RU2507234C1 - Plant and method of thermal neutralisation and recovery of heat of smoke gases discharged from fuel-burning units, and system to control their operation - Google Patents
Plant and method of thermal neutralisation and recovery of heat of smoke gases discharged from fuel-burning units, and system to control their operation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2507234C1 RU2507234C1 RU2012139714/05A RU2012139714A RU2507234C1 RU 2507234 C1 RU2507234 C1 RU 2507234C1 RU 2012139714/05 A RU2012139714/05 A RU 2012139714/05A RU 2012139714 A RU2012139714 A RU 2012139714A RU 2507234 C1 RU2507234 C1 RU 2507234C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- chimney
- gate
- hog
- fuel
- flue gas
- Prior art date
Links
- 239000000779 smoke Substances 0.000 title claims abstract description 28
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 title abstract description 18
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 72
- 239000002918 waste heat Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 claims description 131
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 18
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 10
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 39
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/10—Process efficiency
- Y02P20/129—Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines
Landscapes
- Coke Industry (AREA)
- Filtering Of Dispersed Particles In Gases (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY
Настоящее изобретение относится к установкам теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов, например коксовых батарей, мартеновских и доменных печей и других топливосжигающих агрегатов, от которых отходят дымовые газы через дымовую трубу в атмосферу.The present invention relates to installations for the thermal neutralization and heat recovery of flue gases leaving the fuel-burning units, for example coke oven batteries, open-hearth furnaces and blast furnaces and other fuel-burning units, from which the flue gases exhaust through the chimney into the atmosphere.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION
Известна установка теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов (см. патент Украины №40853 «Установка для очистки дымовых газов, отходящих от коксовой печи», МПК С10В 45/00, опубл. 27.04.2009 г.), содержащая:A known installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases leaving the fuel-burning units (see Ukrainian patent No. 40853 "Installation for cleaning flue gases leaving the coke oven", IPC С10В 45/00, published on 04/27/2009), containing :
- по меньшей мере, один топливосжигающий агрегат, соединенный с дымовой трубой посредством борова, снабженного шибером, который размещен в зоне примыкания выхода борова к дымовой трубе,- at least one fuel burning unit connected to the chimney by means of a hog equipped with a gate, which is located in the area adjacent to the outlet of the hog to the chimney,
- контур очистки дымовых газов, включающий котел-утилизатор, дымосос с направляющим аппаратом, при этом вход указанного контура очистки дымовых газов подключен к борову на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером, а выход контура очистки дымовых газов примыкает к дымовой трубе.- a flue gas cleaning circuit, including a waste heat boiler, a smoke exhauster with a guide apparatus, while the input of the indicated flue gas cleaning circuit is connected to a hog in the area between the fuel-burning unit and the gate, and the output of the flue gas cleaning circuit is adjacent to the chimney.
Конструктивной особенностью известного технического решения является то, что шибер, который размещен в зоне примыкания выхода борова к дымовой трубе, постоянно находится в закрытом положении, а все дымовые газы отводят через контур очистки дымовых газов. Боров представляет собой газоход с сечением от 2×2 м до 4×4 м. Обычно боров расположен под землей, а в зоне примыкания борова к дымовой трубе установлен шибер, который предназначен для предотвращения поступления неочищенных дымовых газов из борова в дымовую трубу. В процессе работы установки невозможно добиться полной герметичности шибера, так как шибер имеет значительные неплотности и на него постоянно воздействует разрежение дымовой трубы порядка 350-600 Па, в результате чего часть неочищенных дымовых газов просачивается через шибер и уходит в дымовую трубу, что является нежелательным эффектом при работе установки.A design feature of the known technical solution is that the gate, which is located in the area adjacent to the outlet of the hog to the chimney, is constantly in the closed position, and all flue gases are discharged through the flue gas cleaning circuit. The hog is a flue with a cross section from 2 × 2 m to 4 × 4 m. Usually, the hog is located underground, and a gate is installed in the area where the hog adjoins the chimney, which is designed to prevent the entry of untreated flue gases from the hog into the chimney. During operation of the installation, it is impossible to achieve complete tightness of the gate, since the gate has significant leaks and it is constantly affected by a chimney depression of about 350-600 Pa, as a result of which part of the raw flue gas seeps through the gate and goes into the chimney, which is an undesirable effect during installation operation.
Известна установка теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов (см. патент Украины №85778 «Установка для очистки дымовых газов, отходящих от коксовой печи», МПК С10В 45/00, опубл. 25.02.2009 г.), содержащая:A known installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases leaving the fuel-burning units (see Ukrainian patent No. 85778 "Installation for cleaning flue gases leaving the coke oven", IPC С10В 45/00, publ. 25.02.2009), containing :
- по меньшей мере, один топливосжигающий агрегат, соединенный с дымовой трубой посредством борова, снабженного шибером, который размещен в зоне примыкания выхода борова к дымовой трубе,- at least one fuel burning unit connected to the chimney by means of a hog equipped with a gate, which is located in the area adjacent to the outlet of the hog to the chimney,
- контур очистки дымовых газов, включающий котел-утилизатор, дымосос с направляющим аппаратом, при этом вход указанного контура очистки дымовых газов подключен к борову на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером, а выход контура очистки дымовых газов примыкает к дымовой трубе.- a flue gas cleaning circuit, including a waste heat boiler, a smoke exhauster with a guide apparatus, while the input of the indicated flue gas cleaning circuit is connected to a hog in the area between the fuel-burning unit and the gate, and the output of the flue gas cleaning circuit is adjacent to the chimney.
Конструктивной особенностью известного технического решения является то, что установка содержит дополнительный перепускной канал для создания рециркуляции очищенных дымовых газов из контура очистки в боров перед шибером, который находится в приоткрытом положении, поскольку по регламенту эксплуатации топливосжигающего агрегата предусмотрено, что при аварийной остановке контура очисти дымовых газов (котла-утилизатора или дымососа) приоткрытое положение шибера не приведет к резкому изменению гидравлического режима работы топливосжигающего агрегата, то есть шибер приоткрыт для обеспечения безударного подключения топливосжигающего агрегата к дымовой трубе при аварийной остановке контура очистки. При этом основная часть потока газов, которая проходит через перепускной канал, поступает через шибер борова на дымовую трубу, а часть от этого потока (1-5% от общего потока дымовых газов за котлом-утилизатором контура очистки дымовых газов) поступает на рециркуляцию. Разрежение в борове перед шибером устанавливается изменением нагрузки дымососа контура очистки при определенном разрежении работы на выходе топливосжигающего агрегата. Расход дымовых газов через перепускной канал устанавливается шибером перепускного канала при установленной требуемой степени открытия шибера борова перед дымовой трубой. При условиях устойчивой работы топливосжигающего агрегата в случае аварийного отключения контура очистки и при повышенном перепаде разрежений в дымовой трубе (зимний режим) будет невозможен режим с рециркуляцией газов в борове, при этом часть неочищенных газов будет поступать на дымовую трубу помимо контура очистки.A design feature of the known technical solution is that the installation contains an additional bypass channel for creating recirculation of the cleaned flue gases from the cleaning circuit to the burs in front of the gate, which is in the ajar position, because according to the operating regulations of the fuel-burning unit, it is stipulated that during an emergency stop of the flue gas cleaning circuit (waste heat boiler or exhaust fan) ajar position of the gate will not lead to a sharp change in the hydraulic operating mode of the fuel gayuschego unit, i.e. gate slightly opened to provide fuel combusting unit bumpless connection to a chimney cleaning emergency stop circuit. At the same time, the main part of the gas stream that passes through the bypass channel enters through the chimney gate to the chimney, and part of this stream (1-5% of the total flue gas stream behind the waste heat boiler of the flue gas cleaning circuit) is fed to recirculation. The vacuum in the hog in front of the gate is set by changing the load of the smoke exhaust of the cleaning circuit with a certain vacuum at the output of the fuel-burning unit. The flue gas flow rate through the bypass channel is set by the bypass gate with the required degree of opening of the hog gate in front of the chimney. Under conditions of stable operation of the fuel burning unit in the event of an emergency shutdown of the cleaning circuit and with an increased differential pressure in the chimney (winter mode), a mode with gas recirculation in the hog will be impossible, while some of the raw gases will go to the chimney in addition to the cleaning circuit.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является уменьшение перетока неочищенных дымовых газов через шибер борова в дымовую трубу при всех возможных положениях шибера (закрытый, приоткрытый и полностью открытый), который расположен в зоне примыкания борова к дымовой трубе, за счет снижения разрежения на выходе борова в дымовую трубу и соответственно уменьшения перепада разрежения на шибере.The objective of the invention is to reduce the flow of untreated flue gases through the gate of the hog into the chimney at all possible positions of the gate (closed, ajar and fully open), which is located in the area where the hog adjoins the chimney, by reducing the vacuum at the outlet of the hog into the chimney and, accordingly, reducing the differential pressure on the gate.
Также задачей изобретения является поддержание и регулирование заданного расхода очищенных дымовых газов на рециркуляцию при разном положении шибера, который расположен в зоне примыкания борова к дымовой трубе за счет регулирования перепада разрежений на шибере при различном его положении.Another objective of the invention is the maintenance and regulation of a given flow rate of purified flue gases for recirculation at different positions of the gate, which is located in the area where the hog adjoins the chimney due to the regulation of the differential pressure on the gate at its different position.
Также задачей заявляемого изобретения является расширение арсенала технических возможностей установок теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов.Another objective of the claimed invention is to expand the arsenal of technical capabilities of thermal neutralization and heat recovery of flue gases leaving the fuel-burning units.
Суть изобретения заключается в том, что оппозитно выходу борова в дымовую трубу располагают выход контура очистки дымовых газов, благодаря чему в борове в зоне его примыкания к дымовой трубе формируется аэродинамический подпор очищенными дымовыми газами, которые отходят из контура очистки в дымовую трубу. В результате формирования аэродинамического подпора происходит падение перепада разрежения в борове на шибере, расположенном в зоне примыкания борова к дымовой трубе, при этом благодаря регулированию скорости подачи очищенных дымовых газов из контура очистки в дымовую трубу происходит поддержание и регулирование разницы разрежений на шибере, а также происходит регулирование расхода очищенных дымовых газов, подаваемых на рециркуляцию в борове.The essence of the invention lies in the fact that the outlet of the flue gas purification circuit is positioned opposite to the outlet of the hog into the chimney, due to which an aerodynamic support is formed in the hog in the area adjoining the chimney with cleaned flue gases, which leave the cleaning circuit into the chimney. As a result of the formation of aerodynamic backwater, there is a drop in the differential pressure in the hog on the gate, located in the area where the hog adjoins the chimney, and due to the regulation of the flow rate of the cleaned flue gases from the cleaning circuit into the chimney, the difference in pressure on the gate is maintained and regulated, and also regulation of the flow of purified flue gases supplied for recirculation in the hog.
Поставленные задачи решаются тем, что в известной установке теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов, содержащей:The tasks are solved by the fact that in the well-known installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases leaving the fuel-burning units, containing:
- по меньшей мере, один топливосжигающий агрегат, соединенный с дымовой трубой посредством борова, снабженного шибером, который размещен в зоне примыкания выхода борова к дымовой трубе,- at least one fuel burning unit connected to the chimney by means of a hog equipped with a gate, which is located in the area adjacent to the outlet of the hog to the chimney,
- контур очистки дымовых газов, включающий котел-утилизатор, дымосос с направляющим аппаратом, при этом вход указанного контура очистки дымовых газов подключен к борову на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером, а выход контура очистки дымовых газов примыкает к дымовой трубе,- a flue gas cleaning circuit, including a waste heat boiler, a smoke exhauster with a guide apparatus, while the input of the specified flue gas cleaning circuit is connected to a hog in the area between the fuel-burning unit and the gate, and the output of the flue gas cleaning circuit is adjacent to the chimney,
согласно заявляемому изобретению,according to the claimed invention,
- выход контура очистки дымовых газов расположен оппозитно выходу борова в дымовую трубу.- the outlet of the flue gas treatment loop is located opposite the outlet of the hog into the chimney.
В частном варианте выполнения установки контур очистки дымовых газов дополнительно содержит регулятор скорости потока дымовых газов, расположенный в зоне примыкания контура очистки дымовых газов к дымовой трубе.In a particular embodiment of the installation, the flue gas cleaning circuit further comprises a flue gas flow rate regulator located in the area adjacent to the flue gas cleaning circuit to the chimney.
Также поставленные задачи достигаются тем, что в известном способе работы установки теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов, содержащем:Also, the tasks are achieved by the fact that in the known method of operation of the installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases from the fuel-burning units, containing:
- отвод дымовых газов от, по меньшей мере, одного топливосжигающего агрегата в боров, выход которого соединен с дымовой трубой и который содержит шибер,- removal of flue gases from at least one fuel-burning unit in the burs, the output of which is connected to the chimney and which contains a gate,
- отвод упомянутых дымовых газов из борова на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером в контур очистки дымовых газов с последующим обезвреживанием дымовых газов в котле-утилизаторе,- removal of the mentioned flue gases from the hog in the area between the fuel burning unit and the gate to the flue gas treatment circuit, followed by neutralization of the flue gas in the recovery boiler,
- отвод дымовых газов из контура очистки в дымовую трубу,- removal of flue gases from the cleaning circuit into the chimney,
согласно заявляемому изобретению,according to the claimed invention,
- производят отвод дымовых газов из контура очистки дымовых газов в дымовую трубу оппозитно упомянутому выходу борова,- produce the removal of flue gases from the flue gas cleaning circuit into the chimney opposite to the output of the hog,
- а также производят регулирование разрежения в борове после упомянутого шибера со стороны дымовой трубы за счет изменения скорости подачи дымовых газов из упомянутого контура очистки в дымовую трубу.- and also control the vacuum in the hog after said gate from the side of the chimney by changing the feed rate of the flue gases from the said cleaning circuit into the chimney.
Также поставленные задачи достигаются тем, что в известной системе управления способом работы установки теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов, содержащей:Also, the tasks are achieved by the fact that in the known control system of the method of operation of the installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases from the fuel-burning units, containing:
- блок управления, соединенный на выходе с датчиком разрежения, расположенным в борове перед шибером со стороны топливосжигающего агрегата, и направляющим аппаратом дымососа контура очистки дымовых газов,- a control unit connected at the output to a rarefaction sensor located in the hog in front of the gate from the side of the fuel-burning unit, and a guide device for the smoke exhaust of the flue gas cleaning circuit,
согласно заявляемому изобретению,according to the claimed invention,
- система содержит дополнительный датчик разрежения, расположенный в борове после шибера со стороны дымовой трубы и соединенный на входе с дополнительным блоком управления, который на выходе соединен с регулятором скорости потока дымовых газов, которые отходят из контура очистки дымовых газов в дымовую трубу.- the system contains an additional rarefaction sensor located in the hog after the gate from the side of the chimney and connected at the inlet to an additional control unit, which at the outlet is connected to the flue gas flow rate regulator, which depart from the flue gas cleaning circuit into the chimney.
Благодаря оппозитному расположению выхода контура очистки дымовых газов к выходу борова топливосжигающего агрегата в дымовой трубе происходит формирование после шибера со стороны дымовой трубы аэродинамического подпора дымовыми газами, которые отходят из контура очистки, что позволяет уменьшить и регулировать разрежение после шибера со стороны дымовой трубы в борове. Уменьшение и регулирование разрежения после шибера позволяет уменьшить и регулировать разницу разрежений на шибере, что также позволяет снизить переток неочищенных дымовых газов через него, а также позволяет регулировать расход очищенных дымовых газов на рециркуляцию.Due to the opposite location of the outlet of the flue gas cleaning circuit to the outlet of the hog of the fuel-burning unit in the chimney, an aerodynamic back-up by flue gases is formed after the gate from the side of the chimney, which leaves the cleaning circuit, which allows reducing and regulating the vacuum after the gate from the side of the chimney in the hog. Reducing and regulating the vacuum after the gate allows you to reduce and control the difference in vacuum on the gate, which also allows you to reduce the flow of untreated flue gases through it, and also allows you to adjust the flow of purified flue gases for recirculation.
Поскольку топливосжигающий агрегат может эксплуатироваться при различной нагрузке, в результате чего от него отходит различное количество дымовых газов, и поскольку разрежение в дымовой трубе постоянно меняется в зависимости от различных факторов, например день-ночь, зима-весна-лето-осень, технологического состояния дымовой трубы, это в своей совокупности приводит к постоянному колебанию разрежения в борове после шибера со стороны дымовой трубы, что, в свою очередь, влияет на разрежение перед шибером со стороны топливосжигающего агрегата, что влияет на расход очищенных дымовых газов на рециркуляцию. Поэтому регулирование скорости подачи дымовых газов в дымовую трубу из контура очистки позволяет сформировать аэродинамический подпор, уменьшить разрежение на выходе борова в дымовую трубу, а также обеспечивает регулирование и поддержание заданного расхода очищенных дымовых газов на рециркуляцию при различном положении шибера, который расположен в зоне примыкания борова к дымовой трубе.Since the fuel-burning unit can be operated at different loads, as a result of which a different amount of flue gases leaves it, and since the vacuum in the chimney constantly changes depending on various factors, for example, day-night, winter-spring-summer-autumn, technological state of the smoke pipes, this together leads to a constant fluctuation of the vacuum in the hog after the gate from the side of the chimney, which, in turn, affects the vacuum in front of the gate from the side of the fuel-burning unit ata, which affects the consumption of purified flue gases for recirculation. Therefore, the regulation of the rate of supply of flue gases to the chimney from the cleaning circuit allows you to create an aerodynamic backwater, to reduce the vacuum at the outlet of the hog into the chimney, and also provides regulation and maintenance of a given flow rate of purified flue gases for recirculation at different positions of the gate, which is located in the adjoining zone of the hog to the chimney.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
При рассмотрении примеров осуществления настоящего изобретения используется узкая терминология. Однако настоящее изобретение не ограничивается принятыми терминами и следует иметь в виду, что каждый такой термин охватывает все эквивалентные элементы, которые работают аналогичным образом и используются для решения тех же самых задач.When considering embodiments of the present invention, narrow terminology is used. However, the present invention is not limited to the accepted terms and it should be borne in mind that each such term covers all equivalent elements that work in a similar way and are used to solve the same problems.
Фиг.1 - изображен первый вариант реализации заявляемого изобретения.Figure 1 - shows a first embodiment of the claimed invention.
Фиг.2 - графически изображено значение разрежения после шибера со стороны дымовой трубы.Figure 2 - graphically shows the value of the vacuum after the gate from the side of the chimney.
Фиг.3 - изображен второй вариант реализации заявляемого изобретения.Figure 3 - shows a second embodiment of the claimed invention.
Фиг.4 - условно изображено сечение фиг.3 дымовой трубы в зоне присоединения к ней борова и контура очистки дымовых газов.Figure 4 - conventionally depicted a cross section of figure 3 of the chimney in the area of accession to it of the hog and the flue gas cleaning circuit.
Фиг.5 - условно изображен фрагмент фиг.3.Figure 5 - conventionally depicted a fragment of figure 3.
ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРDETAILED DESCRIPTION OF FIGURES
На фиг.1 изображен первый вариант реализации настоящего изобретения, а именно, изображена установка теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов. Так на фиг.1 изображено: коксовая батарея 1, коксовые печи 2, дымовая труба 3, боров 4, шибер 5, контур очистки 6 дымовых газов, котел-утилизатор 7, дымосос 8 с направляющим аппаратом 9, запорные клапаны 101 и 102, газоходы 111 и 112, регуляторы разрежения 121 и 122, расположенные по сторонам коксовой батареи 1, блок управления 13 и датчик разрежения 14.Figure 1 shows the first embodiment of the present invention, namely, shows the installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases from the fuel-burning units. So figure 1 shows:
На фиг.2 графически изображено значение разрежения (позиция Р) по длине (позиция L) борова 4 в случае поддержания заданного разрежения перед шибером 5 в диапазоне 400 Па для обеспечения эффективной работы коксовой батареи 1. Так на фиг.2 изображен график Pprot - значение разрежения согласно прототипа в борове 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3, Па; Pinv - значение разрежения согласно заявляемому изобретению в борове 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы, Па; Ppipe - значение разрежения согласно заявляемому изобретению в борове 4 перед шибером 5 со стороны дымовой трубы, Па; и Pc - значение разрежения дымовой трубы, Па. Также на фиг.2 схематично изображен перепад разрежения ΔRinv на шибере 5 при использовании настоящего изобретения, Па.Figure 2 graphically shows the value of the vacuum (position P) along the length (position L) of the
На фиг.3 изображен второй вариант реализации настоящего изобретения, который по сравнению с первым вариантом (фиг.1) дополнительно содержит регулятор скорости 15 потока дымовых газов, который расположен на выходе контура очистки 6 дымовых газов в зоне его примыкания к дымовой трубе 3, а боров 4 дополнительно содержит датчик разрежения 16, расположенный после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3, при этом датчик разрежения 16 на входе соединен с дополнительным блоком управления 17, который на выходе соединен с регулятором скорости 15 потока дымовых газов.Figure 3 shows a second embodiment of the present invention, which, in comparison with the first option (figure 1) further comprises a
На фиг.4 изображено сечение фиг.3 дымовой трубы 3 в зоне оппозитного расположения выхода контура очистки 6 к выходу борова 4 в дымовую трубу 3, при этом на фиг.4 изображен регулятор скорости 15 дымовых газов, расположенный в зоне примыкания контура очистки дымовых газов 6 к дымовой трубе 3.Figure 4 shows a cross section of figure 3 of the
На фиг.5 условно изображен фрагмент фиг.3, на котором схематично показаны P1 - разрежение перед шибером 5 со стороны коксовой батареи 1, Па; P2 - разрежение после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3, Па; и Рс - значение разрежения дымовой трубы 3, Па.Figure 5 conditionally shows a fragment of figure 3, which schematically shows P 1 - vacuum before the
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Вариант №1
Установка теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов, изображенная на фиг.1, работает следующим образом.Installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases leaving the fuel-burning units, shown in figure 1, works as follows.
В процессе работы коксовой батареи 1 в коксовых печах 2 образуются дымовые газы, которые отходят в боров 4 по газоходам 111 и 112, расположенным по сторонам коксовой батареи 1. Регулирование разрежения на выходе коксовой батареи 1 осуществляется с помощью регуляторов разрежения 121 и 122. В зоне примыкания борова 4 к контуру очистки 6 дымовых газов происходит отвод дымовых газов в контур очистки 6 с помощью дымососа 8 с направляющим аппаратом 9. При этом с помощью направляющего аппарата 9 происходит регулирование разрежения в борове 4 перед шибером 5 со стороны коксовой батареи 1. В контуре очистки 6 дымовые газы поступают в котел-утилизатор 7, в котором происходит их термическое обезвреживание и утилизация тепла дымовых газов. После котла-утилизатора 7 обезвреженные (очищенные) дымовые газы отходят в дымовую трубу 3, при этом благодаря тому, что выход контура очистки 6 расположен оппозитно выходу борова 4 в дымовую трубу 3, в борове 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3 формируется аэродинамический подпор, благодаря которому происходит падение разрежения после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3 (график Pinv,см. Фиг.2), что в результате приводит к уменьшению перепада разрежения (ΔRinv, см. фиг.2) на шибере 5 и тем самым приводит к уменьшенному перетока неочищенных дымовых газов через шибер 5 борова 4 в дымовую трубу 3.In the process of operation of the
С помощью запорных клапанов 101 и 102 производят отключение контура очистки 6 от дымовой трубы 3 и борова 4 на время ремонта контура очистки 6.Using shut-off valves 10 1 and 10 2 , the
Данные о значении разрежения перед шибером 5 со стороны коксовой батареи 1 регистрируются с помощью датчика разрежения 14, при этом данные о разрежении поступают в блок управления 13, который сравнивает текущее значение разрежения с заданным значением разрежения и на основании полученных данных осуществляет выработку команды управления на направляющий аппарат 9 дымососа 8 для получения расчетного (заданного) значения разрежения в борове 4 перед шибером 5.Data on the rarefaction value in front of the
Оппозитное расположение выхода контура очистки 6 дымовых газов выходу борова 4 в дымовую трубу 3 создает аэродинамический подпор выхода борова 4, что приводит к падению величины разрежения на выходе борова 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3, а это позволяет уменьшить перепад разрежения на шибере 5, благодаря которому уменьшается переток неочищенных дымовых газов из борова 4 через шибер 5 в дымовую трубу 3.The oppositional arrangement of the outlet of the
При использовании заявляемого изобретения значение разрежения в борове 4 за шибером 5 (график Pinv) со стороны дымовой трубы 3 значительно меньше значения (фиг.2) разрежения (график Pprot) по сравнению с разрежением в технических решениях известного уровня техники.When using the claimed invention, the rarefaction value in the
Вариант №2
Согласно второму варианту реализации настоящего изобретения (фиг.3), установка теплового обезвреживания и утилизации тепла дымовых газов, отходящих от топливосжигающих агрегатов, работает следующим образом.According to a second embodiment of the present invention (Fig. 3), a thermal neutralization and heat recovery unit for flue gases from the fuel-burning units operates as follows.
В процессе работы коксовой батареи 1 в коксовых печах 2 образуются дымовые газы, которые отходят в боров 4 по газоходам 111 и 112, расположенным по бокам коксовой батареи 1. Регулирование разрежения в коксовой батарее 1 осуществляется с помощью регуляторов разрежения 121 и 122. На участке между коксовой батарей 1 и шибером 5 в зоне примыкания борова 4 к контуру очистки 6 дымовых газов происходит отвод дымовых газов в контур очистки 6 с помощью дымососа 8 с направляющим аппаратом 9. При этом с помощью направляющего аппарата 9 происходит регулирование разрежения в борове 4 перед шибером 5 со стороны коксовой батареи 1. В контуре очистки 6 дымовые газы поступают в котел-утилизатор 7, в котором происходит их тепловое обезвреживание. После котла-утилизатора 7 обезвреженные (очищенные) дымовые газы отходят в дымовую трубу 3. На выходе контура очистки 6, в зоне его примыкания к дымовой трубе 3, установлен регулятор скорости 15 потока дымовых газов, с помощью которого происходит регулирование скорости подачи дымовых газов из контура очистки 6 в дымовую трубу 3 для поддержания заданного разрежение после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3.During operation of the
Благодаря тому, что выход контура очистки 6 расположен оппозитно выходу борова 4 в дымовую трубу 3, в борове 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3 формируется регулируемый аэродинамический подпор, благодаря которому происходит падение и регулирование разрежения после шибера 5 со стороны дымовой трубы, что в результате приводит к уменьшению разницы перепада разрежения на шибере 5 и тем самым приводит к уменьшению перетока неочищенных дымовых газов через шибер 5 борова 4 в дымовую трубу 3.Due to the fact that the outlet of the
С помощью запорных клапанов 101 и 102 производят отключение контура очистки 6 от дымовой трубы 3 и борова 4 на время ремонта контура очистки 6.Using shut-off valves 10 1 and 10 2 , the
Данные о значении разрежения перед шибером 5 со стороны коксовой батареи 1 регистрируется с помощью датчика разрежения 14, при этом данные о разрежении поступают в блок управления 13, который сравнивает текущее значение разрежения с заданным значением разрежения и на основании полученных данных осуществляет выработку команды управления на направляющий аппарат 9 дымососа для получения расчетного значения разрежения в борове 4 перед шибером 5, со стороны коксовой батареи 1.Data on the vacuum value in front of the
Данные о значении разрежения в борове 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3 с датчика разрежения 16 поступают в дополнительный блок управления 17, который текущее значение разрежения сравнивает с заданным значением разрежения и осуществляет выработку команды управления на регулятор потока 15 для формирования заданной скорости подачи дымовых газов в дымовую трубу 3 из контура очистки 6, что позволяет поддерживать заданное значение разрежение в борове 4 после шибера 5 со стороны дымовой трубы 3 и тем самым регулировать перепад разрежений на шибере 5, который влияет на переток дымовых газов через шибер 5.Data on the rarefaction value in the
Пример реализацииImplementation example
Ниже приведены результаты испытаний в таблицах 1-6, в соответствии с вариантом реализации изобретения, изображенном на фигуре 3. При этом следует отметить, что разница абсолютных значений разрежений ΔR=|P2|-|P1| на шибере 5 (фиг.5) определялась как для известного уровня техники ΔRprot, так и для заявляемого изобретения ΔRinv.The following are the test results in tables 1-6, in accordance with the embodiment of the invention shown in figure 3. It should be noted that the difference in absolute values of the rarefaction ΔR = | P 2 | - | P 1 | on the gate 5 (figure 5) was determined as for the prior art ΔR prot , and for the claimed invention ΔR inv .
Из таблицы №1 видно, что при постоянном количестве дымовых газов, отходящих от коксовой батареи 1, и разном разрежении в дымовой трубе 3 разница абсолютных значений ΔRinv на шибере 5 составила 20 Па при использовании заявляемого изобретения, в то время как при использовании известных технических решений разница абсолютных значений разрежений ΔRprot на шибере 5 находилась в диапазоне от 100 Па до 300 Па.From table No. 1 it can be seen that with a constant amount of flue gases emanating from the
Из таблицы №2 видно, что при разном количестве дымовых газов, которые отходят от коксовой батареи 1, и постоянном разрежении в дымовой трубе 3 разница абсолютных значений ΔRinv на шибере 5 составила 20 Па при использовании заявляемого изобретения, в то время как при использовании известных технических решений разница абсолютных значений разрежений ΔRprot на шибере 5 составила от 300 Па до 400 Па.From table No. 2 it can be seen that with a different amount of flue gases that leave the
Из таблицы №3 видно, что при постоянном количестве дымовых газов, которые отходят от коксовой батареи 1, и разном разрежении в дымовой трубе 3 при использовании заявляемого изобретения возможно регулировать перепад разрежения на шибере 5 благодаря изменению скорости подачи дымовых газов из контура очистки 6 в дымовую трубу 3. Абсолютная разница разрежений на шибере 5 при использований настоящего изобретения ΔRinv была значительно меньше абсолютной разницы разрежений при использовании известного технического решения ΔRprot. При этом следует дополнительно указать на тот факт, что при использовании настоящего изобретения возможно поддерживать и регулировать рабочий диапазон абсолютной разницы разрежений (ΔRinv) на шибере 5 при использовании настоящего изобретения.From table No. 3 it can be seen that with a constant amount of flue gases that leave the
Разница абсолютных значений ΔRinv на шибере 5 составляла 20 Па при использовании заявляемого изобретения, в то время как при использовании известных технических решений разница абсолютных значений разряжений ΔRprot на шибере 5 находилась в диапазоне от 100 Па до 300 Па.The difference in the absolute values of ΔR inv on the
Из таблицы №4 видно, что при разном количестве дымовых газов, которые отходят от коксовой батареи 1, и постоянном разрежении в дымовой трубе 3 при использовании заявляемого изобретения возможно регулировать перепад разрежений на шибере 5 благодаря изменению скорости подачи дымовых газов из контура очистки 6 в дымовую трубу 3.From table No. 4 it can be seen that with a different amount of flue gases that leave the
Из таблицы №5 видно, что при равном количестве дымовых газов, которые отходят от коксовой батареи 1, и постоянном разрежении в дымовой трубе 3 при использовании заявляемого изобретения обеспечивается рециркуляция очищенных дымовых газов в борове. При использовании известного технического решения рециркуляция обеспечивается при закрытом и приоткрытом положении шибера 5. При открытом положении шибера 5 происходит проток неочищенных дымовых газов 4,0 тыс.м3/ч в дымовую трубу через боров.From table No. 5 it is seen that with an equal amount of flue gases that depart from the
Из таблицы №6 видно, что при разном количестве дымовых газов, которые отходят от коксовой батареи 1, и разном разрежении в дымовой трубе 3 при использовании заявляемого изобретения обеспечивается заданная рециркуляция очищенных дымовых газов в борове. При использовании известного технического решения при открытом шибере 5 происходит переток неочищенных дымовых газов 2,0 тыс.м3/ч в дымовую трубу 3.From table No. 6 it can be seen that with a different amount of flue gases that depart from the
Понятно, что выше изложены только два возможных предпочтительных варианта осуществления настоящего изобретения и специалисты в данной области могут изменять, усовершенствовать настоящее изобретение и находить ему дополнительные применения. Понятно, что настоящее изобретение может быть применено для обеспечения безударной работы топливосжигающего агрегата (коксовой батареи) при открытом шибере в случае аварийной остановки контура очистки дымовых газов.It is understood that only two possible preferred embodiments of the present invention are set forth above and those skilled in the art can modify, improve the present invention and find additional uses for it. It is clear that the present invention can be applied to ensure shock-free operation of a fuel burning unit (coke oven battery) with an open gate in the event of an emergency stop of the flue gas treatment loop.
Настоящее изобретение может быть успешно применено в вышеуказанном патенте Украины №85778 с дополнительным перепускным каналом, который связывает контур очистки с боровом перед шибером со стороны топливосжигающего агрегата.The present invention can be successfully applied in the above patent of Ukraine No. 85778 with an additional bypass channel, which connects the cleaning circuit with a hog in front of the gate from the side of the fuel-burning unit.
Поэтому очевидно, что изобретение не ограничивается конкретными вариантами, которые были приведены выше в настоящем описании и изображены на фигурах.Therefore, it is obvious that the invention is not limited to the specific options that were described above in the present description and are shown in the figures.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТTECHNICAL RESULT
Техническим результатом заявляемого изобретения является:The technical result of the claimed invention is:
- уменьшение перетока неочищенных дымовых газов через шибер борова в дымовую трубу при всех возможных положениях шибера (закрытый, приоткрытый и полностью открытый), который расположен в зоне примыкания борова к дымовой трубе;- reducing the flow of untreated flue gases through the gate of the hog into the chimney at all possible positions of the gate (closed, ajar and completely open), which is located in the area where the hog adjoins the chimney;
- поддержание и регулирование заданного расхода очищенных дымовых газов на рециркуляцию при различном положении шибера (закрытый, приоткрытый и полностью открытый), который расположен в зоне примыкания борова к дымовой трубе.- maintaining and regulating a given flow rate of purified flue gases for recirculation at different positions of the gate (closed, ajar and fully open), which is located in the area where the hog adjoins the chimney.
Claims (4)
- по меньшей мере, один топливосжигающий агрегат, соединенный с дымовой трубой посредством борова, снабженного шибером, который размещен в зоне примыкания выхода борова к дымовой трубе,
- контур очистки дымовых газов, включающий котел-утилизатор, дымосос с направляющим аппаратом, при этом вход указанного контура очистки дымовых газов подключен к борову на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером, а выход контура очистки дымовых газов примыкает к дымовой трубе,
отличающаяся тем, что
- выход контура очистки дымовых газов расположен оппозитно выходу борова в дымовую трубу.1. Installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases from the fuel-burning units, containing:
- at least one fuel burning unit connected to the chimney by means of a hog equipped with a gate, which is located in the area adjacent to the outlet of the hog to the chimney,
- a flue gas cleaning circuit, including a waste heat boiler, a smoke exhauster with a guide apparatus, while the input of the specified flue gas cleaning circuit is connected to a hog in the area between the fuel-burning unit and the gate, and the output of the flue gas cleaning circuit is adjacent to the chimney,
characterized in that
- the outlet of the flue gas treatment loop is located opposite the outlet of the hog into the chimney.
- отвод дымовых газов от, по меньшей мере, одного топливосжигающего агрегата в боров, выход которого соединен с дымовой трубой и который содержит шибер,
- отвод упомянутых дымовых газов из борова на участке между топливосжигающим агрегатом и шибером в контур очистки дымовых газов с последующим обезвреживанием дымовых газов в котле-утилизаторе,
- отвод дымовых газов из контура очистки в дымовую трубу,
отличающийся тем, что
- производят отвод дымовых газов из контура очистки дымовых газов в дымовую трубу оппозитно упомянутому выходу борова,
- а также производят регулирование разрежения в борове после упомянутого шибера со стороны дымовой трубы за счет изменения скорости подачи дымовых газов из упомянутого контура очистки в дымовую трубу.3. The method of operation of the installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases from the fuel-burning units, comprising:
- removal of flue gases from at least one fuel-burning unit in the burs, the output of which is connected to the chimney and which contains a gate,
- removal of the mentioned flue gases from the hog in the area between the fuel burning unit and the gate to the flue gas treatment circuit, followed by neutralization of the flue gas in the recovery boiler,
- removal of flue gases from the cleaning circuit into the chimney,
characterized in that
- produce the removal of flue gases from the flue gas cleaning circuit into the chimney opposite to the output of the hog,
- and also control the vacuum in the hog after said gate from the side of the chimney by changing the feed rate of the flue gases from the said cleaning circuit into the chimney.
- блок управления, соединенный на выходе с датчиком разрежения, расположенным в борове перед шибером со стороны топливосжигающего агрегата, и направляющим аппаратом дымососа контура очистки дымовых газов,
отличающаяся тем, что
- система содержит дополнительный датчик разрежения, расположенный в борове после шибера со стороны дымовой трубы и соединенный на входе с дополнительным блоком управления, который на выходе соединен с регулятором скорости потока дымовых газов, которые отходят из контура очистки дымовых газов в дымовую трубу. 4. The control system for the method and installation of thermal neutralization and heat recovery of flue gases from the fuel-burning units, containing:
- a control unit connected at the output to a rarefaction sensor located in the hog in front of the gate from the side of the fuel-burning unit, and a guide device for the smoke exhaust of the flue gas cleaning circuit,
characterized in that
- the system contains an additional rarefaction sensor located in the hog after the gate from the side of the chimney and connected at the inlet to an additional control unit, which at the outlet is connected to the flue gas flow rate regulator, which depart from the flue gas cleaning circuit into the chimney.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA201207330A UA107477C2 (en) | 2012-06-15 | 2012-06-15 | Installation and method for thermal disposal and recycling of the smoke gases heat, which departs from the fuel burning units, and control system of their work |
| UAA201207330 | 2012-06-15 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2507234C1 true RU2507234C1 (en) | 2014-02-20 |
Family
ID=50113271
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012139714/05A RU2507234C1 (en) | 2012-06-15 | 2012-09-17 | Plant and method of thermal neutralisation and recovery of heat of smoke gases discharged from fuel-burning units, and system to control their operation |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2507234C1 (en) |
| UA (1) | UA107477C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105062509A (en) * | 2015-07-24 | 2015-11-18 | 柳州钢铁股份有限公司 | Flue suction and thermal carrier temperature control method in coke oven waste heat recovery |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2006739C1 (en) * | 1991-12-16 | 1994-01-30 | Александр Петрович Капишников | Heat recovery device |
| RU2116328C1 (en) * | 1992-10-09 | 1998-07-27 | Сименс АГ | Method of low-temperature carbonization-burning and plant for low-temperature carbonization-burning |
| DE19938034A1 (en) * | 1999-08-12 | 2001-02-22 | Bilfinger Berger Bau | Cleaning of contaminated e.g. soils, slurries, production wastes, involves gasification of contaminants together with fuel, followed by oxidation of the gas |
| UA85778C2 (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-25 | Евгений Алексеевич Данилин | Installation for depuration of combustion gases, out flowing from the coke oven |
-
2012
- 2012-06-15 UA UAA201207330A patent/UA107477C2/en unknown
- 2012-09-17 RU RU2012139714/05A patent/RU2507234C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2006739C1 (en) * | 1991-12-16 | 1994-01-30 | Александр Петрович Капишников | Heat recovery device |
| RU2116328C1 (en) * | 1992-10-09 | 1998-07-27 | Сименс АГ | Method of low-temperature carbonization-burning and plant for low-temperature carbonization-burning |
| DE19938034A1 (en) * | 1999-08-12 | 2001-02-22 | Bilfinger Berger Bau | Cleaning of contaminated e.g. soils, slurries, production wastes, involves gasification of contaminants together with fuel, followed by oxidation of the gas |
| UA85778C2 (en) * | 2007-07-19 | 2009-02-25 | Евгений Алексеевич Данилин | Installation for depuration of combustion gases, out flowing from the coke oven |
| RU2373255C1 (en) * | 2007-07-19 | 2009-11-20 | Евгений Алексеевич Данилин | Plant for rectification of smoke of coke furnace |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105062509A (en) * | 2015-07-24 | 2015-11-18 | 柳州钢铁股份有限公司 | Flue suction and thermal carrier temperature control method in coke oven waste heat recovery |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| UA107477C2 (en) | 2015-01-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2373255C1 (en) | Plant for rectification of smoke of coke furnace | |
| JP6490466B2 (en) | Waste treatment facility and method of operating waste treatment facility | |
| JP6333021B2 (en) | Incineration processing equipment and incineration processing method | |
| KR101599712B1 (en) | Oxygen combustion boiler system | |
| CN106861407B (en) | It is a kind of for avoiding the blower of paired running from tacking the control method of phenomenon | |
| CN1076636C (en) | Tail gas recirculation system for coal injection and pulverization of blast furnace and its control method | |
| KR102037032B1 (en) | gas treatment for the prevention of pollution from top bleeder valves of blast furnace plant | |
| RU2507234C1 (en) | Plant and method of thermal neutralisation and recovery of heat of smoke gases discharged from fuel-burning units, and system to control their operation | |
| JP6297417B2 (en) | Waste treatment facility and waste treatment method | |
| JP7254438B2 (en) | Operation method of waste disposal facility and waste disposal facility | |
| US8814561B2 (en) | Method and apparatus for controlling operation of oxyfuel combustion boiler | |
| RU130604U1 (en) | INSTALLATION OF HEAT DISCONTINUATION AND DISPOSAL OF HEAT OF SMOKE GASES WATCHING OUT FROM FUEL-BURNING UNITS | |
| CN111473655A (en) | A belt roaster process air circulation system | |
| CN110986065A (en) | System for heating smoke by cooling air of slag drying machine and method for eliminating smoke plume | |
| CN1070994C (en) | A fully-fired combined plant | |
| RU2686238C1 (en) | Automatic control system of power plant combustion process with active high-temperature fluidized bed waste heat boiler | |
| CN114234203A (en) | An exhaust system for preventing odor overflow during start-up and shutdown of waste incineration power plants | |
| JP2013011372A (en) | Method for operating combustion ash deposition preventing apparatus and combustion ash deposition preventing apparatus | |
| CN223016892U (en) | Hot-blast furnace device and blast furnace system | |
| RU75646U1 (en) | INSTALLATION FOR CLEANING SMOKE GASES OUT OF THE COKE FURNACE | |
| CN222305315U (en) | A flue gas desulfurization system | |
| UA75407U (en) | Method for operation of installation for heat deactivation and utilization of heat of furnace gases came from fuel-firing aggregates | |
| CN223417045U (en) | Burn flue gas SCR deNOx systems | |
| CN114754347B (en) | Automatic control method for a hierarchically arranged flue gas waste heat recovery system | |
| JP2020085387A (en) | Waste treatment facility and operating method for waste treatment facility |