CA1161386A - Procede et installation de sechage et/ou prechauffage de charbon a cokefier - Google Patents
Procede et installation de sechage et/ou prechauffage de charbon a cokefierInfo
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
- C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
- C10B57/00—Other carbonising or coking processes; Features of destructive distillation processes in general
- C10B57/08—Non-mechanical pretreatment of the charge, e.g. desulfurization
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-
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- C10B39/00—Cooling or quenching coke
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Abstract
DE DIVULGATION L'invention concerne un procédé et une installation de sèchage et/ou préchauffage par entraînement et/ou fluidisation de charbon à cokéfier. Une installation de préchauffage par fluidisation avec broyage dans une enceinte est combinée, au moyen d'un échangeur interposé sur le circuit de recyclage du gaz caloporteur, avec une installation d'extinction à sec de coke chaud dans une chambre d'extinction. Le débit à travers l'échangeur des fumées recyclées d'extinction du coke est régulé en fonction du débit d'introduction du charbon dans l'enceinte par la vis Une chambre de combustion d'appoint permet un réglage fin de la température, mesurée dans l'enceinte.
Description
3~
L'invention concerne un procédé de séchage et/ou préchauffage par entraînement et/ou fluidisation de charbon à cokéfier au moyen d'un gaz caloporteur neutre ou réducteur partiellement recyclé et maintenu a une tempéra-ture appropriée de l'ordre de 250 à 650C, dans lequel on introduit le charbon à sécher et/ou préchauffer dans une enceinte de séchage et/ou préchauffage au moyen d'un dispo-sitif d'introduction à débit connu et/ou règlable. L'inven-tion concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé.
La quasi-totalité du coke sidérurgique est fabri-quée dans les fours à cocke traditionnels où la charge est portée aux environs de 1000C. Le refroidissement du coke au défournement est très généralement réalisé par arrosage massif d'eau dans une tour d'extinction. La chaleur sensible du coke ainsi perdue représente de 40 à 45 % de la chaleur mise en jeu pour chauffer les fours à coke qui est de 550 à 600 thermies par tonne de charbon sec enfourné. C'est le poste des pertes de chaleur le plus important dans le bilan thermique de la cokéfaction. On a songé depuis longtemps à
récupérer la chaleur sensible du coke au moyen d'une extinc-tion par voie sèche dont le principe est le suivant. Le coke chaud est refroidi par circulation de gaz inertes en cycle fermé, par contact direct~ La chaleur sensible récupérée par les gaz est utilisée pour fabriquer de la vapeur.
Mais on reproche en général aux procédés d'extinction à sec de fournir de la vapeur dont on n'a généralement pas l'usage~ L'emploi de cette chaleur dans la cokerie même serait évidemment bien préférable à la mise en place de turbines permettant la fabrication d'électricité. Le pré-chauffage du charbon pourrait en être une application, comme il a déjà été décrit dans le brevet DE 453 464, et plus récem-ment dans le brevet FR 2 173 997 et ses équivalents DE
L'invention concerne un procédé de séchage et/ou préchauffage par entraînement et/ou fluidisation de charbon à cokéfier au moyen d'un gaz caloporteur neutre ou réducteur partiellement recyclé et maintenu a une tempéra-ture appropriée de l'ordre de 250 à 650C, dans lequel on introduit le charbon à sécher et/ou préchauffer dans une enceinte de séchage et/ou préchauffage au moyen d'un dispo-sitif d'introduction à débit connu et/ou règlable. L'inven-tion concerne également une installation pour la mise en oeuvre du procédé.
La quasi-totalité du coke sidérurgique est fabri-quée dans les fours à cocke traditionnels où la charge est portée aux environs de 1000C. Le refroidissement du coke au défournement est très généralement réalisé par arrosage massif d'eau dans une tour d'extinction. La chaleur sensible du coke ainsi perdue représente de 40 à 45 % de la chaleur mise en jeu pour chauffer les fours à coke qui est de 550 à 600 thermies par tonne de charbon sec enfourné. C'est le poste des pertes de chaleur le plus important dans le bilan thermique de la cokéfaction. On a songé depuis longtemps à
récupérer la chaleur sensible du coke au moyen d'une extinc-tion par voie sèche dont le principe est le suivant. Le coke chaud est refroidi par circulation de gaz inertes en cycle fermé, par contact direct~ La chaleur sensible récupérée par les gaz est utilisée pour fabriquer de la vapeur.
Mais on reproche en général aux procédés d'extinction à sec de fournir de la vapeur dont on n'a généralement pas l'usage~ L'emploi de cette chaleur dans la cokerie même serait évidemment bien préférable à la mise en place de turbines permettant la fabrication d'électricité. Le pré-chauffage du charbon pourrait en être une application, comme il a déjà été décrit dans le brevet DE 453 464, et plus récem-ment dans le brevet FR 2 173 997 et ses équivalents DE
2 304 541 et US 3 843 458 et 3 728 23~ qui proposent d'utili-ser pour le séchage du charbon un gaz chauffé dans unéchangeur de chaleur par du gaz d'extinction, lorsque ce der-nier a déj~ fourni une partie de sa chaleur à un générateur `~
.
-de vapeur.
Dans le brevet DE 453 464, l'échange thermique n'est qu'imparfait. Dans l'autre procédé précité on a recher-ché à isoler les deux circuits d'extinction et de gaz caloporteurs par un ensemble d'échangeurs complexes gaz-gaZ
et gaz-liquide, en apportant la chaleur au charbon à deux stades distincts de séchage et de chauffage et en intro-duisant des condenseurs de vapeur d'eau. Mais, alors, si on met en contact du charbon déjà séché avec des gaz à plus de 350C, on va le dégrader.
Le but de l'invention est d'éviter ces inconvé-nients et de proposer un nouveau procédé et une installa-tion pour sa mise en oeuvre qui permettent d'obtenir une bonne régulation de la température du gaz caloporteur et une bonne utilisation de la chaleur sensible des fumées d'extinction à sec du coke, tout en évitant l'introduction dans les fumées d'extinction de vapeur d'eau susceptible de gazéifier le coke. Un autre but de l'invention est de garantir en toutes circonstances l'apport de chaleur en quantité nécessaire au gaz caloporteur, c'est-à-dire au charbon à sécher et/ou préchauffer, tout en ayant une possi-bilité d'utilisation de la chaleur en excédent par rapport à cette quantité nécessaire, notamment si celle-ci est faible ou nulle par suite d'arrêt volontaire ou accidentel du sécheur et/ou préchauffeur. Un autre but est, encore, de pouvoir, à tout instant, désolidariser les deux installa-tions d'extinction et de séchage et/ou préchauffage pour les affranchir chacune ~es pannes survenant à l'autre.
Ces buts sont atteints, selon l'invention, dans un procédé du type rappelé au début, par le fait qu'on utilise, pour le réchauffage du gaz caloporteur au moins une fraction non encore refroidie des fumées d'extinction à sec du coke chaud défourné et on procède à l'échange ther-mique entre gaz caloporteur et fumées d'extinction à sec du coke chaud à travers une paroi d'échange thermique d'échangeur thermique.
Il est avantageux que le débit de fumees d'extinction qu'on introduit dans l'échangeur thermique soit asservi au débit du dispositif d'introduction du charbon à sécher et/ou prechauffer dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention la fraction des fumées d'extinction utilisée au chauffage du gaz caloporteur et la fraction non utilisée sont utilisées a la production de chaleur par échange thermique, et une partie de la chaleur nécessaire au séchage et/ou prechauffage du charbon est apportée compl~mentairement par une chambre de combustion dont le débit calorique est asservi a la température mesurée dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage.
Par les moyens précédents, qui sont tres simples, on voit qu'on evite le montage d'appareillages compliqués et qu'on s'affranchit des problemes de condensa-tion d'eau, car il nlest pas genant, qu'à la limite, le caloporteur ne soit plus que de la vapeur d'eau, alors que ce serait dommageable si c'étaient les fumées d'extinction recyclées qui en contenaient.
Les buts de l'invention sont également atteints par une installation de séchage et/ou préchauffage de charbon à cokéfier combinée, en une installati~n uniaue, avec une installation d'extinction à sec de coke chaud défourné
comportant :
- une enceinte de séchage et/ou préchauffage par entraine-ment et/ou fluidisation, - des moyens d'introduction dans ladite enceinte d'un gaz caloporteur à débit sensiblement constant servant également de fluide d'entra;nement et/ou fluidisation du charbon à
sécher et d'entrainement du charbon séché et/ou préchauffé, - des moyens de recyclage d'une partie au moins du gaz caloporteur, - des moy,ens d'introduction dans l'enceinte à débit connu et/ou règlable du charbon ~ y sécher et/ou préchauffer, ~ ~6~38~
- une chambre d'extinction à sec de coke avec un circuit d'utilisation thermique et de recyclage des gaz d'extinction, par le fait qu'elle comporte :
- un échangeur thermique dans lequel le gaz caloporteur est chauffé à travers une paroi d'échange thermique par les fumées d'extinction directement amenées d'une chambre d'extinction à sec de coke chaud défourné par une canalisa-tion d'entrée et récupérées par une canalisation de sortie.
Il est conforme a l'invention que :
- les canalisations d'entrée et de sortie des fumées de l'échangeur thermique soient réunies par une dérivation, - un jeu de vannes permette de règler la répartition du débit des fumées d'extinction en deux fractions respecti-vement entre l'échangeur et la dériva-tion, - des moyens soient prévus pour asservir le débit de la fraction de fumées d'extinction traversant l'échangeur au débit du dispositif d'introduction du charbon dans l'enceinte.
Selon d'autres caractéristiques la canali-sation commune réunissant la canalisation de sortie des fumées de l'échangeur et la dérivation amene les fumées a un autre appareil d'utilisation thermique, les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage comportent en outre, une chambre de combustion interposée entre la canalisation de sortie du gaz caloporteur de l'échangeur et les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de séchage et/ou pré-chauffage.
Dans une installation dans laquelle l'enceinte de séchage et/ou préchauffage comprend des moyens de mesure de la température, il est avantageux que la chambre de combustion comporte des moyens de régulation de débit calorique asservis aux moyens de mesure de la température dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage, ou ~ sa sortie, comme il est connu en so:i.
D'autres caractéristiques et avantages ressor-.
1.~
. ..
1 lB~3~
tiront de la description, qui sera donnée ci-apres unique-ment à titre d'exemple, d'un mode de réalisation de l'invention. On se reportera à cet effet au dessin unique annexé qui représente le schéma d'une installation conforme à l'invention.
Une installation de traitement préalable de charbon à cokéfier comprend un broyeur préchauffeur 1 de broyage et préchauffage en lit fluidisé. Ce broyeur-préchauffeur 1 comprend une encein~e de fluidisa~ion 2 à
l'intérieur de laquelle tourne un broyeur à marteaux 3.
Le gaz de fluidisation et d2chauffage pour la fluidisation et le préchauffage du charbon est produit en partie dans une chambre de combustion 4 par combustion de gaz amené
à son brûleur 5 par une canalisation 6 avec de llair pulsé
par un ventilateur 7. En outre, les fumées provenant du traitement préalable du charbon sont recyclées à travers un échangeur thermique 13 et une conduite 14, dans la chambre de combustion par un ventilateur 8. L'échangeur 13 est d'un type a échange thermique a travers une paroi de séparation, par exemple des tubes ou un serpentin, évitant toute communication entre les deux circuits gazeux qui doivent échanger de la chaleur. Les gaz chauds provenant de l'échangeur thermique 13 et de la chambre de combustion 4 sont amenés, a travers un venturi 10, a une canalisation verticale 9 de transport pneumatique et de préséchage, dans laquelle débouche, d'une vis transporteuse 11, le charbon stoc]cé dans une trémie 12. La canalisation verticale 9 débouche comme il est connu en soi, dans l'enceinte 2 de fluidisation et de broyage et préchauffage. Du sommet de l'enceinte 2 part une conduite 15 de transport pneumatique du charbon broyé et préchauffé par le gaz de fluidisation agissant a nouveau comme vecteur gazeux de transport. La conduite 15 amene le gaz vecteur et le charbon transporté
a une batterie de cyclones 16 au vortex 17 du dernier ou du dernier groupe desquels est raccordee une canalisation 18 servant a collecter les yaz qui sont ensuite répartis `:J
1 tB1~8~
entre une conduite d'extraction 19 et une conduite de recy clage 20, a~ant un étranglement de mesure de débit 28 et raccordée au ventilateur 8. Aux pointes 21 des c~clones 16, on recueille le charbon préchauffé prêt à etre enfourné
dans un four à coke, ce pour quoi il est amené par un ensem-ble transporteur 22 à une trémie a charbon chaud 23.
On a, d'autre part, une installation d'extinc-tion à sec du coke chaud defourne, dont llappareil princi-pal est une chambre d'extinction à sec 30, de type connu, qui comprend une prechambre 31, constituant sas d'introduc-tion du coke à éteindre et qu'on introduit par une ouver-ture 32. De la préchambre 31, le coke descend dans la chambre de refroidissement 33 qui constitue échangeur thermique entre le solide chaud constitué par le coke et des fumées neutres ou réductrices amenées à la chambre de refroidissement 33 par un ventilateur 34 et une canali-sation 35 et évacuées vers l'utilisation thermique de leur chaleur sensible par une canalisation 36. Les gaz et la vapeur libérés, par le coke dans la préchambre 31, sont extraits par une conduite d'extraction 37. Le coke refroidi est extrait en 38. Les fumées neutres ou réductri-ces sont utilisées en circuit fermé de la canalisation 36 au ventilateur 34. A la sortie d'un séparateur de poussières 39, une canalisation 40 conduit ces fumées à l'échangeur 13 à travers une canalisation 41, 42 dont le débit est contrôlé par une vanne 43 ou un jeu de vannes. En amont de la vanne 43, la conduite 41, 42 est bouclée par une canalisation de dérivation 44 qui peut comporter une vanne 45 contribuant avec la vanne 43 à règler la répartition des débits de fumées chaudes entre l'échangeur 13 et la cana-lisation 44. A leur jonction les canalisations 42 et 44 débouchent dans une conduite 45 d'amenée à une chaudière 46, à la sortie de laquelle les fumées d'extinction, main-tenant froides, sont ramenées au ventilateur 34 à travers un dépoussiéreur 47 et la canalisation 48. On voit la très grande simplicité de l'installation combinée, l'ex-clusion de tout risque de perturbation l'une par l'autre ,~
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-de vapeur.
Dans le brevet DE 453 464, l'échange thermique n'est qu'imparfait. Dans l'autre procédé précité on a recher-ché à isoler les deux circuits d'extinction et de gaz caloporteurs par un ensemble d'échangeurs complexes gaz-gaZ
et gaz-liquide, en apportant la chaleur au charbon à deux stades distincts de séchage et de chauffage et en intro-duisant des condenseurs de vapeur d'eau. Mais, alors, si on met en contact du charbon déjà séché avec des gaz à plus de 350C, on va le dégrader.
Le but de l'invention est d'éviter ces inconvé-nients et de proposer un nouveau procédé et une installa-tion pour sa mise en oeuvre qui permettent d'obtenir une bonne régulation de la température du gaz caloporteur et une bonne utilisation de la chaleur sensible des fumées d'extinction à sec du coke, tout en évitant l'introduction dans les fumées d'extinction de vapeur d'eau susceptible de gazéifier le coke. Un autre but de l'invention est de garantir en toutes circonstances l'apport de chaleur en quantité nécessaire au gaz caloporteur, c'est-à-dire au charbon à sécher et/ou préchauffer, tout en ayant une possi-bilité d'utilisation de la chaleur en excédent par rapport à cette quantité nécessaire, notamment si celle-ci est faible ou nulle par suite d'arrêt volontaire ou accidentel du sécheur et/ou préchauffeur. Un autre but est, encore, de pouvoir, à tout instant, désolidariser les deux installa-tions d'extinction et de séchage et/ou préchauffage pour les affranchir chacune ~es pannes survenant à l'autre.
Ces buts sont atteints, selon l'invention, dans un procédé du type rappelé au début, par le fait qu'on utilise, pour le réchauffage du gaz caloporteur au moins une fraction non encore refroidie des fumées d'extinction à sec du coke chaud défourné et on procède à l'échange ther-mique entre gaz caloporteur et fumées d'extinction à sec du coke chaud à travers une paroi d'échange thermique d'échangeur thermique.
Il est avantageux que le débit de fumees d'extinction qu'on introduit dans l'échangeur thermique soit asservi au débit du dispositif d'introduction du charbon à sécher et/ou prechauffer dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage.
Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention la fraction des fumées d'extinction utilisée au chauffage du gaz caloporteur et la fraction non utilisée sont utilisées a la production de chaleur par échange thermique, et une partie de la chaleur nécessaire au séchage et/ou prechauffage du charbon est apportée compl~mentairement par une chambre de combustion dont le débit calorique est asservi a la température mesurée dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage.
Par les moyens précédents, qui sont tres simples, on voit qu'on evite le montage d'appareillages compliqués et qu'on s'affranchit des problemes de condensa-tion d'eau, car il nlest pas genant, qu'à la limite, le caloporteur ne soit plus que de la vapeur d'eau, alors que ce serait dommageable si c'étaient les fumées d'extinction recyclées qui en contenaient.
Les buts de l'invention sont également atteints par une installation de séchage et/ou préchauffage de charbon à cokéfier combinée, en une installati~n uniaue, avec une installation d'extinction à sec de coke chaud défourné
comportant :
- une enceinte de séchage et/ou préchauffage par entraine-ment et/ou fluidisation, - des moyens d'introduction dans ladite enceinte d'un gaz caloporteur à débit sensiblement constant servant également de fluide d'entra;nement et/ou fluidisation du charbon à
sécher et d'entrainement du charbon séché et/ou préchauffé, - des moyens de recyclage d'une partie au moins du gaz caloporteur, - des moy,ens d'introduction dans l'enceinte à débit connu et/ou règlable du charbon ~ y sécher et/ou préchauffer, ~ ~6~38~
- une chambre d'extinction à sec de coke avec un circuit d'utilisation thermique et de recyclage des gaz d'extinction, par le fait qu'elle comporte :
- un échangeur thermique dans lequel le gaz caloporteur est chauffé à travers une paroi d'échange thermique par les fumées d'extinction directement amenées d'une chambre d'extinction à sec de coke chaud défourné par une canalisa-tion d'entrée et récupérées par une canalisation de sortie.
Il est conforme a l'invention que :
- les canalisations d'entrée et de sortie des fumées de l'échangeur thermique soient réunies par une dérivation, - un jeu de vannes permette de règler la répartition du débit des fumées d'extinction en deux fractions respecti-vement entre l'échangeur et la dériva-tion, - des moyens soient prévus pour asservir le débit de la fraction de fumées d'extinction traversant l'échangeur au débit du dispositif d'introduction du charbon dans l'enceinte.
Selon d'autres caractéristiques la canali-sation commune réunissant la canalisation de sortie des fumées de l'échangeur et la dérivation amene les fumées a un autre appareil d'utilisation thermique, les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage comportent en outre, une chambre de combustion interposée entre la canalisation de sortie du gaz caloporteur de l'échangeur et les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de séchage et/ou pré-chauffage.
Dans une installation dans laquelle l'enceinte de séchage et/ou préchauffage comprend des moyens de mesure de la température, il est avantageux que la chambre de combustion comporte des moyens de régulation de débit calorique asservis aux moyens de mesure de la température dans l'enceinte de séchage et/ou préchauffage, ou ~ sa sortie, comme il est connu en so:i.
D'autres caractéristiques et avantages ressor-.
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tiront de la description, qui sera donnée ci-apres unique-ment à titre d'exemple, d'un mode de réalisation de l'invention. On se reportera à cet effet au dessin unique annexé qui représente le schéma d'une installation conforme à l'invention.
Une installation de traitement préalable de charbon à cokéfier comprend un broyeur préchauffeur 1 de broyage et préchauffage en lit fluidisé. Ce broyeur-préchauffeur 1 comprend une encein~e de fluidisa~ion 2 à
l'intérieur de laquelle tourne un broyeur à marteaux 3.
Le gaz de fluidisation et d2chauffage pour la fluidisation et le préchauffage du charbon est produit en partie dans une chambre de combustion 4 par combustion de gaz amené
à son brûleur 5 par une canalisation 6 avec de llair pulsé
par un ventilateur 7. En outre, les fumées provenant du traitement préalable du charbon sont recyclées à travers un échangeur thermique 13 et une conduite 14, dans la chambre de combustion par un ventilateur 8. L'échangeur 13 est d'un type a échange thermique a travers une paroi de séparation, par exemple des tubes ou un serpentin, évitant toute communication entre les deux circuits gazeux qui doivent échanger de la chaleur. Les gaz chauds provenant de l'échangeur thermique 13 et de la chambre de combustion 4 sont amenés, a travers un venturi 10, a une canalisation verticale 9 de transport pneumatique et de préséchage, dans laquelle débouche, d'une vis transporteuse 11, le charbon stoc]cé dans une trémie 12. La canalisation verticale 9 débouche comme il est connu en soi, dans l'enceinte 2 de fluidisation et de broyage et préchauffage. Du sommet de l'enceinte 2 part une conduite 15 de transport pneumatique du charbon broyé et préchauffé par le gaz de fluidisation agissant a nouveau comme vecteur gazeux de transport. La conduite 15 amene le gaz vecteur et le charbon transporté
a une batterie de cyclones 16 au vortex 17 du dernier ou du dernier groupe desquels est raccordee une canalisation 18 servant a collecter les yaz qui sont ensuite répartis `:J
1 tB1~8~
entre une conduite d'extraction 19 et une conduite de recy clage 20, a~ant un étranglement de mesure de débit 28 et raccordée au ventilateur 8. Aux pointes 21 des c~clones 16, on recueille le charbon préchauffé prêt à etre enfourné
dans un four à coke, ce pour quoi il est amené par un ensem-ble transporteur 22 à une trémie a charbon chaud 23.
On a, d'autre part, une installation d'extinc-tion à sec du coke chaud defourne, dont llappareil princi-pal est une chambre d'extinction à sec 30, de type connu, qui comprend une prechambre 31, constituant sas d'introduc-tion du coke à éteindre et qu'on introduit par une ouver-ture 32. De la préchambre 31, le coke descend dans la chambre de refroidissement 33 qui constitue échangeur thermique entre le solide chaud constitué par le coke et des fumées neutres ou réductrices amenées à la chambre de refroidissement 33 par un ventilateur 34 et une canali-sation 35 et évacuées vers l'utilisation thermique de leur chaleur sensible par une canalisation 36. Les gaz et la vapeur libérés, par le coke dans la préchambre 31, sont extraits par une conduite d'extraction 37. Le coke refroidi est extrait en 38. Les fumées neutres ou réductri-ces sont utilisées en circuit fermé de la canalisation 36 au ventilateur 34. A la sortie d'un séparateur de poussières 39, une canalisation 40 conduit ces fumées à l'échangeur 13 à travers une canalisation 41, 42 dont le débit est contrôlé par une vanne 43 ou un jeu de vannes. En amont de la vanne 43, la conduite 41, 42 est bouclée par une canalisation de dérivation 44 qui peut comporter une vanne 45 contribuant avec la vanne 43 à règler la répartition des débits de fumées chaudes entre l'échangeur 13 et la cana-lisation 44. A leur jonction les canalisations 42 et 44 débouchent dans une conduite 45 d'amenée à une chaudière 46, à la sortie de laquelle les fumées d'extinction, main-tenant froides, sont ramenées au ventilateur 34 à travers un dépoussiéreur 47 et la canalisation 48. On voit la très grande simplicité de l'installation combinée, l'ex-clusion de tout risque de perturbation l'une par l'autre ,~
3~3~
des deux installations de base, la simplicité de l~ur désaccouplement par la simple fermeture de la vanne 43.
L'installation de l'invention comporte encore des dispositifs de régulation.
Elle comporte, comme il est connu en soi, un circuit de régulation R2 assurant la combustion stoechio-métrique au br~leur 5. L'installation a également un circuit de régulation Rl du débit de gaz à la conduite 6 pour asservir le débit calorique d'appoint à la température mesurée dans l'enceinte 2, ou à sa sortie, par une sonde thermométrique 24. Le débit de gaz caloporteur recyclé
est règlé à la sortie de l'échangeur 13 par vannes 25 et/ou 26 asservies à la pression au vortex 17 par un circuit de régulation R3.
Enfin, et conformément à une particularité
préférée de l'invention, la répartition du débit des fumées d'extinction chaudes entre l'échangeur 41 et la dérivation 44 est assurée par la vanne 43 dont la commande en débit règlable est asservie, par un circuit de régulation R4, au débit de la vis d'alimentation 11 en charbon du sécheur et/ou pr~chauffeur 1.
Pour une unité d'extinction 30 de 56 t/h de coke refroidi de 1.000C à 220C, la quantité de vapeur produite est de 26,1 t/h ayant comme caractéristiques :
25 440C, 40 kg/cm2. La quantité de chaleur récupérée est de l'ordre de 325 thermies par tonne de coke, ou encore 240 thermies par tonne de charbon sec. Pour une unité de préchauffage à 200C, on estime qu'il faut 210 à 240 th/t de coke. A 260C, il faut environ 300 th/t de coke. Le bilan thermique est donc favorable au procédé selon l'inven-tion. Pour une unité d'extinction à sec de 56 t~h, le débit de fumées est de 90.000 m N/h à une temperature de 750 à 800C. On pourra donc associer une installation d'extinction de 56 t/h de coke et un préchauffeur de 80 t/h de charbon humide.
~`~! ..
Dans ]'insta]lation décrite on pourra prendre comme température de consigne à la sonde thermométrique 24~ la température de 260C.
La température de préchauffage sera donc main-tenue à 260C avec une bonne finesse par action automatiquesur le débit de gaz au brûleur 5 de la chambre de combustion 4. Le circuit de régulation R2 ajustera en conséquence le débit d'air pour que la combustion reste stoechiométrique. La vitesse des gaz dans l'enceinte 2 de préchauffage sera maintenue constante en agissant sur le débit de fumées neutres recyclées dans la chambre de combustion, par le circuit R3, qui maintient constante la perte de charge des cyclones secondaires en jouant sur le débit de fumees recyclées. Le débit de charbon est règlé
à une valeur constante, choisie entre la 1/2 capacité et la capacité nominale. Si l'on modifie volontairement le débit de charbon, ou si l'humidité du charbon est variable, la température de préchauffage et la vitesse des gaz sont maintenues automatiquement à leur valeur de consigne comme on vient de l'exposer. La conduite de l'appareil est donc extrêmement souple.
Des remarques complémentaires peuvent être faites pour montrer d'autres avantages de l'invention.
Le dépoussiérage final des fumées d'exhaure sera grandement facilité. En effet, la quantité de fumées rejetées à l'at-mosphère sera sensiblement équivalente au volume de vapeur d'eau provenant de l'humidité du charbon, c'est-à-dire 9.000 m3 N/h pour une unité de 80 t/h de capacité.Dans la version classique du préchauffeur, le volume de fumées reje-tées à l'atmosphère est de 25.000 m3 N/h. Il faut noter également que les fumées de préchauffage du charbon, à partir du moment où l'équilibre sera atteint, contiendront essen-tiellement de la vapeur d'eau, provenant de l'humidité
du charbon. Les fumées d'exhaure pourraient donc éventuel-lement être condensées, ce qui permettrait de supprimer les rejets à l'atmosphere.Quant aux fumées d'ex~tinctions à sec, elles peuvent encore produire environ 2 ~/h de vapeur en cédant leur chaleur sensible résiduelle dans la chaudière 46.
des deux installations de base, la simplicité de l~ur désaccouplement par la simple fermeture de la vanne 43.
L'installation de l'invention comporte encore des dispositifs de régulation.
Elle comporte, comme il est connu en soi, un circuit de régulation R2 assurant la combustion stoechio-métrique au br~leur 5. L'installation a également un circuit de régulation Rl du débit de gaz à la conduite 6 pour asservir le débit calorique d'appoint à la température mesurée dans l'enceinte 2, ou à sa sortie, par une sonde thermométrique 24. Le débit de gaz caloporteur recyclé
est règlé à la sortie de l'échangeur 13 par vannes 25 et/ou 26 asservies à la pression au vortex 17 par un circuit de régulation R3.
Enfin, et conformément à une particularité
préférée de l'invention, la répartition du débit des fumées d'extinction chaudes entre l'échangeur 41 et la dérivation 44 est assurée par la vanne 43 dont la commande en débit règlable est asservie, par un circuit de régulation R4, au débit de la vis d'alimentation 11 en charbon du sécheur et/ou pr~chauffeur 1.
Pour une unité d'extinction 30 de 56 t/h de coke refroidi de 1.000C à 220C, la quantité de vapeur produite est de 26,1 t/h ayant comme caractéristiques :
25 440C, 40 kg/cm2. La quantité de chaleur récupérée est de l'ordre de 325 thermies par tonne de coke, ou encore 240 thermies par tonne de charbon sec. Pour une unité de préchauffage à 200C, on estime qu'il faut 210 à 240 th/t de coke. A 260C, il faut environ 300 th/t de coke. Le bilan thermique est donc favorable au procédé selon l'inven-tion. Pour une unité d'extinction à sec de 56 t~h, le débit de fumées est de 90.000 m N/h à une temperature de 750 à 800C. On pourra donc associer une installation d'extinction de 56 t/h de coke et un préchauffeur de 80 t/h de charbon humide.
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Dans ]'insta]lation décrite on pourra prendre comme température de consigne à la sonde thermométrique 24~ la température de 260C.
La température de préchauffage sera donc main-tenue à 260C avec une bonne finesse par action automatiquesur le débit de gaz au brûleur 5 de la chambre de combustion 4. Le circuit de régulation R2 ajustera en conséquence le débit d'air pour que la combustion reste stoechiométrique. La vitesse des gaz dans l'enceinte 2 de préchauffage sera maintenue constante en agissant sur le débit de fumées neutres recyclées dans la chambre de combustion, par le circuit R3, qui maintient constante la perte de charge des cyclones secondaires en jouant sur le débit de fumees recyclées. Le débit de charbon est règlé
à une valeur constante, choisie entre la 1/2 capacité et la capacité nominale. Si l'on modifie volontairement le débit de charbon, ou si l'humidité du charbon est variable, la température de préchauffage et la vitesse des gaz sont maintenues automatiquement à leur valeur de consigne comme on vient de l'exposer. La conduite de l'appareil est donc extrêmement souple.
Des remarques complémentaires peuvent être faites pour montrer d'autres avantages de l'invention.
Le dépoussiérage final des fumées d'exhaure sera grandement facilité. En effet, la quantité de fumées rejetées à l'at-mosphère sera sensiblement équivalente au volume de vapeur d'eau provenant de l'humidité du charbon, c'est-à-dire 9.000 m3 N/h pour une unité de 80 t/h de capacité.Dans la version classique du préchauffeur, le volume de fumées reje-tées à l'atmosphère est de 25.000 m3 N/h. Il faut noter également que les fumées de préchauffage du charbon, à partir du moment où l'équilibre sera atteint, contiendront essen-tiellement de la vapeur d'eau, provenant de l'humidité
du charbon. Les fumées d'exhaure pourraient donc éventuel-lement être condensées, ce qui permettrait de supprimer les rejets à l'atmosphere.Quant aux fumées d'ex~tinctions à sec, elles peuvent encore produire environ 2 ~/h de vapeur en cédant leur chaleur sensible résiduelle dans la chaudière 46.
Claims (8)
1) Procédé de traitement d'au moins un de séchage et de préchauffage par au moins un d'entraîne-ment et de fluidisation de charbon à cokéfier au moyen d'un gaz caloporteur neutre ou réducteur partiellement recyclé
et maintenu à une température appropriée de l'ordre de 250 à 650°C dans lequel on introduit le charbon à traiter dans une enceinte de traitement au moyen d'un dispositif d'intro-duction à débit connu ou réglable, caractérisé en ce qu'on utilise, pour le réchauffage du gaz caloporteur au moins une fraction non encore refroidie des fumées d'extinction à
sec du coke chaud défourné et on procède à l'échange thermique entre gaz caloporteur et fumées d'extinction à
sec du coke chaud à travers une paroi d'échange thermique d'échangeur thermique.
et maintenu à une température appropriée de l'ordre de 250 à 650°C dans lequel on introduit le charbon à traiter dans une enceinte de traitement au moyen d'un dispositif d'intro-duction à débit connu ou réglable, caractérisé en ce qu'on utilise, pour le réchauffage du gaz caloporteur au moins une fraction non encore refroidie des fumées d'extinction à
sec du coke chaud défourné et on procède à l'échange thermique entre gaz caloporteur et fumées d'extinction à
sec du coke chaud à travers une paroi d'échange thermique d'échangeur thermique.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le débit de fumées d'extinction qu'on introduit dans l'échangeur thermique est asservi au débit du dispositif d'introduction du charbon à traiter pré-chauffer dans l'enceinte de traitement.
3) Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que la fraction des fumées d'extinction utilisée au chauffage du gaz caloporteur et la fraction non utilisée sont utilisées à la production de chaleur par échange thermique.
4) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en qu'une partie de la chaleur nécessaire au traitement du charbon est apportée complémentairement par une chambre de combustion dont le débit calorique est asservi à la température mesurée dans l'enceinte de traite-ment.
5) Installation de traitement par au moins un de séchage et préchauffage de charbon à cokéfier combinée, en une installation unique, avec une installation d'extinction à sec de coke chaud défourné comportant:
- une enceinte de traitement par au moins un d'entraîne-ment et de fluidisation, - des moyens d'introduction dans ladite enceinte d'un gaz caloporteur à débit sensiblement constant servant également de fluide d'entraînement ou fluidisation et du charbon à sécher et d'entraînement du charbon séché ou préchauffé, - des moyens de recyclage d'une partie au moins du gaz caloporteur, - un dispositif d'introduction dans l'enceinte à débit connu et/ou règlable du charbon à y sécher et/ou préchauffer, - une chambre d'extinction à sec de coke avec un circuit d'utilisation thermique et de recyclage des gaz d'ex-tinction, caractérisée en ce qu'elle comporte un échangeur thermique dans lequel le gaz caloporteur est chauffé
à travers une paroi d'échange thermique par les fumées d'extinction directement amenées de la chambre d'extinction à sec de coke chaud défourné par une canalisation d'entrée et récupérées par une canalisation de sortie.
- une enceinte de traitement par au moins un d'entraîne-ment et de fluidisation, - des moyens d'introduction dans ladite enceinte d'un gaz caloporteur à débit sensiblement constant servant également de fluide d'entraînement ou fluidisation et du charbon à sécher et d'entraînement du charbon séché ou préchauffé, - des moyens de recyclage d'une partie au moins du gaz caloporteur, - un dispositif d'introduction dans l'enceinte à débit connu et/ou règlable du charbon à y sécher et/ou préchauffer, - une chambre d'extinction à sec de coke avec un circuit d'utilisation thermique et de recyclage des gaz d'ex-tinction, caractérisée en ce qu'elle comporte un échangeur thermique dans lequel le gaz caloporteur est chauffé
à travers une paroi d'échange thermique par les fumées d'extinction directement amenées de la chambre d'extinction à sec de coke chaud défourné par une canalisation d'entrée et récupérées par une canalisation de sortie.
6) Installation selon la revendi-cation 5, caractérisée en ce que :
- les canalisations d'entrée et de sortie des fumées de l'échangeur thermique sont réunies par une dérivation, - un jeu de vannes permet de règler la répartition du débit des fumées d'extinction en deux fractions respectivement entre l'échangeur et la dérivation, - des moyens sont prévus pour asservir le débit de la fraction de fumées d'extinction traversant l'échangeur au débit du dispositif d'introduction du charbon dans l'enceinte.
- les canalisations d'entrée et de sortie des fumées de l'échangeur thermique sont réunies par une dérivation, - un jeu de vannes permet de règler la répartition du débit des fumées d'extinction en deux fractions respectivement entre l'échangeur et la dérivation, - des moyens sont prévus pour asservir le débit de la fraction de fumées d'extinction traversant l'échangeur au débit du dispositif d'introduction du charbon dans l'enceinte.
7) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que la canalisation commune réunis-sant la canalisation de sortie des fumées de l'échangeur et la dérivation amène les fumées à un autre appareil d'utilisation thermique.
8) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de traitement comportent en outre, une chambre de combustion.
9) Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la chambre de combustion est interposée entre la canalisation de sortie du gaz caloporteur de l'échangeur et les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de traitement.
10) Installation selon la revendication
8) Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de traitement comportent en outre, une chambre de combustion.
9) Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que la chambre de combustion est interposée entre la canalisation de sortie du gaz caloporteur de l'échangeur et les moyens d'introduction du gaz caloporteur dans l'enceinte de traitement.
10) Installation selon la revendication
8, dans laquelle l'enceinte de traitement comprend des moyens de mesure de la température, caractérisée en ce que la chambre de combustion comporte des moyens de régulation de débit calorique asservis aux moyens de mesure de la température dans l'enceinte de traitement ou à sa sortie.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7919531A FR2462467A1 (fr) | 1979-07-30 | 1979-07-30 | Procede et installation de sechage et/ou prechauffage de charbon a cokefier |
| FR7919531 | 1979-07-30 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1161386A true CA1161386A (fr) | 1984-01-31 |
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ID=9228428
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000357227A Expired CA1161386A (fr) | 1979-07-30 | 1980-07-29 | Procede et installation de sechage et/ou prechauffage de charbon a cokefier |
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| EP (1) | EP0023455B1 (fr) |
| JP (1) | JPS5653183A (fr) |
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| BR (1) | BR8004744A (fr) |
| CA (1) | CA1161386A (fr) |
| DE (1) | DE3065524D1 (fr) |
| ES (1) | ES8107291A1 (fr) |
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| US20080028634A1 (en) * | 2006-08-07 | 2008-02-07 | Syntroleum Corporation | Method for using heat from combustion turbine exhaust to dry fuel feedstocks |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MKEX | Expiry |