TW546364B - Procedure for operating a coke oven battery - Google Patents

Description

546364 A7 B7 五、發明説明（i 發明說明 本發明關於—種操作煉焦爐組之方法，該煉焦爐組有數 個相同的蒸餘器，一原煤氣接收器，及排列在該原煤氣接 收器内用以個別控制蒸餾器内氣體壓力之流量限制器。該 等⑽量限制器各有一裝滿水的浸潰杯（以知丨叫，該浸 潰杯有一可密封出口。該等蒸餾器藉由氣體管線與該原煤 氣接收器連接’此等氣體管線之末端做為該等限制器之浸 潰杯内的浸液管（dipping tube)。 此等成量限制器見於歐洲專利EP 0 649 455 B 1號。改變 度潰杯内 < 液體高度使其有可能將一所屬蒸餾器之氣體壓 力控制為氣體釋出量之一函數。浸潰杯内液體高度係由控 制水之入流量和出流量的方式間接改變。在過程中，平衡 水位上升，此依浸潰杯内水柱之靜壓、和放流開口之自由 截面、以及入口或出口數量之改變所造成的變動。一煉焦 爐組之每一蒸餾器需要一複雜的控制系統以在一煉焦作業 過私中決定並計量入流水量和出流水量。在此案例中，所 有蒸餾器必須都配備隔室壓力測量裝置。此外，流量限制 器必須就入流水和出流水二者具備流量計和控制器。自動 化煉焦爐組作業之控制相關費用為高。 本發明之目的為提出一種就控制工程的立場而言有可能 以一簡單可靠之方式操作一煉焦爐組之蒸餾器的方法。 習知已有一煉焦爐組有數個相同的蒸餾器，一原煤氣接 收器，及安置在該原煤氣接收器内用以個別控制蒸餾器内 氣體壓力之流量限制器，其中該等流量限制器各有一裝滿 -5· 546364

ί且具備—可密封出口的浸潰杯，且其中該等蒸館器藉由 氣心&線與孩原煤氣接收器連接，此等氣體管線之末端做 為該等限制器之浸潰杯㈣浸液管。本發明之主題及對前 述目的的解決方案為一種操作此一煉焦爐組之方法，其具 有下列特徵： ι·ι)其使用有一能藉由一致動器垂直調整以控制浸潰杯 内液體高度之溢流埠的流量限制器； 1.2)配屬於將煤煉成焦炭時之時間壓力進程的致動器致 動信號係以一有一壓力控制器配屬之蒸餾器的設定時間曲 線（setting-time curve)的形式表示，其中該壓力控制器具 備一隔室壓力測量裝置及一用以控制該致動器之位置感測 32 · 芬， 1 ·3)依該設定時間曲線而定，該等致動器受配屬於沒有 壓力控制器之蒸餾器的流量限制器控制。 依據本發明之方法運用到蒸餾器内之煉焦為一循環批次 程序、且煉焦過程中之氣體放出在所有蒸餾器内具有相同 且可預測之進程的事實。如此有可能以一儲存在一程序電 腦内之設定時間曲線為基準控制浸潰杯内的液體高度。在 此情況中該設定時間曲線是當作致動信號從程序電腦傳輸 給流量限制器之致動器，而該等致動器接收到致動信號後 依仏號足位所屬温流埠。在依據本發明之方法中，只要煉 焦爐組之一或數個蒸餾器配備一壓力控制器就已足夠。此 壓力控制器包含一隔室壓力測量裝置，及一為可垂直調整 溢流埠之致動器產生源自壓力值之致動信號和選定點的位 -6 -

==做:一個或每—氣體放出循環之所傳輸致動信號 時間曲線，然後能以其取代直接來自 於壓力控制器之致動作骑 ^ 。；在下一個或後續氣體放出循環 円忟為致動仏娩。依據本發 作沒有壓力控制器的蒸餘器。〜時間曲線亦用於操 在^明之-較佳t施例中，測量原煤氣接收器内的壓 =二在孩原煤氣接收器内之壓力偏離記錄設定時間曲線 产1Γ—參考值時對該設定時間曲線之函數值施予 二㈣1如此對氣體移除側之壓力變動做補償，避免此等 讀器之運作有負面影響。氣體供應產生側之擾動 致為已知’且係因作業參數之變化所造成，例如在 煉時間或加熱煙道溫度做一變化。在此等案例中，要重 新決定該設定時間曲線。 :依據本發明之方法的額外型態為後續申請專利範圍第3 至5項<主體，且將在下文中以一僅示出一實施例之圖式 為本做說明。圖式中·· 圖=和15為一具備一安置在一蒸餾器與一原煤氣接收器 之氣把路徑内之流量限制器之煉焦爐組的剖面圖，圖中 緣出不同的機能設定狀態； 固2為°彳過/瓦量限制器以一比圖1 a和1 b放大的比例緣 出的縱剖面圖； 圖3和4為圖2所示裝置之其他機能設定狀態。 本發明關於一種操作煉焦爐組之方法，該煉焦爐組有數 個相同的蒸餾器，一原煤氣接收器，及用以個別控制蒸餾 本紙張尺度適用^iii?(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 7- 546364 A7

益内氣體壓力之流量限制器。該等流量限制器各有一裝滿 水的浸潰杯。圖la*lb繪出具備所屬流量限制器之蒸餾= 1的其中之一以及原煤氣接收器2之一剖面。 °° 流量限制器安置在煉焦爐組之原煤氣接收器2内部，且 藉。由了上行管3與蒸餾器1之氣室連接（圖u，ib)。流量限 制器之基本結構包含一持續有水5供應之浸潰杯4及一浸液 管6 ,該浸液管由一上行管彎頭7與上行管3連接且終結於 浸潰杯4内。浸漬杯4有一溢流埠8和一可密封出口 9，浸液 管6設計為有一尾段部分1〇，此尾段部分之自由氣體出口 截面依浸潰杯4内的液體高度11而定。在實施實例中，尾 段部分10具有外套側槽縫12(圖2)。此外，其下緣得為平 的或為斜面。 如圖2所示，提供一排水管13以控制液體高度11 ,其入 口側末端延伸i浸液管6内，1含有讓水流入之外套側入 口開口 14。有一兩面開口的滑動件15安置在排水管㈠内 部該α動件依其位置而定以一縱向方向封住排水管13之 入口開口 14，且形成_個讓水流人排水管"内的可垂直調 整溢流琿。排水管13之入口側末端由-虹吸管16包住，該 虹吸管=住排水fl3之頂部，且形成-個讓水流人浸液管 6辰下浸潰杯4内的入流水環形渠道。滑動件15之上緣定義 浸潰杯4㈣的水位高度。虹吸㈣在此防止氣體流過排 水管13對水位控制器造成負面影響。 舉例來說，戌液管6之尾段部分丨〇的槽縫狀外套側凹穴 12以一縱向方向延伸一段斷面& ,此斷面的長度配合排水

-裝

線

546364 A7 B7 五、發明説明（5 ) " ' 管1 3内部之滑動件1 5的設定範圍。 滑動件15能藉由一設定桿17使其移動，此設定桿通過浸 液管6之一部分。此設定桿穿過上行管彎頭7(其延伸部代 表著浸液管6 )之壁體且朝外側延伸，在彎頭外部與一適當 致動為18連接（圖la，lb)。最好致動器18為一在發生喪失 驅動力時會留在最近一個設定位置的驅動總成，因為此為 反映出一已知可靠狀態之水位/氣體壓力組合的對應位 置。此在自蒸餾器移除原煤氣之過程中最為重要，因為此 時必須讓壓力不至於過度急遽地升降。在一失控的壓力增 加案例中，有著經由爐組密封漏洩的危險；在一壓力降低 的案例中，有著空氣穿入蒸餾器内的危險，這會因過熱而 造成危險。在發生致動器18喪失驅動力或致動器18之其他 故障問題之前最近一次調整的水位同時代表在此狀態下之 可靠爐組操作設定。 在圖3所示裝置之機能設定狀態中，排水管丨3之外套側 入口開口 1 4 (例如設計成縱長槽縫）受滑動件丨5密封。入流 的水充滿浸潰杯4。水經由浸潰杯4之溢流埠8排出。浸液 管6内之液柱b大到中斷了蒸餾器1之氣室與原煤氣接收器2 之間的氣體路徑。此時得打開蒸餾器1將過度精煉的焦炭 排出。依據本發明之裝置防止空氣進入原煤氣接收器2 内。 排水管1 3當作一可動致動器連接於一隸屬於出口 9的排 水塞1 9 ’其中在排水管1 3内排掉的水通過封住浸潰杯4之 排水塞19之一水渠道（圖la*2)流掉。排水塞19能藉由排 - 9" 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(2ι〇χ跗7公釐） 546364 A7 ___B7 I、發明説明（6 ) 水管13之一上升運動移動至一圖4所示開放位置，並釋放 浸潰杯4之出口9以讓浸潰杯流空。依據本發明之裝置在所 屬蒸餾器1剛裝滿煤之時採取圖4所示機能設定狀態。利用 瀰漫於原煤氣接收器2内的低壓不受限制地將填充氣體虹 吸至原煤氣接收器2内。 依據本發明之裝置能用來控制或調節一蒸餾器的完整作 業循環。將浸潰杯4完全淨空以將煤裝入蒸餾器丨内，藉此 使填充氣體能在瀰漫於原煤氣接收器2内之低壓條件下不 受限制地虹吸至原煤氣接收器2内。在煉焦期間，藉由調 整依據本發明之裝置内之液體高度的方式以一指定值為基 準凋整隔室壓力。要從蒸餾器1排出過度精煉產物時，以 讓浸潰杯4滿溢的方式中斷氣體路徑，藉此使空氣無法進 入原煤氣接收器2内。如圖式之一對照查驗所明示，氣體 路徑係由滑動件1 5之一平行運動調整、密封和開啟。滑動 件1 5之設定運動使其有可能調節液體高度（圖2 )。滑動件 之另一設定運動使其有可能封住排水管丨3之入口開口 1 4(圖3 )。滑動件丨5能上移至一止動件（例如排水管丨3之 頂蓋）’且隨著其上升運動繼續進行而將排水管丨3連同剛 性連接的排水塞1 9 一起帶動，其中使浸漬杯4之出口 9打開 (圖4)。設定桿丨7之必要設定運動在機能步驟序列中算 小，是以這些機能步驟能快速地執行。 在依據本發明之煉焦爐組的作業過程中，致動器之致動 k號係特定針對一配屬一具備一隔室壓力測量裝置及一用 來控制致動器之位置偵測器之壓力控制器之蒸餾器就完整 _______二10- 本紙張尺度適用悄a家鮮(CNS) A4規格(21GX297公爱) ----- 煉焦程序以-設定時間曲線的形式記錄。依據此設定時間 曲線，致動益受到配屬於沒有壓力控制器之蒸館器的流量 限制器控制。在依據本發明之方法中，只要一個蒸餘器或 f個蒸餾器配備-壓力控制器就已足夠。其他蒸餾器的流 里限制益依據為所有蒸館器記錄之有效設定時間曲線受控 制。在依據本發明之方法的另一較佳實施例中’測量原^ 氣接收器内的壓力，且在該原煤氣接收器内之壓力偏離記 錄設定時間曲線之同時測得之一參考值時對該設定時間曲 線之函數值施予修正值。 出現在水位以上之浸液管尾段部分10内之槽縫狀外套側 凹穴1 2的自由氣體進出表面係由致動器之已知設定決定， 因此亦為滑動件之已知設定所決定。由此自由氣體進出表 面和測得隔室壓力與測得接收器壓力間之壓力差計算出一 理論原煤氣體積流量。此理論原煤氣體積流量係以在全部 發酵時間内之一平均標準化曲線儲存。為了在一後續發酵 行程期間或在另一爐組内進行之發酵時間内控制隔室，利 用所儲存原煤氣體積流量-時間曲線以及指定隔室壓力（選 定點）與測得接收器壓力間之壓力差計算出設定選定點隔 A壓力所冷之β液管尾段部分1 〇之槽縫狀外套側凹穴12的 自由氣體進出表面。滑動件或致動器之設定狀態係由此數 值經由直接分派決定，然後設定。在上述方法中，（理論） 原煤氣體積-時間曲線並不反映出真實的發酵時間内原煤 氣體積流量，而是一個針對隔室與接收器間之壓力差（其 代表著驅動件或滑動件之設定狀態）修正的標準化數值。 __ ~ 11. 本紙張尺度適用中國國家標準(CNs/a^格(210X297公----- 546364 A7

上述万法對氣體移除側之壓力變動做補償。氣體 士：之擾動變量大致為已知，且主要僅在作業參數中二给 足變化時會遭遇到，例如在發酵時間或加散煙 變化。此等改變能藉由重新決定 … 孤度有一 、 心以規律時距控制致動哭之 設定時間曲線的方式納入考量，3 ^ 限度料主要變化為條件。‘，、、u作業參數中之最小 1 蒸餾器 2 原煤氣接收器 3 上行管 4 浸潰杯 5 供水源 6 浸液管 7 上行管—頭 8 溢流埠 9 出π 10 浸液管尾段部分 11 液體高度 12 浸液管槽縫 13 排水管 14 入口開口 15 滑動件 16 虹吸管 17 設定桿 •12、

546364 A7 B7 五、發明説明（9 18 致動器 19 排水塞 a 槽縫長度 b 液柱高度 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)

Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1· 一種操作煉焦壚組之方法，該煉焦爐組有數個相同的蒸 餘器 原煤氣接收器及安置在該原煤氣接收器内用以 個別控制蒸餾器内氣體壓力之流量限制器，其中該等流 量限制器各有-裝滿水且具備一可密封出口的浸潰杯， 且其中該等蒸镭器藉由氣體管線與該原煤氣接收器連 接，此等氣體管線之末端做為該等限制器之浸潰杯内的 浸液管，該方法具有下列特徵： 1.1)其使用有一能藉由一致動器垂直調整以控制浸 潰杯内液體高度之溢流埠的流量限制器； 1·2)配屬於將煤煉成焦炭時之時間壓力進程的致動 器致動信號係以一有一壓力控制器配屬之蒸餾器的設定 時間曲線的形式表示，其中該壓力控制器具備一隔室壓 力測1裝置及一用以控制該致動器之位置感測器； 1.3)依該設足時間曲線而定，該等致動器受配屬於 沒有壓力控制器之蒸餾器的流量限制器控制。 2.如申請專利範圍第1項之方法，其中測量該原煤氣接收 器内的壓力，且在該原煤氣接收器内之壓力偏離記錄該 設定時間曲線之同時測得之一參考值時對該設定時間曲 線之函數值施予修正值。 3·如申請專利範圍第1項之方法，其中在一蒸餾器内完成 煉焦程序之後，封住配屬於該蒸餾器之流量限制器的可 垂直調整溢流埠，且在自該蒸餾器排出焦炭之前對浸潰 杯裝水到不超過一浸潰杯溢流埠。 4·如申請專利範圍第1項之方法，其中在對一蒸餾器裝 546364 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍 之前，將其所屬流量限制器的浸潰杯排空，使得在裝煤 時發生的放射能因瀰漫於該原煤氣接收器内之低壓而不 受限制地虹吸。 5.如申請專利範圍第1項之方法，其中該致動器作動一個 在一排水管内之兩面開口滑動件，該滑動件依其位置而 定以一縱向方向封住該排水管向上延伸至該浸液管内之 外套側入口開口並形成該溢流埠， 其中該排水管之入口側末端由一虹吸管包住，該虹吸 管封住該排水管之頂部，且形成一個讓水流入該浸液管 底下該浸潰杯内的入流水環形渠道； 其中該排水管當作一可動致動器連接於一隸屬於該浸 潰杯之出口的排水塞，且在該排水管内排掉的水通過封 住該浸潰杯之該排水塞之一水渠道流掉； 且該滑動件之上升運動控制在煉焦程序期間之浸潰杯 液體高度，且該等入口開口在煉焦程序完結之後封住以 讓該浸潰杯裝滿，隨後在該蒸餾器要裝入新煤之前打開 該排水塞以排空該浸潰杯。 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐）

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