Файл: Автоматизация переработки каменноугольной смолы..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 139

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

при замыкании контакта в цепи начинает идти ток заряда конденсатора С1 через диод Д1, от которого сра­ батывает промежуточное реле РПС, включающее звуко­ вую сигнализацию.

Схемой предусматривается съем звукового сигнала кнопкой КСС.'Снятие же светового сигнала происходит автоматически после ликвидации происшедшего нару­ шения. Схема питается напряжением 220 В переменного тока и имеет кнопку для опробования ее исправности.

Глава VI

АВТОМАТИЗАЦИЯ ЗАГРУЗКИ ИЕКОКОКСОВЫХ ПЕЧЕИ

1. ПЕКОКОКСОВЫЕ ПЕЧИ

КОНСТРУКЦИЯ ПЕЧЕЙ

Печи для

коксования

пека подобны

коксовым

печам,

но имеют

ряд конструктивных отличий, обусловленных

физико-механическими

свойствами

коксуемого

сырья

[77]:

1) размеры камеры коксования уменьшены: длина 13,12 м, высота 3 м, ширина 0,45 м, полный объем ка­ меры 17 м3, полезный объем 12 м3;

2)снижен уровень обогрева;

3)кладка выполнена с учетом большого роста ее

впериод эксплуатации;

4)стены камеры имеют большую толщину, более

герметичны, выполнены с дополнительной перевязкой швов;

5) центральная перегородка регенератора, разделяю­ щая разноименные потоки, выполнена массивной, гер­ метичной;

6)в перекрытии кладки имеются отверстия для за­ грузки пека, подачи пара и газа на обезграфичивание;

7)основания стояков имеют больший диаметр.

Пекококсовые печи системы Гипрококса рассчитаны на обогрев коксовым и доменным газом. Преимущественно строят печи для обогрева только коксовым газом.

Отопительный простенок состоит из 27 обогревательных кана­

лов, соединенных вверху

общим горизонтальным каналом. Горение

в отопительных каналах

происходит на одной половине простенка;

продукты сгорания отводятся через горизонтальный сборный

канал

на другую половину простенка. Под каждым отопительным

про­

стенком расположено два регенератора, которые обслуживают два простенка. При обогреве коксовым газом оба регенератора работают на подогреве воздуха. Центральная перегородка, разделяющая раз­ ноименные потоки машинной и коксовой сторон, выполнена массив­ ной и герметичной. Для распределения воздуха по длине регенера­ торов предусмотрена калиброванная решетка, расположенная в по­ довом канале.

Подача воздуха в каждый отопительный канал

регулируется

верхними и нижними регистрами,

расположенными

соответственно

в горизонтальном сборном канале

и устье отопительных каналов.

С учетом того, что на машинную сторону поступает больший объем продуктов сгорания, горизонтальный сборный канал машинной сто­ роны шире по всей длине на 0,05 м. Для повышения температуры

261


в крайних

отопительных каналах

расширены сечения косых ходов

и верхние регистровые отверстия.

 

 

 

 

 

Конструкция печей предусматривает следующую схему обогрева

(рис. 118)

[77]:

коксовый

газ

по

газопроводу,

расположенному

в туннеле, подается в корнюры

11 всех

отопительных

простенков

коксовой

стороны. Из коршоров 9— 11

га з

распределяется

по отопи­

тельным

каналам

1'13'.

Воздух

из

туннеля через

газовоздушные

клапаны и подовые каналы поступает в регенераторы 1— 8 коксовой стороны. Нагревшись в регенераторах, воздух поступает через косые ходы в отопительные каналы, куда подается коксовый газ. Продук­ ты сгорания, поднимаясь вверх, собираются в горизонтальном сбор­ ном канале и через отопительные каналы 14'— 27' поступают в реге­

нераторы машинной стороны и, отдав тепло насадке, уходят в дымо­ вую трубу.

Уровень обогрева находится на 0,7— 0,9 м ниже свода камеры Снижение уровня обогрева имело целью уменьшить заграфичивание свода печем. Разовая загрузка увеличена до 18— 18,5 т высокотемпе­ ратурного пека, при этом выявилась необходимость повысить уровень обогрева, так как верх пекококсового пирога не догревается

комбинированным обогревом

[83]. Высокоплавкнн пек загружают в камеру коксования нагретым до ~ 3 2 0 ° С , температура размягчения его составляет 150°С.

Практика работы пекококсовых установок Череповецкого метал­ лургического и Запорожского коксохимического заводов показала возможность длительной эксплуатации печей [72— 76]. Срок службы пекококсовых печей колеблется от 2,5 до 10 лет.

Длительный срок службы пекококсовых печей мо­ жет быть обеспечен только при подаче на коксование высокотемпературного пека стабильного качества, стро­ гом поддержании заданных температурного и гидрав­ лического режимов, тщательном уходе за кладкой и анкеражем, своевременном ремонте кладки и оборудова­ ния, строгом соблюдении правил технической эксплуа­ тации. Положительное влияние на удлинение срока службы печей оказывает увеличение разовой загрузки [72].

262

263

 


Уменьшение подсводового пространства печей до 0,25—0,3 м перед выдачей кокса обеспечивает доста­ точное обезграфичиваиие сводов камер, исключает не­ обходимость механического удаления графита со сво­ дов печей, что значительно удлиняет срок службы клад­ ки. Разрушение кладки пекококсовых печей начинается с головочных кирпичей, расположенных на участке на­ иболее низких температур [74] и в зоне горизонтально­ го сборного канала. Основной причиной разрушения кладки в зоне горизонтального канала является низкий уровень загрузки, сильное заграфичивание сводов и разрушение кладки при удалении графита графиторезами.

Заметные разрушения головок печей начинаются после 6—8 месяцев эксплуатации. Разрушение головоч­ ных кирпичей приводит к нарушению герметичности между рамой, броней и кладкой, образованию трещин, проникновению в них пека и масел и дальнейшему раз­ рушению установки. Правильная эксплуатация и сво­ евременная подмазка, торкретирование головок значи­ тельно замедляет дальнейшее разрушение кладки. Срок службы печей можно значительно увеличить, если повы­ сить температуру в головочных отопительных каналах, приблизив ее к температуре контрольных отопительных каналов. Положительное влияние на срок службы пе­ чей оказывает метод загрузки, при котором уменьша­ ются тепловые удары на кладку, создаются более бла­ гоприятные температурные условия для всех отопитель­ ных каналов простенка.

Проведенные исследования применяемых методов загрузки и эксплуатации пекококсовых печей на Запо­ рожском коксохимическом заводе показали, что переход на загрузку по центру камеры позволяет повысить тем­ пературу кокса в головках печей на 60—80 град, зна­ чительно улучшить прогрев головок, уменьшить тепло­ вые удары на кладку, что благоприятно сказывается на продолжительности работы печей.

ТЕМ П ЕРА ТУРН Ы Й И ГИ ДРА ВЛИ Ч ЕСКИ Й РЕЖ И М

Коксование высокотемпературного пека в пекококсовых печах происходит так же, как и в коксовых, — в нестационарном темпера­ турном поле, так как пек с температурой 300— 320° С загружается в камеру, нагретую до 1250— 1350° С [71, 77]. В первые часы пек нагревается за счет тепла, аккумулированного стенами камер. Не­

264

смотря на значительное падение температур после загрузки, темпе­ ратуры в отопительных каналах остаются практически постоянными, так как при толщине стен 0,17 м съем тепла компенсируется акку­ мулированным теплом кладки. К концу периода коксования умень­ шается тепловой поток от стен камер и происходит аккумуляция тепла кладкой.

Готовность кокба при заданном периоде коксования определяет­ ся распределением температур по длине и высоте нагревательных

простенков. При конусности

камеры 0,05 м разность температур

между

контрольными

отопительными

каналами составляет

35—

40 град

вместо 45— 50

град

в коксовых

печах. Кокс считается

гото­

вым, если температура по оси пирога к концу периода коксования достигает 950— 1050° С.

Печи конструкции Гипрококса обеспечивают получение кокса не­ обходимого качества. Однако кривая распределения температур вдоль отопительного простенка даже для хорошо отрегулированных печей характеризуется завышенными температурами в отопительных каналах середины простенка и значительно более низкими темпера­

турами в головочных вертикалах.

Для повышения температуры

в головочных вертикалах увеличены

диаметры регистровых отвер­

стий в 1-, 2-, 26- и 27-м отопительных каналах и площадь калибро­ ванных отверстий косых ходов.

Опыт эксплуатации пекококсовых печей показал, что даже пол­ ное открытие регистровых отверстий в 1- и 27-м отопительных кана­ лах не обеспечивает нужного повышения температур. При этом температуры в крайних отопительных каналах ниже, чем в контроль­ ных, на 50— 60 град. Повышение температуры в предкрайних ото­ пительных каналах снижает эту разность до 30— 40 град [68, 77].

Более низкие температуры в крайних отопительных каналах тре­ буют дополнительного прогрева их, что является основной причиной удлиненного периода коксования на пекококсовых печах. При луч­ шем распределении температур вдоль отопительного простенка раз­ ность температур между контрольными вертикалами уменьшается, при этом появляется возможность снизить период коксования, не ухудшая качества кокса.

Завышенные температуры в 12— 14 отопительных каналах могут быть снижены изменением сечений верхних регистровых отверстий, косых ходов и горелок.

Вследствие растянутости процесса загрузки скорость коксования пека по высоте камеры не может быть одинаковой и является мини­ мальной в месте подачи последней порции пека. Кроме того, сниже­ ние уровня обогрева с целью уменьшения заграфичивания сводов камер было в какой-то мере рациональным ранее, когда в камеру

грузили 12— 13 т пека.

В настоящее

время

в

камеру грузится

18— 18,5 т пека и существующий

уровень обогрева

не может обеспе­

чить хорошую

готовность

верха

пекококсового

пирога [83].

Контроль

теплотехнического

режима

процесса

коксования пека

аналогичен контролю, применяемому на коксовых печах. Контролю подлежат: температура в контрольных отопительных каналах с кок­ совой и машинной сторон, температура в регенераторах и крайних отопительных каналах; распределение температур по длине отопи­ тельных простенков и по оси пекококсового пирога; давление, тем­ пература и расход газа, подаваемого на обогрев печей; давление, температура и расход пара, поступающего на охлаждение сводов печей; температура и состав продуктов сгорания в газовоздушных

265


клапанах; температура в газосборппке. Обязательно необходим контроль анкеража при выдаче кокса, роста печей и анкеража при эксплуатации.

Заданный температурный режим и сохранность кладки пекококсовых печей могут быть обеспечены только при строгом соблюдении

основных трех положений гидравлического

режима

[77,. 78].

В соот­

ветствии с первым положением, давление

в нижней части

камеры

к концу периода коксования должно быть

всегда

положительным.

Положительное давление в коксовой камере, превышающее

атмос­

ферное и давление в отопительной системе, исключает подсосы воз­

духа в камеру через неплотности в дверях,

люках,

кладке

и всегда

обеспечивает движение газов из камеры в

отопительную

систему.

При этом происходит разложение углеводородов и

заграфичиваине

швов,

количество перетоков сводится к минимуму.

 

 

В

первые часы периода коксования в коксовой

камере создается

высокое давление, особенно в пекококсовых печах. В конце периода коксования при недостаточном давлении в газосборпиках в камере может образовываться отрицательное давление, что приведет к про­ сосам воздуха через неплотности в дверях, люках и кладке, прога­ рам, разрушению печен.

Как показали расчеты, для обеспечения положительного давле­ ния в коксовой камере в течение всего периода коксования достаточ­ но поддерживать в газосборппке давление 10 мм вод. ст. Однако вследствие возможных колебаний давления, обусловленных недоста­ точно четкой работой регулятора, рекомендуется на газосборпиках поддерживать давление 10— 12 мм вод. ст. Повышенное давление в газосборпиках приводит к увеличенным потерям сырого газа, на­ правляемого в отопительную систему.

Вторым положением предусматривается более высокое давление в любых точках по высоте камеры к концу периода коксования по сравнению с давлением в обогревательных каналах во всех случаях эксплуатации печей. Нарушение этого положения приводит ис толь­ ко к разрушению печей, но и к ухудшению состава коксового газа

вследствие

повышенного содержания

в

нем

азота, окиси

углерода

и окислов азота [78].

 

 

 

 

Третье

положение указывает на

то,

что

распределение

давлений

в отопительной системе должно быть постоянным в пределах дан­ ного марша печей. Нарушение этого положения гидравлического режима приводит к изменению разности давлений между камерон и отопительной системой, разграничиванию кладки н ее разрушению.

График распределения давлений по высоте отопительной системы нагревательного простенка пекококсовых печей приведен на рис. 119. Из графика видно, что распределение давлений в отопительной си­ стеме соответствует правилам технической эксплуатации печей: не­ большое давление 0,8 мм вод. ст. под смотровой шахтой на восхо­

дящем потоке

исключает загрязнение косых ходов;

сопротивление

отопительной

системы небольшое и составляет 2,9—

5,0 мм

вод. ст.

Максимальное

сопротивление дает горизонтальный

сборный

канал

2,4 мм вод. ст.

 

 

 

Нарушение основных положений гидравлического режима при­ водит к ухудшению герметичности кладки: увеличению материальных швов, образованию трещин, заполненных графитом, быстрому росту кладки. По герметичности кладки можно определить правильность поддержания температурного и гидравлического режимов печей.

Правила технической эксплуатации, разработанные для коксо­

266