Способ ремонта нагревательных каналов коксовой батареи и устройство для прогрева кладки нагревательных каналов при их ремонте

 

Использование: в коксовых печах. Сущность изобретение: в способе нагревательных каналов коксовой батареи прогрев готовой кладки нагревательного канала производят с помощью газообразного теплоносителя для температуры 250^oC во время высотной каменной кладки. Против новых нагревательных каналов производят для температуры 500^oC непосредственно после окончания работ по сооружению каменной кладки. В качестве газообразного теплоносителя используют сжатый воздух. Отделение отремонтированного участка нагревательного канала от остальной его части производят во время ремонта с помощью закрывающей плиты, снабженной газоотводной трубой. Положения закрывающей плиты меняют шагообразно вместе с перемещением кладки вверх. В устройстве для подогрева кладки нагревательных каналов теплообменник выполнен в виде змеевика, состоящего из одной или двух U-образных труб. Каждая из труб снабжена дополнительной трубкой и клапаном для подвода холодного газообразного теплоносителя. Змеевик также может быть снабжен трубопроводами, соединенными с нагревательными каналами. Каждый трубопровод снабжен обводным трубопроводом и клапаном для подвода холодного теплоносителя. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

При ремонте нагревательных каналов коксовой батареи подлежащие ремонту или обновлению нагревательные каналы наглухо ограждают от остальных еще горячих частей коксовой печи с помощью разделительных стенок (так называют зеркала), снабженных огнеупорным покрытием. В то время, когда выключается нагрев подлежащих ремонту нагревательных каналов, остальные нагревательные каналы продолжают нагреваться. В настоящее время подлежащие ремонту или замене нагревательные каналы отделяются полностью кладкой от пола до перекрытия коксовой печи. Только после окончания этой работы новая кладка нагревается через сделанные в разделительных стенках теплым воздухом из необновляемой горячей части коксовой печи, и в данном случае, посредством дополнительно полученного дымового газа. Это означает, что в этой фазе остаточное тепло нагревательных каналов передается путем конвенции на свежесделанную кладку нагревательных каналов.

Сразу же после прогрева новые нагревательные каналы необходимо снова подсоединить к регенеративной системе нагрева коксовой печи.

Наиболее близким к изобретению в части способа по технической сущности и достигаемому результату является способ ремонта нагревательных каналов коксовой батареи путем прогрева кладки нагревательных каналов после ремонта с помощью газообразного теплоносителя, подачи теплоносителя в нагревательные каналы и разогрева его путем теплообмена при использовании тепла горячих узлов батареи коксовых печей [1] Известно также устройство для прогрева кладки нагревательных каналов, являющиеся также наиболее близким к изобретению в части "устройства" и содержащее теплообменник [2] Описываемый выше принцип работы можно использовать только у коксовых печей с высотой камеры до 5 м и он ограничивается кроме того максимум тремя нагревательными каналами. С помощью известных способов невозможно полностью управлять процессами прогрева и нагревания в коксовых печах, высота которых более 5 м, а также при обновлении более трех нагревательных каналов. Благодаря появлению теплоперепадов в новой кладке могут возникнуть различные коэффициенты расширения. В результате этого образуются трещины, зазоры или даже разрывы в новой кладке. В результате этого происходит разрыхление кладки, которая теряет абсолютную газонепроницаемость. Благодаря связанным с этим негативным воздействием на тепловое хозяйство и ход процесса коксования эти явления следует избегать.

Задачей данного изобретения является избежание образования трещин, обеспечение газонепроницаемости нагревательных каналов, их равномерного нагрева и сокращения времени нагрева, а также упрощения ремонта и сокращения его сроков.

Указанную задачу можно решить тем, что в способе ремонта нагревательных каналов коксовой батареи путем прогрева кладки нагревательных каналов после ремонта с помощью газообразного теплоносителя, подачи теплоносителя в нагревательные каналы и разогрева его путем теплообмена при использовании тепла горячих узлов батареи коксовых печей, согласно изобретению, прогрев кладки нагревательного канала производят с помощью газообразного теплоносителя до температуры 250^oC во время высотной каменной кладки, а прогрев новых нагревательных каналов производят до температуры 500^oC непосредственно после окончания работ по сооружению каменной кладки.

В качестве газообразного теплоносителя может быть использован сжатый воздух.

Отделение отремонтированного участка нагревательного канала от остальной его части производят во время ремонта с помощью закрывающей плиты, снабженной газоотводной трубой, при этом положения закрывающей плиты меняют шагообразно вместе с перемещением кладки вверх.

Кроме того, для решения указанной задачи в устройстве для прогрева нагревательных каналов, содержащем теплообменник, согласно изобретению последний выполнен в виде змеевика, состоящего из одного или двух U-образных труб, каждая из которых снабжена дополнительной трубкой и клапаном для подвода холодного теплоносителя.

Змеевик также может быть снабжен боковыми трубопроводами, соединенными с нагревательными каналами, при этом каждый боковой трубопровод снабжен обводным трубопроводом и клапаном для подвода холодного теплоносителя.

Сущность изобретения поясняется на чертежах, где на фиг. 1 изображен вертикальный разрез двух нагревательных каналов коксовой батареи с расположенными между ними камерами печи, при этом следующий в качестве теплообменника змеевик установлен на регенераторе подлежащего ремонту нагревательного канала, фиг. 2 горизонтальный разрез двух нагревательных каналов батареи коксовой печи с расположенными между ними камерами печи, при этом служащий в качестве теплообменника змеевик установлен на поде печной камеры, фиг. 3 особую форму выполнения служащего в качестве теплообменника змеевика.

Фиг.1 показывает камеры печи 1 с расположенными друг перед другом нагревательными каналами 2 и 3. При этом левый нагревательный канал 2 должен быть подвернут горячему ремонту. Для этой цели на верхней кромке относящегося к этому нагревательному каналу 2 регенератора 4 установлено устройство для прогрева кладки нагревательных каналов, содержащее теплообменник в виде змеевика 5, входное отверстие которого, расположенное снаружи регенератора, нагружается сжатым воздухом. Выходное отверстие 6 змеевика 5 при этом впадает в соединительный канал 7, который соединяет регенератор 4 с нагревательным каналом 2. Требуемое уплотнение между выходным отверстием 6 и соединительным каналом 7 достигается с помощью пластины 9, которая состоит из ВА стали и снабжена огнеупорным покрытием. В нагревательном канале 2, в данном случае в его нижней части, должны быть ремонтные работы уже закончены. Выше этого уже отремонтированного участка находится закрывающая плита 10 с находящейся в ней трубой 11 для отвода газа, отделяющая уже отремонтированную часть канала 2 от неотремонтированной части. Позиция 12 показывает переход к соседнему нагревательному каналу. Конструкция нагревательной камеры 3 принципиально отличается от конструкции нагревательной камеры 2, поэтому необходимо остановиться на подробностях и конструкции.

На фиг.2 змеевик 5 установлен на поде камеры 1 печи. В этом случае одновременно ремонтируют передние нагревательные камеры 13, 14 и 15, расположенные в зоне головной части нагревательной камеры. Задняя горячая часть камеры печи 1 отделена с помощью разделительной стенки 16, снабженной огнеупорным покрытием 17, от передней части. Разделительная стенка 16 имеет при этом на своем нижнем конце сквозные отверстия для змеевика 5, вследствие чего они могут водить в горячую часть. Вдуваемый через входное отверстие 18 в змеевик 5 сжатый воздух поэтому нагревается соответствующим образом в горячей части камеры 1 печи. На горячем конце змеевика 5 расположены боковые пропускные трубопроводы 19, 20 и 21, через которые нагретый сжатый воздух может попадать в ремонтируемые нагревательные каналы 13, 14 и 15. К пропускным трубопроводам 19, 20 и 21 подсоединены обводные трубопроводы 22, 23 и 24, через которые холодный сжатый воздух из змеевика 5 может вдуваться в пропускные трубопроводы 19, 20 и 21 регулировки подвода сжатого воздуха через трубопроводы 22, 23 и 24. Подача сжатого воздуха в змеевик 5 может также регулироваться золотником 28. Разумеется возможно также, что клапаны 25, 26 и 27, а также золотник 28 регулируются с помощью термоэлементов в зависимости от желаемой температуры. На фиг.2 можно видеть анкерную стойку 29 с принадлежащими ей пружинящими элементами 30, а также плиту 8, защищающую стенку. Относительно возведения каменной кладки, ремонтируемых нагревательных каналов следует указать на пояснения, относящиеся к фиг.1.

Фиг.3 показывает особенно выгодную форму выполнения змеевика 5, служащего в качестве теплообменника. Он состоит в данном случае из двух И-образных труб 31 и 32, каждая из которых снабжена дополнительной трубкой 33 и 34 и клапаном 35 и 36 для подвода газообразного холодного теплоносителя.

Способ ремонта нагревательных каналов коксовой батареи осуществляется следующим образом. Нагретый в змеевике 5 сжатый воздух попадает из соединительного канала 7 в нагревательный канал 2 (фиг. 1). Вдуваемый в нагревательный канал 2 нагретый сжатый воздух не может попасть в верхнюю часть нагревательного канала 2. Этот сжатый воздух служит для прогрева уже готовой части нагревательного канала, которая находится ниже перекрывающей плиты 10. Охлажденный соответствующим образом сжатый воздух может после этого выходить через находящуюся в закрывающей плите 10 трубу 11 для отвода газа, не оказывая при этом вредное воздействие на работы по воздействию кладки, производимые выше закрывающей плиты 10. С продолжением этой работы закрывающую плиту 10 последовательно передвигают вверх, вследствие чего готовые участки нагревательного канала 2 могут нагреваться до 250^oC, хотя еще ремонт нагревательного канала не закончен. После того как будет закончен ремонт нагревательного канала 2, закрывающую плиту 10 удаляют и температура подводимого сжатого воздуха повышается настолько, что нагревательный канал нагревается до 500^oC.

Как показано на фиг. 3 для нагревания сжатого воздуха или другого газообразного теплоносителя во время возведения каменной кладки нагревательных каналов используемый теплоноситель вводят через трубку 33 и змеевик 5 при открытом клапане 35. Так как клапан 36 остается в закрытом положении, теплоноситель протекает только через часть трубы 31 и после этого он попадает через отверстие 6 в непоказанный на рисунке нагревательный канал. Сразу после окончания ремонтных работ, когда необходимо перейти к нагреву нагревательного канала, клапан 35 закрывается, а клапан 36 открывается, благодаря чему теплоноситель сначала входит через трубку 34 в трубу 32, проходит как трубу 32, так и трубу 31. Из-за образующегося благодаря этому более длинного пути для потока воздуха происходит соответственно сильный нагрев теплоносителя в змеевике 5,3, благодаря чему он имеет высокую температуру, необходимую для нагрева нагревательного канала.

Преимущества способа согласно изобретению можно обобщить следующим образом: 1. Благодаря нагреванию, происходящему во время возведения каменной кладки нагревательных каналов, можно избежать образования трещин, вследствие внутреннего напряжения, приподнятия швов для открытия соединительных швов. Новые нагревательные каналы остаются поэтому абсолютно газонепроницаемыми.

2. Нагрев новых нагревательных каналов осуществляется равномерно, при этом сильно сокращается время нагрева.

3. Способ согласно изобретению позволяет осуществлять ремонт нагревательных каналов коксовых печей, высота которых более 5 м. В этом случае избегают нового сооружения, что приводит, разумеется, к значительному снижению стоимости ремонта.

4. Простой во время ремонтных работ снижаются до минимума, так как остальные не связанные с ремонтом печи батареи коксовых печей могут продолжать свою работу.

Формула изобретения

1. Способ ремонта нагревательных каналов коксовой батареи путем прогрева кладки нагревательных каналов после ремонта с помощью газообразного теплоносителя, подачи теплоносителя в нагревательные каналы и разогрева его путем теплообмена при использовании тепла горячих узлов батареи коксовых печей, отличающийся тем, что прогрев готовой кладки нагревательного канала производят с помощью газообразного теплоносителя до температуры 250^oС во время высотной каменной кладки, а прогрев новых нагревательных каналов производят до температуры 500^oС непосредственно после окончания работ по сооружению каменной кладки.

2.Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве газообразного теплоносителя используют сжатый воздух.

3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что отделение отремонтированного участка нагревательного канала от остальной его части производят во время ремонта с помощью закрывающей плиты, снабженной газоотводной трубой, при этом положения закрывающей плиты меняют шагообразно вместе с перемещением кладки вверх.

4. Устройство для прогрева кладки нагревательных каналов, содержащее теплообменник, отличающееся тем, что последний выполнен в виде змеевика, состоящего из одной или двух У-образных труб, каждая из которых снабжена дополнительной трубкой и клапаном для подвода холодного газообразного теплоносителя.

5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что змеевик снабжен боковыми трубопроводами, соединенными с нагревательными каналами, при этом каждый боковой трубопровод снабжен обводным трубопроводом и клапаном для подвода холодного теплоносителя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3

PC4A - Регистрация договора об уступке патента Российской Федерации на изобретение

Прежний патентообладатель:Тиссен Крупп Технолоджиз АГ (DE)

(73) Патентообладатель:Иде ГмбХ (DE)

Договор № РД0004724 зарегистрирован 06.12.2005

Извещение опубликовано: 20.02.2006        БИ: 05/2006

---