Оптимизация параметров установки для беспылевой выдачи кокса
Данный реферат используется в качестве примера с разрешения его автора, магистра ДонНТУ Евгения Татолова.
Оригинал: http://masters.donntu.ru/2011/fknt/tatolov/diss/
Содержание
- Введение
- 1. Описание и краткая техническая характеристика УБВК
- 2. Устройство и работа циклона ЦП-2-2800 и фильтра ФРИР-800х2
- 3. Предлагаемая технология беспылевой выдачи кокса
- Выоды
- Список источников
Введение
В результате антропогенной деятельности происходит загрязнение атмосферы, что приводит к изменению химического состава атмосферного воздуха. Под загрязнением атмосферы понимают жидкие и твердые частички и газовые вещества, которые поступают в атмосферу вследствие бытовой и промышленной деятельности людей, а так же физиологической деятельности людей и животных сверх нормы. Загрязнением атмосферы называют невосприимчивые изменения состояния атмосферного воздуха, полностью или частично обусловленные деятельностью человека.
В современном мире остро стоит вопрос экологической безопасности производства, ужесточаются требования к соблюдению нормативных показателей. Эта проблема непосредственно связана с производством кокса на предприятиях коксохимической отрасли. Коксохимические предприятия по вредным, особенно по наиболее опасным для людей канцерогенным выбросам, занимают одно из ведущих мест среди предприятий других отраслей промышленности.
Коксохимическое производство – это совокупность специфических производств, связанных с высокотемпературной обработкой угольной шихты без доступа воздуха и переработкой выделяющегося при этом коксового газа с целью получения целого ряда ценных химических продуктов. Традиционные технологические процессы в ряде случаев связаны с выделением в атмосферный воздух вредных веществ, входящих в состав коксового газа, таких, как: аммиак, оксид углерода, оксид азота, диоксид серы, сероводород, цианистый водород, бензол, нафталин, фенолы, а также угольная и коксовая пыль. Основные источники выбросов хорошо известны, это: операции загрузки и выдачи печей, избыточные газы, аспирационные газы систем углеподготовок и коксосортировок, трубы коксовых батарей, а также рассеянные выбросы из дверей, стояков, загрузочных люков и т.д. Основными источниками загрязнения окружающей среды газами и пылью на коксохимических заводах являются оборудование цеха углеподготовки и загрузки угля в коксовые батареи, выбросы коксовых печей, установки тушения кокса, выбросы цеха улавливания химических продуктов коксования и др.
1. Актуальность темы
Пылеулавливающая УБВК батареи № 1 коксового цеха предназначена для санитарной очистки от пыли газов, образующихся при выдаче кокса, сбора, временного хранения уловленной пыли и разгрузки ее в транспортное средство, с целью вывоза за пределы комплекса.
Пылеулавливающий комплекс БВК состоит из передвижного зонта, коллектора, газоходов, циклонов, рукавного фильтра, дымососов, выхлопной трубы.
На УБВК применена 2-х ступенчатая схема обеспыливания ГВС. В качестве 1-ой ступени применены циклоны. В качестве 2-ой ступни - рукавный фильтр всасывающего типа с импульсной регенерацией сжатым воздухом.
Циклоны ЦП-2-2800 – пылеулавливающие аппараты инерционного типа, применяемые для отделения пыли от газов или аспирационного воздуха. Циклоны обеспечивают очистку с эффективностью 70 – 80 % от частиц размером до 10 мкм.
Запыленный пылегазовый поток поступает в циклон через тангенциальный патрубок. Улавливание пыли происходит за счет действия центробежных сил, возникающих при движении газового потока внутри циклона.
В цилиндрической части циклона пылегазовый поток раскручивается, а после перехода в коническую часть происходит отделение пыли от газового потока, и она ссыпается в бункер. Обеспыленный газ через центральный патрубок в газоход и далее в рукавный фильтр.
На УБВК применен рукавный фильтр ФРИР-800?2 – всасывающего типа. Аппараты этого типа эксплуатируются под разрежением. В фильтрах этого типа дымососы установлены на стороне чистого газа т.е. после фильтра. Фильтрация осуществляется за счет разряжения, создаваемого дымососами. Очистка запыленного газа осуществляется при его прохождении через фильтрующие рукава, выполненные из специального фильтровального войлока с температурой эксплуатации 150 ?С. Запыленный газ через входной патрубок поступает в корпус фильтра. Внутри корпуса фильтра установлен отбойный щит, защищающий рукава от прямого воздействия потока газа. Запыленный поток после удара о него разделяется на два потока, один из которых направляется вниз, второй вверх.
Крупные частицы пыли, увлекаемые нисходящим потоком, уносятся вниз фильтра и оседают в бункере, а оставшиеся в нем более мелкая пыль уносится в межрукавное пространство фильтра. Восходящая часть потока проходит через аэродинамическую решетку и поступает в межрукавное пространство фильтра сверху. Запыленный газ омывает фильтрующие рукава снаружи, профильтровывается через фильтровальный материал и через пространство внутри рукава поступает в камеру "чистого" газа. При прохождении ГВС через слой фильтровального материала рукава пыль накапливается на наружной поверхности рукава, образуя фильтрующую среду, состоящую из фильтроматериала и слоя пыли на нем. Фильтровальный материал и осевшая на его поверхности пыль, является сопротивлением для газового потока. По мере накопления на фильтрующих рукавах уловленных частиц пыли его газопроницаемость уменьшается, возрастает перепад давления и снижается расход газа через фильтр.
Нормальный режим работы фильтра может быть восстановлен путем проведения операции по удалению слоя пыли с поверхности фильтрующего рукава. Эта операция называется регенерацией. Операция регенерации проводится периодически путем кратковременной подачи внутрь рукава струи воздуха, истекающего из специальных сопел, выполненных в раздаточном коллекторе. Подача сжатого воздуха из распределителя в продувочный коллектор осуществляется быстродействующим продувочным клапаном, управляемым системой автоматики. Длительность продувки регулируется в пределах от 0,02 до 0,2 секунды. Такой импульс воздуха оказывает на фильтрующие рукава и слой пыли ударное воздействие, приводящее к отслаиванию частиц пыли с его поверхности.
Фильтрующий рукав, который до этого момента был сжат потоком газа, резко раздувается до своего первоначального размера. Частицы пыли, продолжая движение по инерции, отслаиваются от наружной поверхности фильтроматериала и осыпаются в бункер фильтра. Кроме этого, обратным потоком сжатого воздуха выдувается часть наиболее мелкой пыли, попавшей в фильтровальный материал.
Для регенерации фильтрующих рукавов, над каждой секцией фильтра установлен распределитель сжатого воздуха. Продувка фильтрующих рукавов осуществляется через сопла, выполненные в продувочных коллекторах соединенных с накопителем сжатого воздуха. Фильтрующие рукава O133 мм. и длинной 5100 мм размещается в секциях фильтра.
Для проведения операции по регенерации фильтрующих рукавов, фильтр снабжен блоком автоматического управления. Регенерация осуществляется осушенным сжатым воздухом давлением 0,5 – 0,6 МПа. Для более эффективной регенерации каждая секция оборудована отсечными клапанами выполненными в виде поворотной заслонки. В режиме регенерации отсечные клапана закрыты. Расход газа через секцию снижается.
Уловленная пыль накапливается в 2-х бункерах фильтра, оборудованные 3-мя датчиками уровней пыли каждый:
- нижний датчик контролирует минимальное (остаточное) количество пыли в бункере и сообщает информацию световым сигналом на пульте оператора.
- средний датчик пыли контролирует количество пыли в бункере и сообщает информацию на пульт оператора, сигнализируя с помощью звукового и светового сигнала о необходимости выгрузки пыли.
- верхний датчик уровня пыли – аварийный. Переданная от него информация на пульт оператора оповещает звуковым и световым сигналом о необходимости немедленной выгрузке пыли. В случае невыполнения команды выгрузки пыли из бункера, спустя 4 часа происходит автоматическое отключение дымососа.
2. Устройство и работа циклона ЦП-2-2800 и фильтра ФРИР-800х2.
Целью исследования является разработка подхода к унификации синтеза автоматов Мура, направленного на уменьшение аппаратурных затрат в целевой FPGA-микросхеме.
Конструктивно, циклон является цельносварным аппаратом оборудованным патрубками для ввода запыленного и вывода очищенного газа, а также пылевыпускным отверстием.
Основными элементами циклонов являются: корпус, патрубки входа и выхода газа, выхлопная труба, бункер. Патрубок входа газа приварен к корпусу тангенциально.
Улавливание пыли происходит под действием центробежных сил, возникающих при движении газа внутри циклона. Уловленная пыль ссыпается в бункер. Обеспыленный газ через центральный патрубок удаляются из циклона. Уловленная пыль собирается в бункере циклона и периодически выгружается из него.
Конструктивно рукавный фильтр включает следующие основные сборочные единицы:
- корпус фильтра;
- систему регенерации;
- фильтрующие элементы в сборе, содержащие фильтрующие рукава и установленные внутри них каркасы;
- узлы выгрузки пыли;
- трубопроводов для подачи сжатого воздуха на регенерацию фильтрующих рукавов;
- устройство автоматического управления регенерацией (УАУР).
3. Предлагаемая технология беспылевой выдачи кокса
Предлагается использовать как экологически безопасную, систему беспылевой выдачи кокса разработанную Гипроксом.
Система Беспылевая выдачи кокса (рис.7.4) состоит из: 1 - пылеулавливающих зонта, установленного на двересъемной машине ; 2 - стыковочных устройств; и 3 - газо-пропускного тележки для передачи пилегазовоздушной смеси в стационарный коллектор, 4 - стационарного коллектора который проложен вдоль батареи с коксовой стороны и стационарной пилеочищенной установки.
На УБВК применена 2 - х ступенчатая схема обеспыливания ГПС. В качестве первого степени применены циклоны СК- ЦН -34М . В качестве второй ступени - рукавный фильтр всасывающего типа марки ФРИР - 800 2 с импульсной регенерацией сжатым воздухом.
Пылеулавливающий зонт представляет собой металлическую объемную конструкцию. Зонт представляет собой сварной кожух из листового и профильного проката. Служит для улавливания пыли и газа, выделяемых при выдаче кокса и связан патрубком с газоперепускним тележкой , перемещающейся по коллектору установки беспылевой выдачи кокса (БВК), устанавливают на коксонаправляющую двересъемной машины. В передней части зонта является тамбур, охватывающий корзину при выдаче кокса. По внешнему периметру зонт имеет эжекторы со стационарным сечением входного отверстия. В верхней части зонта, на газ пропускном трубопроводе установлен отсевной шибер для отключения газохода машины от коллектора БВК.
Вертикальный шибер рычажной системой связан с корзиной и при перемещении последней в печи на прием кокса, открывается, полости зонта подключаются к коллектору УБВК , газы из него поступают в систему БВК, отсеян клапан открывается только при выдаче кокса. Тележка газ перепускной, выполнен в виде сварной рамы, установленной на две колесные пары и имеющий четыре отклоняющих барабаны. В раму встроено газ пропускной колено, эластично соединен с патрубком зонта.
Тележка перемещается по рельсам вдоль коллектора БВК с помощью рычагов - толкателей, установленных на портале МДС, при этом гибкая лента коллектора огибает барабаны тележки. Газы, поступающие из зонта через газ пропускной колено , попадают в коллектор БВК.
Ролики опорные по конструкции аналогичны роликам , установленным на балке опорного лафета и служат опорой портала на третий рейке со стороны коллектора БВК.
Эстакада УБВК состоит из отдельных колонн , расположенных вдоль пути тушильного вагона с шагом 12-21 м. На колоннах устанавливают же несущий коллектор , на котором предусмотрены рельсы для передвижения газ пропускного тележки . Коллектор перекрывается конвейерной лентой исключает подсос воздуха. В конце коллектора размещен специальный зажим.
В это время в коксовом цехе коксовой батареи № 3 ОАО « Маркохим» эксплуатируется переоборудован тушильный вагон с увеличенными бортами обеспечивает минимально возможный зазор между пылеулавливающих зонтом и бортами вагона. Это позволило значительно снизить «выбивания » пыли в атмосферу и повысить эффективность аспирации.
Система работает следующим образом. Двересъемную машину устанавливают против выдаваемой печи. Снимают двери коксовой печи , и коксонаправляющая стыкуется с рамой коксовой печи. В результате разрежения, создаваемого в коллекторе тягодувнимы машинами, происходит отсос загрязненного пылью воздуха, образуется при выдаче кокса. Пыль, удаляется вместе с воздухом попадает в коллектор, откуда направляется на установку сухой очистки. Для обеспечения эффективной очистки запыленного воздуха предусмотрен двухступенчатый сухой способ очистки . Как первая ступень очистки установлены циклоны типа СК- ЦН -34М , второй ступней представляет собой тканевые рукавные фильтры, как наиболее эффективные пылеочистные аппараты в настоящее время для данных условий.
Для создания необходимого разрежения в технологической цепи аппаратов БВК приняты два дымососа ДН- 17ТА. Рукавный фильтр всасывающего типа - пылеулавливающий аппарат, работающий под разряжением. В фильтрах этого типа дымососы установлены на стороне чистого газа есть после фильтра. Фильтрация осуществляется за счет разряжения, создаваемого дымососами.
Очистка запыленного газа осуществляется при его прохождении через фильтрующие рукава, выполненные из специальной фильтровальной войлока с температурой эксплуатации 150°С. Принципиальная схема рукавного фильтра показана на рисунке 3.2
Операция регенерации проводится периодически путем кратковременной подачи внутрь рукава струи сжатого воздуха, уходящего из специальных сопел ,установленных в раздаточном коллекторе. Уловлен пыль накапливается в 2 - х бункерах фильтра, на которых установлены датчики уровней пыли.
Узел выгрузки пыли предназначен для выгрузки уловленной пыли в транспортное средство. Рыхление и транспортировки пыли в пыле выпускного отверстия производится шнеком конвейера.
Вывод
В данной работе была преведена краское описание и храктеристика беспылевой выдачи кокса. Работа пылеулавливающих аппаратов. И была предложена одна из технологий по усовершенствованию беспыевой выдачи кокса. Где операция регенерации проводится периодически путем кратковременной подачи внутрь рукава струи сжатого воздуха, уходящего из специальных сопел, установленных в раздаточном коллекторе.
Список источников
- Постійний технологічний регламент № 8: виробництво сірчаної кислоти контактним методом за схемою ДК – ДА введено в дію директором Макіївського Державного хімічного заводу № 8 – 1997. – 62 с.
- Инструкция по эксплуатации пылеулавливающей установки беспылевой выдачи кокса батареи № 1 коксового цеха ОАО «ЯКХЗ»-2007. – 49
- «Основные правила техники безопасности при прохождении производственной практики»/Методические указания кафедры МАХП, ДонНТУ
- ПАО «»Ясиновский коксохимический завод»: Главная страница.- [Электронный ресурс] http://yakhz.donetsksteel.com/.- Украина. Донецк.-2013.