PL223270B1 - Sposób i urządzenie do pomiaru online emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczej - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i urządzenie do pomiaru online emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczej.

W procesie koksowania węgla prowadzonego w bateriach koksowniczych występuje emisja do powierza substancji pyłowo-gazowych, charakterystycznych dla węgla kamiennego, produktów koksowania węgla i spalin gazu koksowniczego. Emisja substancji pyłowo-gazowych z baterii koksowniczych związana jest bezpośrednio z operacjami technologicznymi koksowania węgla; napełnianiem węglem komór koksowniczych, opalaniem baterii koksowniczych, wypychaniem koksu z komór koksowniczych i chłodzeniem koksu, a pośrednio z nieszczelności masywu ceramicznego, drzwi piecowych i zamknięć otworów technologicznych na stropie baterii. Operacjom technologicznym napełni ania komór koksowniczych, wypychania i chłodzenia koksu, towarzyszy unos substancji pyłowogazowych, który jest ujmowany do urządzeń oczyszczających, a oczyszczone gazy wprowadzane są do powietrza przez kominy i razem z emisją z opalania baterii, stanowią emisję zorganizowaną z bat erii koksowniczej. W obszarze stropu baterii koksowniczej występuje zmienna w czasie i przestrzeni stropu, emisja substancji pyłowo-gazowych pochodząca z nieszczelności masywu ceramicznego, drzwi piecowych, zamknięć otworów technologicznych oraz unosu nieujętych resztkowych gazów z maszyn i urządzeń wykonujących operacje technologiczne na baterii koksowniczej. Emisja ta stanowi całkowitą emisję niezorganizowaną z baterii koksowniczej.

Istotnym zagadnieniem związanym z występowaniem emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczej jest jej określenie co do rodzaju i wielkości w czasie rzeczywistym do przebiegu procesu technologicznego koksowania węgla. Pomiar rodzaju i wielkości emisji niezorganizowanej jest przedmiotem wielu rozwiązań, często związanych z poprawą hermetyzacji procesu koksowania węgla.

Znane jest rozwiązanie ujawnione w polskim opisie patentowym PL 155657 dotyczące sposobu pomiaru emisji zanieczyszczeń z baterii koksowniczej przez cały cykl koksowania węgla polegające na tym, że w przestrzeni nad baterią koksowniczą traktowaną jako umowny przewód prowadzący zanieczyszczone powietrze dokonuje się pomiaru prędkości unoszenia zanieczyszczonego powietrza oraz określa się stężenie rozpatrywanych zanieczyszczeń, przy czym dokonuje się pięciu serii pomiarów w punktach rozmieszczonych wzdłuż krótkiego boku baterii w odległości około 1 m etra od siebie. Wykonując pomiar stężenia zanieczyszczeń wybranych z grupy obejmującej dwutlenek siarki, siarkowodór, tlenki azotu, chlor, cyjanowodór, fenol, pirydynę, amoniak, benzen, tlenek węgla, substancje sm ołowe, węglowodory, mierzy się też anemometrem o zakresie pomiarowym od 0,05 m/s do 5,0 m/s prędkość unoszenia zanieczyszczeń korzystnie przy temperaturze otoczenia powyżej 15°C oraz przy prędkości wiatru poniżej 0,5 m/s.

Inne rozwiązanie zostało opisane w opisie chińskiego wzoru użytkowego CN 201261763, w którym ujawnia się urządzenie do eliminacji dymu i pyłu z bocznych drzwi baterii koksowniczej. Urządzenie to składa się z czterech podstawowych części czyli pochłaniaczy pyłów, ograniczenia temperatury, workowych filtrów oddzielających zanieczyszczenia oraz głównej konstrukcji składającej się z urządzeń napędowych, urządzeń oddzielających otwarty ogień oraz olej, system absorpcji i zbierania spalin, system ich transportu oraz z systemu kontroli elektrycznej.

W japońskim opisie patentowym JP 60035084 przedstawiono rozwiązanie wózka poruszającego się po szynie umieszczonej na stropie baterii koksowniczej, na którym jest zamontowany system zdalnego pomiaru temperatury. Wózek przemieszczając się po szynach zbliżając się do otworu, w którym ma zostać dokonana inspekcja temperatury, powoduje za pomocą sensorów otwarcie pokrywy w tym otworze i przesuw czujnika temperatury nad mierzonym źródłem ciepła, po czym przemieszczając się do następnego otworu powoduje zamknięcie pokrywy na poprzedzającym otworze i otwarcie pokrywy na następnym otworze. I tak sekwencyjnie aż do momentu, kredy wózek nie uruchomi wyłącznika krańcowego na końcu toru. Następuje zmiana kierunku jazdy wózka i proces sekwencyjnego otwierania pokryw, pomiaru temperatury oraz zamykania pokryw powtarza się.

Rozwiązanie problemu automatycznego sposobu pomiaru natężenia przepływu powietrza potrzebnego do spalania gazu w procesie koksowania węgla jest opisany w japońskim opisie patentowym JP 3252496. W rozwiązaniu tym przewidziano specjalny wózek pomiarowy wyposażony w ruchomy kaptur, w którym zamontowany jest anemometr umiejscowiony na torze jezdnym zaopatrzonym w zębatkowy układ napędowy oraz sensoryczne czujniki położenia wózka. Wózek jest zasilany prądem dostarczanym przez kable oponowe rozwieszone wzdłuż toru jazdy. Wózek napędzany mechanizmem zębatkowym przemieszcza się torem do miejsca pomiaru, gdzie króciec dolotowy powiePL 223 270 B1 trza do spalania gazu grzewczego baterii koksowniczej jest zaopatrzony w pokrywę uchylną. Po otwarciu pokrywy następuje przykrycie otworu ruchomym kapturem z anemometrem, który jest zamontowany na wózku, a jednocześnie sensory przesyłają do systemu komputerowego sygnał położenia wózka na torowisku. Wyniki pomiaru natężenia przepływu powietrza zostają przesłane do systemu informatycznego. Tam następuje porównanie natężenia przepływu powietrza pomiarowego z parametrami natężenia przepływu wyliczonymi jako optymalnymi dla procesu spalania gazu. Ewentualne różnice wywołują wysłanie sygnałów sterujących do zaworów regulacyjnych dopływu powietrza.

Opisane powyżej rozwiązania stanowią próby ustalenia wielkości emisji zanieczyszczeń powietrza otaczającego baterię koksowniczą za pomocą pomiaru pewnych charakterystycznych elementów procesów przebiegających w trakcie prowadzenia produkcji koksu w baterii koksowniczej. Badanie punktowe wybranych parametrów procesu pozwala na uzyskanie zbliżonych do rzeczywistych wyników wpływających na prowadzenie regulacji procesu koksowania i ewentualnych interwencji remontowych w konstrukcję baterii koksowniczej.

Sposób pomiaru online emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczej charakteryzuje się tym, że pomiaru dokonuje się w co najmniej jednym punkcie pomiarowym osi komory koksowniczej, na wysokości od 1 m do 6 m, mierząc prędkość unoszenia powietrza i stężenia substancji w tym powietrzu, w sposób ciągły, wzdłuż baterii koksowniczej, w czasie i miejscu wyznaczonym algorytmem napełniania węglem komór koksowniczych za pomocą wozu zasypowego węgla, przez co najmniej jeden cykl wytwarzania koksu w baterii koksowniczej. Natomiast za pomocą analizatora wielozakresowego substancji zamontowanego na wozie zasypowym węgla dokonuje się pomiaru stężeń substancji w powietrzu, charakterystycznych dla węgla kamiennego, produktów koksowania i spalin gazu koksowniczego oraz ich chwilowych przekroczeń w czasie rzeczywistym. Z kolei przemieszczanie się wozu zasypowego po torowisku na stropie baterii koksowniczej oraz co najmniej jednego wózka prz yrządowego przemieszczającego się synchronicznie po torowisku wózka przyrządowego nadzorowane jest przez co najmniej dwie stacje pelengacyjne odbierające sygnał pelengacyjny wysyłany przez serwer transmisyjny nadawczy stanowiący jednocześnie stację bazową dla synchronizacji kanałem sterowania nadążnego ruchu co najmniej jednego wózka przyrządowego. Przy czym dane pelengacyjne są przesyłane ze stacji pelengacyjnych kanałami przesyłu danych pelengacyjnych do komputera znajdującego się na stanowisku kontrolno-laboratoryjnym określając położenie punktu pomiarowego na liniach punktów pomiarowych.

Urządzenie do realizacji sposobu pomiaru online emisji niezorganizowanej w obszarze nad stropem baterii koksowniczej według wynalazku charakteryzuje się tym, że na wozie zasypowym węgla ustawionym na torowisku ułożonym na stropie komór baterii koksowniczej znajduje się co najmniej jedno ramię przyrządów pomiarowych, na którym zamontowany jest przyrząd sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się powietrza z substancjami oraz przyrząd sondy czerpiącej próbki powietrza z substancjami podłączone do co najmniej jednego analizatora wielozakresowego substancji połączonego poprzez kompresor z zbiornikiem na gaz do analiz laboratoryjnych zaopatrzonym w zawór do poboru próbek substancji do analiz laboratoryjnych oraz z serwerem transmisyjnym nadawczym. Przy czym sonda pomiarowa badająca prędkość unoszenia się powietrza oraz sonda czerpiąca próbki powietrza z substancjami w powietrzu poprzez analizator wielozakresowy substancji mierzący ich stężenie połączone są z serwerem transmisyjnym nadawczym i kanałem komunikacyjnym wyników z analizatorów gazu i anemometrów do serwera transmisyjnego odbiorczego podłączonego do komputera którego ekran przedstawia graficzną wizualizację wyników pomiarowych, a zbiornik na gaz do analiz laboratoryjnych zaworem do poboru próbek substancji do analiz laboratoryjnych połączony jest kanałem komunikacyjnym przesyłu próbek z urządzeniem analityczno-badawczym podłączonym do komputera którego ekran przedstawia graficzną wizualizację wyników pomiarowych. Jest również korzystnym, aby wzdłuż co najmniej jednego dłuższego boku baterii koksowniczej było zamocowane co najmniej jedno torowisko z wózkiem przyrządowym synchronicznie sterowanym kanałem sterowania nadążnego z wozem zasypowym węgla, na którym to wózku przyrządowym byłoby zamontowane co najmniej jedno ramię przyrządów sond pomiarowych z zamontowanym na nim przyrządem sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się powietrza z substancjami oraz przyrządem sondy czerpiącej próbki powietrza z substancjami, podłączone do co najmniej jednego analizatora wielozakresowego substancji sprzężonego poprzez kompresor z zbiornikiem na gaz do analiz laboratoryjnych zaopatrzonym w zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych oraz z serwerem transmisyjnym nadawczym wózka przyrządowego powiązanym kanałem sterowania nadążnego z serwerem transmisyjnym nadawczym na wozie zasypowym węgla.

PL 223 270 B1

Zaletą sposobu pomiaru emisji substancji do powietrza z baterii koksowniczej w czasie rzecz ywistym jest to, że pomiar emisji prowadzi się nad stropem baterii koksowniczej w co najmniej jednym punkcie osi komory koksowniczej, na wysokości od 1 m do 6 m, mierząc prędkość unoszenia powietrza i stężenie substancji w tym powietrzu, w sposób ciągły, wzdłuż baterii koksowniczej, w miejscu i czasie wyznaczonym algorytmem napełniania komór koksowniczych węglem, przez co najmniej j eden cykl wytwarzania koksu w baterii koksowniczej. Według sposobu ujawnionego w opisie można określać pomiarowo emisję dowolnej substancji do powietrza w sposób ciągły w czasie rzeczywistym w odniesieniu do ilości wytwarzanego koksu w baterii koksowniczej. Ten sposób zmniejsza się wpływ warunków meteorologicznych na dokładność pomiaru, oraz pozwala określić emisję w warunkach eksploatacyjnych baterii koksowniczych innych niż normalne. Jednocześnie powiązanie metod pomiarowych wraz z dokładnym pozycjonowaniem punktów pomiarowych pozwala na nadzór w czasie rzeczywistym hermetyczności procesu koksowania węgla w baterii koksowniczej i ujawniania miejsc wymagających interwencji remontowych. Sposób w którym wykorzystuje się i porównuje metody pomiarowe wykonywane na bieżąco za pomocą analizatorów wielozakresowych wraz z metodami analityczno-laboratoryjnymi próbek pobieranych ze zbiornika na gaz z całego cyklu napełniania komór pozwala na zmniejszenie marginesu błędów pomiarowych i zbliżenie wyników do wartości rzeczywistych.

Przedmiot wynalazku pokazany jest w przykładzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia widok z góry baterii koksowniczej, fig. 2 - przedstawia przekrój A-A baterii koksowniczej z fig. 1, fig. 3 - przedstawia przekrój A-A odmiany baterii koksowniczej z fig. 2 z jednym wózkiem przyrządowym, fig. 4 - przedstawia przekrój A-A odmiany baterii koksowniczej z fig. 2 z dwoma wózkami przyrządowymi, fig. 5 - przedstawia widok z góry baterii koksowniczej z punktami pomiarowymi, fig. 6 - przedstawia schemat połączeń urządzeń pomiarowych, fig. 7 - przedstawia odmianę schematu połączeń z fig. 6 z wózkiem pomiarowym, fig. 8 - przedstawia przykład graficznej wizualizacji przekroczeń poziomu wartości referencyjnych stężenia emisji zanieczyszczeń.

Sposób pomiaru emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczej według wynalazku (fig. 1, fig. 2, fig. 3, fig. 4) polega na wyznaczeniu kontroli nadzoru emisji niezorganizowanej 32. Na fig. 1 uwidoczniony jest rzut z góry baterii koksowniczej wraz z otaczającą ją infrastrukturą. Ustalono, że takie obszary jak wieża węgla 2, obszar otaczający; wypycharkę 6 wraz z drągiem wyrównawczym 7, komin baterii koksowniczej 11, rurociąg gazu surowego 12, obszar otaczający wóz gaśniczy 9 wraz z wieżą gaszenia koksu, wóz przelotowy 8 i zrzutnię koksu 10 są obszarami emisji zorganizowanej. Pozostały obszar zaznaczony na fig. 1 i fig. 2, fig. 3, fig. 4 określa się jako obszar emisji niezorganizowanej zaznaczonej umowną granicą linii 32. W omawianym przykładzie przyjęto, że ruch mas powietrza 31 z substancjami charakterystycznymi dla węgla kamiennego, produktów koksowania i spalin gazu koksowniczego wokoło bocznych ścian baterii koksowniczej 1 odbywa się konwekcyjnie ku górze i jak zostało to uwidocznione na fig. 2, fig. 3, fig. 4 obszar tego ruchu przyjmuje kształt trapezu rozszerzającego się ku górze, którego boczne ściany odchylone są o przykładowy kąt 5° w pionie od bocznych ścian baterii koksowniczej 1. Przyjmuje się również przykładowo, że wysokość zawieszenia przyrządu sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się 21 powietrza 31 z substancjami oraz przyrządu sondy czerpiącej 22 próbki powietrza 31 z substancjami wynosi 1 m nad powierzchnią stropu 4 komory 3 baterii koksowniczej 1. A zatem w omawianym przykładzie powierzchnia obszaru kontroli emisji niezorganizowanej w obrębie baterii przykładowo o wymiarach 11,64 m wysokości x 15,25 m szerokości x 95,79 m długości wyniesie około 1691 m . Wyliczenia zostały oparte na wzorach zamieszczonych w opisie patentowym PL 155657. Przyjmuje się zatem, że przykładowo na wysokości 1 m nad stropem 4 baterii koksowniczej 1, na której zostaną umiejscowione sondy pomiarowe 21, 22 będzie rozciągał się umowny obszar nadzoru 32 (fig. 1, fig. 5) o wymiarach 17,46 m szerokości oraz 96,86 m długości. Jest to obszar, w którym poruszają się przyrządy sond pomiarowych 21 i 22 umocowane na ramionach przyrządów pomiarowych 20. Jak pokazano w przykładach (fig. 1, fig. 2, fig. 5, fig. 6) co najmniej siedem ramion przyrządów pomiarowych 20 zamontowano na wozie zasypowym węgla 16 poruszającym się po torowisku wozu zasypowego 19, który pobiera potrzebny do napędu prąd elektryczny za pomocą troleji prądowej 15 podłączonych zasilania troleji prądowej 14. Ruch wozu zasypowego 16 jest nadzorowany przez co najmniej dwie bazowe stacje pelengacyjne 45 połączone kanałami przesyłu danych pelengacyjnych 47 z komputerem 39 znajdującym się w pomieszczeniu kontrolno-laboratoryjnym 41. Sygnały pelengacyjne 46 przesyłane przez serwer transmisyjny nadawczy 27 umieszczony na wozie zasypowym węgla 16 odbierane przez stacje pelengacyjne 45 pozwalają na pozycjonowanie wozu 16 w umownym obszarze nadzoru 32 i przekazywanie tych danych kanałami przesyłu danych pelengacyjnych 47 do komputera 39. Przemieszczając się po torowisku 19 wóz

PL 223 270 B1 zasypowy 16 powoduje przemieszczanie się przyrządów sond pomiarowych 21 i 22 przymocowanych do ramion przyrządów pomiarowych 20. W miejscach wyznaczonych punktów pomiarowych 34 następuje uruchomienie przyrządów sond pomiarowych 21 i 22. Pomiar przy pomocy przyrządu sondy pomiarowej prędkości unoszenia się 21 powietrza 31 w polu umownej płaszczyzny obszaru nadzoru 32 realizowany jest przykładowo anemometrem ultradźwiękowym. Zmierzona na wysokości 1 m nad stropem 4 baterii koksowniczej 1 wartość przykładowo 0,21 m/s określona jako maksymalna zostaje przesłana do analizatora 23 znajdującego się na wozie zasypowym węgla 16, a stamtąd do serwera transmisyjnego nadawczego 27, który kanałem przesyłu odczytu wyników 38 z przykładowo anemometrów ultradźwiękowych 21 przekazuje je do serwera transmisyjnego odbiorczego 35, który podłączony jest do komputera 39. Równocześnie w wyznaczonych miejscach punktów pomiarowych 34 następuje uruchomienie przyrządu sondy pomiarowej czerpni powietrza do analiz 22. Zasysanie odbywa się dzięki podciśnieniu wytwarzanemu przez kompresor 28 tłoczący powietrze do zbiornika gazu do analiz laboratoryjnych 24 znajdującego się na wozie zasypowym węgla 16. Powietrze 31 wraz z znajdującymi się w nim substancjami pobrane przez przyrząd sondy pomiarowej czerpni powietrza do analiz 22 przepływa do analizatora gazów 23, gdzie odbywa się jego wstępna analiza i selekcja pod względem chwilowych przekroczeń dopuszczalnych stężeń substancji w powietrzu 31, charakterystycznych dla koksowniczego gazu surowego i spalin z opalania baterii koksowniczej 1. Uzyskane dane są transmitowane z analizatora 23 do serwera transmisyjnego nadawczego 27, który kanałem przesyłu odczytu wyników 38 z przykładowo analizy stężeń i przekroczeń stężeń dopuszczalnych substancji w powietrzu 31 przekazuje te dane do serwera transmisyjnego odbiorczego 35, który podłączony jest do komputera 39. Jednocześnie zassane powietrze 31 z substancjami wypływające z analizatora wielozakresowego substancji 23 jest kompresorem 25 tłoczone do zbiornika na gaz do analiz laboratoryjnych 24 zaopatrzonego w zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych 26. Po zgromadzeniu w zbiorniku 24 ilości gazu pobranej przez przyrządy sond pomiarowych czerpni powietrza do analiz 22 podczas przejazdów wozu zasypowego węgla 16 po torowisku 19 w trakcie cyklu napełniania komór koksowniczych 3 z zbiorników zasypowych wozu 17 poprzez otwory zasypowe 5 trwającego przykładowo 15,8 godziny, następuje pobranie próbek gazu poprzez zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych 26 i przesłanie kanałem przesyłu próbek gazu do analizy 37 przykładowo pocztą pneumatyczną do urządzenia analityczno-badawczego 36, którym jest analizator chromatograficzny, który przekazuje dane do podłączonego do niego komputera 39. Dopuszcza się również w zależności od przyjętego programu nadzoru dostarczanie próbek gazu z zbiornika 24 w trakcie trwania cyklu napełniania komór koksowniczych 3. Przemieszczające się wraz z wozem zasypowym węgla 16 umocowane na ramionach przyrządów pomiarowych 20 przyrządy sond 21 i 22 przemieszczają się nad punktami pomiarowymi 34, którymi w omawianym przykładzie jak to uwidoczniono na fig. 5 są otwory zasypowe 5 komór koksowniczych 3 opatrzone numerami od 13 do 48 oraz punkty pomiarowe 34 opatrzone numerami od 1 do 12 położone wzdłuż boku baterii koksowniczej mieszczącego drzwi piecowe. Punkty pomiarowe 34 opatrzone numerami od 49 do 60 położone są od strony drzwi wyładowczych koksu na zrzutnię koksu 10. Jak widać na fig. 5 w omawianym przykładzie położenie punktów pomiarowych 34 zdeterminowano miejscami przecięcia się linii punktów pomiarowych 33 równoległej do torowiska wozu zasypowego 19 i osi symetrii komór koksowniczych 3. Dopuszcza się inne usytuowanie punktów pomiarowych 34. Tak utworzona matryca położenia punktów pomiarowych wprowadzona do komputera pozwala na dokonywanie graficznej wizualizacji wyników pomiarowych 40 na ekranie komputera 39. Fig. 8 przedstawia przykład graficznej wizualizacji przekroczeń poziomu wartości referencyjnych stężenia emisji zanieczyszczeń. Pozycja 42 wykresu oznacza odwzorowanie obszaru nadzoru emisji niezorganizowanej 32 w zakresie dopuszczalnych referencyjnych stężeń substancji w powietrzu ustalone w omawianym przykładzie na poziomie wartości 60 mg/m powietrza. Pozycja 43 wykresu pokazuje wartości pomiarowe stężeń substancji w powietrzu, W omawianym przykładzie uwidocznione są przekroczenia wartości stężenia substancji grafic znie wizualizowane pozycją 44 w których numery punktów pomiarowych 34 oznaczają cyfry otoczone okręgiem przykładowo 2, 30, 8, 20, 32, 44, 55. Taki wykres w oparciu o dane uzyskane w wyniku sposobu można konstruować dla różnych substancji charakterystycznych dla węgla kamiennego, produktów koksowania i spalin gazu koksowniczego zawartych w badanym powietrzu 31 z ponad stropu 4 baterii koksowniczej 1. W przykładowym wykonaniu pomiarów emisji substancji siarkowodoru (H₂S) do powietrza przez cały cykl koksowania węgła (wytwarzania koksu) wielkość emisji na 1 Mg koksu obl iczono według wzoru:

PL 223 270 B1

Ei =

F_b x V_b x SjX 3,6 x T_b ^Gb

0,304 g H₂S/Mg koksu gdzie:

Ei - emisja i-tej substancji z baterii koksowniczej w g/Mg koksu, przykładowo 0,304 g H₂S/Mg koksu, ₂

F_b - powierzchnia czynna przykładowej baterii - 1114,6 m ,

V_p - średnia prędkość unosu powietrza nad stropem z cyklu pracy baterii - 0,21 m/s, ^H 3

Si - średnie stężenie i-tej substancji z cyklu pomiarowego - 0,03 mg H₂S/m ,

T_b - czas cyklu pracy baterii - 15,8 h,

G_b -ilość koksu wytwarzanego w czasie cyklu pracy baterii - 1312 Mg koksu.

W sposobie omówionym powyżej założono, że konstrukcyjnie bateria koksownicza z uwagi na armaturę na niej zamontowaną będzie umożliwiała prowadzenie ramion przyrządów pomiarowych 20 w sposób uwidoczniony na fig. 2. Na fig. 3, fig. 7 uwidoczniono odmianę sposobu prowadzenia pomiarów w punktach pomiarowych 34 uwzględniającą różną infrastrukturę armatury zamontowanej na stropie 4 baterii koksowniczej 1 uniemożliwiającą (np. konstrukcja rur wznośnych 13) prowadzenia zewnętrznych ramion przyrządów 20 wychylonych poza zewnętrzny obrys ścian baterii koksowniczej 1 w sposób przedstawiony na fig. 1 i fig. 2. W przykładzie uwidocznionym na fig. 3 przedstawiono odmianę sposobu prowadzenia pomiaru opisanego powyżej za pomocą ramion przyrządów pomiarowych 20 przymocowanych do wozu zasypowego węgla 16 poruszającego się po torowisku wozu zasypowego 19 oraz wózka przyrządowego 28 poruszającego się po torowisku wózka przyrządowego 30 zamocowanego poza zewnętrznym obrysem ścian bocznych baterii 1. Wózek przyrządowy 28 napędzany jest napędem elektrycznym za pomocą energii elektrycznej pobieranej troleją prądową 15 z zasilania troleji prądowej 14. Ramię przyrządów pomiarowych 20 zamontowane na wózku przyrządowym 28 służy do podtrzymywania przyrządu sondy pomiarowej prędkości unosu powietrza 21 oraz przyrząd sondy pomiarowej czerpni powietrza do analiz 22. Jak pokazano na fig. 7 dane uzyskane z przyrządu sondy pomiarowej prędkości unosu powietrza 21 anemometru skrzydełkowego znad drzwi baterii koksowniczej od strony zrzutni koksu 10 poprzez analizator wielozakresowy substancji 23 jest przekazywany do serwera transmisyjnego nadawczego wózka przyrządowego 27.1. Serwer 23 jest zaopatrzony w dwie anteny nadawcze przekazujące dane do serwera serwer transmisyjnego nadawczego 27 umieszczonego na wozie zasypowym węgla 16 oraz sygnały sterowania nadążnego 29 regulującego ruch synchroniczny z ruchem wozu zasypowego węgla 16. Stamtąd kanałem przesyłu 38 dane są przekazywane do serwera transmisyjnego odbiorczego 35 podłączonego do komputera 39. Za pomocą przyrządu sondy pomiarowej czerpni powietrza do analiz 22 następuje zassanie powietrza 31 z substancjami za pomocą kompresora 25. Powietrze przepływając przez analizator wielozakresowy substancji 23 zostaje poddane wstępnej analizie i selekcji pod względem chwilowych przekroczeń dopuszczalnych stężeń substancji w powietrzu 31, charakterystycznych dla koksowniczego gazu surowego i spalin z opalania baterii koksowniczej 1. Uzyskane dane są transmitowane z analizatora 23 do serwera transmisyjnego nadawczego wózka przyrządowego 27.1, a stamtąd do serwera transmisyjnego nadawczego 27, który kanałem przesyłu odczytu wyników 38 z analizy stężeń i przekroczeń stężeń dopuszczalnych substancji w powietrzu 31 przekazuje te dane do serwera transmisyjnego odbiorczego 35, który podłączony jest do komputera 39. Jednocześnie zassane powietrze 31 z substancjami wypływające z analizatora wielozakresowego substancji 23 jest kompresorem 25 tłoczone do zbiornika na gaz do analiz laboratoryjnych 24 zaopatrzonego w zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych 26. Po zgromadzeniu w zbiorniku 24 ilości gazu pobranej przez przyrząd sondy pomiarowej czerpni powietrza do analiz 22 podczas przejazdu wózka przyrządowego 28 po torowisku 30 w sposób zsynchronizowany z ruchem wozu zasypowego węgla 16 w trakcie cyklu napełniania komór koksowniczych 3 trwającego 15,8 godziny następuje pobranie próbek gazu poprzez zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych 26 i przesłanie kanałem przesyłu próbek gazu do analizy 37 pocztą pneumatyczną do urządzenia analityczno-badawczego 36, którym jest analizator chromatograficzny, który przekazuje dane do podłączonego do niego komputera 39. Dopuszcza, się również pod koniec cyklu napełniania komór koksowniczych przetoczenie zawartości zbiornika na gaz do analiz laboratoryjnych 24 z wózka przyrządowego 28 dzięki zaworowi 26 do zbiornika 24 na wozie zasypowym węgla 16. Fig. 4 przedstawia odmianę obejmującą usytuowanie dwu torowisk 30 i dwu wózków przyrządowych 28 opisanych powyżej po stronie drzwi komór 3 baterii

PL 223 270 B1 koksowniczej 1 od strony wypycharki 6 oraz po stronie drzwi komór 3 baterii koksowniczej 1 od strony zrzutni koksu 10.

Urządzenie derealizacji sposobu pomiaru emisji niezorganizowanej w obszarze nad stropem baterii koksowniczej według wynalazku składa się z co najmniej jednego ramienia przyrządów pomiarowych 20, na którym zamontowany jest przyrząd sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się 21 powietrza 31 z substancjami przykładowo anemometru ultradźwiękowego oraz przyrząd sondy czerpiącej 22 próbki powietrza 31 z substancjami, zamontowanego na wozie zasypowym węgla 16 ustawionym na torowisku 19 ułożonym na stropie 4 komór 3 baterii koksowniczej 1. Wóz zasypowy węgla 16 posiada napęd elektryczny zasilany prądem elektrycznym pobieranym poprzez trolej prądową 15 z zasilania troleji prądowej 14 biegnącej wzdłuż dłuższego boku baterii koksowniczej (fig. 2, fig. 3, fig. 4). Ramię przyrządów pomiarowych 20 jest podłączone do co najmniej jednego analizatora wielozakresowego gazów 23. Analizator wielozakresowy gazów 23 (fig. 2, fig. 5, fig. 6) jest podłączony poprzez kompresor 28 z zbiornikiem na gaz do analiz laboratoryjnych 24 zaopatrzonym w zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych 26 oraz z serwerem transmisyjnym nadawczym 27. Serwer transmisyjny nadawczy 27 kanałem przesyłu odczytu wyroków z analizatorów gazu i anemometrów 38 połączony jest z serwerem transmisyjnym odbiorczym 35 podłączonym do komputera 39. Zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych 26 połączony jest kanałem przesyłu próbek gazu do analizy 37 przykładowo pocztą pneumatyczną z urządzeniem analityczno-badawczym 36 podłączonym do komputera 39. Sygnał pelengacyjny 46 położenia wozu zasypowego węgla 16 z serwera transmisyjnego nadawczego 27 dociera do przykładowo trzech bazowych stacji pelengacyjnych 45 połączonych kanałami przesyłu danych pelengacyjnych 47 z komputerem 39.

W odmianie urządzenie do realizacji sposobu pomiaru emisji niezorganizowanej (fig. 3, fig. 4, fig. 7) przedstawiono torowisko 30 zamocowane wzdłuż co najmniej jednego dłuższego boku baterii koksowniczej 1 po którym przemieszcza się synchronicznie sterowany nadążnie 29 z wozem zasypowym węgla 16, wózek przyrządowy 28 na którym zamontowane jest co najmniej jedno ramię przyrządów sond pomiarowych 20 z zamontowanym na nim przyrządem sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się 21 powietrza 31 z substancjami oraz przyrządem sondy czerpiącej 22 próbki powietrza 31 z substancjami. Ramię przyrządów sond pomiarowych 20 podłączone do jednego analizatora wielozakresowego substancji 23. Analizator wielozakresowy substancji 23 poprzez kompresor 25 połączony jest z zbiornikiem na gaz do analiz laboratoryjnych 24 zaopatrzonym w zawór do poboru próbek gazu 26 oraz z serwerem transmisyjnym nadawczym wózka przyrządowego 27.1. Serwer transmisyjny nadawczy wózka przyrządowego (27.1) kanałem sterowania 29 połączony jest z serwerem nadawczym 27 wozu zasypowego węgla 16.

Claims (5)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pomiaru online emisji niezorganizowanej z baterii koksowniczej polegający na pomiarze prędkości unoszonego powietrza i stężenia substancji w powietrzu, które prowadzi się nad stropem baterii, znamienny tym, że pomiaru dokonuje się w co najmniej jednym punkcie pomiarowym (34) osi komory koksowniczej (3), na wysokości od 1 m do 6 m, mierząc prędkość unoszenia powietrza i stężenia substancji w tym powietrzu, w sposób ciągły, wzdłuż baterii koksowniczej (1), w czasie i miejscu wyznaczonym algorytmem napełniania węglem komór koksowniczych (3) za pomocą wozu zasypowego węgla (16), przez co najmniej jeden cykl wytwarzania koksu w baterii koksowniczej (1).
2. 2. Sposób pomiaru emisji według zastrz. 1, znamienny tym, że za pomocą analizatora wielozakresowego substancji (23) zamontowanego na wozie zasypowym węgla (16) dokonuje się pomiaru stężeń substancji w powietrzu (31), charakterystycznych dla węgla kamiennego, produktów koksowania i spalin gazu koksowniczego oraz ich chwilowych przekroczeń w czasie rzeczywistym.
3. 3. Sposób pomiaru emisji według zastrz. 1 albo 3, znamienny tym, że przemieszczanie się wozu zasypowego (16) po torowisku (19) na stropie (4) baterii koksowniczej (1) oraz co najmniej jednego wózka przyrządowego (28) przemieszczającego się synchronicznie po torowisku wózka przyrządowego (30) nadzorowane są przez co najmniej dwie stacje pelengacyjne (45) odbierające sygnał pelengacyjny (46) wysyłany przez serwer transmisyjny nadawczy (27) zamontowany na wozie zasypowym węgla (16), stanowiący jednocześnie stację bazową dla synchronizacji kanałem sterowania nadążnego (29) ruchu co najmniej jednego wózka przyrządowego (28), przy czym dane pelengacyjne są przesyłane ze stacji pelengacyjnych (45) kanałami przesyłu danych pelengacyjnych (47) do komputera

   PL 223 270 B1 (39) znajdującego się na stanowisku kontrolno-laboratoryjnym (41) określając położenie punktu pomiarowego (34) na liniach punktów pomiarowych (33).
4. 4. Urządzenia do pomiaru online emisji niezorganizowanej w obszarze nad stropem baterii koksowniczej składające się z wózka poruszającego się po szynie umieszczonego na stropie baterii koksowniczej, na którym zamontowane są zdalne systemy pomiarowe, znamienne tym, że na wozie zasypowym węgla (16) ustawionym na torowisku (19) ułożonym na stropie (4) komór (3) baterii koksowniczej (1) znajduje się co najmniej jedno ramię przyrządów pomiarowych (20), na którym zamontowany jest przyrząd sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się (21) powietrza (31) z substancjami oraz przyrząd sondy czerpiącej (22) próbki powietrza (31) z substancjami podłączone do co najmniej jednego analizatora wielozakresowego substancji (23) połączonego poprzez kompresor (25) z zbiornikiem na gaz do analiz laboratoryjnych (24) zaopatrzonym w zawór do poboru próbek substancji do analiz laboratoryjnych (26) oraz z serwerem transmisyjnym nadawczym (27), przy czym sonda pomiarowa badająca prędkość unoszenia się (21) powietrza (31) oraz sonda czerpiąca (22) próbki powietrza z substancjami (31) w powietrzu poprzez analizator wielozakresowy substancji (23) mierzący ich stężenie połączone są z serwerem transmisyjnym nadawczym (27) i kanałem komunikacyjnym wyników z analizatorów gazu i anemometrów (38) do serwera transmisyjnego odbiorczego (35) podłączonego do komputera (39) którego ekran przedstawia graficzną wizualizację wyników pomiarowych (40), a zbiornik na gaz do analiz laboratoryjnych (24) zaworem do poboru próbek substancji do analiz laboratoryjnych (26) połączony jest kanałem komunikacyjnym przesyłu próbek (37) z urządzeniem analityczno-badawczym (36) podłączonym do komputera (39), którego ekran przedstawia graficzną wizualizację wyników pomiarowych (40).
5. 5. Urządzenie według zastrz. 7, znamienne tym, że wzdłuż co najmniej jednego dłuższego boku baterii koksowniczej (1) zamocowane jest co najmniej jedno torowisko (30) z wózkiem przyrządowym (28) synchronicznie sterowanym kanałem sterowania nadążnego (29) z wozem zasypowym węgla (16), na którym to wózku przyrządowym (28) zamontowane jest co najmniej jedno ramię przyrządów sond pomiarowych (20) z zamontowanym na nim przyrządem sondy pomiarowej badającej prędkość unoszenia się (21) powietrza (31) z substancjami oraz przyrządem sondy czerpiącej (22) próbki powietrza (31) z substancjami podłączone do co najmniej jednego analizatora wielozakresowego gazów (23) sprzężonego poprzez kompresor (25) z zbiornikiem na gaz do analiz laboratoryjnych (24) zaopatrzonym w zawór do poboru próbek gazu do analiz laboratoryjnych (26) oraz z serwerem transmisyjnym nadawczym wózka przyrządowego (27.1) powiązanym kanałem sterowania nadążnego (29) z serwerem transmisyjnym nadawczym (27) na wozie zasypowym węgla (16).