PL214621B1 - Sposób i układ do sterowania opalaniem baterii koksowniczej - Google Patents

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 214621 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 389197 ^{(51) Int.Cl.}

C10B 21/10 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 05.10.2009 (54)

Sposób i układ do sterowania opalaniem baterii koksowniczej

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 11.04.2011 BUP 08/11	(73) Uprawniony z patentu: BIURO PROJEKTÓW KOKSOPROJEKT SPÓŁKA Z OGRANICZONĄ ODPOWIEDZIALNOŚCIĄ, Zabrze, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.08.2013 WUP 08/13	(72) Twórca(y) wynalazku: JACEK HASIK, Zabrze, PL BOGDAN SWIEBODA, Zabrze, PL STANISŁAW MIERZWIŃSKI, Bytom, PL LUDWIK KOSYRCZYK, Siemianowice Śląskie, PL WIKTOR HUMMER, Zabrze, PL

PL 214 621 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ sterowania opalaniem baterii koksowniczej. Układ ten stanowi element systemu grzewczego baterii w tym instalacji dopływu gazu i powietrza oraz odprowadzenia spalin powstałych podczas spalania gazu.

Układ sterowania opalaniem baterii koksowniczej składa się ze sterowanych przez urządzenia hydrauliczne: kurków przestawczych tzw. rewersyjnych, podających gaz opałowy naprzemiennie do palników kanałów grzewczych opalanych w danym cyklu oraz zaworów powietrza i spalin doprowadzających powietrze i odprowadzających spaliny. Układ ten przeznaczony jest do precyzyjnego dozowania niezbędnej ilości gazu do poszczególnych kanałów w ścianach grzewczych. Odpowiednią temperaturę, wymaganą w procesie koksowania uzyskuje się w wyniku spalania gazu koksowniczego, gazu wielkopiecowego lub mieszaniny gazów w kanałach ścian grzewczych. Dla osiągnięcia wymaganych temperatur dla zadanego czasu koksowania i zadanych parametrów mieszanki węglowej konieczna jest określona ilość dopływającego gazu do opalania baterii - poszczególnych jej kanałów grzewczych. Każda zmiana wielkości produkcji pociąga za sobą konieczność zmiany parametrów opalania baterii takich jak: temperatura w kanałach kontrolnych, zużycie gazu, podciśnienie w kolektorach spalin. W dotychczasowej praktyce realizowano to przez skomplikowane działania polegające na wymianie elementów regulacyjnych na drodze gazu i powietrza. Innym, znanym z polskiego opisu patentowego PL 192 510 sposobem regulacji temperatury masywu ceramicznego jest wprowadzenie regulowanej długości przerwy w zasilaniu baterii gazem z jednoczesnym ograniczeniem, w okresie przerwy, dozowania do układu grzewczego powietrza na drodze dławienia wlotów powietrza i odciągu spalin.

Mankamentem znanych i stosowanych układów sterowania opalaniem baterii koksowniczej jest silny i długotrwały wzrost ciśnienia w wewnętrznej i zewnętrznej sieci gazu opałowego, spowodowany wydłużoną przerwą w opalaniu całej baterii. Prowadzi to niejednokrotnie do przekroczenia dopuszczalnej wartości ciśnienia gazu, powyżej której zachodzi konieczność spalania gazu w odpustnicy, co pociąga za sobą dodatkowe koszty związane z bezproduktywnym spalaniem gazu oraz koszty związane z ochroną środowiska. Negatywnym skutkiem pracy hydraulicznej przestawnicy gazu jest naciąganie się cięgien osprzętu przestawczego co powoduje zmniejszenie precyzji ustawienia kurków przestawczych i zaworów powietrzno-spalinowych w pozycji „otwarty” lub „zamknięty”, co w konsekwencji prowadzi do ustawień pośrednich.

Celem wynalazku jest płynna i precyzyjna regulacja układu grzewczego baterii koksowniczej w warunkach zmiennej wielkości produkcji.

Cel ten osiągnięto wprowadzając indywidualne sterowanie opalaniem każdej ściany lub grupy ścian grzewczych. Włączanie i wyłączanie opalania poszczególnych ścian lub grup ścian grzewczych odbywa się w określonych odstępach czasu, przy czym w całym cyklu koksowania brak jest przerwy w dopływie gazu opałowego do baterii.

Czas pomiędzy wyłączeniem kolejnych ścian grzewczych lub grup ścian wyznacza się z zależności:

t_s ls gdzie:

tr - czas rewersji wybranej ściany grzewczej lub grupy ścian,

IS - liczba ścian grzewczych lub grup ścian w baterii.

W układzie sterowania wg wynalazku zabudowano niezależne napędy na każdym zaworze, jeden napęd na każdym kurku rewersyjnym i dwa napędy na każdym zaworze powietrza i spalin. W zabudowanych w układzie zaworach powietrza i spalin w miejsce pokryw zamykających i otwierających przepływ zainstalowano klapy, otwierające się kątowo, które umożliwiają płynną regulację przepływu powietrza i spalin.

Zaletą wynalazku jest opracowanie sposobu sterowania opalaniem baterii polegającego na prowadzeniu rewersji metodą wędrującej przerwy w opalaniu, co osiągnięto poprzez zastosowanie indywidualnych napędów na każdym elemencie przestawczym. W wyniku tego wpływ rewersji czyli zmian w opalaniu na ciśnienie gazu w sieci jest znikomy i prowadzi do stałego poboru gazu. Układ zapewnia ponadto możliwość precyzyjnego pozycjonowania kurków przestawczych gazu oraz regulacji stopnia otwarcia klap zaworów powietrzno-spalinowych. Jednocześnie następuje wyeliminowanie

PL 214 621 B1 problemu niedokładnego pozycjonowania osprzętu przestawczego związanego z wydłużaniem się cięgien. Zastosowanie indywidualnych napędów ułatwia przeprowadzanie konserwacji masywu ceramicznego z uwagi na możliwość selektywnego wyłączania poszczególnych ścian grzewczych baterii z eksploatacji.

Przedmiot wynalazku wyjaśniono bliżej posługując się rysunkiem. Fig. 1 przedstawia przekrój poprzeczny zaworu powietrzno-spalinowego a fig. 2 i fig. 3 schemat ideowy sposobu sterowania opalaniem baterii koksowniczej wg wynalazku, przy czym fig. 2 przy wyłączaniu a fig. 3 przy włączaniu opalania kolejnych ścian grzewczych.

Zawór powietrzno-spalinowy będący częścią układu do sterowania opalaniem baterii złożony jest z klapy regulacji przepływu spalin 1, klapy regulacji przepływu powietrza 2, sterowanych poprzez niezależne napędy 3 oraz przysłony regulacyjnej 4. Całość umieszczona jest w obrysie korpusu zaworu. Przedstawione na fig. 1 rozwiązanie konstrukcyjne zapewnia płynną regulację przepływu powietrza i spalin w pełnym zakresie, od szczelnego zamknięcia do pełnego otwarcia. Natomiast na schemacie ideowym - fig. 2 i fig. 3 przedstawiono sposób włączania i wyłączania kolejnych ścian grzewczych. Na rysunkach oznaczono: S - wylot spalin, P - wlot powietrza, tS - czas pomiędzy wyłączeniem kolejnych ścian grzewczych lub grup ścian.

Przerwa w opalaniu rozpoczyna się od skrajnej ściany grzewczej lub grupy ścian. Wyłączony zostaje dopływ gazu opałowego i jednocześnie następuje przejście współpracującego skrajnego zaworu powietrzno-spalinowego w stan regulowanego przepływu powietrza. Po upływie czasu tS odcięte zostaje zasilanie gazu opałowego w sąsiedniej ścianie grzewczej lub grupie ścian i przejście kolejnego zaworu powietrzno-spalinowego w stan regulowanego przepływu. Po upływie kolejnego odcinka czasu ts następuje odcięcie gazu na trzeciej ścianie grzewczej lub grupie ścian i przejście zaworu powietrzno-spalinowego w stan regulowanego przepływu. Kolejne ściany grzewcze lub grupy ścian wyłączane są po upływie kolejnych odcinków czasu tS. Po przerwie rewersyjnej następuje ponowne włączenie opalania skrajnej ściany grzewczej lub grupy ścian. Następuje przełączenie kurka przestawczego i przesterowanie zaworów powietrzno-spalinowych a po upływie czasu tS następuje włączenie zasilania i następuje powtarzanie sekwencji zmian w opalaniu kolejnych ścian grzewczych lub grup ścian.

Sposób i układ wg wynalazku mogą być zrealizowane na każdej baterii koksowniczej.

Zastosowanie osobnych napędów na wszystkich kurkach przestawczych gazu oraz zaworach powietrza i spalin umożliwia zmianę sposobu sterowania opalaniem baterii. Dotychczas stosowany zbiorowy czas rewersji w opalaniu wszystkich ścian grzewczych zastąpiono rewersją metodą wędrującej przerwy w opalaniu.

Claims (4)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób sterowania opalaniem baterii koksowniczej szczególnie w warunkach zmiennej produkcji, znamienny tym, że włączanie i wyłączanie opalania poszczególnych ścian lub grup ścian grzewczych odbywa się indywidualnie w określonych odstępach czasu, przy czym w całym cyklu koksowania brak jest przerwy w dopływie gazu opałowego do baterii.
2. 2. Układ sterowania opalaniem baterii koksowniczej szczególnie w warunkach zmiennej produkcji koksu, znamienny tym, że zabudowano niezależne napędy sterujące na każdym zaworze, indywidualny napęd na każdym kurku rewersyjnym oraz dwa napędy (3) na każdym zaworze powietrzno-spalinowym.
3. 3. Sposób sterowania według zastrz. 1, znamienny tym, że czas pomiędzy wyłączeniem kolejnych ścian lub grup ścian grzewczych wyznacza się dzieląc czas rewersji ściany lub grupy ścian przez liczbę ścian lub grup ścian grzewczych.
4. 4. Układ sterowania według zastrz. 2, znamienny tym, że zawór powietrzno-spalinowy wyposażony jest w klapę przepływu spalin (1) i klapę regulacji przepływu powietrza (2), które otwierają się kątowo i umożliwiają pełną i płynną regulację przepływu.