Файл: Курсовой проект по дисциплине Технология и оборудование коксохимического производства.docx

нижнего подвода или нижнего регулирования (подачи эквивалентных количеств газа и воздуха в отопительные каналы) необходимо секционирование регенераторов. Это также улучшает омываемость насадки и повышает степень утилизации тепла. Нижний подвод коксового газа позволяет дополнительно утилизировать тепло продуктов сгорания в регенераторах, используя его на подогрев газа, снижая этим расход тепла на коксование.


1-загрузочный люк; 2- газоотводящий люк; 3- камера коксования; 4-соединительный канал (косой ход); 5- регенератор (секционный); 6-газовоздушный клапан; 7 - боров; 8- нижняя плита; 9- верхняя плита; 10-подовый канал; 11 - газопровод коксового газа; 12- кантовочный кран; 13- коллектор коксового газа; 14- дюзовые каналы; 15 -перегородка между вертикалами; 16 - вертикалы; 17 -смотровые шахточки; 18 - перевальное окно; 19 - рециркуляционное окно.

Рисунок 5 — Коксовая печь с нижним подводом тепла (А - разрез по камере коксования и регенератору, Б - разрез по отопительному простенку и дюзовым каналам)

В остальном конструкция верхнего строения печей аналогична конструкции соответствующих печей с парными вертикалами. При комбинированном обогреве подвод коксового газа и нижнее регулирование подачи воздуха и бедного коксового газа осуществляется такими же устройствами, что и в печах с некомбинированным обогревом [11,12].

---

1.4.5 Преимущества печей системы ПВР

Как показал опыт эксплуатации, печи системы ПВР обеспечивают лучшую равномерность прогрева, более высокую производительность и меньший расход тепла на коксование по сравнению с печами системы ПК.

Более равномерное распределение температур в печах системы ПВР достигается с помощью:

1. 
   рециркуляции продуктов горения, для изменения кратности которой применяются шиберы в основании каналов, при проектировании сразу рассчитываются необходимые размеры перевального и рециркуляционного окон;
   
2. 
   рассекателей, предотвращающих смешивание греющего газа с воздухом в отопительных каналах;
   
3. 
   сменные регистры в устьях косых ходов для регулирования подачи воздуха и газа;
   
4. 
   отсекатели, отделяющие один из косых ходов от горелки, для улучшения уровня встречи отопительного газа и воздуха в основании отопительных каналов.
   

Данные средства позволяют регулировать параметры факела горения, что позволяет обеспечить равномерность распределения температур на стенке отопительного канала. [13]

Схема движения газовых потоков показана на рисунке 1.6 . Потоки отопительного газа и воздуха, перемешиваясь при поступлении в отопительные каналы образуют зону горения. Продукты горения через перевальное окно поступают в отопительные каналы нисходящего потока и частично уходят в регенераторы. Другая часть засасывается в восходящий поток, разбавляя при концентрацию горючих

---

компонентов, что приводит увеличению продолжительности горения и, как следствие, увеличивает высоту факела



1 – горелка, 2 – рециркуляционное окно.

Рисунок 6 - Схема движения газовых потоков в районе пода отопительных каналов.

1.5 Факторы, влияющие на расход тепла при коксовании

Потери тепла в процессе коксования складываются из уноса тепла отходящими продуктами сгорания, а также из теплоотдачи поверхности печи в окружающую среду. Для оценки эффективности работы используется теплотехнический и термический коэффициент полезного действия. Величина термического КПД зависит от:

1. 
   полноты сгорания газа, при недожоге потенциальное реакционное тепло уносится с продуктами сгорания;
   
2. 
   температуры отходящих продуктов сгорания, которая определяется устройством регенераторов и коэффициентом избытка воздуха.
   

При этом коэффициент избытка воздуха оказывает двоякое влияние на термический КПД: чем он выше, тем больше объем продуктов сгорания, следовательно, повышается и унос ими тепла; при недостатке воздуха возникает химическая потеря тепла вследствие неполного сгорания газа.

Для снижения расхода тепла в процессе коксования было рассмотрено влияние различных технологических факторов. Увеличение времени коксования на 1 час уменьшает расход тепла на 1-15-,5% за счет [14,15]:

1. 
   снижения температуры продуктов сгорания, что, в результате, приводит к уменьшению тепловой нагрузки регенераторов;
   
2. 
   снижения температуры подсводового пространства, что уменьшает унос тепла прямым коксовым газом и химическими продуктами коксования.
   

---

Не смотря на уменьшение расхода тепла, увеличение периода коксования не несет большой пользы для производства, вследствие уменьшения производительности [16].

Тепло, уносимое коксом при выдаче, определяется конечной температуры коксования. Уменьшение конечной температуры коксования на 50 градусов несколько уменьшает расход тепла вплоть до 14 ккал/кг шихты. Широкое применение данного метода снижения расхода тепла невозможно из- за необходимости достижения температур в 950-1050 °С для завершения преобразования шихты в кокс. Расход тепла сильно зависит от влажности шихты, но при этом другие свойства шихты существенно не влияют на расход тепла, только изменение насыпной массы позволяет немного уменьшает его [14,15].

При обогреве печей коксовым газом тепло отходящих продуктов сгорания передастся только воздуху, при обогреве доменным тепло, помимо воздуха, передается также и самому газу. Это компенсируется большим количеством продуктов сгорания в доменном газе, также у него большая длина факела горения. Однако для полного сгорания необходим существенно больший коэффициент избытка, а большой факел горения приводит к недостатку тяги, так же у доменного газа выше прямые потери через клапаны. Снижение температуры отходящих продуктов сгорания на 25° увеличит термический к.п.д. и расход тепла на 6 ккал/кг. Достигается снижение температуры конструкционным путем - повышение омываемости насадки, заменой типа насадки на секционную и

---

подобными действиями с насадкой. Возможности по уменьшению температуры невелики и связаны с улучшением насадки, поэтому внедрение данного фактора на производство малоперспективно. [17,18]

На основе практических данных было выяснено, что до 10% тепла теряется во внешнюю среду конвекцией и излучением Данная величина практически не зависит от типа печи, значительно уменьшить данные потери не представляется возможным. До 40% данных потерь приходится на верх батареи, а именно – на смотровые лючки, несмотря на то, что они занимают не более 10% всей поерхности печи.

Конструкционные факторы могут уменьшить расход тепла на коксование, если приводят к:

1. 
   улучшению равномерности обогрева коксового пирога, что приводит к уменьшению затрат тепла на перегрев кокса;
   
2. 
   снижению температуры подсводового пространства;
   
3. 
   лучшему использованию тепла регенераторами (увеличение поверхности насадки, улучшение распределения газов вдоль насадки и т.п.);
   
4. 
   повышению герметичности кладки и плотности каналов, что уменьшает прососы воздуха через стены регенераторов и потери газа в борова.
   

---