Промышленные печи и газовое хозяйство заводов - Щукин А.А.
Скачать (прямая ссылка):
Загрузка
угля
щ
Ш,
1-Г" 1 vy.'.c
Газы
Выгрузка
полукокса
а)
Загрузка
угля
< v \
•V _ ‘i'.'l г<
сГу/\
С'
газы
Полугаз
1
*
Boadyij 500-600*
Топка
т
Выгрузка
полукокса
в)
Рис. 11-5. Принципиальные схемы обогрева полукоксовых установок.
а — внешний обогрев; б — внутренний обогрев газообразным теплоносителем; в — внутренний обогрев твердым теплоносителем.
В печах с внешним обогревом из-за необходимости нагрева до высокой температуры стенок, через которые передается тепло, происходит частичное разложение жидких продуктов, что несколько понижает их качество. Между тем получение этих продуктов является основной целью полукоксования. Для интенсификации процесса и выравнивания температуры топлива в этом случае применяются вращающиеся муфельные печи, но тем не менее производительность' таких печей мала.
При внутреннем обогреве газообразным теплоносителем принципиально возможна большая интенсификация процесса полукоксования за счет теплообмена при прохождении газового потока через слой топлива с большими скоростями. Однако топливо не должно давать пыли, выносимой из печи газовым потоком. Поэтому в таких случаях чаще всего в качестве топлива применяют буроугольные брикеты. Равномерный прогрев топлива и хорошее перемешивание газов также обеспечивают хорошее качество продуктов.
На рис. 11-6 показана схема промышленной полукоксовой печи с внутренним обогревом. Такие печи нашли применение в промышленности. Грохоченый бурый уголь или брикеты из бункера 1 посредством питателя подаются в сушильную зону 2. Здесь сушка производится за счет тепла, выделяемого в камере сгорания 3 при сжигании газа; продукты горения смешиваются с газами, циркулирующими благодаря вентилятору 4. Для равномерного распределения подогретого циркуляционного газа служат короба 5. Удаление газа в атмосферу осуществляется при помощи трубы 6. После подсушки топливо переходит в зону швелевания 7, оборудованную топкой 8. Продукты горения равномерно вводятся в слой топлива посредством коробов, причем для понижения температуры дымовых газов в топке устанавливается газовый инжектор 9, создающий разрежение, за счет которого присасывается некоторое количество газов, циркулирующих в зоне полукоксования.
Газы, выделяющиеся в зоне швелевания, выходят через трубопровод 10, далее проходят обработку с целью извлечения нз них смолы и других ценных продуктов
187
после охлаждения н частично возвращаются в камеру сгорания я топку, а частично отводятся на сторону. Для более быстрого охлаждения полукокса в зоне охлаждения 11 устраивают циркуляцию газа, для чего охлажденный газ из газоочистки возвращается в печь через трубопровод 12.
Низшая теплота сгорания газа в этих условиях составляет около 7,12 Мдж/м3. Одна печь перерабатывает 300—350 т буроугольных брикетов в сутки. При обогрезе газовым теплоносителем процесс теплопередачи может идти интенсивно^ но требуются большие количества горячего газа, что делает установку громоздкой. Недостатками
описанной печи являются: невозможность использования рядового уГля (с мелочью), низкая теплота сгорания газа (из-за разбавления его продуктами горения) и относительно невысокая производительность агрегата.
Дымовые газы и коксовая пыль %, в топку котла ^
Горячий кокс 1000°С
Рис. 11-6. Схема промышленной полу-коксовой установки.
4,1
ча
Рис. 11-7. Схема установки для полукоксования с твердым теплоносителем.
Энергетическим институтом им. Г. М. Кржижановского (ЭНИН) и Институтом горючих ископаемых Академии наук СССР разработаны новые способы полукоксования, позволяющие резко интенсифицировать процесс и, следовательно, строить агрегаты с большей производительностью.
Сюда относится полукоксование во взвешенном состоянии, когда частицы топлива взвешены в потоке горячего теплоносителя. Благодаря большой удельной поверхности (на 1 кг угля) теплоотдача от газов протекает весьма интенсивно, особенно при полукоксовании угольной пыли.
Весьма перспективно полукоксование с твердым' теплоносителем, когда необходимое тепло вводится не с газообразным, а с твердым теплоносителем (с нагретым полукоксом или с другими материалами).
На рис. 11-7 показана схема полукоксования с твердым теплоносителем, предложенная ЭНИН. По этому способу шихта с размером ку-188
сочков 1—12 мм поступает в сушилку — нагреватель для подсушки и предварительного нагрева во взвешенном состоянии до 300—400 °С, затем проходит циклонный сепаратор (отделение топлива от газов), далее реактор или камеру термического разложения, где идет нагревание до 500—650 °С с выделением парогазовой смеси и получением полукокса. В реакторе догрев идет очень интенсивно за счет смешения топлива с раскаленным полукоксом, нагретым в особой топке с «кипящим» слоем до 800—1000°С. Процесс сухой перегонки регулируется изменением температуры в реакторе. Такая установка также имеет высокую производительность, так как прогрев зерен топлива идет очень быстро. Полученный в топке полугаз используется как энергетическое топливо (для нагрева воздуха). В нижней части печи и в этом случае имеется зона для охлаждения полукокса перед выгрузкой (на рисунке не показана).
