetros (3-12 polegadas) e/ou entre 10,16-20,32 centímetros (48 polegadas). A correia 466 pode ter uma largura plana (por exemplo, sem arqueamento) entre 25,4-76,2 centímetros (10-30 polegadas), entre 38,1-63,5 centímetros (15-25 polegadas), entre 40,64-73,66 centímetros (16-29 polegadas) e/ou entre 45,72-60,96 centímetros (18-24 polegadas).

[0111] A Figura 17A ilustra outra modalidade de uma vedação flexível 460'. A vedação flexível 460' inclui uma correia 466 semelhante ou igual à correia 466 descrita acima em relação à vedação flexível 460 da Figura 17. A correia 466 pode ser conectada diretamente ao revestimento externo do conduto ou túnel no qual a vedação flexível 460' está instalada. A vedação flexível 460' pode ser construída sem uma almofada ou outra porção isolante adicional. Em algumas modalidades, a porção interna da parede do túnel adjacente à vedação 460' é armada ou coberta de material isolante 471. Em algumas modalidades, as âncoras (por exemplo, as âncoras 430' e/ou 430' descritas acima) são posicionadas adjacentes à vedação 460' perto da junção entre duas porções do túnel.

[0112] Em algumas modalidades, conforme ilustrado na Figura 17B, a correia 466 pode assumir a forma de uma braçadeira laminada em torno do perímetro do túnel ou outro conduto da instalação de coque. A correia 466 pode ser apertada no revestimento externo 467 do túnel. Por exemplo, as extremidades circunferenciais da correia 466 podem ser presas juntas em uma junção 473 usando um fixador ou outro dispositivo de conexão. Em algumas modalidades, a correia 466 inclui um mecanismo de catraca ou outro mecanismo configurado para apertar a correia 466 no casco 467.

[0113] A Figura 17C ilustra uma modalidade de uma vedação flexível 460 "tendo muitas ou todas as particularidades da vedação flexível 460' descrita acima.Em algumas modalidades, a vedação flexível 460 "inclui uma ou mais âncoras 430, 430' inseridas através da correia 466. O material isolante 471 pode ser armado ou de outra forma aplicado a um interior do túnel adjacente à correia 466 e/ou âncora 430, 430'. Em algumas modalidades, o vedante é aplicado às bordas da correia para inibir ou evitar a entrada de umidade entre a correia 466 e a casca externa do túnel no qual a correia 466 está instalada. O vedante pode ser, por exemplo, silicone de vulcanização à temperatura ambiente (RTV) e/ou outros materiais selantes apropriados. O vedante pode ser usado em qualquer uma das vedações descritas acima ou abaixo para reduzir ou eliminar o vazamento de fluido entre as vedações e os túneis nos/nos quais as vedações são instaladas. Em algumas modalidades, o RTV ou outro vedante é usado para vedar o contato entre a junta flexível 443 (por exemplo, a almofada 450 ou porção de preenchimento 452) e outras porções do túnel (por exemplo, os braçadeiras 454a, 454b).

[0114] A Figura 17D ilustra uma modalidade de uma vedação flexível 460"' tendo muitas ou todas as particularidades descritas acima em relação às vedações flexíveis 460' e 460". Algumas modalidades, a vedação flexível 460' "inclui uma montagem flexível 462' semelhante ou igual ao montagem flexível 462 descrito acima. A correia 466 pode ser configurada para capturar o montagem flexível 462' contra e/ou no túnel. O interior da vedação flexível 460' "pode começar ou de outra forma fornecido com material isolante 471.

[0115] A Figura 18 ilustra outra modalidade de uma vedação flexível 480. As particularidades abaixo descritas da junta flexível 480 podem ser imputadas a uma ou mais das vedações flexíveis 406F descritas e ilustradas acima. A vedação flexível 480 da Figura 18 pode ser usada, por exemplo, em tubos ou condutos com formas de corte transversal retangular (479a) e/ou quadrada (479b). A vedação flexível 480 pode incluir uma montagem flexível 482 delimitado em ambos os lados pelos braçadeiras 484a, 484b. As braçadeiras 484a, 484b e a correia 486 podem ter as mesmas particularidades ou particularidades semelhantes aos braçadeiras 464a, 464b e a correia 466 descritos acima. Em algumas modalidades, a correia 486 está em camadas e é isolante. O uso de uma correia em camadas 486 (por exemplo, em camadas com os materiais descritos acima em relação à correia 466) pode evitar a necessidade da porção de almofada 488 da vedação flexível 480.

[0116] A montagem flexível 482 pode incluir uma porção de almofada 488. A porção de almofada 488 pode ter uma composição de material e/ou tamanho semelhante ao descrito acima em relação à porção de almofada 468. Por exemplo, a altura H2 da porção de almofada 488 pode ser semelhante ou igual à altura H1 da porção de almofada 468. Em algumas modalidades, a largura W3 da porção de almofada 488 é a mesma ou semelhante à largura W2 da porção de almofada 468. Posicionado radialmente para dentro a partir da porção de almofada 488, o montagem flexível 482 pode incluir uma vedação (por exemplo, uma vedação de cinza volante) 490. A vedação 490 pode ser, por exemplo, uma vedação de cabo de fibra de vidro com um invólucro de malha de arame. Em algumas modalidades, o montagem flexível 482 inclui uma braçadeira ou aba 491 configurada para manter a vedação 490 no lugar. Em algumas modalidades, a vedação 490 é soldada ou fixada de outra forma a um ou ambos o conduto e a aba 491. A aba 491 pode ser formada a partir de uma porção da parede externa do túnel adjacente à junta 480. Em algumas modalidades, a aba 491 funciona como um defletor para direcionar cinzas e outros materiais prejudiciais para longe da vedação 490. A vedação flexível 480 pode incluir uma prateleira 494 ou outra estrutura configurada para inibir ou evitar que a porção de almofada 488 se mova radialmente para dentro após a parede externa do túnel. As porções do almofada 488 podem ser envolvidas em uma malha (por exemplo, uma malha de metal, malha de aço inoxidável, malha de cerâmica, malha composta e/ou alguma outra malha). Em algumas modalidades, a vedação flexível 480 é usada no HRSG ou outras porções da instalação de fabricação de coque HHR 400. Em algumas modalidades, toda ou porções da vedação flexível 480 são revestidas com um material de mástique ou outro material resistente a ácido.

[0117] A Figura 19 ilustra uma modalidade de uma vedação flexível 490. A vedação 490 pode incluir um material flexível e/ou isolante (por exemplo, fibra de vidro ou outro material) 492 comprimido entre duas placas adjacentes 494a, 494b. As placas 494a, 494b podem ser conectadas entre si por meio, por exemplo, de uma estrutura de conexão 496. A estrutura de conexão 496 pode ser uma barra (por exemplo, uma barra de metal) que se estende em torno da junta 490. A estrutura de conexão 496 pode ser soldada (por exemplo, por meio de uma solda 498), aderida, fixada e/ou conectada de outra forma às placas 494a, 494b. Em algumas modalidades, as placas 494a, 494b são conectadas às porções de parede 495a, 495b das porções de túnel adjacentes.

[0118] Em algumas modalidades, um método para reparar o túnel comum 404 ou algum outro conduto pode incluir a identificação de porções danificadas do túnel 404. Por exemplo, danos externos podem ser visíveis a olho nu. Em alguns casos, empenamento, borbulhamento, arqueamento e/ou outras imperfeições são formados na parede do túnel 404. A imagem térmica pode ser usada em conjunto com a observação externa para identificar pontos quentes e outras áreas de dano potencial. Em alguns casos, as âncoras do túnel são visíveis por infravermelho. Âncoras com temperatura elevada podem indicar material refratário danificado ou outros danos ao túnel.

[0119] Após a identificação da porção danificada do túnel 404, um operador pode escolher remover uma porção da parede do túnel maior do que a área danificada observada. A remoção da porção danificada pode incluir corte, perfuração, serragem, motosserra e/ou outros métodos de remoção. Um guindaste de outro instrumento pode ser usado para levantar a porção danificada do túnel.

[0120] Uma porção de túnel de substituição, semelhante ou igual às porções de túnel de substituição descritas acima, pode ser dimensionada e moldada para substituir a porção danificada. Em algumas modalidades, o tamanho e a forma desejados são um comprimento axial do túnel anular. Em algumas modalidades, o tamanho e a forma desejados são uma porção de uma parede. De preferência, a porção da parede externa da porção do túnel de substituição é dimensionada para ser ligeiramente maior do que a porção da parede externa removida do túnel danificado. Usar uma parede externa ligeiramente maior pode permitir a soldagem de perímetro completa entre a porção do túnel de substituição e o túnel adjacente.

[0121] Após a colocação da porção de túnel de substituição no local desejado, a parede externa da porção de túnel de substituição pode ser soldada por pontos ou totalmente soldada às porções de túnel adjacentes. O material refratário pode ser injetado ou concreto projetado na superfície interna da porção da parede externa ou placa refratária. A pulverização do material refratário pode incluir a mistura do material com água na saída do dispensador. Por outro lado, a dispensação de concreto inclui a mistura da água com o material refratário antes da saída do dispensador. Se a parede externa foi soldada apenas por pontos antes de dispensar o material refratário, a parede externa da porção de túnel de substituição pode então ser soldada ao túnel adjacente em torno de um perímetro inteiro da porção de túnel de substituição.

[0122] Em algumas modalidades, a dispensação/dispensação de concreto é realizada através das aberturas 408 (Figura 9) no túnel 404. Em algumas modalidades, as aberturas são formadas conforme desejado e necessário.

[0123] A Figura 20 ilustra um método para reparar o túnel comum. Conforme descrito acima, o método pode incluir determinar uma porção danificada do túnel. Por exemplo, um dispositivo de imagem (por exemplo, uma câmera infravermelha, câmera FLIR® ou outro dispositivo de imagem) pode ser usado para identificar partes danificadas do túnel comum (etapa S1). Estas porções danificadas são frequentemente visíveis como áreas de temperatura elevada na superfície externa do túnel e/ou como porções fisicamente danificadas da parede externa do túnel. O método para reparar pode incluir o uso do dispositivo de imagem, ou um dispositivo de imagem diferente, para determinar os locais de âncoras dentro e perto da porção danificada do túnel (etapa S2). Identificar os locais das âncoras pode permitir a distribuição consistente das âncoras na/na porção de substituição da parede.

[0124] Em algumas modalidades, o método para reparar inclui a marcação do túnel (por exemplo, a superfície externa do túnel) para definir a porção da parede a ser substituída (etapa S3). A marcação do túnel pode incluir pintura, gravura e/ou outros métodos de marcação. De preferência, a área marcada tem quatro lados, com um ou mais lados paralelos ao comprimento do túnel e um ou mais lados perpendiculares ao comprimento do túnel. A porção da parede a ser substituída pode ser marcada de forma que as marcações fiquem fora da área danificada (por exemplo, seis a nove polegadas fora da área danificada) perto de âncoras em uma porção não danificada da parede do túnel. Em algumas modalidades, o método para reparar inclui o corte de uma parede externa de substituição de uma peça de estoque de metal (etapa S4). A peça de reposição pode ser laminada ou de outra forma moldada para combinar com os contornos do túnel circundante.

[0125] Em algumas modalidades, o método para reparar o túnel inclui cortar (por exemplo, corte a laser, perfuração, serragem, serra elétrica ou outro corte) a porção da parede a ser substituída (etapa S5). O corte pode ser realizado ao longo das marcações previamente feitas na parede externa do túnel. De preferência, o corte é realizado em uma área maior do que a área danificada para reduzir a probabilidade de que o processo de reparo falhe em capturar alguma porção do túnel danificado. Em algumas modalidades, o método para reparar o túnel inclui, opcionalmente, o corte de uma porta ou janela de acesso em outra porção do túnel comum (etapa S6). Por exemplo, pode ser vantajoso cortar uma porta de acesso em uma porção do túnel oposta ao local de reparo. Em algumas modalidades, a porta de acesso é cortada em uma porção inferior do túnel perto do local de reparo. Cortar a porta de acesso em uma porção inferior do túnel pode permitir uma limpeza mais fácil do túnel (por exemplo, remoção de detritos do corte da porção danificada do túnel). Remover detritos/excesso ou isolamento danificado pode aumentar a corrente de ar dentro do túnel. Em algumas modalidades, um duto de captação, chaminé ou outro caminho é usado além de, em vez de cortar uma porta de acesso. A porta de acesso pode permitir que o pessoal de reparo instale a porção do túnel de substituição (etapa S7). Por exemplo, o isolamento pode ser aplicado ou de outra forma depositado na superfície interna da porção de parede de reposição através da porta de acesso. Em algumas modalidades, partes do isolamento interno do túnel são removidas ou reparadas através da porta de acesso durante ou antes da instalação da porção de parede de substituição. Em algumas modalidades, a porção de parede de substituição é soldada (por exemplo, soldada por pontos) de um ou ambos do interior do túnel através da porta de acesso e de fora do túnel.

[0126] Em algumas modalidades, cintas ou outras braçadeiras são instalados (por exemplo, temporariamente ou permanentemente) no túnel a montante e/ou a jusante do local de reparo. As braçadeiras podem reduzir a probabilidade de danos ao túnel durante e/ou após o corte da porção danificada e/ou corte da (s) porta (s) de acesso.

[0127] Em algumas modalidades, o material de isolamento e/ou mástique é depositado na superfície interna da porção de parede de substituição antes ou depois de soldar a porção de parede de substituição ao túnel circundante. Por exemplo, o refratário pode ser fixado à superfície interna da porção de parede de substituição. O refratário pode ser marcado para aumentar a flexibilidade e conformidade com a curvatura da superfície interna da porção de parede de substituição. Em algumas modalidades, as âncoras são instaladas na porção de parede de substituição antes ou depois da fixação do material refratário e/ou outro material isolante. As âncoras podem ser perfuradas através da parede externa ou da porção de parede de reposição ou conectadas a uma superfície interna da parede externa. As âncoras podem ser dispostas em um padrão semelhante ou igual ao padrão observado na etapa S2. Para reparo de partes frias do túnel (por exemplo, partes do túnel mais frias que 500 °F), o isolamento pode ser usado em uma superfície externa do túnel em vez de ou além do isolamento em uma superfície interna da parede externa do túnel.

[0128] Em algumas modalidades, as pilhas de escapamento (por exemplo, pilhas de escapamento de desvio) em um ou ambos os lados do local de reparo são abertas para permitir o reparo do túnel no local de reparo. A abertura das chaminés de escape pode diminuir a temperatura do local de reparo e/ou remover gases nocivos do local de reparo. Após a conclusão do reparo, as pilhas de escape podem ser retornadas a uma configuração fechada.

[0129] Conforme utilizado neste documento, os termos "aproximadamente", "cerca de", "substancialmente" e termos semelhantes se destinam a ter um significado amplo em harmonia com o uso comum e aceito por aqueles versados na técnica para o qual o assunto de esta revelação pertence. Deve ser entendido por aqueles versados na técnica que revisam esta revelação que estes termos se destinam a permitir uma descrição de certas particularidades descritas e reivindicadas sem restringir o escopo dessas particularidades às faixas numéricas precisas fornecidas. Consequentemente, esses termos devem ser interpretados como indicando que modificações ou alterações insubstanciais ou inconsequentes do assunto descrito e são consideradas dentro do escopo da revelação.

[0130] Deve-se notar que o termo "exemplar", conforme usado neste documento para descrever várias modalidades, se destina a indicar que tais modalidades são possíveis exemplos, representações e/ou ilustrações de possíveis modalidades (e tal termo não se destina a conotar que tais modalidades são exemplos necessariamente extraordinários ou superlativos).

[0131] Deve-se notar que a orientação de vários elementos pode diferir de acordo com outras modalidades exemplares e que tais variações se destinam a ser abrangidas pela presente revelação.

[0132] Também é importante notar que as construções e arranjos do aparelho, sistemas e métodos, conforme descritos e mostrados nas várias modalidades exemplares, são apenas ilustrativos. Embora apenas algumas modalidades tenham sido descritas em detalhes nesta revelação, aqueles versados na técnica que revisam esta revelação apreciarão prontamente que muitas modificações são possíveis (por exemplo, variações em tamanhos, dimensões, estruturas, formas e proporções dos vários elementos, valores de parâmetros, disposições de montagem, uso de materiais, orientações, etc.) sem se afastar materialmente dos novos ensinamentos e vantagens do assunto recitado nas reivindicações. Por exemplo, os elementos mostrados como formados integralmente podem ser construídos de várias partes ou elementos, a posição dos elementos pode ser invertida ou de outra forma variada, e a natureza ou o número de elementos ou posições discretas podem ser alterados ou variados. A ordem ou sequência de quaisquer etapas do processo ou método pode ser variada ou sequenciada novamente de acordo com modalidades alternativas. Outras substituições, modificações, mudanças e omissões também podem ser feitas no projeto, condições operacionais e arranjo das várias modalidades exemplares sem se afastar do escopo da presente revelação. Por exemplo, embora muitos aspectos da presente tecnologia sejam descritos no contexto de sistemas de recuperação de calor/HHR, muitos ou a maioria dos dispositivos, sistemas e métodos descritos neste documento podem ser implementados em aplicações de não recuperação (por exemplo, não recuperação horizontal fornos de coque, colmeias/coquerias sem recuperação e/ou outros sistemas de não recuperação)

[0133] Conforme usado neste documento, os termos "instalação de coque", "instalação de coque", "sistemas de coque", "sistemas de coque", "sistemas de coqueificação" e suas variantes referem-se coletivamente a qualquer tipo de instalação de coque, incluindo coquerias de subproduto, coquerias com recuperação de calor, coquerias horizontais com recuperação de calor, coquerias sem recuperação e coquerias horizontais sem recuperação. Além disso, certos aspectos da presente revelação são descritos no contexto de um tipo específico de forno. No entanto, como um versado na técnica apreciará, tais aspectos podem ser prontamente adaptados para uso com qualquer tipo de instalação de coque. Por conseguinte, os aspectos da presente revelação não estão limitados a um tipo específico de instalação de coque, a menos que explicitamente indicado de outra forma.

[0134] A presente revelação contempla métodos, sistemas e produtos de programa em qualquer meio legível por máquina para realizar várias operações. As modalidades da presente revelação podem ser implementadas usando processadores de computador existentes ou por um processador de computador para fins especiais para um sistema apropriado, incorporado para este ou outro propósito, ou por um sistema com fio. As modalidades dentro do escopo da presente revelação incluem produtos de programa que compreendem mídia legível por máquina para transportar ou ter instruções executáveis por máquina ou estruturas de dados armazenadas nas mesmas. Essa mídia legível por máquina pode ser qualquer mídia disponível que pode ser acessada por um computador de uso geral ou de uso especial ou outra máquina com um processador. A título de exemplo, tal mídia legível por máquina pode compreender RAM, ROM, EPROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento de disco óptico, armazenamento de disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que pode ser usado para transportar ou armazenar código de programa desejado na forma de instruções executáveis por máquina ou estruturas de dados e que podem ser acessados por um computador de uso geral ou de uso especial ou outra máquina com um processador. Quando as informações são transferidas ou fornecidas por uma rede ou outra conexão de comunicação (com fio, sem fio ou uma combinação de com fio ou sem fio) para uma máquina, a máquina vê corretamente a conexão como um meio legível por máquina. Assim, qualquer conexão desse tipo é apropriadamente denominada meio legível por máquina. As combinações do supracitado também estão incluídas no escopo de mídias legíveis por máquina. As instruções executáveis por máquina incluem, por exemplo, instruções e dados que fazem com que um computador de uso geral, computador de uso especial ou máquinas de processamento de uso especial executem uma determinada função ou grupo de funções.

Claims

1. Vedação flexível para posicionamento entre uma porção de parede externa de substituição e uma parede circundante de um túnel de um túnel de alta temperatura de uma instalação de fabricação de coque, em que a vedação flexível é CARACTERIZADA pelo fato de que compreende: uma porção de almofada que se sobrepõe a uma interface entre a porção de parede externa de substituição e a parede circundante do túnel; uma porção de preenchimento que se estende radialmente para dentro a partir da porção de almofada entre a porção de parede externa de substituição e a parede circundante do túnel, em que a porção de preenchimento compreende: uma primeira extremidade conectada à porção de almofada; e uma segunda extremidade distante da porção de almofada; uma primeira braçadeira contatando um primeiro lado da porção de almofada, a primeira braçadeira conectada à porção de parede externa de substituição; uma segunda braçadeira contatando um segundo lado da porção de almofada oposto ao primeiro lado da porção de almofada, a segunda braçadeira conectada à parede circundante do túnel; e uma porção de correia cobrindo a porção de almofada e conectada à primeira braçadeira e à segunda braçadeira.

2. Vedação flexível, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de correia é conectada às primeira e segunda braçadeiras por meio de um ou mais parafusos.

3. Vedação flexível, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de correia compreende uma ou mais camadas impermeáveis a fluidos.

4. Vedação flexível, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADA pelo fato de que a correia compreende uma camada externa impermeável a gás e uma camada interna isolante.

5. Vedação flexível, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADA pelo fato de que a camada interna da correia compreende sílica aluminizada.

6. Método para construir ou reparar um túnel em uma instalação de coque, em que o método é CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: remover uma primeira porção de uma parede do túnel; formar uma porção de parede externa de substituição, sendo que a porção de parede de substituição tem um tamanho substancialmente semelhante ou maior do que a primeira porção da parede removida da parede; conectar uma pluralidade de âncoras à porção de parede externa de substituição, em que cada âncora compreende uma porção de fixação à parede e uma porção de ancoragem; conectar a porção de parede externa de substituição ao túnel no lugar da primeira porção removida da parede; e depositar um material refratário em uma porção interna da porção de parede externa de substituição de modo que o material refratário encapsule as porções de ancoragem das âncoras.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente conectar uma placa de suporte refratária às âncoras antes de depositar o material refratário na porção interna da porção de parede externa de substituição, em que a placa de suporte refratária é posicionada entre a porção de parede externa de substituição e o material refratário após o material refratário ser depositado.

8. Método, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente marcar um primeiro lado da placa de suporte refratária para aumentar a flexibilidade da placa de suporte refratária.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o material refratário tem pelo menos 10,16 cm (quatro polegadas) de espessura como medida normal a uma superfície interna da porção de parede externa de substituição.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a porção de parede externa de substituição compreende aço.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que depositar o material refratário na porção interna da porção de parede externa de substituição inclui dispensar o material refratário na porção interna da porção de parede externa de substituição.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente identificar a primeira porção da parede como uma porção com danos.

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente o uso de imageamento infravermelho para determinar um limite dos danos.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente definir um perímetro da primeira porção da parede a ser substituída fora do limite dos danos.

15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o material refratário é configurado para resistir a calores de pelo menos 315,56 °C (600 °F).

16. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o material refratário é configurado para resistir a calores de pelo menos 1537,78 °C (2800 °F).

17. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o material refratário é configurado para resistir a calores de pelo menos 1760 °C (3200 °F).

18. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que depositar o material refratário na porção interna da porção de parede externa de substituição compreende atirar o material refratário através de uma abertura no túnel.

19. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 21, CARACTERIZADO pelo fato de que remover uma primeira porção de uma parede do túnel compreende remover um comprimento de túnel desejado de modo que a primeira porção da parede do túnel seja uma porção anular de túnel.

20. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente vedar um perímetro da porção de parede externa de substituição em relação ao túnel com uma vedação.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que vedar o perímetro da porção de parede externa de substituição inclui introduzir uma vedação flexível entre a porção de parede externa de substituição e uma parede circundante do túnel, em que a vedação flexível compreende: uma porção de almofada que se sobrepõe a uma interface entre a porção de parede externa de substituição e a parede circundante do túnel; uma porção de preenchimento que se estende radialmente para dentro a partir da porção de almofada entre a porção de parede externa de substituição e a parede circundante do túnel, em que a porção de preenchimento compreende: uma primeira extremidade conectada à porção de almofada; e uma segunda extremidade distante da porção de almofada; uma primeira braçadeira contatando um primeiro lado da porção de almofada, a primeira braçadeira conectada à porção de parede externa de substituição; uma segunda braçadeira contatando um segundo lado da porção de almofada oposto ao primeiro lado da porção de almofada, a segunda braçadeira conectada à parede circundante do túnel; e uma porção de correia cobrindo a porção de almofada e conectada à primeira braçadeira e à segunda braçadeira.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente formar uma vedação estanque a gás de alta temperatura a vácuo sobre a interface entre a porção de parede externa de substituição e a parede circundante do túnel.

23. Método, de acordo com a reivindicação 22, CARACTERIZADO pelo fato de que formar uma vedação estanque a gás sobre a interface entre a porção de parede externa de substituição e a parede circundante do túnel inclui vedar a porção de correia em relação às primeira e segunda braçadeiras.

24. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 23, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende adicionalmente aplicar um revestimento de mástique à porção interna da porção de parede externa de substituição.

25. Um conjunto mecânico configurado para ser instalado entre um primeiro conduíte definindo uma dimensão radial e um segundo conduíte afastado do primeiro conduíte, o conjunto sendo CARACTERIZADO por compreender: um primeiro suporte configurado para ser acoplado a uma região de extremidade do primeiro conduíte; um segundo suporte configurado para ser acoplado a uma região de extremidade do segundo conduíte; uma primeira porção disposta (i) entre o primeiro suporte e o segundo suporte e (ii) radialmente para fora da dimensão radial; e uma segunda porção compreendendo um material flexível e disposta entre o primeiro suporte e o segundo suporte, em que pelo menos parte da segunda porção é radialmente para dentro da primeira porção e radialmente para dentro da dimensão radial.

26. Conjunto, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um membro acoplado ao primeiro suporte e ao segundo suporte e inclinar o primeiro suporte e o segundo suporte um em direção ao outro.

27. Conjunto, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um membro disposto radialmente para fora da primeira porção e da segunda porção e conectado ao primeiro suporte e ao segundo suporte.

28. Conjunto, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro é uma correia que, quando conectada ao primeiro suporte e ao segundo suporte, tem uma superfície externa convexa.

29. Conjunto, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro suporte tem uma primeira região e uma segunda região que se estende desde a primeira região e é angulada em relação à primeira região de modo que a segunda região seja lateralmente periférica à primeira região, em que o membro é conectado ao primeiro suporte por meio de um parafuso que se estende pela segunda região do primeiro suporte.

30. Conjunto, de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADO pelo fato de que um terminal lateral da primeira porção compreende uma aba configurada para receber um fixador.

31. Conjunto, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira porção compreende pelo menos um material cerâmico ou compósito.

32. Conjunto, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda porção compreende um material configurado para expandir e/ou contrair com o movimento do primeiro conduíte e do segundo conduíte.

33. Conjunto, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira parte é uma parte almofadada e a segunda parte é uma parte de preenchimento.

34. Conjunto, de acordo com a reivindicação 25, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um material refratário disposto lateralmente para fora de pelo menos parte da segunda porção que é radialmente para dentro da dimensão radial.

35. Conjunto, de acordo com a reivindicação 34, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda uma âncora que se estende através do primeiro conduíte e do material refratário.