Регулирование обогрева по длине коксовой батареи

4.5.1 Регулирование обогрева коксовых печей относящихся к 1-ой группе (печи с нормальной эксплуатацией) основывается на том, что все печи батареи загружаются угольной шихтой в равных объемах, имеют одинаковый период коксования, потребляют одинаковое количество тепла (т.е. газа и воздуха), имеют одинаковые размеры всех конструктивных элементов, т.е. должны иметь равные сопротивления на аналогичных участках движения газа, воздуха и продуктов сгорания.

4.5.2 Распределение газа и воздуха по длине батареи производится на основании результатов измерения температуры в контрольных вертикалах всех отопительных простенков. Измерение температуры выполняют в соответствии с приложением Ж.

4.5.3 При отклонении температуры в контрольных вертикалах отдельных простенков более чем на 20 ⁰С от средней температуры по стороне батареи выявляются и устраняются причины, вызвавшие эти отклонения: производится очистка газоподводящей арматуры, проверяется правильность установки и размер регулировочных средств на подводе газа, проверяется разрежение в регенераторах нисходящего и восходящего потоков, осматривается состояние косых ходов и горелок, наличие прососов газа и др. Если принятые меры к восстановлению нормального температурного режима отдельных простенков не дают в течение первых суток ожидаемых результатов, то следует изменить подачу газа в эти простенки.

4.5.4 Количество газа, подаваемого по сторонам батареи, определяется конусностью камер коксования, количеством отопительных вертикалов, обслуживаемых газоподводящей арматурой данной стороны, и удельным расходом тепла на коксование. Обычно расход тепла на коксовую сторону больше на 4–8 %, чем на машинную сторону.

4.5.5 Общий расход отопительного газа на батарею контролируется при помощи измерительных диафрагм и регистрирующих приборов.

Расход по сторонам устанавливается подбором давлений газа в распределительных газопроводах.

Давление газа по сторонам батареи должно поддерживаться в пределах от 750 до 2100 Па (от 75 до 210 кгс/м²).

При удлинении оборота печей, вызывающего снижение давления газа на обогрев по сторонам менее 500 Па (50 кгс/м²), регулировочные цилиндры в газоподводящей арматуре (при обогреве коксовым газом) должны быть заменены на новые с такой площадью сечения, чтобы давление газа в распределительных газопроводах было не менее 750 Па (75 кгс/м²).

При необходимости понижения или повышения давления газа в газопроводах по сторонам батареи (с сохранением заданных температур в контрольных вертикалах) с достаточной для расчетов степенью точности можно пользоваться формулой (4):

 

F₂ / F₁ = Ö P₁ / P₂ (4)

 

где F₁ и F₂ – площадь проходного сечения регулировочных средств коксового газа до и после изменения давления газа;

Р₁ и Р₂ – давление газа до и после изменения расстановки регулировочных цилиндров.

Задают давление газа и для каждой стороны батареи, расчетом подбирают новые регулировочные цилиндры, заменяют их по кантовкам, после чего восстанавливается прежний расход и уточняется давление газа.

4.5.6 При изменении количества подаваемого на обогрев газа необходимо изменять разрежения в боровах по сторонам батареи.

Это изменение следует производить по формуле (5):

 

Р₁ = Р₀ ´ (V₁ / V₀) ² (5)

 

где Р₁ – определяемое разрежение в борове, которое должно быть установлено после изменения режима;

Р₀ – разрежение в борове до изменения режима;

V₀ и V₁ – расход газа, подаваемого на обогрев до и после изменения режима, м³/ч.

После изменения разрежения в боровах необходимо проверить давление на восходящем потоке под лючками контрольных вертикалов и скорректировать степень открытия воздушных окон газовоздушных клапанов, а также проверить коэффициент избытка воздуха путем анализа проб продуктов сгорания, отобранных из газовоздушных клапанов.

4.5.7 Подаваемый по сторонам батареи газ должен быть распределен в равных количествах на все отопительные простенки, кроме крайних, в которые должно подаваться газа примерно на 30 % меньше, чем в остальные простенки с корректировкой по температурам.

4.5.8 При обогреве коксовым газом (батареи №№ 1, 4 и №№ 7, 8, 9) регулирование подачи газа в отопительные простенки осуществляется заменой калиброванных регулировочных цидиндров с одного размера на другой. Размеры цилиндров должны подбираться с учетом подачи разного объема газа по кантовкам, т.е. большей подачи газа в корнюры или подпростеночные коллекторы, обслуживающие крайние вертикалы. Замену цилиндров следует производить одновременно на подаче газа как в четные, так и в нечетные вертикалы отопительного простенка. При этом разница в размерах цилиндров должна сохраняться.

4.5.9 На батареях должны быть в наличии наборы регулировочных цилиндров таких размеров, чтобы обеспечивалась возможность изменения подачи газа в пределах от 2 до 3 %. Диаметр цилиндров должен изготовляться с предельными отклонениями ±0,05 мм и выбиваться на торцевой поверхности.

4.5.10 В печах с боковым подводом газа и воздуха регулирование и контроль распределения давлений по длине батареи осуществляется по показателям разрежения в верхней зоне регенераторов.

В печах с нижним подводом газа и воздуха контроль и регулирование ведется по значению разрежения в подовых каналах.

4.5.11 Разрежение в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах должно устанавливаться сначала в контрольных вертикалах посредине батареи, исходя из температурных условий обогрева и давления под лючками контрольных вертикалов, согласно 4.3.26.2 настоящей инструкции.

Разрежение в глазках остальных регенераторов или в подовых каналах на аналогичных потоках должно быть одинаковым с контрольными, кроме простенков, работающих на особом режиме.

4.5.12 Отклонения разрежения в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах от разрежения в контрольных регенераторах не должны выходить за следующие предельные значения:

а) на печах с боковым подводом:

±3 Па (±0,3 кгс/м²) на восходящем и ±4 Па (±0,4 кгс/м²) на нисходящем потоках, за исключением крайних регенераторов, режим которых подбирается отдельно, применительно к заданной температуре последних;

±4 Па (±0,4 кгс/м²) на восходящем и ±5 Па (±0,5 кгс/м²) на нисходящем потоках – для печей, находящихся в эксплуатации свыше 20 лет;

б) на печах с нижним подводом:

±5 Па (±0,5 кгс/м²) на восходящем и ±6 Па (±0,6 кгс/м²) на нисходящем потоках (за исключением крайних подовых каналов);

±6 Па (±0,6 кгс/м²) на восходящем и ±7 Па (±0,7 кгс/м²) на нисходящем потоках – для батарей со сроком службы 20 лет и более.

4.5.13 При обогреве батарей доменным газом разрежение в газовом регенераторе на восходящем потоке характеризует расход подаваемого в данный регенератор газа, поэтому и регулирование расхода подаваемого газа ведется по значениям этих разрежений; увеличение расхода подаваемого газа вызывает снижение разрежения, и наоборот.

Корректировки расхода подаваемого газа по разрежению, составляющему от 2 до 4 Па (от 0,2 до 0,4 кгс/м²), обычно бывает достаточно для изменения температуры в контрольных вертикалах от 20 до 30 ⁰С. При больших нарушениях температурного режима, требующих изменения разрежения от 5 до 8 Па (от 0,5 до 0,8 кгс/м²), необходимо корректировать разрежение и в регенераторах нисходящего потока.

4.5.14 Большие нарушения температурного режима связаны с появлением дефектов в кладке регенераторов: увеличением сопротивления, появлением перетоков через трещины в разделительных стенах, неплотностей фасадов и т.п. Дефекты должны быть устранены в сроки и методом, определенными мастером (по обогреву), после чего устанавливается нормальное разрежение в регенераторах.

4.5.15 По конструктивным особенностям печей системы ПВР поступающий в один регенератор доменный газ идет на обогрев двух простенков. При необходимости изменения температуры только в одном из них следует корректировать распределение газа между простенками за счет изменения разрежений в соответствующих регенераторах нисходящего потока.

4.5.16 На печах системы ПВР четные и нечетные вертикалы одного и того же простенка получают газ из двух соседних газовых регенераторов, работающих в разных кантовках. В связи с этим корректировать подачу газа следует, как правило, в обоих регенераторах на примерно одинаковое значение.

4.5.17 При обогреве коксовых печей доменным газом особенно важно своевременное выявление и устранение ряда неполадок в режиме работы регенераторов.

При повышенном сопротивлении насадки регенераторов или наличии перетоков газа через неплотности в разделительных стенах могут возникнуть следующие нарушения режима отдельных регенераторов:

4.5.17.1 На нисходящем потоке – недостаточное разрежение в верхней зоне (в глазках) регенераторов при полностью открытом дроссельном клапане газовоздушного клапана.

4.5.17.2 На восходящем потоке в воздушных регенераторах – недостаток воздуха на обогрев при полностью раскрытом воздушном окне в газовоздушном клапане.

4.5.17.3 На восходящем потоке в газовых регенераторах – избыточное давление в газовых клапанах, что недопустимо по правилам безопасности.

4.5.18 Причинами повышенного сопротивления регенераторов (суммарного сопротивления насадки, колосниковой решетки и подового канала) являются:

4.5.18.1 Отложение сажи и пыли в колосниковой решетке и нижнем ряду насадки, сильное замусоривание подового канала.

4.5.18.2 Оплавление или замусоривание насадки регенераторов, трещины и неплотности в разделительных стенах т.д.

4.5.19 Измерение сопротивления насадки регенераторов выполняют в соответствии с приложением И.

На батареях №№ 7, 8, 9 с секционными регенераторами, где контроль сопротивления насадки невозможен, чистота нижних рядов насадки может быть проверена осмотром через глазки в верхней фундаментной плите.

4.5.20 Недостаточное разрежение на нисходящем потоке может возникнуть и при нормальном сопротивлении насадки, если засорен дымовой патрубок в боров под газовоздушным клапаном. Недостаточное поступление воздуха на обогрев может вызываться не только повышенным сопротивлением насадки, но и утечкой его на нисходящий поток через неплотности в «опасных» разделительных стенах.

4.5.21 Недостаточное поступление воздуха или газа на восходящем потоке может вызываться утечкой его непосредственно в боров при наличии трещин в дымовой тарелке или неплотной посадке ее в седло клапана.

4.5.22 Причинами перегрева отдельных регенераторов, оплавления насадки и горения газа в газовоздушных клапанах могут быть:

4.5.22.1 Прососы сырого газа из камер коксования в отопительную систему.

4.5.22.2 Перетоки газа и воздуха между смежными газовыми и воздушными регенераторами на восходящем потоке.

4.5.22.3 Перетоки газа с восходящего на нисходящий поток через «опасную» разделительную стену между газовыми регенераторами (на батареях №№ 1-2, 3-4, 13,14) и разноименными регенераторами (на батареях №№ 7, 8, 9).

4.5.22.4 Значительный подсос воздуха через неплотности фасадов газовых регенераторов на восходящем потоке.

4.5.22.5 Догорание отопительного газа в регенераторах на нисходящем потоке из-за недостатка воздуха на обогрев.

4.5.23 Для устранения или уменьшения опасного перегрева регенераторов или горения газа в газовоздушных клапанах рекомендуется в качестве временных мер (до ликвидации основных причин):

4.5.23.1 Выравнивание разрежения в соседних регенераторах на восходящем потоке для устранения перетока газа или воздуха через разделительную стенку регенераторов.

4.5.24 При обогреве доменным газом недостаточный нагрев газового регенератора может явиться причиной заниженных температур в соответствующем простенке даже при нормальной и повышенной подаче газа на обогрев. Для прогрева регенератора необходимо изменением разрежения на нисходящем потоке увеличить количество продуктов сгорания, проходящих через этот регенератор. После нормализации температур в простенке и регенераторе разрежение восстанавливается до заданных значений.

4.5.25 Причинами резкого понижения температур в регенераторе могут быть:

4.5.25.1 Недостаток или отсутствие тяги при обрыве дымовой тарелки, засорении дымового патрубка на выходе в боров и т.д.

4.5.25.2 Значительный просос сырого газа и забивание сажей колосниковой решетки.

4.5.26 При регулировании гидравлического режима по длине батареи на восходящем потоке рассчитанное соотношение количества газа и воздуха определяет необходимую разность разрежений в глазках или подовых каналах газовых и воздушных регенераторов. Это же соотношение при постоянной теплоте сгорания отопительного газа является косвенным показателем коэффициента избытка воздуха.

4.5.27 Для обеспечения правильности теплового баланса регенераторов при обогреве доменным газом необходимо после определения разности разряжений в глазках или подовых каналах газовых и воздушных регенераторов на восходящем потоке установить на нисходящем потоке противоположное по знаку значение разности разрежений.

4.5.28 Наиболее эффективное сжигание отопительного газа, снижение выбросов загрязняющих веществ в воздушную среду и минимальный расход тепла достигается при одинаковой степени нагрева газа и воздуха в регенераторах, определяемой одинаковой температурой отходящих из газовых и воздушных регенераторов продуктов сгорания. Поэтому средние температуры в регенераторах и на выходе из подовых каналов необходимо подсчитывать отдельно по газовым и воздушным регенераторам и поддерживать их одинаковыми.

Следует учитывать, что на температуру в воздушных регенераторах значительное влияние оказывает продолжительность кантовочной паузы. При ее увеличении воздушные регенераторы охлаждаются в большей степени, чем газовые.

4.5.29 Соотношение разрежений на восходящем потоке в глазках или подовых каналах газовых и воздушных регенераторов коксовых печей, обогреваемых смесью доменного и коксового газов, при одинаковом диафрагмировании косых ходов зависит от соотношения объемов проходящих газа и воздуха. При равных объемах газа и воздуха разрежение в газовых и воздушных регенераторах одинаковое; при меньшем объеме воздуха, чем газа, разрежение в воздушном регенераторе больше, чем в газовом; при большем объеме воздуха разрежение в воздушном регенераторе меньше.

4.5.30 Количество воздуха, поступающего на каждую сторону батареи, должно обеспечивать полное сжигание газа с оптимальным коэффициентом избытка воздуха. Расход подаваемого воздуха определяется разрежением в отопительной системе и размерами воздушных окон в газовоздушных клапанах.

4.5.31 Для обеспечения расхода подаваемого воздуха в равных значениях во все отопительные простенки (кроме крайних) по каждой стороне батареи необходимо соблюдать выполнение следующих условий:

4.5.31.1 Одинаковое раскрытие воздушных окон в газовоздушных клапанах по кантовкам и по каждой стороне батареи. Расстановка раздвижных пластин в окнах подачи воздуха должна контролироваться ежедневно по шаблонам.

4.5.31.2 Одинаковую высоту подъема штоков дымовых клапанов и воздушных крышек на всех газовоздушных клапанах в обеих кантовках по машинной и коксовой сторонам. Высота подъема всех клапанов и крышек должна быть проектной.

4.5.31.3 Чистоту корнюров на печах с боковым подводом и дюзовых каналов на печах с нижним подводом.

4.5.31.4 Чистоту косых ходов всех отопительных простенков.

4.5.32 Следует иметь в виду, что при низком коэффициенте избытка воздуха (менее 1,20 при обогреве доменным газом и менее 1,30 при обогреве коксовым газом) увеличение расхода газа может не привести к повышению температур в контрольных вертикалах и даже вызвать их снижение.

В случае невозможности обеспечить подачу нужного количества воздуха из-за недостатка тяги дымовой трубы следует увеличивать долю коксового газа в смеси либо увеличивать период коксования в соответствии с температурами, которые удается достичь.

4.5.33 На печах системы ПВР при обогреве доменным газом крайние вертикалы обогреваются со значительным недостатком воздуха, а предкрайние – со значительным его избытком. Поэтому коэффициент избытка воздуха, определенный по анализам продуктов сгорания из подовых каналов, не отражает истинных условий горения газа.

Правильная оценка избытка воздуха может быть получена по анализам продуктов сгорания, отобранных из вертикалов и из секций регенераторов (на батареях №№ 7, 8, 9).

При обогреве доменным газом равенство коэффициентов избытка воздуха в обеих кантовках достигается установкой одинаковой разности между разрежениями в газовых и воздушных регенераторах восходящего потока за счет подбора раскрытия воздушных окон в газовоздушных клапанах. Следует иметь в виду, что раскрытие воздушных окон может оказаться меньшим в той кантовке, в какой подается больше газа, и никакой ошибки в этом не будет, если выдержан одинаковый перепад давлений между газовым и воздушным регенераторами («газ-воздух») на восходящем потоке в обеих кантовках.

4.5.34 Регулирование давлений в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах должно производиться, как правило, при тихой, безветренной погоде. При этом крышки смотровых лючков вертикалов и глазков регенераторов должны быть закрыты.

4.5.35 Печь, обогреваемая контрольными простенками, при регулировании давлений в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах должна находиться на второй половине периода коксования.

4.5.36 При регулировании давлений в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах запрещается производить какие-либо изменения в режиме обогрева, а именно: изменять расход подаваемого на обогрев газа, тягу в боровах, режим работы обезграфичивающего устройства, выключать из обогрева отдельные простенки, изменять размеры воздушных окон для подачи воздуха в газовоздушные клапаны и т.п.

4.5.37 Регулирование давления в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах должно начинаться с измерения давлений по всем регенераторам на восходящем и нисходящем потоках и установления на нисходящем потоке необходимого давления в контрольных регенераторах в обеих кантовках с учетом разрежения в тоннелях батарей.

Приступать к регулированию давления по длине батареи можно лишь после достижения устойчивого равенства давления в контрольных регенераторах в течение не менее чем двух кантовок на каждой стороне батареи.

4.5.38 Во всех регенераторах каждой стороны батареи в обеих кантовках устанавливается такое же разрежение, как и в контрольных регенераторах. Установка одинакового разрежения во всех регенераторах обеспечивается достижением нулевого перепада давлений по отношению к контрольным регенераторам.

4.5.39 В регенераторах крайних простенков устанавливается режим, соответствующий меньшей подаче в них тепла.

4.5.40 Регулирование давлений в верхней зоне регенераторов или в подовых каналах должно производиться сначала на нисходящем потоке при одинаковой степени открытия воздушных окон в газовоздушных клапанах, а затем на восходящем потоке. Измерение давления газа на уровне пода камеры коксования и корректировка давления газа в газосборниках выполняют в соответствии с приложением К.

4.5.41 Регулирование давления в регенераторах по длине батареи на нисходящем и восходящем потоках производят измерением перепада давлений при помощи тягонапоромеров.

Тягонапоромер наполняют спиртом с таким расчетом, чтобы нулевая точка (условный нуль) находилась на отметке 50 Па (5 кгс/м²) по шкале тягонапоромера. К свободному концу измерительной трубки (минусовой конец) присоединяется шланг, подключающийся к импульсной линии контрольного регенератора, а к отводной трубке резервуара со спиртом (плюсовой конец) – длинный шланг для подключения к импульсным линиям регулируемых регенераторов.

Импульсные трубки должны быть предварительно тщательно проверены на герметичность. Для этого шланг, соединенный с импульсной трубкой из верхней зоны регенератора или из подового канала, подключают к плюсовому концу тягонапоромера, а шланг от трубки, введенной в глазок этого же регенератора, к другому концу. Если перепад равен нулю, то импульсная трубка герметична.

При измерениях давления большое значение имеет герметичность соединительных резиновых трубок, которая проверяется следующим образом: один конец трубки подсоединяется к плюсовому штуцеру тягонапоромера и, создав в шланге давление, зажимают его свободный конец. При герметичном шланге показываемое прибором давление не должно падать.

4.5.42 Во время регулировки устанавливается необходимое давление в верхней зоне контрольных регенераторов (подовых каналах) в обеих кантовках, в остальных регенераторах фиксируется перепад давлений по отношению к установленному давлению в контрольных регенераторах.

4.5.43 При установке необходимого давления в контрольных регенераторах на нисходящем потоке степень открытия регулировочных дросселей («бабочек») в газовоздушных клапанах, обслуживающих эти регенераторы, должна быть такой, чтобы в наиболее отдаленных от дымовой трубы регенераторах можно было установить такое же давление при открытии регулировочных дросселей не более, чем на 85 % их площади сечения.

Степень открытия регулировочных дросселей во всех газовоздушных клапанах по каждой стороне батареи должна быть не менее 50 % от их общей площади сечения.

4.5.44 Простенки, обогревающие постоянно несерийные и постоянно недогружаемые печи, выводятся на индивидуальный режим обогрева (приложение Л настоящей инструкции).