EP0885946B1 - Dispositif de gestion de flux gazeux pour installation de distillation, procédé de commande du dispositif et installation de distillation - Google Patents
Dispositif de gestion de flux gazeux pour installation de distillation, procédé de commande du dispositif et installation de distillationInfo
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- EP0885946B1 EP0885946B1 EP19980490017 EP98490017A EP0885946B1 EP 0885946 B1 EP0885946 B1 EP 0885946B1 EP 19980490017 EP19980490017 EP 19980490017 EP 98490017 A EP98490017 A EP 98490017A EP 0885946 B1 EP0885946 B1 EP 0885946B1
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B5/00—Coke ovens with horizontal chambers
- C10B5/02—Coke ovens with horizontal chambers with vertical heating flues
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
- C10B21/20—Methods of heating ovens of the chamber oven type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B5/00—Coke ovens with horizontal chambers
- C10B5/10—Coke ovens with horizontal chambers with heat-exchange devices
- C10B5/12—Coke ovens with horizontal chambers with heat-exchange devices with regenerators
- C10B5/14—Coke ovens with horizontal chambers with heat-exchange devices with regenerators situated in the longitudinal direction of the chambers
- C10B5/16—Coke ovens with horizontal chambers with heat-exchange devices with regenerators situated in the longitudinal direction of the chambers with separated flues
Definitions
- the invention relates to an installation comprising a plurality of containment cells for a material to be distilled, such as a battery of coke.
- the invention also relates to an operating method of such an installation.
- the invention applies to coal distillation plants which include containment cells arranged transversely to the longitudinal direction of the built-up battery.
- Document DE-A-2 738 116 describes an installation in accordance with preamble of claim 1.
- a result which the invention aims to obtain is an installation which allows to manage separately and without disturbing the heating and the heating of neighboring compression cells.
- the invention has subject to an installation according to claim 1
- the invention also relates to a method for controlling a such installation.
- a flow management device 1 gas 2, 3, 4, 5 for an installation 6 comprising a plurality of cells 7 of containment of a material M to be distilled.
- the distillation installation is a battery of ovens 7 to coke M.
- the device comprises longitudinal channels 9 to 11 gas flow circulation 2, 3, 4, 5 such as fuel 2, 3, oxidizer 4 and combustion products 5 and the means (not shown) of selective control make it possible to manage the passage, at least indirect, of gas flow 2, 3, 4, 5 from said channels selectively to cells 12, 13.
- each heating cell 8 is equipped with at least one means 14 for training of a flame.
- each heating cell 8 is connected to four cells 12, 13 separate from the lower part, so that for half a period of operation, the combustion products 5 from of this heating cell 8 are evacuated through two separate cells 12, 13 from the lower part, while for the other half period, the flow of oxidizer 4 and fuel flow 2 each pass through one of said cells 12, 13.
- the two cells 13 close to the plane P of symmetry and located substantially above a half 8A heating cell have each a cross section substantially equal to the half section transverse of a cell 12 distant from the plane P of symmetry.
- each heating cell 8 includes a middle wall 8B which extends from its base over a fraction F of its height H so as to constitute a baffle delimiting two half cells 8A and, on the other hand, at the base of this heating cell 8, of each side of the middle wall 8B are, at least indirectly, connected two communication conduits 15, 16 with cells 12, 13 of the part installation.
- the installation according to the invention allows the heating of contention 7 by means of gases supplied by metallurgical installations.
- the device 1 comprises pipes 17 for conveying gas 3 with high calorific value.
- the means for selective control of the passage of gas flows 2, 3, 4, 5 to cells 12, 13, per period of operation, also allow manage the passage of the fuel flow 3 through the lines 17, to the heating cells.
- the invention also relates to a method for controlling a installation as described above.
- oxidant 4 and products of combustion 5 are selected so such that during half a period of operation of the installation, forms at least one flame at each of two side walls 8C which separate each selected containment cell 7 from two 8 contiguous heating and, during the next half period, this mode of heating benefits new selected containment cells 7.
- the control process therefore makes it possible to precisely manage the heating of each compression cell 7, independently of the cells and optimize the quality of the treatment applied to M products placed in these cells 8.
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- Fuel Cell (AREA)
Description
L'invention se rapporte à une installation comportant une pluralité de
cellules de contention d'un matériau à distiller, telle une batterie de fours à
coke.
L'invention se rapporte également à un procédé de fonctionnement
d'une telle installation.
L'invention s'applique aux installations de distillation de charbon qui
comprennent des cellules de contention disposées transversalement à la
direction longitudinale de la batterie constituée.
De telles installations de l'état de la technique comprennent :
- une partie supérieure constituée, notamment horizontalement et longitudinalement, d'une succession de cellules transversales, les unes de contention du matériau à distiller et les autres de chauffage des cellules de contention, ces cellules fonctionnellement distinctes étant disposées en alternance de manière telle que chaque cellule de contention présente au moins une paroi verticale en commun avec au moins une cellule de chauffage,
- une partie inférieure qui, dite dispositif de gestion de flux gazeux,
située sous les cellules de chauffage et contention,
- comprend des canaux de circulation de flux gazeux tel du carburant, du comburant et des produits de combustion et,
- est également constituée, notamment horizontalement et longitudinalement, d'une succession de cellules transversales permettant d'assurer sélectivement en relation avec les canaux longitudinaux, d'une part, le chauffage et l'acheminement de combustible et de comburant gazeux vers au moins un moyen de formation d'une flamme dans chaque cellule de chauffage et, d'autre part, l'évacuation de produits de combustion formés dans cette cellule de chauffage, ainsi que le stockage de calories prélevées sur les produits de combustion,
- comprend des moyens de commande sélective du passage, au moins indirect, des fluides gazeux entre les cellules et les conduits.
De telles installations sont connues des documents US-A-1 824 922,
DE-C-710 674, DE-A-27 39 116, GB-A-608 555.
Les installations connues dans l'art antérieur sont pourvues de carneaux
qui se croisent.
Le croisement de carneaux est illustré par l'installation du document DE-A-2 738 116.
Le document DE-A-2 738 116 décrit une installation conforme au
préambule de la revendication 1.
Un résultat que l'invention vise à obtenir est une installation qui
permette de gérer séparément et sans perturber le chauffage et
l'échauffement de cellules de contention voisines. A cet effet, l'invention a
pour objet une installation conforme à la revendication 1
L'invention a également pour objet un procédé de commande d'une
telle installation.
L'invention sera bien comprise à la lecture de la description ci-après
faite en regard du dessin à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin
ci-annexé qui représente :
- figure 1 : une vue en coupe longitudinale d'une installation selon l'invention,
- figures 2 et 3 : vus en coupe longitudinale deux détails de l'installation de la figure 1 dans deux variantes de réalisation.
En se reportant au dessin, on voit un dispositif 1 de gestion de flux
gazeux 2, 3, 4, 5 pour une installation 6 comportant une pluralité de cellules 7
de contention d'un matériau M à distiller.
Avantageusement l'installation de distillation est une batterie de fours
7 à coke M.
L'installation de distillation 6 comprend :
- une partie supérieure 6A qui est, notamment horizontalement et longitudinalement, constituée d'une succession de cellules transversales 7, 8, les unes 7 de contention du matériau M à distiller et les autres 8 de chauffage des cellules 7 de contention, ces cellules 7, 8 fonctionnellement distinctes étant disposées en alternance de manière telle que chaque cellule 7 de contention soit située entre deux cellules 8 de chauffage,
- une partie inférieure qui, dite dispositif 1 de gestion de flux gazeux,
située sous les cellules 7, 8 de chauffage et contention,
- est constituée, d'une succession de cellules transversales 12, 13, permettant d'assurer sélectivement, d'une part, le chauffage et l'acheminement de carburant 2 et de comburant 4 gazeux vers chaque cellule de chauffage 8 et, d'autre part, l'évacuation de produits de combustion 5 formés dans cette cellule de chauffage 8, ainsi que le stockage de calories prélevées sur les produits de combustion 5,
- comprend des moyens (non représentés) de commande sélective du passage, au moins indirect, des flux gazeux 2, 3, 4, 5 vers les cellules 12, 13, par période de fonctionnement, de manière telle que lors d'une demi période de fonctionnement donnée, des flux de carburant 2 et de comburant 4 traversent des cellules chacune préalablement réchauffée par un flux de produits de combustion qui les a traversé lors d'une demi période de fonctionnement précédant celle considérée.
Classiquement le dispositif comprend des canaux longitudinaux 9 à 11
de circulation de flux gazeux 2, 3, 4, 5 tel du carburant 2, 3, du comburant 4
et des produits de combustion 5 et les moyens (non représentés) de
commande sélective permettent de gérer le passage, au moins indirect, des
flux gazeux 2, 3, 4, 5 desdits canaux sélectivement vers les cellules 12, 13.
Tel que cela est représenté, mais de manière non limitative, chaque
cellule de chauffage 8 est équipée d'au moins une moyen 14 de formation
d'une flamme.
Symboliquement, ce moyen 14 de formation d'une flamme a été
représenté à la base de chaque cellule, mais cela n'est absolument pas
limitatif.
De manière remarquable, chaque cellule de chauffage 8 est reliée à
quatre cellules 12, 13 distinctes de la partie inférieure, de manière telle que
pour une demi période de fonctionnement, les produits de combustion 5 issus
de cette cellule de chauffage 8 soient évacués à travers deux cellules distinctes
12, 13 de la partie inférieure, tandis que pour l'autre demi période, le flux de
comburant 4 et le flux de carburant 2 traversent chacun l'une desdites cellules
12, 13.
De manière également remarquable :
- d'une part, chaque cellule 8 de chauffage est divisée en deux demi-cellules 8A jouxtant chacune l'une des cellules 7 de contention situées de part et d'autre de la cellule 8 de chauffage considérée et,
- d'autre part, les demi-cellules 8A de chauffage qui sont situées de part et d'autre de chaque cellule 7 de contention sont reliées à trois cellules distinctes 12, 13 de la partie inférieure, dont une cellule 12 commune.
Les quatre cellules 12, 13 distinctes auxquelles une cellule de chauffage
8 se trouve reliée sont symétriquement disposées de part et d'autre d'un plan
P sensiblement vertical médian à la cellule de chauffage 8 considéré, de
manière telle que:
- deux cellules 13 sont proches du plan P de symétrie et situées sensiblement à l'aplomb d'une demi partie d'une cellule 8 de chauffage, dite demi cellule 8A de chauffage et,
- deux cellules 12 sont éloignées du plan P de symétrie et chacune située à l'aplomb d'une cellule 7 de contention.
De manière notable, les deux cellules 13 proches du plan P de symétrie
et situées sensiblement à l'aplomb d'une demi cellule 8A de chauffage ont
chacune une section transversale sensiblement égale à la demi section
transversale d'une cellule 12 éloignée du plan P de symétrie.
De manière remarquable :
- les deux cellules 13 proches du plan de symétrie P sont chacune, par au moins un conduit 15 sensiblement vertical, au moins indirectement reliée à une demi cellule 8A de chauffage qui la surplombe et,
- les deux cellules 12 éloignées du plan de symétrie P sont chacune, par au moins un conduit 16, reliée à la même demi cellule 8A de chauffage que celle à laquelle se trouve reliée la cellule 13 qui, située du même coté du plan de symétrie P, est proche de ce plan P.
Le respect de ces caractéristiques techniques simplifie, notamment, la
construction de l'installation du fait que les différents conduits qui relient une
cellule de chauffage 8 à quatre cellules 12, 13 de la partie inférieure de
l'installation ne se croisent pas.
De manière remarquable, d'une part, chaque cellule de chauffage 8
comprend une paroi médiane 8B qui s'étend depuis sa base sur une fraction F
de sa hauteur H de manière à constituer une chicane délimitant deux demi
cellules 8A et, d'autre part, à la base de cette cellule de chauffage 8, de
chaque coté de la paroi médiane 8B sont, au moins indirectement, reliés deux
conduits de communication 15, 16 avec des cellules 12, 13 de la partie
inférieure de l'installation.
L'installation selon l'invention permet le chauffage de cellules de
contention 7 au moyen des gaz fournis par des installations métallurgiques.
Dans une forme de réalisation, le dispositif 1 comprend des conduites
17 d'acheminement de gaz 3 à haut pouvoir calorifique.
Les moyens de commande sélective du passage des flux gazeux 2, 3, 4, 5
vers les cellules 12, 13, par période de fonctionnement, permettent également
de gérer le passage du flux de carburant 3 à travers les conduites 17, vers les
cellules de chauffage.
L'invention se rapporte également à un procédé de commande d'une
installation telle que décrite ci-dessus.
De manière remarquable, lors du fonctionnement de l'installation, en
gérant la circulation des flux de carburant 2, 3, comburant 4 et de produits de
combustion 5, on sélectionne des cellules 12, 13 de l'installation de manière
telle que pendant une demi période de fonctionnement de l'installation, on
forme au moins une flamme au niveau de chacune dé deux parois latérales 8C
qui séparent chaque cellule de contention 7 sélectionnée de deux cellules de
chauffage 8 contiguës et, que, lors de la demi période suivante, ce mode de
chauffage bénéficie à de nouvelles cellules 7 de contention sélectionnées.
Le procédé de commande permet donc de gérer précisément le
chauffage de chaque cellule 7 de contention, indépendamment des cellules
voisines, et d'optimiser la qualité du traitement appliqué aux produits M
placés dans ces cellules 8.
Claims (5)
- Installation de distillation notamment de charbon comprenant :chaque cellule de chauffage (8) étant reliée à quatre cellules (12,13) distinctes de la partie inférieure (1) de l'installation, chaque cellule de chauffage (8) étant divisée en deux demi-cellules (8A) jouxtant chacune l'une des cellules de contention (7) situées de part et d'autre de la cellule de chauffage considérée, une paroi médiane (8B) s'étendant suivant un plan (P) séparant les deux demi-cellules, reliées par une chicane ;en partie supérieure, une succession de cellules transversales de contention (7) et de chauffage (8) disposées en alternance, les cellules de contention (7) étant destinées à contenir un matériau à distiller (M) et les cellules de chauffage (8) contenant au moins un moyen de formation de flamme destiné à chauffer lesdites cellules de contention (7) au travers de leur paroi verticale commune (8C) ;en partie inférieure, une succession de cellules transversales (12,13) ;des conduits de communication (15,16,17) reliant les cellules de chauffage (8) aux cellules transversales (12,13) de la partie inférieure ;des canaux d'alimentation et d'évacuation (9,11) permettant le passage de fluides gazeux (2-5) depuis ou vers les cellules (12,13) ;des moyens de commande sélective du passage, au moins indirect, des fluides gazeux (2-5) vers les cellules (12, 13) par période de fonctionnement;
cette installation étant caractérisée en ce que les quatre cellules (12,13) distinctes, auxquelles une cellule de chauffage (8) se trouve reliée, sont symétriquement disposées de part et d'autre du plan (P), deux cellules proches du plan (P) étant disposées chacune sensiblement à l'aplomb d'une demi-cellule (8A) et étant reliées à celle-ci par un conduit sensiblement vertical (15), deux cellules (12) éloignées du plan (P) étant chacune disposées à l'aplomb d'une cellule de contention (7) et étant reliées, via un conduit (16) à la même demi-cellule (8A) que celle à laquelle est reliée la cellule (13) qui, située du même coté du plan (P) est proche de ce plan. - Installation selon la revendication 1 caractérisée en ce que les deux cellules (13) proches du plan (P) et disposées à l'aplomb d'une demi-cellule (8A) de chauffage ont chacune une section transversale sensiblement égale à la demi-section transversale d'une cellule (12) éloignée du plan (P).
- Procédé de fonctionnement d'une installation telle que présentée dans les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que on forme au moins une flamme au niveau de chacune de deux parois latérales (8C) qui séparent chaque cellule de contention (7) sélectionnée de deux cellules de chauffage (8) contiguës et en ce que lors d'une demi-période de fonctionnement donnée, des flux de carburant (2) et de comburant (4) traversent des cellules chacune préalablement réchauffées par un flux de produit de combustion qui les a traversé lors d'une demi-période de fonctionnement précédant celle considérée.
- Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que, pour une demi-période de fonctionnement, les produits de combustion (5) issus d'une cellule de chauffage (8) sont évacués à travers deux cellules distinctes (12,13) de la partie inférieure, tandis que pour l'autre demi-période, le flux de comburant (4) et le flux de carburant (2) traversent chacun l'une desdites cellules (12,13).
- Procédé selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que, pendant une demi-période de fonctionnement, on forme au moins une flamme au niveau de chacune des deux parois latérales (8C) qui séparent chaque cellule de contention (7) sélectionnée de deux cellules de chauffage contiguës et que lors de la demi-période suivante, ce mode de chauffage bénéficie à de nouvelles cellules de contention (7) sélectionnées.
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Country Status (3)
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| CN112480951A (zh) * | 2020-07-09 | 2021-03-12 | 大连市昊通环保工程技术有限公司 | 一种非稳态、低NOx焦炉加热煤气前馈调节方法及焦炉 |
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