PL222245B1 - Zawór regulacyjno-odcinający odbieralnika baterii koksowniczej - Google Patents

Abstract

Zawór regulacyjno-odcinający odbieralnika baterii koksowniczej, umiejscowiony w kolanie rury wznośnej, składa się z korzystnie nie mniej niż dwu, przysłon (8, 9) z odpowiednimi otworami oraz z pokrywy pełnej (7), uruchamianych niezależnie od siebie według specjalnego algorytmu, w zależności od wartości ciśnienia gazu w komorze koksowniczej i temperatury gazu po zaworze regulacyjno-odcinającym.

Description

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) 222245 (13) B1 (21) Numer zgłoszenia: 397921 ^{(51) Int.Cl.}

C10B 27/06 (2006.01) (22) Data zgłoszenia: 27.01.2012 (54) Zawór regulacyjno-odcinający odbieralnika baterii koksowniczej

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 05.08.2013 BUP 16/13	(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT CHEMICZNEJ PRZERÓBKI WĘGLA, Zabrze, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 29.07.2016 WUP 07/16	(72) Twórca(y) wynalazku: HENRYK FITKO, Gliwice, PL ALEKSANDER SOBOLEWSKI, Zabrze, PL MAREK ŚCIĄŻKO, Katowice, PL LUDWIK KOSYRCZYK, Siemianowice Śląskie, PL TADEUSZ WENECKI, Kraków, PL

PL 222 245 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest hybrydowy zawór regulacyjno-odcinający służący do regulacji ciśnienia surowego gazu koksowniczego niezależnie w komorze baterii koksowniczej.

Bateria koksownicza to rodzaj skomplikowanego pieca przemysłowego składającego się z kilkudziesięciu pojedynczych komór koksowniczych ustawionych równolegle. Komory koksownicze oddzielone są od siebie tzw. ścianami grzewczymi, z których w wyniku spalania gazu przekazywanie jest przeponowo do komór ciepło potrzebne na skoksowanie wsadu węglowego. Wydzielający się w procesie koksowania surowy gaz koksowniczy przekazywany jest z przestrzeni podsklepieniowej, znajdującej się nad wsadem węglowym do rury wznośnej i poprzez kolano rury do odbieralnika. Odbieralnik to urządzenie zbierające gaz surowy z wszystkich komór baterii koksowniczej, w którym następuje uśrednianie składu gazu i jego wstępne chłodzenie. Pod koniec procesu koksowania komora koksownicza jest oddzielnie odcinana od odbieralnika za pomocą zaworu odcinającego.

Z odbieralnika gaz surowy przekazywany jest poprzez rurociąg ssawny do oddziału węglopochodnych do dalszego przerobu. W związku z periodycznym charakterem procesu koksowania przeprowadzanego w komorze koksowniczej, ilość wydzielanego surowego gazu koksowniczego z jednej komory zmienia się w czasie, a co za tym idzie ciśnienie gazu w komorze koksowniczej ulega bardzo dużym zmianom. W początkowym okresie, zaraz po napełnieniu komory wsadem węglowym, w wyniku intensywnego odparowania wilgoci i odgazowania mieszanki węglowej, ciśnienie wydzielanego gazu surowego gwałtownie rośnie. W dalszym ciągu procesu koksowania ciśnienie gazu w komorze maleje stopniowo osiągając niekiedy, pod koniec cyklu koksowania, niekorzystne wartości podciśnienia. Ciśnienie robocze w odbieralniku ustalane jest w ten sposób, aby zapewnić dodatnie wartości ciśnienia w komorach znajdujących się w końcowej fazie procesu koksowania, przy minimalizacji emisji dezorganizowanej z osprzętu bocznego pieców w komorach znajdujących w fazie bezpośrednio po załadowaniu wsadem węglowym.

Charakterystyka zmian ciśnienia w indywidualnej komorze koksowniczej dla konkretnego typu baterii jest zależna od rodzaju mieszanki wsadowej, wilgotności wsadu węglowego, od zastosowanych parametrów technologicznych procesu koksowania oraz warunków opalania baterii. Dla ustalonych mieszanek koksowniczych i ustalonych warunków prowadzenia procesu koksowania wielkość ciśnienia surowego gazu w komorze koksowniczej zależy tylko od czasu, jaki minął od początku procesu. Czas procesu koksowania można podzielić na interwały czasowe, w których ciśnienie w komorze można z niewielkim błędem uznać za stałe. Ustalona w ten sposób zmienność ciśnienia w czasie może być podstawą do wypracowania wartości zadanej dla układów regulacji ciśnienia w komorze koksowniczej.

Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja hybrydowego (mechaniczno-hydraulicznego) zaworu regulacyjno-odcinającego przystosowanego do regulacji ciśnienia surowego gazu koksowniczego w komorze baterii koksowniczej.

Zawór regulacyjno-odcinający odbieralnika baterii koksowniczej umiejscowiony w kolanie rury znośnej składa się z kilku, korzystnie nie mniej niż dwu przesłon z odpowiednimi otworami oraz z zamykającego pokrywy pełnej, uruchamianych niezależnie od siebie według specjalnego algorytmu, w zależności od wartości ciśnienia gazu w komorze koksowniczej i temperatury gazu po zaworze regulacyjno-odcinającym.

Przedmiot wynalazku opisano bliżej na podstawie rysunku, na którym fig. 1 przedstawia rurę wznośną z kolanem, odbieralnikiem i z usytuowaniem zaworu regulacyjno-odcinającego, a fig. 2 przedstawia przykładowe rozwiązanie konstrukcyjne zaworu.

Oznaczenia na rysunku:

- przestrzeń podsklepieniowa komory koksowniczej,

- wsad węglowy,

- rura wznośna,

- kolano rury wznośnej,

- odbieralnik,

- zawór regulacyjno-odcinający,

- pokrywa pełna,

- przysłona z większym otworem,

- przysłona z mniejszym otworem,

- wspólna oś dla przysłon 8 i 9 oraz talerza 7

PL 222 245 B1

Zasada działania hybrydowego zaworu regulacyjno-odcinającego według wynalazku polega na przymykaniu wg ściśle zdefiniowanej sekwencji poszczególnych przysłon 8 i 9 w zależności od zmian ciśnienia gazu surowego w dolnej części rury wznośnej 3. Pierwszy etap procesu koksowania charakteryzujący się dużą ilością wydzielanego gazu, prowadzony przy pełnym otwarciu przekroju kolana rury wznośnej tj. przy otwartych wszystkich przesłonach zaworu. W następnym etapie (interwale charakterystyki ciśnienia) gaz odprowadzany jest z komory koksowniczej przy przymkniętej przysłonie z największym otworem 8. Średnica otworu w przysłonach dobrana jest w ten sposób, aby uzyskać odpowiedni spadek ciśnienia przepływającego gazu, przez to pośrednio uzyskuje się odpowiednie ciśnienie w dolnej części komory koksowniczej. Przy dalszym spadku ciśnienia gazu koksowniczego w komorze uruchamiana jest kolejna przysłona z jeszcze mniejszym otworem 9. Otwór ten dobrany jest odpowiednio do ciśnienia gazu w tym etapie procesu koksowania. Ilość zastosowanych przysłon zależna jest od ilości interwałów czasowych charakterystyki ciśnieniowej tzn. od założonej dokładności regulacji ciśnienia. Po zakończonym procesie koksowania zamykana jest pełna pokrywa 7 zaworu odcinającego tzw. talerz, a następnie przeprowadzany jest etap wypychania koksu z komory koksowniczej. W trakcie całego procesu koksowania przestrzeń powyżej zaworu regulacyjno-odcinającego zraszana jest wodą amoniakalną podawaną w ilości koniecznej do wychłodzenia gazu koksowniczego. W pierwszej fazie koksowania gdy otwarty jest pełen przekrój rury wznośnej, a przysłony są w pozycji pionowej uruchomiona jest główna dysza zraszająca. W czasie kolejnych interwałów czasowych charakterystyk ciśnienia gazu surowego, wyłączana jest dysza główna, a uruchamiane są odpowiednie dysze dodatkowe uzupełniające, których zadaniem jest wychłodzenie aktualnie płynącego przez przysłonę gazu oraz dodatkowe precyzyjne doregulowanie ciśnienia. Doregulowanie to uzyskuje się poprzez efekt tzw. kurtyny wodnej na powierzchni otworu przysłony. Zmienna ilość wody amoniakalnej zależy od ciśnienia gazu w dolnej części komory koksowniczej i temperatury gazu po zaworze regulacyjno-odcinającym.

Zastosowanie zaworu regulacyjno-odcinającego z przysłonami zabezpiecza komory koksownicze przed zbytnim obniżeniem ciśnienia gazu koksowniczego w dolnym częściach komory w ostatniej fazie procesu koksowania. Zawór wg wynalazku eliminuje prowadzenie trudnego technicznie stałego pomiaru ciśnienia gazu w komorze koksowniczej. Zawór regulacyjno-odcinąjący według wynalazku można zastosować na nowych i aktualnie eksploatowanych bateriach koksowniczych modyfikując jego konstrukcję, nadaje się on szczególnie do regulacji ciśnienia w procesach według zgłoszenia patentowego P-390230.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Zawór regulacyjno-odcinający odbieralnika baterii koksowniczej umiejscowiony w kolanie rury wznośnej, znamienny tym, że składa się z kilku, korzystnie nie mniej niż dwu, przysłon (8), (9) z odpowiednimi otworami oraz z pokrywy pełnej (7), uruchamianych niezależnie od siebie według specjalnego algorytmu, w zależności od wartości ciśnienia gazu w komorze koksowniczej i temperatury gazu po zaworze regulacyjno-odcinającym.