تولید کک از زغال سنگ

این اختراع مربوط به تاسیساتی برای کک سازی به روش های بدون بازسازی یا با بازیابی حرارت به منظور تولید کک از زغال سنگ است. توان عملیاتی بالا از اهمیت ویژه ای برای اقتصاد کارخانه کک سازی برای فرآیندهای غیر احیا کننده یا بازیابی حرارتی برخوردار است که در زیر به عنوان NR / HR اشاره می شود. این در درجه اول به این دلیل است که با استفاده از این فناوری، به دلیل امکان ناچیز تأثیرگذاری بر انتشار گازهای قابل احتراق در مقایسه با فناوری سنتی اتاق‌های افقی، همیشه باید زمان عملیاتی افزایش یابد که به معنای کاهش اقتصاد است. سرعت این فناوری کک سازی تنها تحت تأثیر این واقعیت است که هوا به طور یکنواخت برای فرآیند در چندین مرحله تامین می شود و به این ترتیب احتراق بهینه می شود.

بنابراین، در سال های اخیر، پیشنهادات فنی زیادی برای یکسان کردن هوای اولیه و ثانویه به بالا و پایین کوره ارائه شده است تا گرمایش سطح دسته ای از زغال سنگ یا کک از بالا و پایین فراهم شود. در نتیجه، زمان عملیات مورد نیاز برای کک کردن کامل یک دسته زغال سنگ را می توان کاهش داد و اقتصاد را افزایش داد. با وجود این، راه حل های مدرن فقط تقریبی برای گرمایش سطح هستند، زیرا هوای اولیه در ساختار فوقانی کوره و هوای ثانویه در ساختار پایینی کوره همیشه می تواند تنها در مکان های جداگانه، از طریق سطح پایه کوره تامین شود. کوره

نمونه ای از ساختار نسوز در پایه کوره در شکل نشان داده شده است. 1 در نمای بالا مخلوط گازهای خام و خروجی تشکیل شده در محفظه احتراق ساختار فوقانی کوره از طریق کانال های تخلیه به کانال های اجاق گاز در ساختار پایینی کوره وارد می شود که به مقدار 2 تا 20 کانال در هر کوره وجود دارد. . در آنجا با افزودن هوای احتراق کاملاً می سوزد. گرمای تولید شده در آنجا برای کک کردن دسته زغال سنگ از پایین استفاده می شود که در نتیجه باعث کاهش زمان کار و بهره وری بالای کوره می شود. علاوه بر این، در ساختار پایینی کوره، به اصطلاح هوای ثانویه از طریق دهانه های انتهایی مکیده می شود که از طریق یک سیستم عمودی منشعب از کانال های زیرین گرمایش مناسب برای احتراق ثانویه گازهای قابل احتراق تامین می شود. در این حالت، تعداد زیادی شعله کوتاه فردی در کانال های پایینی تشکیل می شود. سپس گرمای تولید شده در این کانال های اجاق گرمایشی به صورت عمودی با استفاده از فرآیندهای انتقال حرارت از طریق اجاق کوره به دسته زغال سنگ برای کک سازی تامین می شود. نقشه نشان می دهد که طراحی چند کاناله ساختار پایینی کوره به سختی امکان افزایش تعداد مراحل هوای ثانویه و در نتیجه افزایش راندمان احتراق ثانویه را فراهم می کند. چنین راه حلی مستلزم هزینه های غیرقابل قبول تکنولوژیکی اضافی برای فرآیندهای کالیبراسیون خواهد بود. که طراحی چند کاناله ساختار کف کوره به سختی امکان افزایش تعداد مراحل هوای ثانویه و در نتیجه افزایش راندمان احتراق ثانویه را فراهم می کند. چنین راه حلی مستلزم هزینه های غیرقابل قبول تکنولوژیکی اضافی برای فرآیندهای کالیبراسیون خواهد بود. که طراحی چند کاناله ساختار کف کوره به سختی امکان افزایش تعداد مراحل هوای ثانویه و در نتیجه افزایش راندمان احتراق ثانویه را فراهم می کند. چنین راه حلی مستلزم هزینه های غیرقابل قبول تکنولوژیکی اضافی برای فرآیندهای کالیبراسیون خواهد بود.

علاوه بر این، از نقطه نظر عمل سازگار با محیط زیست از کوره، لازم است به منظور کاهش NO حرارتی X انتشار یک کارخانه صنعتی به عنوان آنجا که ممکن است . اکسیدهای نیتروژن در طی احتراق سوخت های فسیلی مانند زغال سنگ، در شعله و در ناحیه دمای بالا اطراف به دلیل اکسیداسیون جزئی نیتروژن مولکولی در هوای احتراق و نیتروژنی که از نظر شیمیایی در سوخت متصل شده است، تشکیل می شوند. حرارتی NO به عنوان ماده اصلی تشکیل دهنده تولید ΝΟ X است از نیتروژن مولکولی N تشکیل 2در شعله با اکسید کردن نیتروژن مولکولی در دمای بالاتر از 1300 درجه سانتیگراد. از آنجایی که کوره هایی که در فرآیند NR/HR کار می کنند می توانند دمایی تا حدود 1450 درجه سانتیگراد را تجربه کنند، مشکلات فنی در کاهش تشکیل NO حرارتی و در نتیجه کاهش اثرات زیست محیطی وجود دارد. مهم ترین احتمالات نظری برای کاهش NO در زیر خلاصه می شود:

- ضریب کلی هوای اضافی پایین،

- تامین هوای مرحله ای،

- تزریق ΝΗ 3 ،

- تزریق بخار یا آب،

- گردش مجدد گازهای خروجی

به منظور حل موثر هر دو مشکل مطرح شده در ترکیب، اقدامات تکنولوژیکی برای گردش مجدد گازهای خروجی در محفظه های احتراق یک کوره که طبق روش های NR / HR کار می کند، پیشنهاد شده است. در این مورد، اولاً، می توان از چرخش داخلی گازهای خروجی در سیستم کانال های کوره ساختار زیرین کوره استفاده کرد. در این حالت، بخشی از جریان گاز خروجی در کانال پایینی درست قبل از خروج نهایی از کوره منحرف شده و از طریق سیستمی از کانال ها یا یک یا چند دهانه به کانال پایینی بالادست باز می گردد. نیروی محرکه برای EGR توسط اختلاف فشار بین گذرگاه های بالادست و پایین دست ایجاد می شود که به معابر بالادست باز می گردد.

این اندازه گیری سرعت احتراق ثانویه را کاهش می دهد، شعله های جداگانه در کانال پایین را طولانی می کند و به یکسان شدن ویژگی های احتراق و انتشار گرما در ساختار پایینی کوره کمک می کند. علاوه بر این، به لطف این معیار، فشار جزئی اکسیژن در کانال های گرمایش پایین ساختار پایین تر از کوره کاهش می یابد، به عنوان یک نتیجه از آن مقدار حرارتی تولید NO ایکس -components از گازهای خروجی از اگزوز است کاهش می یابد . این به این دلیل است که اختلاط گازهای خروجی باعث کاهش دمای محیط و در نتیجه تشکیل حرارتی NO در کانال پایین می شود.

با این حال، می توان گاز زائد را فقط در جریان عبور بعدی جریان، یعنی خارج از سیستم کانال کوره برداشت و همراه با فن به محفظه کوره، کانال های تخلیه یا سیستم کانال های اجاق گاز برگرداند. ساختار پایینی کوره در مرحله متوسط فن آوری آماده سازی، اجزای اضافی که تأثیر منفی بر محیط زیست یا فناوری دارند، می توانند قبل از بازگرداندن آنها به کوره، از گازهای خروجی خارج شوند.

در اختراع، مشکل با استفاده از ویژگی های ذکر شده در ادعاها حل می شود.

بنابراین، از یک جنبه، اختراع حاضر به روشی برای یکسان سازی ویژگی های احتراق و کاهش انتشار حرارتی NO x مربوط می شود.تاسیسات برای کک سازی بر اساس روش های بدون بازسازی یا با بازیابی حرارت، به ترتیب حاوی تعداد زیادی کوره (1، 2)، دارای یک محفظه کوره محصور شده توسط درها و دیوارهای جانبی برای شارژ زغال سنگ یا کیک زغال سنگ فشرده و فضای آزاد در بالای آن. یک دستگاه اگزوز (7) برای حذف گاز خروجی از فضای آزاد، دستگاه های تأمین کننده برای تأمین هوای تغذیه فضای آزاد، و همچنین یک سیستم (8، 9) از کانال های پایین برای عبور گاز خروجی یا هوای تأمین ثانویه، که حداقل تا حدی در پایه زیر محفظه کوره ادغام شده است، مشخص می شود که گاز زائد تشکیل شده در کوره (1)، پس از عبور بیشتر، برای فرآیند احتراق در کوره (1) در بالادست به محفظه کوره بازگردانده می شود. ، کانال های تخلیه (5) یا داخل سیستم (8،9) کانال های کوره در ساختار زیرین کوره.

طبق یکی از تجسم های اختراع، چرخش مجدد گازهای خروجی تولید شده در کوره (1) و تخلیه شده از محفظه احتراق در داخل کوره (1) با استفاده از استخراج از سیستم کانال خارجی کوره (1) انجام می شود. که دستگاه اگزوز مذکور (7) را برای خارج کردن گازهای خروجی تشکیل می دهد و آنها را با کمک فن (14) به داخل محفظه فر، کانال های تخلیه (5) یا به سیستم (8، 9) کانال های اجاق گاز برمی گرداند. در ساختار پایینی فر.

بر اساس تجسم دیگری از اختراع، گاز زائد، قبل از اینکه در نهایت از کوره (1) خارج شود، در کانال اجاق گاز (9) از طریق دهانه (10) یا کانال (10) به کانال های پایین (8) در بالادست بازگردانده می شود. . در این حالت، گردش مجدد گازهای خروجی که در کوره (1) تشکیل شده و از محفظه کک سازی خارج می شود، می تواند از طریق یک سوراخ منفرد (10) در دیواره جداکننده کانال پایین بین کانال های زیرین (8، 9) انجام شود. . به طور متناوب، گردش مجدد گازهای زائد تولید شده در کوره (1) و حذف از محفظه کک سازی می تواند از طریق چندین سوراخ (10) در دیواره جداکننده کانال پایین بین کانال های پایین (8، 9) انجام شود. در تجسم دیگری از اختراع، گردش مجدد گازهای زائد تولید شده در کوره (1) و حذف از محفظه کک سازی،

با توجه به تجسم دیگری از اختراع، گردش مجدد گازهای زائد تولید شده در کوره (1) و خارج شده از محفظه کک سازی در خارج از کوره (1) انجام می شود. در این حالت، گردش مجدد گازهای خروجی که در کوره (1) تشکیل شده و از محفظه کک سازی خارج می شود، می تواند با استفاده از یک فن (14) در کانال های پایین (8) واقع در بالادست جریان انجام شود. در تجسم دیگری از اختراع، گردش مجدد گازهای زائد تولید شده در کوره (1) و خارج شدن از محفظه کک سازی با استفاده از یک فن (14) در کانال های تخلیه (5) انجام می شود. در تجسم دیگری از اختراع، چرخش مجدد گازهای زائد تولید شده در کوره (1) و خارج شدن از محفظه کک سازی با استفاده از یک فن (14) در منافذ هوای اولیه درب کوره انجام می شود. در تجسم دیگری از اختراع، گردش مجدد گازهای خروجی،

در جنبه دیگری از اختراع حاضر، دستگاهی ارائه شده است که به عنوان یک واحد کک سازی برای روش های غیربازسازی یا بازیابی حرارت برای تولید کک از زغال سنگ، برای اجرای روش طبق هر یک از ادعاها، پیکربندی شده است. 3-5، مشخصه آن این است که یک یا چند سوراخ (10) در دیواره جداکننده کانال اجاق بین کانال های اجاق (8، 9) وجود دارد.

در جنبه دیگری از اختراع، دستگاهی ارائه شده است که به عنوان یک واحد کک سازی برای روش های غیربازسازی یا بازیابی حرارت برای تولید کک از زغال سنگ، برای اجرای روش مطابق با ادعای 6، پیکربندی شده است که مشخص می شود سوراخ های (10) در دیواره جداکننده کانال زیرین بین کانال های زیرین (8 و 9) با امکان بسته شدن به وسیله شیر ساخته می شود یا می توان دبی گاز خروجی را با استفاده از شیرها، نازل ها یا لوله های ونتوری مناسب کالیبره کرد.

در جنبه دیگری از اختراع، دستگاهی ارائه شده است که به عنوان یک واحد کک سازی برای روش های غیربازسازی یا بازیابی گرما برای تولید کک از زغال سنگ، برای اجرای روش طبق هر یک از ادعاها پیکربندی شده است. 7-11، مشخص می شود که یک فن (14) ارائه شده است، که به گونه ای متصل می شود که گازهای خروجی تخلیه شده از محفظه کک می توانند به کانال های پایین (8، 9) واقع در بالادست جهت جریان وارد شوند. به کانال های تخلیه (5) یا در منافذ اولیه هوای درب فر یا سقف فر.

ویژگی های مشخصه اختراع با جزئیات بیشتر در نقشه های نشان داده شده در شکل توضیح داده شده است. 1-5 که نشان می دهد:

شکل. 1 - سیستم کوره دو کوره کک مجاور و همچنین جریان گاز.

شکل. 2a و 2b - جهت جریان و تشکیل شعله در کانال های اجاق گاز با توجه به پیشرفت هنر و در مقایسه با اختراع،

شکل. 3 نمای بالای بعدی سیستم کوره دو کوره کک مجاور است،

شکل. 4 نمای بالایی دیگر از سیستم کوره دو کوره کک مجاور است.

شکل. 5 نمای جلوتر از سیستم کوره دو کوره کک مجاور است.

شکل. 1، دو کوره NR / HR در کنار هم 1 و 2، ورودی هوای ثانویه 3، خروجی هوای ثانویه 4 و مجرای تخلیه 5 در نمای بالا و جلو نشان داده شده است. کوره، مجراهای گاز خروجی که دستگاه اگزوز 7 را تشکیل می دهند، و همچنین کانال های داخلی 8 و کانال های اجاق خارجی 9.

شکل. 2a جهت جریان ها و شکل گیری مشعل های شعله در کانال های اجاق گاز را با توجه به وضعیت هنر نشان می دهد. در این حالت مخلوطی از گاز خام و گاز زائد از ساختار فوقانی کوره از کانال های تخلیه 5 می آید و در شعله های 11 و 12 با هوای خروجی های 13 برای هوای ثانویه در کانال های زیرین 8 و 9 می سوزد.

در مقایسه، در روش مطابق با اختراع و دستگاه مربوطه نشان داده شده در شکل. 2b، دهانه های جداگانه 10 از مدار گردش ارائه شده است که جریان برگشت گازهای خروجی را امکان پذیر می کند، در نتیجه هندسه شعله های 11 و 12 شعله را بهبود می بخشد و مزایای اختراع را با توجه به تشکیل مواد مضر می دهد.

شکل. شکل 3 نمونه ای از هندسه کانال اجاق گاز با دهانه 10 جداگانه برای تشکیل چرخش داخلی گازهای خروجی در ساختار پایینی کوره را نشان می دهد.

شکل. شکل 4 نمونه ای از هندسه مجرای اجاق گاز با دو دهانه مجزا 10 را برای تشکیل یک چرخش داخلی گاز خروجی در ساختمان زیرین کوره نشان می دهد.

شکل. شکل 5 دو نمونه از امکان گردش گاز خروجی خارجی را نشان می دهد که در آنها گردش مجدد به ترتیب توسط فن های 14 ارائه می شود.