Энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты

Авторы патента:

C10B39/02 - сухое охлаждение вне печи

Владельцы патента RU 2596759:

Открытое акционерное общество "Научно-производственное объединение по исследованию и проектированию энергетического оборудования им. И.И. Ползунова" (ОАО "НПО ЦКТИ") (RU)

Изобретение относится к области коксохимической промышленности. Энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты включает камеру охлаждения кокса и камеру подогрева шихты, разделенные перегородкой и соединенные теплообменными элементами в виде пакетов тепловых труб, расположенных в средней части камеры охлаждения кокса наклонно к горизонту с расположением испарительных участков ниже конденсационных участков, и пароводяной теплообменник, установленный в верхней части камеры охлаждения кокса и соединенный с барабаном-сепаратором. При этом барабан-сепаратор соединен с пароперегревателем первой ступени, трубы которого объединены с трубами пароводяного теплообменника в пакеты, причем пароперегреватель первой ступени соединен с пароперегревателем второй ступени, расположенным в камере сгорания, связанной трубопроводом с боровом коксовой батареи для подачи коксового газа и трубопроводом с верхней частью камеры охлаждения кокса для подачи горячего воздуха, кроме того, пароперегреватель второй ступени соединен с паровой турбиной, присоединенной к электрическому генератору. Изобретение позволяет повысить экономичность энерготехнологической установки. 2 ил.

Изобретение относится к области коксохимической промышленности и может быть использовано в других отраслях для охлаждения сыпучей среды.

Известен способ подогрева угольной шихты перед коксованием с целью снижения влажности угольной шихты до оптимальной величины путем подсушивания в специальных ретортах (SU 82154, Класс 10а, 21, опубликовано 30.04.1950).

Недостатком такого способа является дополнительное и громоздкое оборудование-реторты, которые необходимо сооружать несколько для различных размеров шихты.

Известна энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты, содержащая устройство для теплообмена кокса с шихтой, выполненное в виде шахты, разделенной продольной перегородкой на камеру охлаждения кокса и камеру нагрева шихты, связанные между собой теплообменными элементами в виде пакетов тепловых труб, размещенных в шахматном порядке в обеих камерах, причем испарительные участки тепловых труб расположены в камере охлаждения кокса. Для дополнительного охлаждения кокса используется проточный пароводяной теплообменник для генерации пара, который может использоваться у потребителей тепла, в том числе в паровой турбине для выработки электроэнергии. Пароводяной теплообменник расположен по ходу кокса ниже пакетов тепловых труб (RU 2035489, МПК: С10В 57/10, опубликовано 20.05.1995).

Недостатком указанной энерготехнологической установки является то, что пароводяной теплообменник получает тепло от уже охлажденного кокса и низкая температура пара на выходе из пароводяного теплообменника не позволяет получить высокий КПД паровой турбины.

Заявляемое техническое решение позволяет повысить экономичность энерготехнологической установки путем повышения перегрева пара, поступающего в паровую турбину, за счет расположения пароводяного теплообменника в верхней, более горячей части камеры охлаждения кокса перед тепловыми трубами, и снабжения энерготехнологической установки камерой сгорания для дожигания отработанного (дымового) коксового газа с целью дополнительного перегрева пара.

Предложена энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты, включающая камеру охлаждения кокса и камеру подогрева шихты, разделенные перегородкой и соединенные теплообменными элементами в виде пакетов тепловых труб, расположенных наклонно к горизонту с расположением испарительных участков ниже конденсационных участков, и пароводяной теплообменник, установленный в камере охлаждения кокса и соединенный с барабаном-сепаратором, при этом пакеты тепловых труб расположены в средней части камеры охлаждения кокса, а пароводяной теплообменник - в верхней части камеры охлаждения кокса, причем барабан-сепаратор соединен с пароперегревателем первой ступени, трубы которого объединены с трубами пароводяного теплообменника в пакеты, пароперегреватель первой ступени соединен с пароперегревателем второй ступени, расположенным в камере сгорания, связанной трубопроводом с боровом коксовой батареи для подачи коксового газа и трубопроводом с верхней частью камеры охлаждения кокса для подачи горячего воздуха, кроме того, пароперегреватель второй ступени соединен с паровой турбиной, присоединенной к электрическому генератору.

Изобретение иллюстрируется чертежом, где изображено:

- на фиг. 1 - общий вид;

- на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1.

Энерготехнологическая установка включает камеру охлаждения кокса 1 и камеру подогрева шихты 2, разделенные перегородкой 3. Камера охлаждения кокса 1 и камера подогрева шихты 2 соединены теплообменными элементами в виде пакетов тепловых труб 4, расположенных наклонно к горизонту, причем испарительные участки тепловых труб 4 в камере охлаждения кокса 1 расположены ниже, чем конденсационные участки в камере подогрева шихты 2. Пакеты тепловых труб 4 расположены в средней части камеры охлаждения кокса 1. В верхней части камеры охлаждения кокса 1 установлен пароводяной теплообменник 5, соединенный на выходе с барабаном-сепаратором 6 и пароперегревателем первой ступени 7. Трубы пароводяного теплообменника 5 и пароперегревателя первой ступени 7 объединены в пакеты и защищены листами металла для уменьшения эрозионного износа труб пароводяного теплообменника 5 и пароперегревателя первой ступени 7 кусками кокса (фиг. 2). Пароперегреватель первой ступени 7 соединен с пароперегревателем второй ступени 8, расположенным в камере сгорания 9 дымового коксового газа. Камера сгорания 9 связана трубопроводом 10 с боровом 11 коксовой батареи 12 и трубопроводом 13 с верхней частью камеры охлаждения кокса 1 для подачи горячего воздуха. Пароперегреватель второй ступени 8 связан трубопроводом 14 с паровой турбиной 15. На валу паровой турбины 15 расположен электрический генератор 16.

Установка работает следующим образом. Кокс с температурой 1000-1050°С периодически загружается сверху в камеру охлаждения кокса 1. Одновременно в среднюю часть камеры подогрева шихты 2 непрерывно загружается влажная угольная шихта с температурой окружающего воздуха. Горячий кокс обтекает пакеты труб пароперегревателя первой ступени 7, затем пакеты труб пароводяного теплообменника 5 и пакеты тепловых труб 4, при этом кокс передает тепло пару в пароперегревателе первой ступени 7, воде в пароводяном теплообменнике 5 и испарительным участкам тепловых труб 4. В результате процессов испарения и конденсации в тепловых трубах 4 тепло кокса передается частицам шихты, падающим вниз в камере подогрева шихты 2 и обтекающим тепловые трубы 4. Пароводяная смесь, образовавшаяся в пароводяном теплообменнике 5, попадает в барабан-сепаратор 6, в котором отделяется пар, поступающий далее в пароперегреватель первой ступени 7 и в пароперегреватель второй ступени 8, встроенный в камеру сгорания 9 дымового коксового газа. Перегретый пар из пароперегревателя второй ступени 8 по трубопроводу 14 направляется в паровую турбину 15, которая приводит во вращение электрический генератор 16. Для организации горения в камеру сгорания 9 по трубопроводу 10 из борова 11 коксовой батареи 12 поступает коксовый газ и по трубопроводу 13 горячий воздух из верхней части камеры охлаждения кокса 1. Кокс и шихта после опускания вниз выгружаются из камер 1 и 2 с помощью обычных разгрузочных устройств.

Энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты, включающая камеру охлаждения кокса и камеру подогрева шихты, разделенные перегородкой и соединенные теплообменными элементами в виде пакетов тепловых труб, расположенных наклонно к горизонту с расположением испарительных участков ниже конденсационных участков, и пароводяной теплообменник, установленный в камере охлаждения кокса и соединенный с барабаном-сепаратором, отличающаяся тем, что пакеты тепловых труб расположены в средней части камеры охлаждения кокса, а пароводяной теплообменник - в верхней части камеры охлаждения кокса, при этом барабан-сепаратор соединен с пароперегревателем первой ступени, трубы которого объединены с трубами пароводяного теплообменника в пакеты, причем пароперегреватель первой ступени соединен с пароперегревателем второй ступени, расположенным в камере сгорания, связанной трубопроводом с боровом коксовой батареи для подачи коксового газа и трубопроводом с верхней частью камеры охлаждения кокса для подачи горячего воздуха, кроме того, пароперегреватель второй ступени соединен с паровой турбиной, присоединенной к электрическому генератору.

Изобретения могут быть использованы в нефтеперерабатывающей и коксохимической промышленности. Нефтяной кокс прокаливают и затем охлаждают в две стадии.

Способ сухого тушения кокса // 2534540

Изобретение относится к коксохимической промышленности. Кокс загружают в камеру тушения (1), куда через дутьевое устройство подают охлаждающий агент, нагревающийся до температуры 750-800°C по мере движения снизу вверх.

Установка для термоподготовки шихты и охлаждения кокса // 2520453

Изобретение может быть использовано в коксохимической промышленности. Установка для термоподготовки шихты и охлаждения кокса содержит теплообменную камеру (1), бункеры для кокса (2) и угольной шихты (3), сепарационное устройство (4), установленное на выходе теплообменной камеры (1) и предназначенное для разделения кокса и шихты.

Способ сухого тушения кокса // 2496850

Изобретение относится к области металлургии. Способ сухого тушения кокса включает загрузку кокса в форкамеру установки сухого тушения кокса и охлаждение его в камере тушения циркулирующими инертными газами.

Способ сухого тушения кокса // 2489472

Изобретение относится к коксохимической промышленности. .

Способ сухого тушения кокса // 2489471

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано в установках сухого тушения кокса. .

Загрузочное устройство камеры сухого тушения кокса // 2482158

Изобретение относится к коксохимической промышленности, а именно к загрузочным устройствам камеры сухого тушения кокса. .

Устройство для сухого тушения кокса // 2451055

Изобретение относится к коксохимической промышленности. .

Установка сухого тушения кокса // 2448144

Изобретение относится к коксохимической промышленности и касается установок сухого тушения кокса (далее УСТК) с непрерывной выгрузкой потушенного кокса из камеры тушения.

Способ охлаждения кокса с сортировкой его по классам крупности и устройство для его осуществления // 2448143

Изобретение относится к способу совмещения в одном технологическом цикле охлаждения кокса и сортировки его по классам (фракциям) крупности перед отправкой потребителям, а также устройству для его осуществления.

Энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты // 2596760

Изобретение относится к области коксохимической промышленности. Энерготехнологическая установка для охлаждения кокса и термической подготовки угольной шихты включает камеру охлаждения кокса и камеру подогрева шихты, разделенные перегородкой и соединенные теплообменными элементами в виде пакетов тепловых труб, расположенных в средней части камеры охлаждения кокса наклонно к горизонту с расположением испарительных участков ниже конденсационных участков, и пароводяной теплообменник, установленный в верхней части камеры охлаждения кокса и соединенный с барабаном-сепаратором. При этом барабан-сепаратор соединен с пароперегревателем, который трубопроводом соединен с паровой турбиной, на валу которой расположен электрогенератор. Боров коксовой батареи соединен трубопроводами через устройство очистки от аммиака с нижней частью камеры подогрева шихты и с камерой сгорания, соединенной трубопроводом для подачи горячих продуктов сгорания коксового газа с нижней частью камеры подогрева шихты и трубопроводом с верхней частью камеры охлаждения кокса для подачи горячего воздуха для горения. Изобретение позволяет повысить экономичность энерготехнологической установки. 1 ил.

Способ сухого тушения кокса посредством пара с последующим использованием образующегося синтез-газа // 2605125

Изобретение относится к области коксохимии. Нагревают уголь (2) в коксовой печи (1). Полученный кокс (5а) выгружают в коксотушильный вагон (6) и перемещают в коксотушильное устройство (7). Раскаленный кокс (5а) тушат до температуры ниже температуры воспламенения посредством водяного пара (8) в условиях исключения воздуха. Предварительно водяной пар (8) для тушения разделяют, по меньшей мере, на два частичных потока. Один частичный поток пара (8) поступает в коксотушильное устройство (7) снизу вверх в вертикальном направлении потока, а второй частичный поток пара (8) поступает в часть коксотушильного устройства (7), в котором подлежащий тушению кокс (5а) имеет температуру от 500 до 900°C. Получают синтез-газ (9). Изобретение позволяет эффективно утилизировать тепло кокса. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ повышения качества металлургического кокса // 2608486

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано при применении технологии сухого тушения кокса. Способ включает получение кокса в коксовых печах, загрузку его в камеры сухого тушения кокса и продувку камер сухого тушения охлаждающим агентом, поддержание оптимального состава циркулирующего охлаждающего агента с обеспечением содержания горючих компонентов СО 12-15%, Н2 до 5%. Изобретение позволяет снизить количество избыточного теплоносителя, „угар”, потери кокса при реализации сухого тушения кокса, содержание золы металлургического кокса, количество сбрасываемого избыточного циркуляционного газа, показатель CRI; улучшить механические и физико-химические свойства кокса при применении сухого тушения кокса; повысить показатель прочности металлургического кокса CSR, производительность доменных печей и эффективность вдувания пылеугольного топлива.1 ил., 5 табл.

Установка сухого тушения кокса // 2632016

Заявленное изобретение относится к установке сухого тушения кокса. Установка 100 содержит камеру 10, в которую подается раскаленный докрасна кокс и вдувается циркулирующий охлаждающий газ; циклон 20, в который через первый канал 70 вводится циркулирующий охлаждающий газ, причем циклон собирает коксовый порошок; и котел-утилизатор 30, в который циркулирующий охлаждающий газ вводится через второй канал 80, причем котел-утилизатор утилизирует тепло циркулирующего охлаждающего газа. Циркулирующий охлаждающий газ, протекающий из котла-утилизатора 30, возвращается в камеру 10 через третий канал 90, соединяющий котел-утилизатор и камеру, тем самым охлаждая в ней раскаленный докрасна кокс. В циклон 20 поступает циркулирующий охлаждающий газ, имеющий температуру, отрегулированную в диапазоне 757-900°С. Второй канал 80 имеет выступающую часть 81, выступающую вверх от верхней части циклона 20, и горизонтальную часть 82, которая изогнута от выступающей части и продолжается в горизонтальном направлении. Воздухоподводящий канал 40 для введения воздуха в циркулирующий охлаждающий газ расположен только на выступающей части 81 вдоль второго канала 80. Технический результат: сокращение образования окалины в циклоне и, как следствие, повышение эффективности пылеулавливания, уменьшение износа поверхности котла-утилизатора, улучшение эффективности теплопередачи, сокращение объема циркулирующего охлаждающего газа, компактность установки. 1 табл., 4 ил.

Камера сухого тушения кокса // 2632302

Изобретение относится к коксохимической промышленности, в частности к кирпичной кладке в камерах сухого тушения кокса. Камера сухого тушения кокса включает корпус с загрузочным 4 и разгрузочным 9 отверстиями, размещенную внутри корпуса рядами кирпичную кладку 2, образующую форкамеру 5 с камерой тушения 7 со швом скольжения 10, и кладку столбиков косых ходов газоходов 3. Между первыми пятью рядами кладки, выполненными ниже шва скольжения, по всему периметру камеры по радиальной оси каждого столбика косых ходов по меньшей мере в один ряд смонтированы металлические стяжки 11, каждая из которых выполнена в виде пластины с выступающими вниз и вверх от ее плоских поверхностей ребрами зацепления на одном крае и закрепленным на другом крае пластины резьбовым винтом, связанным с обечайкой 1 корпуса камеры. Выступающие вниз и вверх от плоских поверхностей пластины ребра зацепления выполнены, по меньшей мере, в виде Т-образной конструкции, выполненной по геометрии швов и входящих в швы кладки нижнего и верхнего рядов. Металлическая стяжка по длине выполнена равной 0,8-0,9 ширины кладки камеры. Технический результат – повышение стойкости кирпичной кладки, повышение срока ее службы. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ автоматического определения удельного расхода циркулирующих газов установки сухого тушения кокса и устройство для его осуществления (варианты) // 2639703

Изобретение относится к коксохимической промышленности и может быть использовано в установках сухого тушения кокса (УСТК). Установка сухого тушения кокса содержит вертикально ориентированную шахту, в верхней части которой расположена форкамера 1, камеру тушения 2 с системой косых ходов 3, нижняя часть которой выполнена в виде конуса для выгрузки кокса, систему циркуляции 4 газов, средство выгрузки кокса 11. Система циркуляции 4 газов содержит бункер-пылеуловитель 5, котёл-утилизатор 6, циклон 7, дутьевой вентилятор 8, свечу 9 и дутьевое устройство 10. Измеряют температуру горячих циркулирующих газов в косых ходах 3 за камерой тушения 2 до присадки в них воздуха на дожигание горючих составляющих, на основании чего определяют количество тепла (Q1), переданного циркулирующим газам одним килограммом горячего кокса, и количество тепла (Q2), воспринятое от горячего кокса одним кубометром циркулирующих газов при нормальных условиях. Отношение Q1 к Q2 представляет собой удельный расход циркулирующих газов. Устройство автоматического определения удельного расхода циркулирующих газов установки сухого тушения кокса содержит, по меньшей мере, один датчик 13 температуры горячих циркулирующих газов в косых ходах 3 за камерой тушения 2 до присадки в них воздуха на дожигание горючих составляющих, блок табличных значений теплоемкостей кокса и газов при различных температурах, первый блок вычисления Q1, второй блок вычисления Q2, соединенный на входе с упомянутыми датчиками температуры и блоком табличных значений, третий блок вычисления удельного расхода циркулирующих газов, соединенный на входе с упомянутыми первым и вторым блоками. Изобретения обеспечивают автоматическое непрерывное определение удельного расхода циркулирующих газов УСТК. 4 н. и 4 з.п. ф-лы, 6 ил.