7.1 Производство прокаленного кокса осуществляется по противоточной схеме подачи сырого кокса и теплоносителя в прокалочную печь, с непосредственным контактом прокаленного кокса и газовой среды.
7.2 Сырой нефтяной кокс после дробления и, если это необходимо, соответствующей шихтовки (ТР 443.03.03.02 «Разгрузка, хранение и вовлечение сырых и прокаленных нефтяных коксов»), по поточно – транспортной системе поступает в загрузочные бункера печи № 11 и № 14. Из загрузочных бункеров печи кокс подается через стержневые шибера на дозаторы, которые могут работать, как попеременно, так и одновременно, с необходимой суммарной производительностью.
7.3С дозаторов сырой кокс, через пневматический шиберный отсечный затвор, двойной пневматический тарельчатый клапани загрузочный желоб, установленный в загрузочной головке,поступает в печь.
7.4 Тарельчатый клапан периодически (один раз в 2 – 3 сек) перекрывает выход из него сырого кокса (его вход остается для кокса открытым), а затем наоборот и служит для предотвращения подсосов воздуха в загрузочный желоб печии защиты дозаторов от возможного прорыва горячих газов из печи.
7.5 Загрузочный желоб и его опора (поперечная подпорная балка) имеют воздушное охлаждение от вентилятора. Горячий обратный воздух, после охлаждения узла подачи кокса в печь, выбрасывается в атмосферу.
7.8 Природный газ вводится в печь при помощи горелки«Uniflow UBN-139,7-275-3.2», установленной в разгрузочной головке печи. Воздух подается вентиляторами двумя потоками: один непосредственно внутрь горелки, другой, через отверстия в футеровке лицевой стенки разгрузочной головки печи - вокруг горелки (вторичный воздух). Прокалка кокса осуществляется при температуре до 1320 º С.
7.10На загрузочном и разгрузочном концах печи установлены воздушные дефлекторы. В пространство между воздушным дефлектором и обечайкой печи от вентиляторов среднего давления через форсунки задувается воздух охлаждения.
7.11На загрузочной и разгрузочной головках печи установлены специальные уплотнения. Они состоят из уложенных внахлест пружинных стальных пластин, которые крепятся к фланцам на кожухах головок. Противоположная свободная сторона каждой пластины перемещается по цилиндрической поверхности, приваренной к внешней стороне воздушного дефлектора на загрузочном (разгрузочном) конце печи. Для предотвращения подсосов воздуха в головку между пластинами прокладывается тонкий слой термостойкого керамического волокна.
7.12Для повышения производительности прокалочной печи, снижения пылевыноса (расходного коэффициента) и расхода топлива холодному обрезу печи, на длине 4,8м, придана бочкообразность (локальное увеличение внешнего диаметра корпуса печи до 3,4м).
7.13 Источником тепла в процессе прокалки являетсяне только тепло от сгорания природного газа, но и тепло от горения, коксовой пылии выделяющихся из кокса летучихсоединений (H2,CO, метан).
7.14 Повышение содержания летучих веществ в сыром коксе оказывает отрицательное влияние на качество получаемого прокаленного кокса (с увеличением содержания летучих веществ в сыром коксе действительная и объемная плотность прокаленного кокса уменьшается).
7.15Наиболее чувствительна к изменению содержания летучих веществ объемная плотностьпрокаленного кокса.
7.16 Повышенный выход летучих веществ оказывает влияние и на спекаемость коксов. Выделяющиеся смолистые вещества при выходе летучих веществ более 13 - 15 % могут вызвать спекание коксовых частиц с прикоксовыванием их к стенкам прокалочной печи.
7.18Для повышения производительности прокалочной печи, снижения пылевыноса (расходного коэффициента), угара кокса, расхода топлива и повышения качества прокаленного кокса на прокалочной печи установлены:
- система подачи в печь третичного воздуха (два вентилятора производительностью 17405м ³/ч каждый, двегруппы токоподводов к их электродвигателям, воздуховоды и четыре воздушные фурмы);
- продольные,перемешивающие материал,пороги (высота над футеровкой 85 мм).
7.19 Продвижение кокса в печи осуществляется за счет её вращения регулируемым электромеханическим приводом и уклоном от холодной головки печи к горячей.
7.20 Прокаленный кокс из горячего обреза печи по перегрузочному желобу поступает в холодильник косвенного охлаждения кокса (Б 3 - 30), расположенный ниже печи прокаливания.
7.21 Кокс охлаждается за счет орошения водой наружной стенки барабана холодильника, т. е. материал охлаждается отводом тепла через стенку барабана, орошающей его водой и за счет интенсивного перемешивания.
7.22Для охлаждения корпуса холодильника используется «оборотная» («промышленная») вода от заводского узла водооборота,которая должна соответствовать следующим требованиям:
-температура - 25 °С - не более;
-давление – 0,2 МПа - не менее.
7.23Для равномерного распределения воды по поверхности барабана внутри кожуха орошения холодильника смонтированы водораспределяющие гребенки. С поверхности барабана вода стекает в коллектор и направляется в систему оборотного водоснабжения.
7.24 Регулирование расхода воды осуществляется вручную - запорной арматурой на трубопроводах ее подачи.
7.25 Расход "оборотной" воды, подаваемой на охлаждение кокса, зависит от производительности печи и режима термообработки коксов и составляет – 10 - 15 м ³/т прокаленного кокса.
7.26 Температура охлажденного кокса зависит от производительности печи по прокаленному коксу, количества и температуры охлаждающей воды, а также от температуры наружного воздуха в данный период. При нормальных условиях эксплуатации температура прокаленного кокса на выходе из холодильника не должна превышать 100°С.
7.27В процессе охлаждения кокса кислород атмосферного воздуха, подсасываемого в холодильник, вступает в реакцию с раскаленным материалом, что приводит к сгоранию в перегрузочном желобе и во входной части холодильника до 2 ÷ 3 % углерода. Для предотвращения этого, а также выбросов пыли из холодильника, со стороны его разгрузочного конца, с помощью дымососа, газы забираются в электрофильтр ЭГА (УГ), очищаются и выбрасываются в атмосферу. Таким образом, в перегрузочном желобе печь – холодильник должно создаваться нулевое разрежение (тяга со стороны печи в одну сторону, со стороны разгрузочной головки холодильника – в другую), что значительно, в виду устранения перетоков кислорода воздуха, снижает угар кокса в перегрузочном желобе и во входной части холодильника.
7.28 Разрежение в холодильнике регулируется шибером с электроприводом на его аспирационном газоходе на уровне минус 50 ÷ минус 110Па.
7.29 Кокс, охлажденный в холодильнике до температуры 80 – 1000Сразгружается через шлюзовой затвор (установлен для снижения подсосов воздуха в холодильник) на ленточный конвейер № 20 или, в зависимости от положения перекидного шибера№ 418.10 на винтовой конвейер № 418.13 и далее, по системе транспортеров и элеваторов, поступает в бункер № 23 или в силоса запаса прокаленного кокса № 95, 96.
7.30 Движение газов в печи навстречу движению материала создается за счет разрежения, создаваемого в печи тягой дымососа и дымовой трубы.
7.31 Утилизация тепла от прокалочной печи (отходящие из печи газы имеют температурудо 1050 °С) с выработкой пара (без использования топлива при нормальном режиме эксплуатации) происходит в котле-утилизаторе.
7. 32С целью круглогодичного использования вырабатываемого тепла предусмотрена установка паровой конденсационной турбины с производственным и теплофикационным отборами пара(рисунок 7.1).
7.33 Перегретый пар, выработанный в котле-утилизаторе, поступает на турбогенератор SIEMENS SST-111 и раскручивает рабочие колеса турбины (их два), с передачей крутящего момента на вал электрогенератора. Электрогенератор вырабатывает электроэнергию для нужд завода. Часть пара отбирается от турбины через специальное устройство для выработки тепловой энергии. Полученный конденсат от теплофикационной установки возвращается снова в цикл. Конденсация пара после паровой турбины происходит в конденсаторе. В качестве охлаждающей среды используется вода из градирни, циркулирующая по замкнутой схеме. Полученный конденсат также возвращается в цикл производства перегретого пара. Нагретая в конденсаторе охлаждающая вода остывает в секциях вентиляторной градирни. Перепад температуры воды на входе и выходе градирни составляет 10,5 °С.
7.34В случае остановок котла – утилизатора, а также для розжига прокалочной печи в технологической линии предусмотрена аварийная дымовая труба.
7.35 Газы, поступающие от утилизационной котельной, с номинальным расходом Q = 120 000 м ³/час и температурой T = 200 – 210 °С приходят в газоочистную установку по газоходу,имеющего Ду1600. Для компенсации температурных расширений в газоходеустановлены компенсаторы.
Рисунок 7.1 - Принципиальная схема утилизационного комплекса линии прокаливания нефтяного кокса
7.36 В газоход вварен патрубок с Ду800, на который установлен клапан присадки атмосферного воздуха КЛК 800. На данном газоходе также установлен датчик температуры.Верхние участки магистрального газохода от утилизационной котельной до ГОУ оснащены противовзрывными клапанами. На его прямолинейном участке, перед циклоном-искрогасителем,размещена замерная станция, оснащенная замерными лючками с Dу=50 мм и электрической розеткой на 220В.
7.37 Циклон-искрогаситель предназначен для улавливания крупнодисперсной пыли и предотвращении возможного повреждения тканевых рукавов фильтра, вследствие попадания в рукавный фильтр искр, огарков. Принцип работы циклона следующий: запыленный газ поступает во внутреннюю часть циклона. За счет осевых завихрителей и радиального завихрителя происходит осаждение крупных частиц пыли, которые попадают в бункер. Бункер оснащён двумя датчиками уровня заполнения. Уловленная пыль из бункера циклона-искрогасителя выгружается шлюзовым питателем ШП 260 в скребковый трубный конвейер КСТ, который транспортирует ее в сборный бункер уловленной пыли. Очищенный газ выходит через выходной фланец в газоход и далее в рукавный фильтр.
7.38 Рукавный фильтр КЕ8-768 (таблица 6.15) предназначен для улавливания пыли после циклона-искрогасителя.
7.39 Фильтр разделен на шесть независимых секций, каждая из которых может быть выведена из работы для обслуживания без остановки целого фильтра. Фильтр состоит из «чистой» камеры, в которой находятся компоненты системы регенерации и отсечной пневматический клапан. «Грязная» камера состоит из корпуса фильтра, подводных газоходов, рукавных фильтроэлементов. Рукавные фильтроэлементы представляют собой каркасную сетку с надетыми на нее фильтровальными рукавами.
7.39 Фильтровальные рукава для фильтроэлементов сшиты из нетканого армированного упрочненного внутренней каркасной сеткой фильтрополотна«Тефлонneedlona PTFE704».
7.40 Сушка привозного прокаленного кокса осуществляется по противоточной схеме подачи кокса и теплоносителя в сушильный барабан, с непосредственным контактом прокаленного кокса и газовой среды.
Кокс поступает со стороны загрузочного конца барабана, захватывается винтовыми лопастями, распределяющими его по сечению барабана. Обогрев сушильного барабана осуществляется топочными газами при сжигании природного газа, с добавлением воздуха, в топке. Топка находится в передней части сушильного барабана, имеет длину камеры 4 метра и диаметр по огнеупорной футеровке 1,3 метра. Топочные газы, образующиеся в камере горения топки, разбавляются воздухом до требуемой температуры и поступают в сушильный барабан. Высушенный кокс поступает в производство. Температурные режимы процесса сушки прокалённого нефтяного кокса в топке, на входе и выходе сушильного барабана должны соответствовать требованиям ВТР 443.03.03.02. Контроль режимов сушки осуществляется прокальщиками по показаниям приборов, установленных по месту.
На выходе из сушильного барабана для отслеживания качества кокса, в соответствии с требованиями ВТР 443.03.03.03, персонал УПАМ ДАП производит отбор проб высушенного прокалённого кокса.
Требования безопасности
Контроль и управление режимами работы прокалочной печи и холодильника осуществляется из операторской. Режимами работы сушильного барабана – по месту. Режимами работы котла – утилизатора, паровой турбины, турбогенератора и ГОУ - из операторской, расположенной в здании турбинного отделения.
8.1Все работы, связанные с выполнением технологических операций по производству прокаленного коксаи сушки привозного прокаленного коксадолжны осуществляться в соответствии с:
- Трудовой кодекс Российской Федерации раздел Х «Охрана труда»;
- «Федеральный закон о промышленной безопасности опасных производственных объектов» № 116-ФЗ;
- «Межотраслевые правила по охране труда (правила безопасности) при эксплуатации электроустановок» ПОТ РМ -016-2001;
- «Система управления охраной труда и промышленной безопасностью» РД 16-01-05;
- «Санитарные правила для предприятий цветной металлургии 2528-82»;
- Инструкция по охране труда для машиниста крана ДАП ИОТ 00-06-14;
- Инструкция по охране труда для грузчиковДАП ИОТ 00-13-14;
- Инструкция по охране труда для прокальщиков ДАП ИОТ 115 - 18;
- Инструкцией по охране труда для прокальщиков УПАМ, обслуживающих газовую установку сушильного барабана ИОТ 03-01-08;
- Инструкция о мерах пожарной безопасности на УПАМ ИПБ 01-19-15;
- «План мероприятий по локализации и ликвидации аварий на опасных производственных объектах филиала АО «СУАЛ» «ВгАЗ – СУАЛ»на 2017 – 2019гг.».
8.2 Процессы производства прокаленного коксаи сушки привозного прокаленного коксасопровождаются выделением коксовой пыли, а также повышенным уровнем шума в производственных помещениях прокалочного отделения и сушильного барабана, что оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека. На участке работают грузоподъемные механизмы, различное электрооборудование, а также теплоагрегаты, являющиеся источником лучистого и конвекционного тепла. Процесс производства прокаленного коксасопровождается наличием опасных и вредных факторов:
Опасные факторы:
-подвижные части производственного оборудования;
-повышенная температура поверхностей оборудования, материалов;
-опасное напряжение в электрической сети;
- возможность падения с высоты;
- автотранспорт, ж/д транспорт, грузоподъемные механизмы.
Вредные факторы:
- запыленность воздуха рабочей зоны;
- недостаточная освещенность;
- повышенная температура рабочей зоны;
- шум, вибрация.
Перечень опасных и вредных факторов и способы защиты оборудования от аварий и травмирования работающих приведены в таблице8.1.
8.3 Забор пылегазовых выделений от технологического оборудования участков осуществляется через установки очистки газа. Эксплуатация технологического оборудования при отключенных установках очистки газа запрещается. Не разрешается работать на установкахочистки газа, имеющих повреждения механических, электрических или других узлов, приводящих к повышению остаточной концентрации вредных веществ (выброс пыли в атмосферу)или снижению надежности работы установок, а также затрудняющих их эксплуатацию и обслуживание.
8.4 Методы строповки, складирования и транспортировки материалов должны соответствовать технологическим картам строповки, складирования и транспортировки грузов.
8.5 Взрывопожаробезопасность
Таблица 8.1 - Опасные и вредные факторы, и способы защиты
| Наименование стадии технологического процесса | Наименование вредного фактора | Опасность участка, оборудования | Предусмотренная защита персонала, оборудования |
| Разгрузка сырья | Коксовая пыль | Опасность попадания пыли в глаза, дыхательные пути | Средства индивидуальной защиты глаз, органов дыхания |
| Работа грейферного крана | Опасность получения травмы при движении крана с грейфером | Звуковая и световая сигнализации. | |
| Движение ж/д транспорта | Опасность получения травмы при наезде | ||
| Прокаливаниесырого кокса. Сушка прокалённых коксов. | Повышенная температура | Опасность получения ожогов при прикосновении | Средства индивидуальной защиты от термических ожогов и теплового излучения |
| Коксовая пыль | Опасность попадания пыли в глаза, дыхательных путей | Средства индивидуальной защиты глаз, органов дыхания | |
| Вращающиеся механизмы | Опасность получения механической травмы | Защитные ограждения, предупреждающие таблички, блокировочные устройства | |
| Выделение угарного газа, природного газа | Опасность попадания угарного газа в дыхательные пути и отравление, опасность взрыва и пожара | Средства индивидуальной защиты органов дыхания. Вентиляционные и аспирационные системы | |
| Высокое напряжение в электрической сети | Опасность поражения электрическим током | Средства индивидуальной защиты. Защитные ограждения, предупреждающие таблички, заземление. | |
| Опасность падения с высоты | Защитные ограждения, предупреждающие таблички, разметки и схемы для безопасного передвижения персонала. | ||
| Повышенный уровень шума | Средства индивидуальной защиты органов слуха | ||
| Подготовка кокса к прокалке и сушке | Вращающиеся механизмы | Опасность получения механической травмы | Защитные ограждения, предупреждающие таблички, блокировочные устройства |
| Коксовая пыль | Опасность попадания пыли в глаза, на кожу, дыхательные пути. | Средства индивидуальной защиты глаз, органов дыхания, средства защиты кожи. | |
| Опасность падения с высоты | Защитные ограждения, предупреждающие таблички, разметки и схемы для безопасного передвижения персонала. | ||
| Высокое напряжение в электрической сети | Опасность поражения электрическим током | Средства индивидуальной защиты. Защитные ограждения, предупреждающие таблички, заземление. |
8.5.1 Пожароопасным веществом при прокаливании кокса и сушке привозного прокаленного кокса является природный газ, используемый в качестве топлива горелок сушильного барабана и прокалочной печи. Природный газ относится к опасным веществам – номер категории 231.
8.5.2 Трубопроводы природного газа на участке от ГРУ до горелок сушильного барабана и прокалочной печи оснащены предохранительно-запорными клапанами. Клапаны срабатывают, отсекая подачу газа на горелку в следующих случаях:
- если с датчика контроля пламени горелки поступает сигнал об отсутствии пламени;
- если давление газа в газопроводе на участке от ГРУ до горелки сушильного барабана или прокалочной печименьше 0,5 кПа;
- если давление газа в газопроводе на участке от ГРУ до горелки сушильного барабана или прокалочной печибольше 3,7 кПа;
- если отсутствует разрежение в топках печи и сушильного барабана;
- если давление первичного воздуха равно нулю.
Все работы, связанные с выполнением технологического процесса по очистке газов должны осуществляться в соответствии с:
- ГН 2.2.5.2100-06 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»;
- «Правилами эксплуатации установок очистки газа ПУЭ 83»;
- «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей ПТЭЭП»;
- Инструкция о мерах пожарной безопасности на УПАМ ИПБ 01-19-15.
Очистка газов на участках прокаливания и сушки сопровождается выделением коксовой пыли, а также повышенным уровнем шума в производственных помещениях, что оказывает неблагоприятное воздействие на организм человека. На участках работают грузоподъемные механизмы, различное электрооборудование, а также теплоагрегаты, являющиеся источником лучистого и конвекционного тепла. Очистка газов сопровождается наличием опасных и вредных факторов.
К работе по обслуживанию оборудования газоочистки допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний, достигшие 18 лет, обученные по профессии, прошедшие инструктажи по охране труда, обученные безопасным приемам работы, допущенные к самостоятельной работе в установленном порядке и имеющие группу по электробезопасности не ниже II.