Установка для сухого тушения кокса и способ сухого тушения кокса

Изобретение относится к процессу сухого тушения кокса. Установка 1 для сухого тушения кокса содержит охлаждающую камеру 2, котел-утилизатор 3, первую газовую линию L1, которая направляет охлаждающий газ из охлаждающей камеры 2 к котлу-утилизатору 3, вторую газовую линию L2, которая направляет охлаждающий газ из котла-утилизатора 3 к охлаждающей камере 2, обходную линию L3, которая направляет часть газа, проходящего во второй газовой линии L2, в первую газовую линию L1, рассеивающую линию L4, которая направляет часть газа, проходящего во второй газовой линии L2, наружу, и управляющее устройство входного расхода, которое вычитает расходы газа в обходной линии L3 и рассеивающей линии L4 из расходов газа в верхних по ходу потока секциях 5b и 5с второй газовой линии L2 для вычисления входного расхода камеры и регулирует расходы газа в верхних по ходу потока секциях 5b и 5с второй газовой линии L2 или расход газа в рассеивающей линии L4 таким образом, что отношение между количеством кокса, выпущенного из охлаждающей камеры 2, и входным расходом камеры приближается к целевому отношению. Технический результат – сокращение периода времени, необходимого для отслеживания и ручного регулирования процессом. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0001] Настоящее изобретение относится к установке для сухого тушения кокса и способу сухого тушения кокса.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Примеры устройства, посредством которого охлаждают раскаленный кокс, выпущенный из коксовой печи, включают известную установку для сухого тушения кокса. Конкретные примеры установки для сухого тушения кокса включают установку, содержащую охлаждающую камеру, котел-утилизатор, первую и вторую газовые линии, обходную линию, рассеивающую линию и линию вспомогательного газа. Охлаждающая камера принимает раскаленный кокс, охлаждает раскаленный кокс путем использования охлаждающего газа и выпускает охлажденный кокс. Котел-утилизатор восстанавливает энергию из тепла, которое создает раскаленный кокс. Первая газовая линия направляет охлаждающий газ, прошедший через кокс в охлаждающей камере, к котлу-утилизатору. Вторая газовая линия направляет охлаждающий газ, прошедший через котел-утилизатор, к охлаждающей камере. Обходная линия направляет часть охлаждающего газа, протекающего во второй газовой линии, в первую газовую линию без прохождения сквозь охлаждающую камеру для снижения температуры газа в первой газовой линии. Рассеивающая линия направляет часть охлаждающего газа, протекающего во второй газовой линии, наружу для регулирования давления перед камерой. Линия вспомогательного газа направляет способствующий горению газ, содержащий кислород, в первую газовую линию для повышения температуры газа в первой газовой линии.

[0003] Установка для сухого тушения кокса должна надежно охлаждать раскаленный кокс и генерировать соответствующее количество пара из котла-утилизатора. Она дополнительно должна препятствовать увеличению концентрации СО в охлаждающем газе и в то же время поддерживать постоянную температуру газа в первой газовой линии. Для удовлетворения этим требованиям оператор должен отслеживать и регулировать температуру кокса, выпущенного из охлаждающей камеры, (в дальнейшем называемую как "температура выпущенного кокса"), температуру газа в первой газовой линии (в дальнейшем называемую "температурой газа на входе котла-утилизатора"), концентрацию СО в охлаждающем газе (в дальнейшем называемую "концентрацией СО"), количество пара, генерируемого котлом-утилизатором, (в дальнейшем называемое "количеством генерируемого пара") и другие параметры.

[0004] Эти параметры могут быть достигнуты, например, соответствующим регулированием расхода газа во второй газовой линии, в частности, расхода газа на участке по ходу потока выше дутьевого вентилятора (в дальнейшем называемого "циркуляционным расходом"), расхода газа в обходной линии (в дальнейшем называемого "обходным расходом"), расхода газа в линии вспомогательного газа (в дальнейшем называемого "расходом вспомогательного газа"), расхода газа в рассеивающей линии (в дальнейшем называемого "рассеивающим расходом") и других параметров. Некоторые из расходов влияют на два или большее количество параметров. Например, циркуляционный расход влияет на температуру выпущенного кокса и количество генерируемого пара. Обходной расход влияет на температуру газа на входе котла-утилизатора и циркуляционный расход влияет на температуру выпущенного кокса или количество генерируемого пара. Рассеивающий расход влияет на циркуляционный расход, т.е., на температуру выпущенного кокса и количество генерируемого пара. Расход вспомогательного газа влияет не только на концентрацию СО, но также и на температуру газа на входе котла-утилизатора и циркуляционный расход, т.е., на температуру выпущенного кокса и количество генерируемого пара. Таким образом, регулирование одного из параметров влияет на другие параметры. Таким образом, автоматизированное регулирование параметров, описанных выше, является затруднительным, и регулирование параметров представляет собой большую нагрузку даже на квалифицированного оператора. Ввиду обстоятельств, описанных выше, в патентной литературе 1 описан способ автоматического управления количеством разбавленного воздуха (расходом вспомогательного газа) и расходом циркулирующего газа (циркуляционным расходом).

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0005] Патентная литература 1: Публикация нерассмотренной патентной заявки Японии № S63-314294.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0006] Однако, даже при использовании описанного выше способа автоматического управления квалифицированный оператор все-таки должен отслеживать и регулировать описанные выше параметры, и, таким образом, трудно снизить нагрузку на оператора. Например, в способе автоматического управления, описанном выше, расход вспомогательного газа определяют на основе количества кокса, выпущенного из охлаждающей камеры, (в дальнейшем называемого "количеством выпущенного кокса"), но вспомогательный газ подают для регулирования концентрации СО, которая изменяется под действием множества факторов в дополнение к количеству выпущенного кокса. Таким образом, необходимо отслеживать концентрацию СО и вручную регулировать расход вспомогательного газа в соответствии с изменением концентрации СО. Регулирование расхода вспомогательного газа также влияет на температуру газа на входе котла-утилизатора и количество генерируемого пара. Таким образом, необходимо отслеживать температуру газа на входе котла-утилизатора и количество генерируемого пара и дополнительно вручную регулировать обходной расход в соответствии с изменениями температуры газа на входе котла-утилизатора и количества генерируемого пара. Если расход вспомогательного газа и обходной расход изменяются, количество газа, протекающего в охлаждающую камеру, (в дальнейшем называемое "входным расходом камеры"), изменяется в соответствии с указанными изменениями. Таким образом, регулирование расхода вспомогательного газа и обходного расхода также влияет на температуру выпущенного кокса. Следовательно, необходимо отслеживать температуру выпущенного кокса и вручную регулировать циркуляционный расход или рассеивающий расход таким образом, чтобы устранить изменение температуры выпущенного кокса.

[0007] Задача настоящего изобретения состоит в создании установки для сухого тушения кокса и способа сухого тушения кокса, которые обеспечивают возможность уменьшения нагрузки на оператора.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0008] Установка для сухого тушения кокса согласно настоящему изобретению содержит: охлаждающую камеру для приема раскаленного кокса, охлаждающую раскаленный кокс путем использования охлаждающего газа и выпускающую охлажденный кокс; котел-утилизатор для извлечения энергии из тепла, сгенерированного раскаленным коксом; первую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через кокс в охлаждающей камере, к котлу-утилизатору; вторую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через котел-утилизатор, к охлаждающей камере; обходную линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, в первую газовую линию без прохождения через охлаждающую камеру; рассеивающую линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, наружу; циркуляционный расходомер, который измеряет расход газа во второй газовой линии, и регулятор циркуляционного расхода, который регулирует этот расход газа, причем циркуляционный расходомер и регулятор циркуляционного расхода расположены по ходу потока выше обходной линии и рассеивающей линии; расходомер обхода, который измеряет расход газа в обходной линии, и регулятор обходного расхода, который регулирует этот расход газа; расходомер рассеивания, который измеряет расход газа в рассеивающей линии, и регулятор рассеивающего расхода, который регулирует этот расход газа; и управляющее устройство для входного расхода, которое вычитает расходы, измеренные расходомером обхода и расходомером рассеивания, из расхода, измеренного циркуляционным расходомером, для вычисления входного расхода камеры, и управляет по меньшей мере одним из регулятора циркуляционного расхода и регулятора рассеивающего расхода таким образом, что отношение между количеством кокса, выпущенного из охлаждающей камеры, и входным расходом камеры, приближается к целевому отношению.

[0009] В установке для сухого тушения кокса регулятором циркуляционного расхода или регулятором рассеивающего расхода управляют таким образом, что отношение между количеством выпущенного кокса и входным расходом камеры приближается к целевому отношению. Таким образом, количество охлаждающего газа автоматически регулируется в соответствии с увеличением или уменьшением количества охлаждаемого кокса, в результате чего температура выпущенного кокса регулируется автоматически. Таким образом, поскольку по меньшей мере один из описанных выше параметров регулируется автоматически, нагрузка на оператора может быть уменьшена. Дополнительно ожидается, что температура выпущенного кокса будет стабилизирована по сравнению с ручным регулированием параметров. Если температура выпущенного кокса стабилизирована, срок службы устройств, которые выпускают и транспортируют охлажденный кокс, может быть увеличен. Например, могут быть предотвращены прогар, ухудшение или другие виды повреждений транспортерной ленты, транспортирующей выпущенный кокс.

[0010] Для управления входным расходом камеры необходимо измерять входной расход камеры, но в области около входного отверстия охлаждающей камеры тесно расположены множество компонентов, например участок ветви, на котором обходная линия и рассеивающая линия отходят от второй газовой линии. Таким образом, не может быть обеспечена прямая длина трубопровода, необходимая для монтажа расходомера, и монтаж расходомера во множестве случаев является затруднительным. В частности, если дополнительно установка для сухого тушения кокса установлена в ограниченном пространстве около существующей коксовой печи, монтаж расходомера около входного отверстия охлаждающей камеры является еще более затруднительным. Напротив, вместо измерения входного расхода камеры управляющее устройство для входного расхода вычитает обходной расход и рассеивающий расход из циркуляционного расхода для вычисления входного расхода камеры. Такой подход также способствует достижению автоматического регулирования температуры выпущенного кокса.

[0011] Установка для сухого тушения кокса дополнительно может содержать: линию вспомогательного газа, которая направляет способствующий горению газ, содержащий кислород, в первую газовую линию; регулятор расхода вспомогательного газа, который регулирует расход газа в линии вспомогательного газа; термометр для газа на входе котла-утилизатора, который измеряет температуру газа в первой газовой линии как температуру газа на входе котла-утилизатора; и управляющее устройство для температуры газа, которое управляет по меньшей мере одним из регулятора обходного расхода и регулятора расхода вспомогательного газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре. В этом случае, поскольку регулятором обходного расхода или регулятором расхода вспомогательного газа управляет управляющее устройство для температуры газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре, температура газа на входе котла-утилизатора регулируется автоматически. В дополнение к этому, поскольку входной расход камеры регулируется автоматически управляющим устройством для входного расхода, изменение входного расхода камеры, связанное с изменением обходного расхода, устранено. Таким образом, поскольку по меньшей мере входной расход камеры и температура газа на входе котла-утилизатора, которые являются двумя параметрами из описанных выше, регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно уменьшена. Кроме того, также ожидается, что температура газа на входе котла-утилизатора является стабилизированной по сравнению с ручным регулированием параметров. Если температура газа на входе котла-утилизатора является стабилизированной, срок службы котла-утилизатора может быть увеличен. Например, может быть предотвращено повреждение или износ трубы котла-утилизатора.

[0012] управляющее устройство для температуры газа может выполнять: если температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура, по меньшей мере одно из управления регулятором обходного расхода для увеличения расхода газа в обходной линии и управления регулятором расхода вспомогательного газа для уменьшения расхода газа в линии вспомогательного газа, а если температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура, по меньшей мере одно из управления регулятором обходного расхода для уменьшения расхода газа в обходной линии и управления регулятором расхода вспомогательного газа для увеличения расхода газа в линии вспомогательного газа. Если обходной расход увеличивается, температура газа на входе котла-утилизатора снижается. Если расход вспомогательного газа увеличивается, температура газа на входе котла-утилизатора повышается. Таким образом, если температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура, выполнение по меньшей мере одного из увеличения обходного расхода и уменьшения расхода вспомогательного газа обеспечивает возможность снижения температуры газа на входе котла-утилизатора. Если температура газа на входе котла ниже чем целевая температура, выполнение по меньшей мере одного из уменьшения обходного расхода и увеличения расхода вспомогательного газа обеспечивает возможность повышения температуры газа на входе котла-утилизатора. Таким образом, надежно обеспечена возможность приближения температуры газа на входе котла-утилизатора к целевой температуре. Таким образом, ожидается, что температура газа на входе котла-утилизатора дополнительно стабилизирована.

[0013] Установка для сухого тушения кокса дополнительно может содержать анализатор концентрации СО, который измеряет концентрацию СО в охлаждающем газе, и управляющее устройство температуры газа может управлять регулятором обходного расхода и регулятором расхода вспомогательного газа таким образом, что, расход газа на линии вспомогательного газа увеличен, и расход газа в обходной линии увеличен в соответствии с увеличением концентрации СО. В этом случае, расход вспомогательного газа увеличивают в соответствии с увеличением концентрации СО, в результате чего концентрация СО снижается. Поскольку обходной расход также увеличивается при увеличении расхода вспомогательного газа, влияние увеличения расхода вспомогательного газа на температуру газа на входе котла-утилизатора устранено. В результате, температура газа на входе котла-утилизатора непрерывно регулируется без влияния на нее регулирования концентрации СО. Кроме того, поскольку входной расход камеры автоматически регулируется управляющим устройством входного расхода, изменение входного расхода камеры, связанное с изменением обходного расхода, устранено. Таким образом, поскольку по меньшей мере входной расход камеры, температура газа на входе котла-утилизатора и концентрация СО, которые являются тремя из параметров, описанных выше, регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно снижена. Кроме того, также ожидается, что концентрация СО, которая соответствует количеству не сожженного газа, является стабилизированной. Стабилизация концентрации СО обеспечивает возможность более эффективного извлечения физического нагрева.

[0014] Установка для сухого тушения кокса может дополнительно содержать расходомер пара, который измеряет количество генерируемого пара из котла-утилизатора, и если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, управляющее устройство температуры газа может управлять регулятором расхода вспомогательного газа таким образом, что расход газа в линии вспомогательного газа снижается, и поддерживать период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество. В этом случае, в дополнение к регулированию входного расхода камеры и температуры газа на входе котла-утилизатора, дополнительно регулируется количество генерируемого пара. Таким образом, поскольку по меньшей мере три параметров из описанных выше регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно уменьшена. Если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, поскольку период бездействия поддерживается до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество, количество генерируемого пара предпочтительно регулируют до регулирования температуры газа на входе котла-утилизатора. В результате повреждение турбины и других компонентов, которые приводятся в действие паром, может быть предотвращено с повышенной надежностью. Кроме того, поскольку расход вспомогательного газа снижен, генерация тепла на ступени по ходу потока выше котла-утилизатора надежно устранена, в результате чего количество генерируемого пара может быть быстро снижено.

[0015] Способ сухого тушения кокса согласно настоящему изобретению представляет собой способ сухого тушения кокса, реализованный управляющим устройством установки, содержащей: охлаждающую камеру для приема раскаленного кокса, охлаждающую раскаленный кокс путем использования охлаждающего газа и выпускающую охлажденный кокс; котел-утилизатор для извлечения энергии из тепла, которое генерирует раскаленный кокс; первую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через кокс в охлаждающей камере, к котлу-утилизатору; вторую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через котел-утилизатор, к охлаждающей камере; обходную линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, в первую газовую линию без прохождения через охлаждающую камеру; рассеивающую линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, наружу, причем способ включает этапы, согласно которым: получают расход газа в второй газовой линии на участке по ходу потока выше обходной линии и рассеивающей линии в качестве циркуляционного расхода, получают расход газа в обходной линии в качестве обходного расхода, получают расход газа в рассеивающей линии в качестве рассеивающего расхода и вычитают обходной расход и рассеивающий расход из циркуляционного расхода для вычисления входного расхода камеры и регулирования циркуляционного расхода или рассеивающего расхода таким образом, что отношение между количеством кокса, выпущенного из охлаждающей камеры, и входным расходом камеры приближается к целевому отношению.

[0016] В способе сухого тушения кокса циркуляционный расход или рассеивающий расход регулируют таким образом, что отношение между количеством выпущенного кокса и входным расходом камеры приближается к целевому отношению. Таким образом, количество охлаждающего газа автоматически регулируется в соответствии с увеличением или уменьшением количества охлаждаемого кокса, в результате чего температура выпущенного кокса регулируется автоматически. Таким образом, поскольку по меньшей мере один из описанных выше параметров регулируется автоматически, нагрузка на оператора может быть уменьшена. Дополнительно ожидается, что температура выпущенного кокса является стабилизированной по сравнению с ручным регулированием параметров. Если температура выпущенного кокса стабилизирована, срок службы устройств, которые выпускают и транспортируют охлажденный кокс, может быть увеличен. Например, могут быть предотвращены прогар, ухудшение или другие виды повреждений транспортерной ленты, транспортирующей выпущенный кокс.

[0017] Для регулирования входного расхода камеры необходимо измерять входной расход камеры, но у входного отверстия охлаждающей камеры тесно расположены множество компонентов, например, участок ветви, на котором обходная линия и рассеивающая линия отходят от второй газовой линии. Таким образом, не может быть обеспечена прямая длина трубопровода, необходимая для монтажа расходомера, и во множестве случаев монтаж расходомера является затруднительным. В частности, если к тому же установка для сухого тушения кокса установлена в ограниченном пространстве около существующей коксовой печи, монтаж расходомера около входного отверстия охлаждающей камеры является еще более затруднительным. Напротив, вместо измерения входного расхода камеры управляющее устройство для входного расхода вычитает обходной расход и рассеивающий расход из циркуляционного расхода для вычисления входного расхода камеры. Такой подход также способствует достижению автоматического регулирования температуры выпущенного кокса.

[0018] Способ сухого тушения кокса дополнительно может включать этапы, согласно которым: получают температуру газа в первой газовой линии в качестве температуры газа на входе котла-утилизатора, используют линию вспомогательного газа, которая направляет способствующий горению газ, содержащий кислород, в первую газовую линию, и регулируют расходы газа в обходной линии и линии вспомогательного газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре. В этом случае, поскольку обходной расход или расход вспомогательного газа регулируются таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре, температура газа на входе котла-утилизатора регулируется автоматически. В дополнение к этому, поскольку входной расход камеры регулируется автоматически, изменение входного расхода камеры, связанного с изменением обходного расхода, устранено. Таким образом, поскольку по меньшей мере входной расход камеры и температура газа на входе котла-утилизатора, которые являются двумя из параметров, описанных выше, регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно снижена. Кроме того, также ожидается, что температура газа на входе котла-утилизатора будет стабилизированной по сравнению с ручным регулированием параметров. Если температура газа на входе котла-утилизатора является стабилизированной, срок службы котла-утилизатора может быть увеличен. Например, могут быть предотвращено повреждение или износ трубы котла-утилизатора.

[0019] Если температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура, может быть выполнено по меньшей мере одно из увеличения расхода газа в обходной линии и уменьшения расхода газа в линии вспомогательного газа, в то время как если температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура, может быть выполнено по меньшей мере одно из уменьшения расхода газа в обходной линии и увеличения расхода газа в линии вспомогательного газа. Если обходной расход увеличивается, температура газа на входе котла-утилизатора снижается. Если расход вспомогательного газа увеличивается, температура газа на входе котла-утилизатора повышается. Таким образом, если температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура, выполнение по меньшей мере одного из увеличения обходного расхода и уменьшения расхода вспомогательного газа обеспечивает возможность уменьшения температуры газа на входе котла-утилизатора. Если температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура, выполнение по меньшей мере одного из уменьшения обходного расхода и увеличения расхода вспомогательного газа обеспечивает возможность увеличения температуры газа на входе котла-утилизатора. Таким образом, надежно обеспечена возможность приближения температуры газа на входе котла-утилизатора к целевой температуре. Таким образом, ожидается, что температура газа на входе котла-утилизатора будет дополнительно стабилизирована.

[0020] Способ сухого тушения кокса дополнительно может включать этапы, согласно которым: получают концентрацию СО в охлаждающем газе и увеличивают расход газа в линии вспомогательного газа и увеличивают расход газа в обходной линии в соответствии с увеличением концентрации СО. В этом случае, расход вспомогательного газа увеличивают в соответствии с увеличением концентрации СО, в результате чего концентрация СО снижается. Поскольку обходной расход также увеличивается при увеличении расхода вспомогательного газа, влияние увеличения расхода вспомогательного газа на температуру газа на входе котла-утилизатора устранено. В результате, температура газа на входе котла-утилизатора непрерывно регулируется без влияния на нее регулирования концентрации СО. Кроме того, поскольку входной расход камеры автоматически регулируется, изменение входного расхода камеры, связанное с изменением обходного расхода, устранено. Таким образом, поскольку по меньшей мере входной расход камеры, температура газа на входе котла-утилизатора и концентрация СО, которые являются тремя из параметров, описанных выше, регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно снижена. Кроме того, также ожидается, что концентрация СО, которая соответствует сумме не сожженного газа, является стабилизированной. Стабилизация концентрации СО обеспечивает возможность более эффективного извлечения физического нагрева.

[0021] Способ сухого тушения кокса дополнительно может включать этапы, согласно которым: получают количество генерируемого пара от котла-утилизатора, если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, уменьшают расход газа в линии вспомогательного газа и поддерживают период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество, и после того, как количество генерируемого пара станет меньше чем целевое количество, регулируют расходы газа в обходной линии и линии вспомогательного газа для обеспечения возможности приближения температуры газа на входе котла-утилизатора к целевой температуре. В этом случае, в дополнение к регулированию входного расхода камеры и температуры газа на входе котла-утилизатора, дополнительно регулируется количество генерируемого пара. Таким образом, поскольку по меньшей мере три параметра из описанных выше регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно уменьшена. Если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, период бездействия поддерживают до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество, причем количество генерируемого пара предпочтительно регулируют перед регулированием температуры газа на входе котла-утилизатора. В результате, повреждение турбины и других компонентов, которые приводятся в действие паром, может быть предотвращено с повышенной надежностью. Кроме того, если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, расход вспомогательного газа снижают, в результате чего генерация тепла в ступени по ходу потока выше котла-утилизатора надежно устранена, и количество генерируемого пара может быть быстро снижено уменьшено.

ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЕ ИЗОБРЕТЕНИЕМ ТЕХНИЧЕСКИЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

[0022] Согласно настоящему изобретению может быть уменьшена нагрузка на оператора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0023] На фиг. 1 показано схематичное изображение установки для сухого тушения кокса.

На фиг. 2 показана блок-схема процедуры управления, выполняемого управляющим устройством для температуры газа.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0024] Ниже подробно описан предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения со ссылкой на чертежи. В описании одинаковые элементы и элементы, имеющие одинаковые функции, обозначены одинаковыми позиционными номерами без всякого избыточного описания этих элементов.

[0025] Установка 1 для сухого тушения кокса содержит охлаждающую камеру 2, котел-утилизатор 3, трубопроводы 4 и 5, обводной трубопровод 6, трубопровод 7 для рассеивания газа, вспомогательный газоподающий трубопровод 8 и управляющее устройство 10, как показано на ФИГ. 1. Установка 1 для сухого тушения кокса является устройством, посредством которого охлаждают раскаленный кокс, выпущенный из коксовой печи.

[0026] Охлаждающая камера 2 содержит коксоприемную секцию 2а, коксоразгрузочную секцию 2b, наклонную дымоходную секцию 2с и газодутьевую секцию 2d. Коксоприемная секция 2а расположена в верхней части охлаждающей камеры 2 и принимает раскаленный кокс. Коксоразгрузочная секция 2b расположена в нижней части охлаждающей камеры 2 и выпускает кокс, находящийся в охлаждающей камере 2. Коксоразгрузочная секция 2b снабжена коксоразгрузочным механизмом 20. Коксоразгрузочный механизм 20 сформирован, например, из вибропитателя и поворотного уплотняющего клапана и выпускает желательное количество кокса в единицу времени. Газодутьевая секция 2d расположена в нижней части охлаждающей камеры 2, вводит охлаждающий газ в охлаждающую камеру 2 и вдувает охлаждающий газ в кокс. Охлаждающий газ представляет собой инертный газ, изготовленный в основном, например, из газообразного азота. Наклонная дымоходная секция 2с расположена вокруг наружной окружности верхней части охлаждающей камеры 2 и временно принимает охлаждающий газ, прошедший сквозь кокс, находящийся в охлаждающей камере 2.

[0027] Котел-утилизатор 3 содержит газоприемную секцию 3а, газовыпускающую секцию 3b и пароотводную секцию 3c. В котле-утилизаторе 3 газ принимается посредством газоприемной секции 3а и выпускается посредством газовыпускающей секции 3b, при этом генерируется пар за счет физического нагрева газа, проходящего сквозь участок между газоприемной секцией 3а и газовыпускающей секцией 3b, с последующим выпуском пара сквозь пароотводную секцию 3c. Турбинный генератор 31 соединен с пароотводной секцией 3c посредством выпускного паропровода 30. В турбинном генераторе 31 пар, выпущенный сквозь пароотводную секцию 3c, используется для генерирования электроэнергии. Выпускной паропровод 30 оснащен расходомером 32 острого пара. Расходомер 32 острого пара измеряет количество пара (количество генерируемого пара), проходящего сквозь выпускной паропровод 30.

[0028] Трубопровод 4 соединяет наклонную дымоходную секцию 2с охлаждающей камеры 2с газоприемной секцией 3а котла-утилизатора 3. Трубопровод 4 направляет газ, находящийся в наклонной дымоходной секции 2с, к котлу-утилизатору 3. Таким образом, трубопровод 4 и наклонная дымоходная секция 2с вместе образуют первую газовую линию L1. Часть трубопровода 4 около газоприемной секции 3а оснащена основным пылеуловителем 40 и термометром 41 для измерения температуры газа на входе котла-утилизатора, причем термометр 41 последовательно расположен с верхней по ходу потока стороны. Основной пылеуловитель 40 представляет собой, например, циклон и отделяет пыль от газа, проходящего в трубопроводе 4. Термометр 41 для газа на входе котла-утилизатора измеряет температуру газа в трубопроводе 4 как температуру газа на участке на входе котла-утилизатора (температуру газа непосредственно перед тем, как он протечет в котел-утилизатор 3).

[0029] Трубопровод 5 соединяет газовыпускающую секцию 3b котла-утилизатора 3 с газодутьевой секцией 2d охлаждающей камеры 2. Трубопровод 5 направляет газ, прошедший сквозь котел-утилизатор 3, в качестве охлаждающего газа в охлаждающую камеру 2. Таким образом, трубопровод 5 формирует вторую газовую линию L2. Дутьевой вентилятор 50 расположен в промежуточном положении на трубопроводе 50. Дутьевой вентилятор 50 нагнетает газ из котла-утилизатора 3 в охлаждающую камеру 2. Нижняя по ходу потока секция 5а трубопровода 5, которая расположена по ходу потока ниже дутьевого вентилятора 50, снабжена экономайзером 51. Экономайзер 51 представляет собой теплообменник, который предварительно нагревает воду за счет физического нагрева газа, проходящего в трубопроводе 5. Воду, предварительно нагретую экономайзером 51, вводят в котел-утилизатор 3 для генерирования пара.

[0030] Газоанализатор (анализатор концентрации СО) 52 соединен с расположенной ниже по ходу потока секцией 5а. Участок, на котором газоанализатор 52 соединен с расположенной ниже по ходу потока секцией 5а, находится по ходу потока ниже экономайзера 51. Газоанализатор 52 анализирует компоненты газа, протекающего в трубопроводе 5. Участок трубопровода 5, который расположен выше дутьевого вентилятора 50 по ходу потока, сформирован из двух расположенных выше по ходу потока секций 5b и 5с, параллельных друг другу. Каждая из расположенных выше по ходу потока секций 5b и 5с снабжена вспомогательным пылеуловителем 53, циркуляционным расходомером 54 и регулирующим клапаном 55 циркуляционного расхода (регулятором циркуляционного расхода), последовательно расположенным на верхней по ходу потока стороне. Каждый из вспомогательных пылеуловителей 53 представляет собой, например, циклон и отделяет пыль от газа, проходящего в верхних по ходу потока секция 5b и 5с. Циркуляционные расходомеры 54 измеряют расход газа (циркуляционный расход) в верхних по ходу потока секциях 5b и 5с. Регулирующие клапаны 55 циркуляционного расхода регулируют циркуляционный расход. Длина верхних по ходу потока секций 5b и 5с, которые направлены вокруг вспомогательных пылеуловителей 53, больше чем длина нижней по ходу потока секции 5а. Таким образом, циркуляционные расходомеры 54 и регулирующие клапаны 55 удобно расположены в верхних по ходу потока секциях 5b и 5с.

[0031] Обводной трубопровод 6 соединяет экономайзер 51 с верхним по ходу потока участком трубопровода 4 и направляет часть газа, протекающего от дутьевого вентилятора 50 к охлаждающей камере 2, в трубопровод 4 без прохода сквозь охлаждающую камеру 2. Таким образом, обводной трубопровод 6 формирует обходную линию L3, которая направляет часть газа, проходящего во второй газовой линии L2, в первую газовую линию L1. Обводной трубопровод 6 оснащен регулирующим клапаном 60 обходного расхода и расходомером 61 обхода, последовательно установленными на верхней по ходу потока стороне. Регулирующий клапан 60 обходного расхода (регулятор обходного расхода) регулирует расход газа в обводном трубопроводе 6 (обходной расход). Расходомер 61 обхода измеряет обходной расход.

[0032] Трубопровод 7 для рассеивания газа соединен с экономайзером 51 и отводит часть газа, перемещающегося от дутьевого вентилятора 50 в охлаждающую камеру 2, наружу. Таким образом, трубопровод 7 для рассеивания газа формирует рассеивающую линию L4, которая направляет часть газа, протекающего во второй газовой линии L2, наружу. Трубопровод 7 для рассеивания газа оснащен регулирующим клапаном 70 рассеивающего расхода и расходомером 71 рассеивания, последовательно установленными на верхней по ходу потока стороне. Регулирующий клапан 70 рассеивающего расхода (регулятор рассеивающего расхода) регулирует расход газа в трубопроводе 7 для рассеивания газа (рассеивающий расход). Расходомер 71 рассеивания измеряет рассеивающий расход.

[0033] Подающий вспомогательный газ трубопровод 8 соединен с наклонной дымоходной секцией 2с и вводит способствующий горению газ, содержащий кислород, в наклонную дымоходную секцию 2с. Таким образом, подающий вспомогательный газ трубопровод 8 формирует линию L5 вспомогательного газа, которая направляет способствующий горению газ в первую газовую линию L1. Способствующий горению газ может быть, например, воздухом. Подающий трубопровод 8 для вспомогательного газа оборудован дутьевым вентилятором 80, расходомером 81 вспомогательного газа и регулирующим клапаном 82 расхода вспомогательного газа, последовательно установленными на верхней по ходу потока стороне. Дутьевой вентилятор 80 нагнетает способствующий горению газ в наклонную дымоходную секцию 2с. Расходомер 81 вспомогательного газа измеряет расход газа в подающем трубопроводе 8 для вспомогательного газа (расход вспомогательного газа). Регулирующий клапан 82 расхода вспомогательного газа регулирует расход вспомогательного газа.

[0034] Управляющее устройство 10 получает информацию от коксоразгрузочного механизма 20, расходомера 32 острого пара, термометра 41 для газа на входе котла-утилизатора, газоанализатора 52, циркуляционных расходомеров 54, расходомера 61 обхода, расходомера 71 рассеивания и расходомера 81 вспомогательного газа, а также управляет регулирующими клапанами 55 циркуляционного расхода, регулирующим клапаном 60 обходного расхода, регулирующим клапаном 70 рассеивающего расхода и регулирующим клапаном 82 расхода вспомогательного газа для реализации способа сухого тушения кокса, который описан ниже.

[0035] В установке 1 для сухого тушения кокса охлаждающий газ проходит по трубопроводам 4 и 5 и циркулирует вдоль участка между охлаждающей камерой 2 и котлом-утилизатором 3. В охлаждающей камере 2 раскаленный кокс охлаждается, когда сквозь него проходит охлаждающий газ. Охлажденный кокс выпускается коксоразгрузочным механизмом 20 посредством коксоразгрузочной секции 2b. В котле-утилизаторе 3 физический нагрев газа, прошедшего сквозь раскаленный кокс, генерирует пар, который освобождается через пароотводную секцию 3c. В турбинном генераторе 31 освобожденный пар используется для генерации энергии. Таким образом, энергия, извлеченная из раскаленного кокса, может быть возвращена в форме электроэнергии. Газ, охлажденный после генерирования пара, возвращают в качестве охлаждающего газа обратно в охлаждающую камеру 2. Таким образом, охлаждение раскаленного кокса и извлечение тепловой энергии происходят непрерывно. Извлечение тепловой энергии способствует уменьшению выбросов CO2.

[0036] Ниже подробно описан способ сухого тушения кокса, реализованный с использованием управляющего устройства 10. В работе установки 1 для сухого тушения кокса необходимо надежно охлаждать раскаленный кокс и генерировать соответствующее количество пара посредством котла-утилизатора 3. Кроме того, желательно подавить увеличение концентрации СО в циркулирующем газе. Для выполнения этих требований необходимо соответствующим образом регулировать температуру выпущенного кокса, температуру газа на входе котла-утилизатора, количество генерируемого пара, концентрацию СО и другие параметры. Управляющее устройство 10 осуществляет управление автоматическим регулированием данных параметров.

[0037] В начале управляющее устройство 10 получает значения циркуляционных расходов от двух циркуляционных расходомеров 54, установленных верхних по ходу потока секциях 5b и 5с, получает обходной расход от расходомера 61 обхода, получает рассеивающий расход от расходомера 71 рассеивания и получает выпущенное количество кокса от коксоразгрузочного механизма 20. Затем, управляющее устройство 10 вычитает обходной расход и рассеивающий расход из циркуляционного расхода для вычисления входного расхода камеры и управляет регулирующими клапанами 55 циркуляционного расхода или регулирующим клапаном 70 рассеивающего расхода таким образом, что отношение между выпущенным количеством кокса и входным расходом камеры приближается к целевому отношению. Таким образом, управляющее устройство 10 образует управляющее устройство для входного расхода.

[0038] Например, в ответ на уменьшение отношения входного расхода камеры к выпущенному количеству кокса, если оно ниже чем целевое отношение, выполняется по меньшей мере одно из увеличения отверстий регулирующих клапанов 55 циркуляционного расхода и уменьшения отверстия регулирующего клапана 70 рассеивающего расхода. С другой стороны, в ответ на увеличение отношения входного расхода камеры к количеству выпущенного кокса, если оно больше чем целевое отношение, выполняется по меньшей мере одно из уменьшения отверстий регулирующих клапанов 55 циркуляционного расхода и увеличения отверстия регулирующего клапана 70 рассеивающего расхода. Целевое отношение установлено как должное в соответствии с температурой раскаленного кокса, целевой температурой выпущенного кокса и другими факторами.

[0039] Если отношение между количеством выпущенного кокса и входным расходом камеры приближается к целевому отношению, количество охлаждающего газа автоматически регулируется в соответствии с увеличением или уменьшением количества охлаждаемого кокса, в результате чего температура выпущенного кокса регулируется автоматически. Таким образом, поскольку по меньшей мере один из описанных выше параметров регулируется автоматически, нагрузка на оператора может быть снижена. Дополнительно ожидается, что температура выпущенного кокса будет стабилизирована по сравнению с ручным регулированием параметров. Если температура выпущенного кокса стабилизирована, срок службы коксоразгрузочного механизма 20 и других устройств, которые выпускают и транспортируют охлажденный кокс, может быть увеличен. Например, могут быть предотвращены прогар, ухудшение или другие виды повреждений транспортерной ленты, транспортирующей выпущенный кокс.

[0040] Для управления входным расходом камеры необходимо измерять входной расход камеры, но у входного отверстия охлаждающей камеры 2 тесно расположены множество компонентов, например, участок ветви, на котором обводной трубопровод 6 и трубопровод 7 для рассеивания газа отходят от трубопровода 5, а также газоанализатор 52 и экономайзер 51. Таким образом, не может быть обеспечена прямая длина трубопровода, необходимая для монтажа расходомера, и монтаж расходомера является затруднительным. В частности, если к тому же установка 1 для сухого тушения кокса установлена в ограниченном пространстве около существующей коксовой печи, монтаж расходомера около входного отверстия охлаждающей камеры 2 является еще более затруднительным. Напротив, в соответствии со способом согласно настоящему изобретению вместо измерения входного расхода камеры обходной расход и рассеивающий расход вычитаются из циркуляционного расхода для вычисления входного расхода камеры. Такой подход также способствует достижению автоматического регулирования температуры выпущенного кокса.

[0041] В дополнение к управлению, выполняемому управляющим устройством 10 в качестве управляющего устройства для вычисления входного расхода, управляющее устройство 10 управляет регулирующим клапаном 60 обходного расхода или регулирующим клапаном 82 расхода вспомогательного газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре. Таким образом, управляющее устройство 10 также образует управляющее устройство для регулирования температуры газа. Процедура управления, выполняемого управляющим устройством 10 в качестве управляющего устройства для регулирования температуры газа, описана со ссылкой на ФИГ. 2. На ФИГ. 2 исходное значение уставки расхода вспомогательного газа обозначено как А0. Исходное значение уставки обходного расхода обозначено как В0. Величина коррекции, которая компенсирует расход вспомогательного газа, обозначена как Vg. Величина коррекции, которая компенсирует обходной расход, обозначена как Vb.

[0042] Управляющее устройство 10 в качестве управляющего устройства для измерения температуры газа получает количество генерируемого пара от расходомера 32 острого пара, получает расход вспомогательного газа от расходомера 81 вспомогательного газа и получает концентрацию СО от газоанализатора 52. Затем, управляющее устройство 10 вычисляет величины Vg и Vb коррекций, которые корректируют расход вспомогательного газа и обходной расход, на основе количества генерируемого пара, температуры газа на входе котла-утилизатора и концентрации СО. В частности, на этапе S01 управляющее устройство 10 в первую очередь определяет, является ли количество генерируемого пара меньше чем или равным целевому количеству. Целевое количество задано как должное в соответствии с техническими требованиями турбинного генератора 31 и другими факторами. Если количество генерируемого пара меньше или равно целевому количеству, управляющее устройство 10 на этапе S02 определяет, является ли температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура. Целевая температура задана как должная с учетом требований защиты котла-утилизатора и других факторов. Если температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура, управляющее устройство 10 на этапе S03 определяет, является ли концентрация СО ниже чем целевая концентрация. Целевая концентрация задана как должная с точки зрения оптимизации облегчения сгорания и других факторов. Если концентрация СО ниже чем целевая концентрация, на этапе S04 задают коррекцию Vg=0 и коррекцию Vb=-B4. Обозначение В4 составляет величину, например, от 15% до 20% исходного значения В0.

[0043] Если на этапе S03, описанном выше, определено, что концентрация СО выше или равна целевой концентрации, управляющее устройство 10 на этапе S05 определяет, равна ли концентрация СО целевой концентрации. Равенство означает, например, что концентрация СО находится в пределах ±20% целевой концентрации. Если концентрация СО равна целевой концентрации, на этапе S06 задают коррекцию Vg=+A7 и коррекцию Vb=-B3. Обозначение А7 составляет величину, например, от 2% до 3% исходного значения А0. Обозначение В3 составляет величину, например, от 10% до 15% исходного значения В0, которое меньше чем В4.

[0044] Если на этапе S05, описанном выше, определено, что концентрация СО выше чем целевая концентрация, на этапе S07 задают коррекцию Vg=+A6 и коррекцию Vb=-B2. Обозначение А6 составляет величину, например, от 3% до 4% исходного значения А0, которое больше чем А7. Обозначение В2 составляет величину, например, от 5% до 10% исходного значения В0, которое меньше чем В3.

[0045] Если на этапе S02, описанном выше, определено, что температура газа на входе котла-утилизатора выше или равна целевой температуре, на этапе S08 управляющее устройство 10 определяет, равна ли температура газа на входе котла-утилизатора целевой температуре. Равенство означает, например, что температура газа на входе котла-утилизатора находится в пределах ±5% целевой температуры. Если температура газа на входе котла-утилизатора равна целевой температуре, на этапе S09 управляющее устройство 10 определяет, является ли концентрация СО ниже чем целевая концентрация. Если концентрация СО ниже чем целевая концентрация, на этапе S10 задают коррекцию Vg=-A5 и коррекцию Vb=0. Обозначение А5 составляет величину, например, от 2% до 3% исходного значения А0.

[0046] Если на этапе S09, описанном выше, определено, что концентрация СО выше или равна целевой концентрации, на этапе S11 управляющее устройство 10 определяет, равна ли концентрация СО целевой концентрации. Если концентрация СО равна целевой концентрации, на этапе S12 задают коррекцию Vg=0 и коррекцию Vb=0.

[0047] Если на этапе S11, описанном выше, определено, что концентрация СО выше чем целевая концентрация, на этапе S13 задают коррекцию Vg=+A4 и коррекцию Vb=0. Обозначение А4 составляет величину, например, от 2% до 3% исходного значения А0.

[0048] Если на этапе S08, описанном выше, определено, что температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура, на этапе S14 управляющее устройство 10 определяет, является ли концентрация СО ниже чем целевая концентрация. Если концентрация СО ниже чем целевая концентрация, на этапе S15 задают коррекцию Vg=-A3 и коррекцию Vb=0. Обозначение A3 составляет величину, например, от 3% до 4% исходного значения А0.

[0049] Если на этапе S14, описанном выше, определено, что концентрация СО выше или равна целевой концентрации, на этапе S16 управляющее устройство 10 определяет, равна ли концентрация СО целевой концентрации. Если концентрация СО равна целевой концентрации, на этапе S17 задают коррекцию Vg=-A2 и коррекцию Vb=0. Обозначение А2 составляет величину, например, от 2% до 3% исходного значения А0, которое меньше чем A3.

[0050] Если на этапе S16, описанном выше, определено, что концентрация СО выше чем целевая концентрация, на этапе S18 задают коррекцию Vg=0 и коррекцию Vb=+B1. Обозначение В1 составляет величину, например, от 15% до 20% исходного значения В0.

[0051] Если на этапе S01, описанном выше, определено, что количество генерируемого пара больше чем целевое количество, на этапе S19 задают коррекцию Vg=-A1. Обозначение А1 составляет величину, например, от 3% до 4% исходного значения А0.

[0052] После задания коррекций Vg и Vb управляющее устройство 10 добавляет величину коррекции Vg к исходному значению А0 для вычисления целевого значения расхода вспомогательного газа, управляющее устройство на этапе S20 добавляет величину коррекции Vb к исходному значению В0 для вычисления целевого значения обходного расхода. Затем, управляющее устройство на этапе S21 управляет регулирующим клапаном расхода 82 вспомогательного газа и регулирующим клапаном 60 обходного расхода таким образом, что расход вспомогательного газа и обходной расход приближаются к целевым значениям. Таким образом, отверстие регулирующего клапана 82 расхода вспомогательного газа увеличивается в ответ на уменьшение расхода вспомогательного газа, если он ниже чем целевое значение, и отверстие регулирующего клапана 60 обходного расхода увеличивается в ответ на уменьшение обходного расхода, если он ниже целевого значения. С другой стороны, отверстие регулирующего клапана 82 расхода вспомогательного газа уменьшается в ответ на увеличение расхода вспомогательного газа, если он больше целевого значения, и отверстие регулирующего клапана 60 обходного расхода уменьшается в ответ на увеличение обходного расхода, если он больше чем целевое значение.

[0053] Управляющее устройство 10 в качестве управляющего устройства для управления температурой газа повторяет процедуру, описанную выше. Цикл повторения составляет, например, 60 секунд. Повторение обеспечивает возможность по меньшей мере одного из уменьшения обходного расхода и увеличения расхода вспомогательного газа, если температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура, с одновременным обеспечением возможности по меньшей мере одного из увеличения обходного расхода и уменьшения расхода вспомогательного газа, если температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура.

[0054] Если обходной расход увеличивается, температура газа на входе котла-утилизатора снижается. Если расход вспомогательного газа увеличивается, температура газа на входе котла-утилизатора повышается. Таким образом, если температура газа на входе котла-утилизатора ниже чем целевая температура, по меньшей мере одно из уменьшения обходного расхода и увеличения расхода вспомогательного газа обеспечивает возможность увеличения температуры газа на входе котла-утилизатора. С другой стороны, если температура газа на входе котла-утилизатора выше чем целевая температура, по меньшей мере одно из увеличения обходного расхода и уменьшения расхода вспомогательного газа обеспечивает возможность уменьшения температуры газа на входе котла-утилизатора. Таким образом, температура газа на входе котла-утилизатора автоматически регулируется с приближением к целевой температуре. В дополнение к этому, поскольку входной расход камеры автоматически регулируется управлением, реализуемым управляющим устройством 10 в качестве управляющего устройства для регулирования входного расхода, изменение входного расхода камеры, связанное с изменением обходного расхода, устранено. Таким образом, поскольку по меньшей мере входной расход камеры и температура газа на входе котла-утилизатора, которые являются двумя из параметров, описанных выше, регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно снижена. Кроме того, также ожидается, что температура газа на входе котла-утилизатора будет стабилизированной по сравнению с ручным регулированием параметров. Если температура газа на входе котла-утилизатора является стабилизированной, срок службы котла-утилизатора может быть увеличен. Например, могут быть предотвращено повреждение или износ трубы котла-утилизатора.

[0055] При увеличении концентрации СО в охлаждающем газе также увеличиваются расход вспомогательного газа и обходной расход. Поскольку расход вспомогательного газа увеличивается при увеличении концентрации СО, концентрация СО снижается. Поскольку обходной расход также увеличивается при увеличении расхода вспомогательного газа, влияние увеличения расхода вспомогательного газа на температуру газа на входе котла-утилизатора устранено. В результате, температура газа на входе котла-утилизатора непрерывно регулируется без влияния на нее регулирования концентрации СО. Кроме того, поскольку входной расход камеры автоматически регулируется управляющим устройством 10 в качестве управляющего устройства для регулирования входного расхода, изменение входного расхода камеры, связанное с изменением обходного расхода, устранено. Таким образом, поскольку по меньшей мере входной расход камеры, температура газа на входе котла-утилизатора и концентрация СО, которые являются тремя из параметров, описанных выше, регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно снижена. Кроме того, также ожидается, что концентрация СО, которая соответствует сумме не сожженного газа, является стабилизированной. Стабилизация концентрации СО обеспечивает возможность более эффективного извлечения физического нагрева.

[0056] Если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, регулятором расхода вспомогательного газа управляют таким образом, что расход газа в линии вспомогательного газа снижается, и на этапе S19 период бездействия поддерживается до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество. В результате, в добавление к регулированию входного расхода камеры, температуры газа на входе котла-утилизатора и концентрации СО дополнительно регулируется количество генерируемого пара. Таким образом, поскольку по меньшей мере четыре параметра из описанных выше регулируются автоматически, нагрузка на оператора может быть дополнительно уменьшена. Если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, поддерживается период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество, причем количество генерируемого пара предпочтительно регулируют до регулирования температуры газа на входе котла-утилизатора. В результате, повреждение турбинного генератора 31 и других компонентов, которые приводятся в действие паром, может быть предотвращено с повышенной надежностью. Кроме того, поскольку расход вспомогательного газа снижен, генерация тепла на ступени по ходу потока выше котла-утилизатора 3 надежно устранена, в результате чего количество генерируемого пара может быть быстро уменьшено.

[0057] Как описано выше, нагрузка на оператора может быть снижена при использовании установки 1 для сухого тушения кокса согласно настоящему изобретению. Может быть оценена нагрузка на оператора как в случае с использованием описанного выше управляющего устройства 10, так и в случае без использования описанного выше управляющего устройства 10. При управлении установкой 1 для сухого тушения кокса при следующих условиях: температура выпущенного кокса ниже чем или равна 180°C; диапазоны температуры газа на входе котла-утилизатора составляют от 850°C до 970°C; и концентрация СО в пределах от 1% до 3%, - установлено, что без описанного выше управления выполнять отслеживание и ручное регулирование параметров должны два оператора. Напротив, установлено, что выполнение только части описанного выше управления, т.е., управления регулированием циркуляционного расхода или рассеивающего расхода таким образом, что отношение между количеством выпущенного кокса и входным расходом камеры приближается к целевому отношению (в дальнейшем называемого "управлением первого порядка") обеспечивает возможность сокращения периода времени, необходимого для отслеживания и ручного регулирования, примерно на 25%. Кроме того, установлено, что выполнение управления другими регулировками расходов газа в обходной линии и линии вспомогательного газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре (в дальнейшем называемого как "управление второго порядка"), наряду с управлением первого порядка обеспечивает возможность дополнительного сокращения периода времени, необходимого для отслеживания и ручного регулирования, примерно на 25%. Кроме того, установлено, что выполнение управления увеличением расхода газа в линии вспомогательного газа и увеличением расхода газа в обходной линии в зависимости от увеличения концентрации СО (в дальнейшем называемого как "управление третьего порядка") наряду с управлением первого порядка обеспечивает возможность дополнительного сокращения периода времени, необходимого для отслеживания и ручного регулирования, примерно на 10%. Дополнительно установлено, что если количество генерируемого пара больше чем целевое количество, выполнение управления снижением расхода газа в линии вспомогательного газа и поддерживанием периода бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше чем целевое количество, (в дальнейшем называемого "управлением четвертого порядка") наряду с управлением первого порядка обеспечивает возможность дополнительного сокращения периода времени, необходимого для отслеживания и ручного регулирования, примерно на 10%. Кроме того, установлено, что использование управления всех указанных видов, т.е., управления первого порядка, управления второго порядка, управления третьего порядка и управления четвертого порядка обеспечивает возможность уменьшения нагрузки на оператора примерно на 75%. Как описано выше, при использовании установки 1 для сухого тушения кокса согласно настоящему изобретению ожидается, что нагрузка на оператора может быть значительно уменьшена.

[0058] Выше описан один вариант реализации настоящего изобретения, но настоящее изобретение не обязательно ограничено вариантом реализации, описанным выше, и могут быть предусмотрены множество изменений до степени, в которой они не отступают от принципа настоящего изобретения. Например, управляющее устройство 10 не обязательно автоматически управляет всеми параметрами, такими как температура выпущенного кокса, температура газа на входе котла-утилизатора, количество генерируемого пара и концентрация СО. Например, управляющее устройство 10 может автоматически регулировать только температуру выпущенного кокса, в то время как температуру газа на входе котла-утилизатора, количество генерируемого пара и концентрацию СО можно регулировать вручную.

ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ

[0059] Настоящее изобретение является применимым для установки для сухого тушения кокса.

СПИСОК ПОЗИЦИОННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ:

[0060]

1 - Устройство для сухого тушения кокса;

2 - Охлаждающая камера;

3 - Котел-утилизатор;

32 - Расходомер острого пара;

10 - Управляющее устройство (управляющее устройство входного расхода, управляющее устройство температуры газа);

41 - Термометр для газа на входе котла-утилизатора;

52 - Газоанализатор (анализатор концентрации СО);

54 - Циркуляционный расходомер;

55 - Регулирующий клапан циркуляционного расхода (регулятор циркуляционного расхода);

60 - Регулирующий клапан обходного расхода (регулятор обходного расхода);

61 - Расходомер обхода;

70 - Регулирующий клапан рассеивающего расхода (регулятор рассеивающего расхода);

71 - Расходомер рассеивания;

81 - Расходомер вспомогательного газа;

82 - Регулирующий клапан расхода вспомогательного газа (регулятор расхода вспомогательного газа);

L1 - Первая газовая линия;

L2 - Вторая газовая линия;

L3 - Обходная линия;

L4 - Рассеивающая линия;

L5 - Линия вспомогательного газа.

1. Установка для сухого тушения кокса, содержащая:

охлаждающую камеру для приема раскаленного кокса, охлаждающую раскаленный кокс путем использования охлаждающего газа и выпускающую охлажденный кокс;

котел-утилизатор для извлечения энергии из тепла, которое генерирует раскаленный кокс;

первую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через кокс в охлаждающей камере, к котлу-утилизатору;

вторую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через котел-утилизатор, к охлаждающей камере;

обходную линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, в первую газовую линию без прохождения через охлаждающую камеру;

рассеивающую линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, наружу;

циркуляционный расходомер, который измеряет расход газа во второй газовой линии, и регулятор циркуляционного расхода, который регулирует этот расход газа, причем циркуляционный расходомер и регулятор циркуляционного расхода расположены по ходу потока выше обходной линии и рассеивающей линии;

расходомер обхода, который измеряет расход газа в обходной линии, и регулятор обходного расхода, который регулирует этот расход газа;

расходомер рассеивания, который измеряет расход газа в рассеивающей линии, и регулятор рассеивающего расхода, который регулирует этот расход газа; и

управляющее устройство для входного расхода, которое вычитает расходы, измеренные расходомером обхода и расходомером рассеивания, из расхода, измеренного циркуляционным расходомером, для вычисления входного расхода камеры, и управляет по меньшей мере одним из регулятора циркуляционного расхода и регулятора рассеивающего расхода таким образом, что отношение между количеством кокса, выпущенного из охлаждающей камеры, и входным расходом камеры приближается к целевому отношению.

2. Установка для сухого тушения кокса по п. 1, дополнительно содержащая:

линию вспомогательного газа, которая направляет способствующий горению газ, содержащий кислород, в первую газовую линию;

регулятор расхода вспомогательного газа, который регулирует расход газа в линии вспомогательного газа;

термометр для газа на входе котла-утилизатора, который измеряет температуру газа в первой газовой линии как температуру газа на входе котла-утилизатора; и

управляющее устройство для температуры газа, которое управляет по меньшей мере одним из регулятора обходного расхода и регулятора расхода вспомогательного газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре.

3. Установка для сухого тушения кокса по п. 2, в которой управляющее устройство для температуры газа выполняет:

если температура газа на входе котла-утилизатора выше, чем целевая температура, по меньшей мере одно из управления регулятором обходного расхода для увеличения расхода газа в обходной линии и управления регулятором расхода вспомогательного газа для уменьшения расхода газа в линии вспомогательного газа,

а если температура газа на входе котла-утилизатора ниже, чем целевая температура, по меньшей мере одно из управления регулятором обходного расхода для уменьшения расхода газа в обходной линии и управления регулятором расхода вспомогательного газа для увеличения расхода газа в линии вспомогательного газа.

4. Установка для сухого тушения кокса по п. 2 или 3, дополнительно содержащая:

анализатор концентрации СО, который измеряет концентрацию СО в охлаждающем газе,

причем управляющее устройство для температуры газа управляет регулятором обходного расхода и регулятором расхода вспомогательного газа таким образом, что расход газа в линии вспомогательного газа увеличивается и расход газа в обходной линии увеличивается в соответствии с увеличением концентрации СО.

5. Установка для сухого тушения кокса по п. 2 или 3, дополнительно содержащая:

расходомер пара, который измеряет количество генерируемого пара из котла-утилизатора,

причем, если количество генерируемого пара больше, чем целевое количество, управляющее устройство для температуры газа управляет регулятором расхода вспомогательного газа таким образом, что расход газа в линии вспомогательного газа снижается, и поддерживает период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше, чем целевое количество.

6. Установка для сухого тушения кокса по п. 4, дополнительно содержащая:

расходомер пара, который измеряет количество генерируемого пара из котла-утилизатора,

причем, если количество генерируемого пара больше, чем целевое количество, управляющее устройство для температуры газа управляет регулятором расхода вспомогательного газа таким образом, что расход газа в линии вспомогательного газа снижается, и поддерживает период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше, чем целевое количество.

7. Способ сухого тушения кокса, реализуемый управляющим устройством установки, содержащей:

охлаждающую камеру для приема раскаленного кокса, охлаждающую раскаленный кокс путем использования охлаждающего газа и выпускающую охлажденный кокс;

котел-утилизатор для извлечения энергии из тепла, которое генерирует раскаленный кокс;

первую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через кокс в охлаждающей камере, к котлу-утилизатору;

вторую газовую линию, которая направляет охлаждающий газ, прошедший через котел-утилизатор, к охлаждающей камере;

обходную линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, в первую газовую линию без прохождения через охлаждающую камеру;

рассеивающую линию, которая направляет часть охлаждающего газа, проходящего во второй газовой линии, наружу,

причем способ включает этапы, согласно которым:

получают расход газа в второй газовой линии на участке по ходу потока выше обходной линии и рассеивающей линии в качестве циркуляционного расхода,

получают расход газа в обходной линии в качестве обходного расхода,

получают расход газа в рассеивающей линии в качестве рассеивающего расхода и

вычитают обходной расход и рассеивающий расход из циркуляционного расхода для вычисления входного расхода камеры и регулирования циркуляционного расхода или рассеивающего расхода таким образом, что отношение между количеством кокса, выпущенного из охлаждающей камеры, и входным расходом камеры приближается к целевому отношению.

8. Способ сухого тушения кокса по п. 7, дополнительно включающий этапы, согласно которым:

получают температуру газа в первой газовой линии в качестве температуры газа на входе котла-утилизатора,

используют линию вспомогательного газа, которая направляет способствующий горению газ, содержащий кислород, в первую газовую линию, и

регулируют расходы газа в обходной линии и линии вспомогательного газа таким образом, что температура газа на входе котла-утилизатора приближается к целевой температуре.

9. Способ сухого тушения кокса по п. 8, согласно которому:

если температура газа на входе котла-утилизатора выше, чем целевая температура, выполняют по меньшей мере одно из увеличения расхода газа в обходной линии и уменьшения расхода газа в линии вспомогательного газа,

а если температура газа на входе котла-утилизатора ниже, чем целевая температура, выполняют по меньшей мере одно из уменьшения расхода газа в обходной линии и увеличения расхода газа в линии вспомогательного газа.

10. Способ сухого тушения кокса по п. 8 или 9, дополнительно включающий этапы, согласно которым:

получают концентрацию СО в охлаждающем газе и

увеличивают расход газа в линии вспомогательного газа и увеличивают расход газа в обходной линии в соответствии с увеличением концентрации СО.

11. Способ сухого тушения кокса по п. 8 или 9, дополнительно включающий этапы, согласно которым:

получают количество генерируемого пара от котла-утилизатора,

если количество генерируемого пара больше, чем целевое количество, уменьшают расход газа в линии вспомогательного газа и поддерживают период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше, чем целевое количество, и

после того, как количество генерируемого пара станет меньше, чем целевое количество, регулируют расходы газа в обходной линии и линии вспомогательного газа для обеспечения возможности приближения температуры газа на входе котла-утилизатора к целевой температуре.

12. Способ сухого тушения кокса по п. 10, дополнительно включающий этапы, согласно которым:

получают количество генерируемого пара от котла-утилизатора,

если количество генерируемого пара больше, чем целевое количество, уменьшают расход газа в линии вспомогательного газа и поддерживают период бездействия до тех пор, пока количество генерируемого пара не станет меньше, чем целевое количество, и

после того, как количество генерируемого пара станет меньше, чем целевое количество, регулируют расходы газа в обходной линии и линии вспомогательного газа для обеспечения возможности приближения температуры газа на входе котла-утилизатора к целевой температуре.



 

Похожие патенты:

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.

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.

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.

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 относится к области коксохимии. Нагревают уголь (2) в коксовой печи (1).

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.

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.

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

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.

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.

Изобретение относится к процессу сухого тушения кокса. Установка 1 для сухого тушения кокса содержит охлаждающую камеру 2, котел-утилизатор 3, первую газовую линию L1, которая направляет охлаждающий газ из охлаждающей камеры 2 к котлу-утилизатору 3, вторую газовую линию L2, которая направляет охлаждающий газ из котла-утилизатора 3 к охлаждающей камере 2, обходную линию L3, которая направляет часть газа, проходящего во второй газовой линии L2, в первую газовую линию L1, рассеивающую линию L4, которая направляет часть газа, проходящего во второй газовой линии L2, наружу, и управляющее устройство входного расхода, которое вычитает расходы газа в обходной линии L3 и рассеивающей линии L4 из расходов газа в верхних по ходу потока секциях 5b и 5с второй газовой линии L2 для вычисления входного расхода камеры и регулирует расходы газа в верхних по ходу потока секциях 5b и 5с второй газовой линии L2 или расход газа в рассеивающей линии L4 таким образом, что отношение между количеством кокса, выпущенного из охлаждающей камеры 2, и входным расходом камеры приближается к целевому отношению. Технический результат – сокращение периода времени, необходимого для отслеживания и ручного регулирования процессом. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх