О.П. Горохов, И.Я. Шварцман, А.Н. Силка. Опытный модуль непрерывного слоевого коксования. – Кокс и химия. – 1990. - № 6

 

...

В УХИНе разрабатывается процесс непрерывного слоевого коксования в вертикальных коксовых пе­чах. Проведены лабораторные и стендовые испы­тания, выполнены полупромышленные исследова­ния на трех модификациях установки, две из ко­торых имели промышленную ширину печной каме­ры. Результаты позволяют перейти к заверша­ющему этапу разработки процесса, близкому к условиям опытно-промышленных испытаний. Спе­циальным конструкторским бюро института разработан проект опытного модуля непрерывного слое­вого коксования с двумя печными камерами промышленного размера. Строительство установ­ки, показанной на рисунке, намечено на Харьков­ском опытном коксохимическом заводе.

Производительность опытного модуля при нор­мальном режиме эксплуатации по сухому коксу 1000 кг/ч, по сухой шихте 1400 кг/ч. Размеры печной камеры, мм: длина 4000, ширина 350, высота обогреваемой части 3900. Период коксования 8,6 ч при средней по высоте печной каме­ры температуре в отопительных каналах 1300 °С. Расход коксового газа на обогрев 450 м3/ч. О . -щая высота печного блока 10,5 м.

В верхней части опытного модуля расположен узел загрузки, в состав которого входит разда­точный бункер угольной шихты с двумя наклон­ными желобами, примыкающими к загрузочным горловинам печных камер. В раздаточный бункер угольная шихта подается ленточным конвейером. Каждая из загрузочных горловин снабжена про­талкивающим устройством, состоящим из двух гидроприводных пресс-толкателей, совершающих возвратно-поступательные перемещения с задан­ным временным периодом.

Угольная шихта в момент поднятия пресс-толкателя из бункера самотеком поступает в гор­ловину. При опускании толкателя эта порция ших­ты уплотняется и проталкивается на регулируе­мую глубину. Одновременно на такой же шаг смещаются в печной камере нижележащие пор­ции коксующегося массива. В нижнем поло­жении пресс-толкатель перекрывает устье желоба, прекращая сход шихты. Верхняя спрессованная порция угольной шихты служит надежным затво­ром печной камеры, препятствующим выходу на­ружу паров и летучих продуктов коксования. Оборудование узла загрузки с лестницами и пло­щадками обслуживания смонтировано на опорной раме.

Основным элементом модуля следует считать - блок, включающий две вертикальные печные ка­меры с системой обогрева из трех обогреватель­ных простенков, каждый из которых состоит из девяти спаренных горизонтальных отопитель­ных каналов, снабженных двухсторонним под­водом газа. Продукты горения отопительного газа направляются через сборные вертикальные каналы в регенераторы. Регулирование темпе­ратуры в горизонтальных отопительных кана­лах - индивидуальное, что позволит задавать не­обходимый режим нагрева в каждой отдельной зо­не печной камеры.

Продолжением печной камеры является зона тушения кокса, снабженная каналами для подвода и отвода газообразного теплоносителя. Высота зоны тушения и расход теплоносителя подоб­раны  из  условий  охлаждения  кокса  до  200 °С.

Продвигаясь вниз, загрузка проходит все необ­ходимые стадии термообработки. Коксовый пирог в нижней части печной камеры распадается, и в зону тушения поступает кусковая засыпь, легко проницаемая для газового охладителя.

Для охлаждения кокса применяется циркули­рующий газ (условно инертный). Этот газ перво­начально образуется при пуске цикла тушения кок­са из воздуха, находящегося в системе, и пара, поступающего в холодильник, после многократно­го прохождения их через слой раскаленного кокса. Парогазовая смесь при помощи нагнетате­ля подается в нижнюю зону тушения кокса через подводящий патрубок и горизонтальный ка­нал в кладке печи. Поднимаясь в верхнюю часть зоны тушения через слой кокса, парогазовая смесь нагревается до 740 °С и поступает по газоотво-дящим патрубкам в холодильник, где орошается аммиачной  водой,  вследствие  чего  температура

смеси понижается до 150-180 °С. Образовавший­ся избыток парогазовой смеси поступает через гид­розатвор в газосборник.

Описанный способ тушения кокса опробован УХИНом в других технологических установках. Он не является лучшим и перспективным, а при­нят лишь для первого этапа работ на заводском двухкамерном модуле непрерывного слоевого кок­сования. Институтом разрабатываются и другие способы тушения кокса, один из которых най­дет применение в промышленном агрегате.

Кладка печных камер и обогревательных про­стенков выполняется из динасового огнеупора, а остальная часть печного массива, включая зо­ну тушения - из шамота. Армируют кладку при помощи больших и малых анкерных колонн двутаврового сечения. Большие анкерные колон­ны воспринимают также нагрузки от оборудова­ния загрузочного узла модуля. Между кладкой печного блока и жесткими анкерными колоннами располагаются вертикальные упорные балки. При­жатие их к кладке осуществляется с помощью силовых пружин, установленных на анкерных ко­лоннах. Такая конструкция анкеража обеспечи­вает наиболее полное дифференциальное зональ­ное обжатие кладки.

Печной блок размещен на железобетонной плите, расположенной на опорных колоннах. Под плитой закреплен узел разгрузки кокса. Каж­дая из двух печных камер оснащена самостоя -тельным разгрузочным устройством, разделенным на шлюзы гидроприводными клапанами, препят­ствующими проникновению наружного воздуха. Разгрузка сблокирована с загрузкой камер и производится с частотой 30 мин. Из разгрузоч­ных устройств охлажденный кокс с помощью, скребкового конвейера и скипового подъемника перегружается в бункер-накопитель, из которого периодически вывозится железнодорожным тран­спортом.

Летучие продукты отводятся раздельно из верх­ней и нижней частей печной камеры по наклон­ным газоотводящим каналам. Из верхней зоны выводятся менее пиролизованные продукты, содер­жащие каменноугольную смолу, ароматические углеводороды и другие ценные компоненты, из нижней - высокопиролизованный газ. С наруж­ной стороны печи газоотводящие каналы перехо­дят в вертикальные стояки, связанные с газо­сборником корытообразной формы. В газосбор­нике, орошаемом аммиачной водой, отделяется основная часть каменноугольной смолы, а нескон-денсировавшиеся газовые компоненты с темпера­турой 80-82 °С направляются через сепаратор в заводскую сеть прямого коксового газа.

Установка размещена в стационарном тепляке, оборудованном мостовым краном.

Уровень технологического управления процес­сом разработан в двух вариантах: а) поопе­рационное управление с центрального или местных постов; б) в автоматическом режиме - начальный импульс на цикл последовательно выполняемых команд. При этом труд технологического персо­нала сводится к уровню труда оператора на цент­ральном пульте управления и обязанностям обходчика контрольных точек установки.

При  разработке  конструктивных   решений   по

оборудованию модуля и объемно-планировочных решений компоновки объекта исходили из требова­ний, призванных обеспечить:

более высокую экологическую чистоту агрегата по сравнению с традиционными коксовыми пе­чами;

соответствие требованиям ремонтопригодности и ремонтоспособности как агрегата в целом, так и его оборудования;

существенное улучшение условий и повышение социальной привлекательности труда обслужи­вающего персонала.

Создание двухкамерного модуля непрерывного слоевого коксования позволит завершить иссле­дования процесса и выдать исходные данные для проектирования головного образца промышленно­го агрегата.

 

...