PL224439B1 - Sposób regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej - Google Patents

Abstract

Sposób regulacji ciśnienia surowego gazu koksowniczego w indywidualnej komorze koksowniczej z wykorzystaniem dyszy wodnej lub zespołu dysz, zaworu mechanicznego lub kombinowanego układu zaworów mechanicznych i hydraulicznych charakteryzuje się tym, że dla wybranej baterii koksowniczej, dla ustalonych mieszanek koksowniczych oraz warunków prowadzenia procesu koksowania, mierzy się w dolnej części rury odciągowej wielkość ciśnienia surowego gazu koksowniczego w całym cyklu koksowania, a tak wyznaczoną charakterystykę zmian ciśnienia dzieli się na co najmniej trzy interwały o stałych wartościach ciśnienia i takie wartości ciśnienia zadaje się układom regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej.

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób regulacji ciśnienia surowego gazu koksowniczego w ind ywidualnej komorze koksowniczej.

Baterię koksowniczą stanowi kilkadziesiąt komór koksowniczych ustawionych równolegle, z których każda jest wyposażona w dwoje drzwi piecowych. Komory koksownicze połączone są ze sobą arm aturą odprowadzającą surowy gaz, powstający w wyniku odgazowania węgla. Armaturę stanowią rury odciągowe i kolana rur odciągowych oraz co najmniej jeden odbieralnik dla wszystkich komór. Zadaniem odbieralnika jest gromadzenie, uśrednianie i wstępne chłodzenie gazu koksowniczego, a następnie odprowadzanie z baterii koksowniczej surowego gazu otrzymanego w poszczególnych komorach. Odbieralnik ma duże znaczenie jako zbiornik uśredniający skład gazu surowego, który wydzielany jest ze wsadu węglowego, w komorach o różnym stopniu zaawansowania procesu koksowania.

Obniżenie niezorganizowanej emisji zanieczyszczeń z drzwi piecowych i osprzętu stropowego baterii koksowniczej wiąże się bezpośrednio z problemem kontroli i regulacji ciśnienia surowego gazu w czasie prowadzenia procesu koksowania. W kolejnych fazach koksowania, ciśnienie w komorze koksowniczej ulega bardzo dużym zmianom. W początkowym okresie, zaraz po załadowaniu komory wsadem węglowym, w wyniku intensywnego odparowania wilgoci zawartej w mieszance węglowej i odgazowania węgla, ciśnienie wydzielanego gazu surowego gwałtownie rośnie. W dalszym ciągu procesu koksowania ilość gazu, a co za tym idzie jego ciśnienie maleje stopniowo osiągając nawet, pod koniec cyklu koksowania niekorzystne warunki podciśnienia (wynika to z warunków ciśnieniowych utrzymywanych w odbieralniku). Ciśnienie robocze w odbieralniku ustalane jest w ten sposób, aby zabezpieczyć dodatnie wartości ciśnienia w komorach znajdujących się na końcu procesu koksowania, przy minimalnej emisji niezorganizowanej z osprzętu bocznego pieców (drzwi piecowych) w k omorach znajdujących się w fazie bezpośrednio po załadowaniu wsadem węglowym. Ciąg urządzeń: komory koksownicze - rury odciągowe - odbieralnik, należy traktować jako jeden oddziaływujący na siebie dynamiczny układ hydrauliczno-temperaturowy. Ciśnienie gazu surowego w poszczególnych fazach koksowania zależy od wielu czynników technicznych i technologicznych. Przy koksowaniu ustalonej mieszanki węglowej, na konkretnej wytypowanej baterii koksowniczej, rozkład ciśnień, w komorze koksowniczej zależy od parametrów hydrauliczno-temperaturowych w jakich prowadzi się proces koksowania.

Znanym i powszechnie stosowanym sposobem utrzymywania stabilnych warunków ciśnienia gazu surowego jest zbiorcza dla wszystkich komór regulacja ciśnienia warunkami panującymi w odbieralniku. Regulację tą wykonuje się przepustnicą regulacyjną zabudowaną na rurociągu odprowadzającym surowy gaz koksowniczy do instalacji odzysku produktów węglopochodnych. Sygnałem sterującym do ustawienia odpowiedniego położenia przepustnicy jest wartość ciśnie nia gazu w odbieralniku. Zmienna ilość surowego gazu otrzymywana w poszczególnych komorach, które znajdują się w różnych fazach koksowania uniemożliwia stabilizację tego ciśnienia dla konkretnych indywidualnych k omór. Początkowy wzrost ciśnienia gazu jest źródłem emisji niezorganizowanej z drzwi piecowych, otworów zasypowych oraz innych elementów osprzętu baterii koksowniczej. W końcowych fazach koksowania, kiedy zanika wydzielanie się gazu surowego, może dojść do niekorzystnego zasysania powietrza do komory koksowniczej przez elementy osprzętu baterii koksowniczej.

Z polskiego opisu patentowego PL176815 znany jest sposób regulacji ciśnienia gazu w kom orze pieca koksowniczego, w którym usytuowane w kolanach pionowych rur odprowadzających gaz, przestawne obrotowo w poziomie zawory klapowe, zbliżone kształtem do filiżanek, są uruchamiane w trakcie wydzielania się gazu z odgazowywanego węgla odpowiednio do zmian ciśnienia. Dławienia dokonuje się w każdym z pieców przez regulowanie zanurzenia w wodzie przy zmiennej ilości doprowadzanej wody, a regulacja przebiega w zależności od rzeczywistych relacji ciśnienia panującego w komorze pieca koksowniczego

Z opisu patentowego PL. 197903 znany jest sposób eksploatacji baterii koksowniczej, która zawiera pewną liczbę jednakowych komór koksowniczych, odbieralnik surowego gazu i umieszczone w nim urządzenia dławiące do indywidualnej regulacji ciśnienia gazu w komorach koksowniczych, przy czym poszczególne urządzenia dławiące mają po jednym, zasilanym wodą kubku zanurzeniowym, a komory koksownicze są połączone z odbieralnikiem surowego gazu przewodami gazowymi, które kończą się w kubkach zanurzeniowych urządzeń dławiących jako rury zanurzeniowe. Według tego rozwiązania stosuje się urządzenia dławiące, które mają przestawny pionowo, za pomocą napędu nastawczego, przelew do regulacji poziomu cieczy w kubku zanurzeniowym. Dla komory koksowniczej, której

PL 224 439 B1 przyporządkowane jest urządzenie do regulacji ciśnienia z miernikiem ciśnienia w komorze oraz czujnikiem położenia do sterowania napędem nastawczym, zapisuje się sygnały położenia dla napędu nastawczego, przyporządkowane czasowemu przebiegowi ciśnienia przy koksowania węgla, w postaci krzywej zależności położenia od czasu.

Zastosowanie znanych ze stanu techniki rozwiązań wiąże się z koniecznością znacznej przebudowy układu odbieralnika, co stanowi element ograniczający wdrożenie rozwiązań do baterii już eksploatowanych.

Znane są też rozwiązania czysto mechaniczne, w których różnego rodzaju zawory lub klapy r egulacyjne stanowią element wykonawczy układu regulacji ciśnienia gazu w komorze. Ze względu na charakter surowego gazu koksowniczego: zapylenie, zasmołowanie i wysoką temperaturę stosowanie tego typu urządzeń jest uciążliwe i wymagające specjalnych procedur ustawicznego czyszczenia z narostów pyłowo-smołowych samego zaworu jak i elementów pomiarowych (sygnałów) ciśnienia surowego gazu koksowniczego.

Celem wynalazku jest sposób umożliwiający regulację ciśnienia w indywidualnych komorach koksowniczych.

Sposób regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej z wykorzystaniem dyszy wodnej lub zespołu dysz, zaworu mechanicznego lub kombinowanego układu zaworów mechanicznych i hydraulicznych, według wynalazku charakteryzuje się tym, że dla wybranej baterii koksowniczej, dla ustalonych mieszanek koksowniczych oraz warunków prowadzenia procesu koksowania, mierzy się, w dolnej części rury odciągowej, wielkość ciśnienia surowego gazu koksowniczego w całym cyklu koksowania, a tak wyznaczoną charakterystykę zmian ciśnienia dzieli się na co najmniej trzy interwały o stałych wartościach ciśnienia i takie wartości ciśnienia zadaje się układom regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej.

W odmianie wynalazku wielkość ciśnienia surowego gazu koksowniczego w cyklu koksowania mierzy się w dolnej części komory koksowniczej, na drzwiach piecowych lub w kanale gazowym.

Korzystnie, charakterystykę zmian ciśnienia gazu w cyklu koksowania dzieli się na pięć interwałów o stałych wartościach ciśnienia.

Podstawową zaletą wynalazku jest wyeliminowanie konieczności prowadzenia ciągłego pomiaru ciśnienia, jako źródła sygnału dla układu regulacji ciśnienia gazu surowego w komorze koksown iczej. Cały cykl procesu koksowania podzielony jest na interwały czasowe, w których ciśnienie w kom orze można uznać za stałe. Ustalona w ten sposób zmienność ciśnienia w czasie jest podstawą do wyznaczenia wartości zadanej dla układów regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej. Powyższy sposób regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej znacznie ogranicza konieczność stosowania aparatury kontrolno-pomiarowej w pomiarach ciśnienia surowego gazu koksowniczego oraz ogranicza konieczne do wykonania czynności mające na celu utrzymanie sprawności działania urządzeń pomiarowych.

Surowy gaz koksowniczy jest bardzo trudnym medium gazowym do opomiarowania, ze względu na zawartość w nim cząstek stałych, smołowych oraz agresywnych materiałowo składników. Utrzym anie w stałej sprawności systemów pomiarowych ciśnienia gazu surowego wiąże się z koniecznością stałego kosztownego dozorowania i obsługi.

Przedmiot wynalazku scharakteryzowano na załączonym rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia przykład rozkładu ciśnienia surowego gazu koksowniczego w czasie całego cyklu koksowania mieszanki węglowej w baterii koksowniczej typu PWR-63 pracującej w systemie zasypowym załadowywania komór. Ciśnienie mierzone było w dolnej części komory koksowniczej, na drzwiach piecowych przy czasie koksowania 24 godz.

Fig. 2 przedstawia podział krzywej zmian ciśnienia surowego gazu koksowniczego na interwały czasowe o stałych ciśnieniu.

Przykłady realizacji

Sposób regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej z wykorzystaniem dyszy wodnej lub zespołu dysz, zaworu mechanicznego lub kombinowanego układu zaworów mechanicznych i hydraulicznych, dla ustalonych mieszanek koksowniczych, warunków prowadzenia procesu koksowania, dla wybranej baterii koksowniczej polega na zmierzeniu w części rury odciągowej, wielkości ciśnienia surowego gazu koksowniczego w całym cyklu koksowania. Tak wyznaczoną charakterystykę zmian ciśnienia dzieli się na pięć interwałów czasowych o stałych wartościach ciśnienia i takie wartości c iśnienia zadaje się układom regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej.

PL 224 439 B1

W odmianie wynalazku ciśnienie surowego gazu koksowniczego w cyklu koksowania mierzy się w dolnej części komory koksowniczej, na drzwiach piecowych.

Claims (3)

1. Sposób regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej z wykorzystaniem dyszy wodnej lub zespołu dysz, zaworu mechanicznego lub kombinowanego układu zaworów mechanicznych i hydraulicznych, znamienny tym, że dla wybranej baterii koksowniczej, dla ustalonych mieszanek koksowniczych, dla warunków prowadzenia procesu koksowania, mierzy się, w dolnej części rury odciągowej, wielkość ciśnienia surowego gazu koksowniczego w całym cyklu koksowania, a tak wyznaczoną charakterystykę zmian ciśnienia dzieli się na co najmniej trzy interwały o stałych wartościach ciśnienia i takie wartości ciśnienia zadaje się układom regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej.

2. Sposób według zatrz. 1, znamienny tym, że wielkość ciśnienia surowego gazu koksowniczego w cyklu koksowania mierzy się w dolnej części komory koksowniczej, na drzwiach piecowych lub w kanale gazowym.

3. Sposób według zastrz. 1 lub 2, znamienny tym, że charakterystykę zmian ciśnienia gazu w cyklu koksowania dzieli się na pięć interwałów o stałych wartościach ciśnienia.