20832

Повышение производительности коксовой батареи и повышение качества конечного продукта коксовая батарея № 14 ОАО «ММК»

Дипломная

Производство и промышленные технологии

Рассмотрены причины необходимости реконструкции коксовой батареи, различные виды конструкций коксовых печей. Предложено использование многощелевой насадки в качестве нового типа насадки регенератора, за счет чего увеличено количество рядов корнюрной зоны с 9 до 12.

Русский

2014-11-30

794.02 KB

60 чел.


Реферат

Выпускная квалификационная работа 88 с., 16 рис., 13 табл., 1 приложение, 8 источников

КОКСОВАЯ БАТАРЕЯ, КОНСТРУКЦИИ КОКСОВЫХ ПЕЧЕЙ, КОРНЮРНАЯ ЗОНА, МНОГОЩЕЛЕВАЯ НАСАДКА, МАТЕРИАЛЬНЫЙ БАЛАНС, ТЕПЛОВОЙ БАЛАНС, ДЫМОВАЯ ТРУБА, ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ, БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ, ЭКОЛОГИЧНОСТЬ

Объектом реконструкции является коксовая батарея № 14 ОАО «ММК»

Цель выпускной квалификационной работы – повышение производительности коксовой батареи и повышение качества конечного продукта.

Рассмотрены причины необходимости реконструкции коксовой батареи,  различные виды конструкций коксовых печей. Предложено использование многощелевой насадки в качестве нового типа насадки регенератора, за счет чего увеличено количество рядов корнюрной зоны с 9 до 12.

Проведены расчеты материального баланса коксовой батареи, теплового баланса коксовой батареи, количества рядов многощелевой насадки, высоты дымовой трубы и производительности коксовой батареи.

Показан экономический эффект реконструкции, рассчитан срок окупаемости предложенных мероприятий.

Рассмотрены вопросы безопасности и экологичности коксовой батареи.


Содержание

Введение 5

1.  Аналитический обзор 6

1.1 История развития отечественного коксового печестроения 6

1.2. Конструкции коксовых батарей с камерными печами 7

1.2.1 Конструктивные элементы коксовых батарей 7

1.2.2 Коксовые печи с парными вертикалами и рециркуляцией продуктов горения. Система ПВР. 14

1.2.3 Коксовые печи с нижним подводом отопительного газа и воздуха и нижним регулированием. 17

1.2.4 Коксовые печи с перекидными каналами. Системы ПК. 20

1.2.5 Коксовые печи с групповым обогревом 21

1.2.6 Вертикальные коксовые печи 24

1.2.7 Основные зарубежные конструкции коксовых печей 26

2. Технологическая часть 29

2.1.Обзор коксовой батареи № 14 ОАО «ММК» 29

2.1.1 Характеристика коксовой батареи № 14 ОАО «ММК» 29

2.2.1 Причины необходимости реконструкции коксовой батареи № 14 ОАО «ММК» 30

2.2.2 Использование многощелевой насадки в качестве насадки регенератора. 34

2.2.3 Серийность 36

3. Расчетная часть 37

3.1 Материальный баланс коксования 37

3.1.1 Исходные данные 37

3.1.2 Приходная часть 38

3.1.3 Расходная часть 39

3.1.4 Сводный материальный баланс коксования 42

3.2 Тепловой баланс коксовых печей 43

3.2.1 Исходные данные для расчета теплового баланса 44

3.2.1 Приходные статьи баланса 46

3.2.2 Расходные статьи баланса 49

3.2.3 Результаты расчета теплового баланса коксования 58

3.3 Расчет дымовой трубы 61

3.3.1 Исходные данные для расчета дымовой трубы 61

3.3.2 Требуемая высота трубы 63

3.4 Расчет рядов многощелевой насадки регенераторов 64

3.4.1 Исходные данные для расчета количества рядов многощелевой насадки регенератора: 64

3.4.2 Расчет поверхности теплообмена многощелевой насадки 64

3.4.3 Определение числа рядов насадки 65

3.4.4 Расчет высоты регенератора 65

3.5 Производительность коксовой батареи по валовому коксу 66

3.5.1 Исходные данные 66

3.5.2 Расчет производительности 66

4 Анализ безопасностей и вредностей на проектируемом объекте 67

4.1 Карта аттестации рабочего места 67

4.2 Информация по травматизму 69

4.3 Вредные и опасные производственные факторы 69

4.4. Средства защиты 72

4.5. Система управления охраной труда 75

4.6. Инструктажи 76

4.7. Мероприятия по улучшению условий труда 78

4.8. Расчет количества питьевых точек 79

4.10. Контроль количества выбросов и сбросов. 83

4.11. Предупреждение и ликвидация чрезвычайных ситуаций 83

4.11.1 Анализ возможных  чрезвычайных ситуаций на предприятии их источники. 83

4.11.2 План ликвидации аварий. 83

4.11.3 Управление предприятием при чрезвычайных ситуациях. 85

5. Экономическая часть 86

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 87

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 88


Введение

ОАО «Магнитогорский металургический комбинат» - одно из крупнейших металлургических предприятий в России. Важным направлением деятельности комбината является получение качественного кокса.

К сожалению текущее состояние коксового цеха и коксовых батарей в частности оставляет желать лучшего. На сегодняшний день коксовая батарея № 14 является одной из старейших батарей на ОАО «ММК», её возраст составляет 48 лет, при том что по проекту «Гипрокоса», данная коксовая батарея должна служить 25 лет без потери производительности.

Конечно, данная батарея подвергалась ремонтам множество раз, и до сих пор она остается в строю, но сильный износ оборудования и поятоянные ремонты очень сильно сказываются на её производительность и качестве получаемого кокса.

Цель выпускной квалификационной работы – проектирование реконструкции коксовой батареи № 14 ОАО «ММК»

Задачи, решаемые в процессе выполнения выпускной квалификационной работы:

- Изучение современных конструкций отечетсвенных коксовых печей и выбор наиболее удачной из них;

- Оптимальное решение проблемы загрязнения косых ходов;

- Составление материального баланса по шихте ОАО «ММК»;

- Составление теплового баланса;

- Расчет производительности, высоты регенератора и  высоты дымовой трубы;

- Экономическое обоснование инвестиций;

- Рассмотрение вопросов безопасности жизнедеятельности, охраны труда и экологичности.

1.  Аналитический обзор 

1.1 История развития отечественного коксового печестроения

С начала интенсивного развития коксохимической промышленности в бывшем СССР в 30-е, а затем в послевоенные 50-60 -е годы коксовый печной фонд создавался в основном по проектам Гипрококса и по техническим решениям развивался параллельно коксовым батареям ведущих зарубежных фирм сначала Германии, Англии и США, а затем Японии и других стран. К настоящему времени в России, Украине, Казахстане, а также в некоторых странах Восточной Европы и, так называемых развивающихся странах, действуют, в основном, отечественные батареи конструкций Гипрококса.

Исторически коксовые батареи последовательно создавались на основе американской системы Беккер  1-й, а затем 2-й нормализации Гипрококса. Это печи с перекидными каналами (ПК). В период войны и далее Гипрококс полностью переключился на свои конструкции ПК-42, ПК-47, ПК-49, ПК-2К, ПК-2Кр (с рециркуляцией по Кулакову), затем пошла серия батарей с парными вертикалами и рециркуляцией продуктов горения — ПВР, которая заняла лидирующее положение во всех последующих разработках и до настоящего времени. Постепенно увеличивались габаритные размеры печных камер: их полезный объем последовательно возрастал от 20,0 до 51,0 мЗ за счет наращивания высоты от 4,3 до 7,0 м, длины от 13 до 17 м и ширины от 407 до 480 мм. Для улучшения регулирования обогрева по длине отопительных простенков большегрузные батареи с высотой печных камер 5,5 м, а затем все батареи с высотой камер 7,0 м были запроектированы и построены с нижним подводом и регулированием отопительного газа. Самые современные коксовые батареи с емкостью печных камер 51 мЗ построены на Алтайском коксохимическом заводе и предполагается построить на Магнитогорском металлургическом комбинате. Эти батареи будут состоять из двух полублоков по 41 печи в каждом с угольной башней между ними. Производительность каждой батареи составит 1140-1160 тыс. тонн в год кокса [1].

1.2. Конструкции коксовых батарей с камерными печами

1.2.1 Конструктивные элементы коксовых батарей

Коксовой батареей называется группа коксовых печей, работающих в едином технологическом режиме, объединенная общими фундаментами, устройствами для подвода отопительных газов и воздуха, отвода продуктов сгорания и коксования.

Основными конструктивными элементами коксовой батареи являются: коксовые печи, фундаментные плиты, борова, дымовая труба, обслуживающие (рабочие) площадки (рис. 1.1). Коксовая батарея сооружается на железобетонном основании - фундаментной плите. Различают нижнюю плиту, на которой расположены каналы для отвода продуктов сгорания - борова и верхнюю, на которой размещается огнеупорная кладка коксовых печей.

Некоторые конструкции коксовых батарей характерны тем, что верхняя плита располагается на колоннах, опирающихся на нижнюю плиту, в этом случае борова располагаются по бокам нижней плиты. Борова общим боровом соединяются с дымовой трубой. По фронту с обеих сторон коксовая батарея ограничена подпорными стенками - контрфорсами, которые выполняются из железобетона и составляют одно целое с фундаментной плитой.

В некоторых конструкциях по длине батареи имеется несколько контрфорсов, объединяющих группы печей в блоки. Это позволяет вести ремонты отдельных блоков печей без нарушения режима работы всей батареи. Сторону батареи, вдоль которой движется коксовыталкивающая машина, принято называть машинной стороной, противоположную, на которую выталкивается кокс, - коксовой стороной.

Коксовая печь состоит из камеры коксования и отопительной системы. Огнеупорная кладка коксовой печи по вертикали разделяется на пять зон, имеющих разное назначение и работающих в разных условиях. В порядке расположения и сооружения батареи коксовых печей эти зоны подразделяются на: подовые каналы и регенераторы, газораспределительная (корнюрная) зона; вертикалы; перекрытие вертикалов, перекрытие печей.

Рис. 1.1 Конструктивное устройство коксовой батареи:

1 - дымовая труба; 2 - рабочая площадка; 3 - камеры коксования; 4 - контрфорс; 5 - газоотводящий люк; 6 - загрузочный люк; 7 - свод камеры; 8 - перекрытие печей; 9 - уровень обогрева; 10 - вертикалы; 11 - газоподводящий канал (корнюр); 12 - регенератор; 13 - подовый канал; 14 - борова; 15 - плита; 16 - вентиляционный боров; 17 - соединительный канал (косой ход), 18 - отопительный простенок; 19 - под камеры; 20 - общий боров.

В конструкции камеры различают под (основание камеры) и свод, который является частью перекрытия печей, где расположены люки для загрузки шихты и отвода летучих продуктов коксования. В огнеупорную кладку этой зоны закладываются металлическая арматура, рамы загрузочных люков и смотровые лючки, а также металлические детали армирования (укрепления) кладки.

Современные камерные коксовые печи могут быть с горизонтально или вертикально расположенными камерами коксования. В большинстве печей отечественных конструкций по три-четыре загрузочных люка и один - два газоотводящих. Камера коксования характеризуется средней шириной, высотой, длиной и полезным объемом. Ширина камеры неодинакова. Она увеличивается в направлении с машинной стороны на коксовую. Это делается для облегчения выталкивания коксового пирога из камеры. Разница в ширине камеры между машинной и коксовой сторонами - конусность составляет для отечественных конструкций 50 мм.

Полезный объем камеры меньше полного объема, так как при загрузке шихта загружается не на всю высоту, для того чтобы оставался свободный проход (проект 300 мм) газообразным продуктам разложения угля, поэтому полезная высота меньше полной на эту величину. Полезная длина камеры коксования меньше полной длины на величину захода футеровки (изолирующего слоя) дверей коксовых печей в камеру. Камеры коксования отечественных коксовых печей характеризуются следующими параметрами: ширина 400 - 480 мм, полная длина 11000 - 17000 мм, полная высота 3000 - 7000 мм, полезный объем 14.0 - 51.0 м3.

Отопительная система коксовой печи состоит из отопительных простенков, газораспределительной (корнюрной или дюзовой) зоны и регенераторов. К элементам отопительной системы относятся регулировочные средства. Назначение отопительной системы - подвод необходимого количества газов и воздуха в зону горения, передача тепла сгорающего газа коксуемой загрузке и отвод продуктов горения.

Основным требованием к конструкции отопительной системы является обеспечение постоянной плотности зон. соприкасающихся с коксуемой загрузкой, и стен, разделяющих газовые разноименные потоки: восходящий поток т.е. объемы, где проходят газ и воздух, поступающие на горение, и нисходящий поток, то есть пространство, по которому проходят дымовые газы.

Стенка камеры одновременно является стенкой отопительного простенка, поскольку всегда выкладывается толщиной в один кирпич. Соответственно, сторона кирпича, соприкасающаяся с углем в камере, называется коксовой или рабочей, а та, которая обращена в пламенное пространство, называется огневой. Со стороны камеры коксования от пода до свода кладка образует ровную поверхность, но непосредственно сам отопительный простенок ниже камеры на величину зоны, называемой перекрытием вертикалов (рис. 1.1). Высота отопительного простенка определяется в зависимости от свойств коксуемой шихты, в основном ее вертикальной усадкой. Расстояние между перекрытием вертикалов (простенка) и перекрытием камеры называется уровнем обогрева и имеет важное технологическое значение. Угольная шихта, составленная из донецких углей, характеризуется меньшей, чем из углей восточных районов, вертикальной усадкой. Поэтому уровень обогрева коксовых печей, предназначенных для коксования донецких углей, всегда меньше на 100 - 150 мм, чем уровень обогрева коксовых печей заводов Урала и Сибири.

Отопительные простенки разделяются на отдельные отопительные каналы (вертикалы) разделительными перегородками. Различают головочные (крайние) и основные части отопительного простенка. Сгорающий в вертикалах газ образует так называемый факел горения, который может быть короче или длиннее в зависимости от интенсивности горения газа.

Соответственно, при чрезмерно коротком факеле может не догреваться верх угольной загрузки, и перегреваться ее нижняя часть. Для замедления процесса горения применяют рециркуляцию, то есть возвращение части дымовых газов в зону горения. Это уменьшает концентрацию молекул газа в единице объема, замедляет горение и вытягивает факел (рис. 1.2). Для осуществления рециркуляции в разделительных стенках устраивают рециркуляционные окна и каналы, по которым дымовые газы поступают в зону горения.

         

Рис. 1.2 Схема движения потоков в отопительном канале при рециркуляции продуктов сгорания: 1 - горелка; 2 - соединительные каналы (косые ходы); 3 - рециркуляционные окна; 4 - факел горения; 5 - направление движения газовых потоков; а - без рециркуляции; б - односторонняя рециркуляция; в - двухсторонняя рециркуляция.

В отопительный простенок газ и воздух поступают из газораспределительной зоны. Назначение этого конструктивного элемента - распределение поступающего на обогрев газа и воздуха по длине отопительного простенка в отдельные отопительные каналы. В этой зоне расположены распределительные каналы богатого газа - корнюры (боковой подвод), дюзы (нижний подвод) и соединительные каналы (косые ходы), подводящие в отопительный простенок из регенераторов бедный газ и воздух. По ним же продукты сгорания проходят из отопительных каналов в регенераторы.

В случае если в конструкции коксовых печей предусмотрено отопление только бедным (доменным) газом, корнюры и дюзы отсутствуют.

Ниже корнюрной зоны расположены регенераторы, а ниже их непосредственно на верхней плите - подовые каналы. Назначение регенераторов - утилизация тепла отходящих из отопительных простенков дымовых газов и нагрев до максимально возможной температуры бедного газа и воздуха.

Регенератор представляет собой относительно узкую камеру, заполненную уложенным в определенном порядке кирпичом специальной формы - насадкой для создания максимальной площади теплообмена. Насадка регенераторов укладывается насухо без раствора. В современных коксовых печах применяют регенераторы, которые располагаются под каждой камерой и простенком в направлении перпендикулярном оси батареи, поэтому их называют "поперечными". В некоторых конструкциях современных коксовых печей регенераторные камеры разделены по длине перегородками на отдельные секции. Такие регенераторы называются "секционными".

Стенки регенераторных камер несут на себе нагрузку верхнего строения печей и разделяют потоки газа, воздуха и продуктов сгорания. Как правило, в регенераторах, заполненных этими продуктами, давление значительно ниже, чем в тех, по которым идут воздух или бедный газ. Разность давлений создает опасность перетоков газа и воздуха на нисходящий поток, что может вызвать нарушения обогрева печей. Стенку, разделяющую разноименные потоки, называют "опасной".

Назначение подового канала - подвод и распределение отопительного бедного газа или воздуха по площади регенератора. Это осуществляется с помощью колосниковой решетки, которая отделяет регенератор от подового канала. Отверстия колосниковой решетки имеют различные размеры для равномерного распределения газа и воздуха по длине регенератора.

Необходимыми элементами коксовой батареи являются рабочие площадки, по которым передвигаются обслуживающий персонал, а с коксовой стороны и коксовые машины. Под рабочими площадками находятся тоннели, где располагается арматура обогрева коксовых печей: газопроводы, кантовочные устройства, газовоздушные клапаны.


Конструкции коксовых печей

Основными положениями, характеризующими конструкцию современных коксовых печей, являются:

  1.  Возможность использования отопительного газа. Печи комбинированные ("компаунд"), то есть предназначенные для отопления богатым или бедным газами, в зависимости от условий производства, и некомбинированные коксовые печи, имеющие устройства для отопления только одним из газов - коксовым (богатым, обезводороженным) или бедным (доменным, генераторным).

  1.  Способ подвода отопительного газа: боковой или нижний.

По этим признакам коксовые печи подавляющего большинства современных отечественных или зарубежных конструкций можно разделить на следующие группы: печи комбинированные и некомбинированные; печи с боковым подводом отопительного газа и воздуха; печи с нижним подводом отопительного газа и воздуха. Последние, в свою очередь, разделяются на: печи с нижним подводом только богатого газа; печи с нижним подводом богатого газа и нижним регулированием бедного газа и воздуха.

  1.  Различные схемы обогрева

Схема обогрева - это способ соединения восходящего потока (где газ смешивается с воздухом и горит) и нисходящего потока дымовых газов, уходящих из зоны горения в регенераторы и далее в дымовую трубу.

По схеме обогрева, определяющей особенности конструкции отопительных простенков, печи разделяются на печи с парными вертикалами, печи с перекидными каналами, печи с групповым обогревом и сборным горизонтальным каналом. Печи с различными схемами обогрева могут быть комбинированными и некомбинированными (с боковым или нижним подводом тепла).

Все однотипные элементы отопительной системы всех печей батареи должны быть идентичными, что обеспечит постоянство температур в одноименных точках всех камер коксования, а значит, и равномерность качества кокса, вырабатываемого коксовой батареей. Нормативный срок службы печей составляет 25 лет, но некоторые батареи работают более 40 лет. Производительность одной печи по коксу 0.57 - 2.0 т/ч, 5-15 тыс. т/год при производительности одной коксовой батареи от 200 тыс. до 1 - 1.2 млн. т/год.

В России, странах СНГ и бывших странах народной демократии находятся в эксплуатации и строятся горизонтальные коксовые печи конструкции Гипрококса (Государственный институт по проектированию предприятий коксохимической промышленности, Украина) следующих видов: печи с парными вертикалами и рециркуляцией системы ПВР; печи ПВР с нижним подводом тепла; печи с перекидными каналами системы ПК, ПК-2К и ПК-2К с рециркуляцией; печи с групповым обогревом системы ГПК-49, которые могут использоваться как для коксования каменноугольного пека, так и для коксования углей. Для перспективного способа производства формованного кокса и для коксования сланцев разработаны конструкции вертикальных печей [2].

       1.2.2 Коксовые печи с парными вертикалами и рециркуляцией продуктов горения. Система ПВР.

Характерной особенностью" этих печей является отопительный простенок, состоящий из попарно сгруппированных отопительных каналов. Каждая пара смежных вертикалов соединена вверху перевальным окном, а внизу рециркуляционным для подачи части продуктов сгорания с нисходящего на восходящий поток.

В печах ПВР (комбинированных, рис. 1.1 и 1.3) под каждым отопительным простенком расположены два регенератора - один для бедного газа, другой для воздуха, каждый из которых соединен короткими соединительными каналами (косыми ходами) с вертикалами одного простенка и длинными - с вертикалами смежного простенка. Богатый газ поступает через два газоподводящих канала (корнюра), проходящих в газораспределительной (корнюрной) зоне под всем отопительным простенком. Один корнюр подает газ в нечетные вертикалы, другой в четные. В одну кантовку работает только один корнюр, поэтому в отопительном простенке горение газа происходит через вертикал в половине отопительных каналов, а половина отводит продукты горения.

Рис. 1.3 Схема горения коксового газа в печах системы ПВР:

            

1 - камера коксования; 2 - отопительный простенок; 3 - подовый канал; 4 - колосниковая решетка; 5 - регенератор; 6 - соединительные каналы (косые ходы); 7 - рециркуляционное окно; 8 - газоподводящий канал (корнюр); 9 - вертикал; 10 - перевальное окно; 11 - смотровая шахточка; а-г - регенераторы

Нижний подвод тепла (нижнее распределение газа и воздуха) влечет за собой разделение регенераторных камер на отдельные секции, число которых соответствует числу подводов. Во всех системах горизонтальных коксовых печей подача тепла, а значит, отопительного газа и его распределение по длине отопительного простенка, происходит раздельно по машинной и коксовой сторонам. В связи с этим газоподводящая арматура и система отвода продуктов сгорания по сторонам коксовой батареи работают раздельно.

Рассмотрим пример движения газовых потоков в печах системы ПВР при обогреве различными газами. При обогреве коксовым газом (схема рис. 1.3), если работает нечетный корнюр, газ поступает в нечетные вертикалы простенка. Одновременно в этот простенок из регенератора а по коротким косым ходам, а из регенератора б по длинным косым ходам поступает воздух.

Образующиеся продукты сгорания из нечетных вертикалов через перевальные окна проходят в четные вертикалы, причем часть их через рециркуляционное окно подсасывается в зону горения, удлиняя факел. Продукты сгорания из четных вертикалов через соответствующие длинные и короткие косые ходы проходят в регенераторы в и г и далее через подовые каналы в боров. Через определенное время происходит кантовка. Таким образом, на каждый простенок работает четыре регенератора: два на восходящем потоке и два на нисходящем, а каждый регенератор, за исключением крайних, связан с двумя простенками.

По длине коксовой батареи регенераторы скомпонованы таким образом, чтобы было как можно меньше стен, разделяющих разноименные потоки. В случае обогрева бедным газом корнюры не работают. В этом случае бедный газ из регенератора в по длинному косому ходу, а воздух из регенератора а по короткому поступает, например, в четные вертикалы. Путь продуктов сгорания аналогичен пути при обогреве коксовым газом, они поступают в регенераторы б и г, которые связаны со смежным. У печей этой системы ширина камеры коксования 407, 410 и 450 мм; высота 4300, 5000. 5500, 6000 мм; длина от 13120 до 16000 мм; соответственно отопительные простенки имеют 26 - 32 вертикала. Достоинством печей системы ПВР, по сравнению с печами других систем, являются: малое сопротивление отопительной системы, высокая равномерность обогрева коксовой камеры по высоте, более высокая строительная прочность отопительного простенка по сравнению с печами, имеющими сборный горизонтальный канал.

Недостатком печей типа ПВР является более сложная, по сравнению с другими системами, конструкция газораспределительной (корнюрной) зоны, в связи с чем усложнена конфигурация фасонных изделий, расход огнеупоров выше, чем в печах других систем [2].

1.2.3 Коксовые печи с нижним подводом отопительного газа и воздуха и нижним регулированием.

При строительстве новых коксовых батарей на отдельных новых площадках и при строительстве новых коксохимических заводов предпочтение отдается печам с нижним подводом. В этом случае коксовую батарею строят на железобетонной плите, опирающейся на колонны, расположенные на нижележащей фундаментной плите (рис. 1.4). В пространстве, образуемом двумя плитами и изолированном от влияния наружного воздуха, расположены газопроводы отопительных газов, арматура подвода газов и отвода продуктов сгорания.

Устройство камер коксования, отопительных простенков и перекрытия печей такое же, как и в печах системы ПВР. Главное характерное отличие печей с нижним подводом тепла заключается в том, что коксовый газ через специальные металлические патрубки, заложенные в железобетонной плите при строительстве, проходит в газоподводящие каналы (дюзы), выполненные в разделительных стенках регенераторов, и из них через горелки с калиброванным отверстием выходит в вертикалы (рис. 4.8). Это позволяет точно дозировать подвод тепла не только к каждому отопительному простенку, но и к каждому вертикалу. Регенераторы в печах этой системы разделены на отдельные секции, которые соединительными каналами (косыми ходами) связаны с определенным вертикалом.

При обогреве бедным газом из помещения под коксовой батареей (где расположены все регулировочные устройства) под действием естественной тяги воздух втягивается в клапаны, расположенные по сторонам подовых каналов, представляющих нижнюю часть воздушных регенераторов отопительных простенков.

Рис. 1.4 Коксовая печь с нижним подводом тепла (А - разрез по камере коксования и регенератору, Б - разрез по отопительному простенку и дюзовым каналам):

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.

Бедный газ из газопровода поступает через газовые клапаны в подовый канал газового регенератора. Подовый канал от регенератора отделен колосниковой решеткой с калиброванными отверстиями. Регулирование (распределение) потоков бедного газа и воздуха по секциям регенераторов осуществляется снизу через специальные отверстия в опорной плите и подовых каналах. Все секции каждого воздушного и газового регенераторов работают на одноименном потоке. Нагретый газ и воздух по косым ходам проходят в вертикалы (восходящий поток). Образующиеся продукты сгорания поднимаются вверх по вертикалу, через перевальное окно в разделительной стенке между вертикалами, проходят в смежный вертикал, откуда по косым ходам проходят в соответствующие секции регенератора, далее в подовый канал, отводящий продукты сгорания (нисходящий поток) и уходят через боров в дымовую трубу.

При обогреве коксовым газом схема обогрева отличается тем, что во все подовые каналы и секции регенераторов, работающие на восходящем потоке, поступает воздух. Стена регенераторов, в которой проходят вертикальные каналы ("дюзы") для подачи богатого газа в вертикалы, расположена под обогревательным простенком. Таким образом, между осями двух смежных простенков расположены два регенератора - газовый и воздушный, работающие на одноименном потоке. Из этих регенераторов бедный газ и воздух по длинным и коротким косым ходам (соединительным каналам) поступают в вертикалы обоих смежных простенков. Продукты сгорания отводятся в следующую пару регенераторов, работающих на восходящем потоке. Таким образом, как и в системе ПВР с одним простенком, работают четыре регенератора.

Основным преимуществом коксовых печей с нижним подводом являются лучшие условия работы, а также возможность более точного и менее трудоемкого дозирования тепла по длине отопительного простенка, что создает предпосылки для обеспечения равномерности качества кокса по длине камеры коксования и повышения производительности печей.

В России построены печи с нижним подводом, с полезным объемом камеры коксования 30.0; 32,6; 41,6 и 51,0 м3 , с высотой камеры коксования до 7 м, шириной камеры 410, 450 и 480мм, длиной до 16 м. Недостатком печей этой конструкции является большое число фасонов и марок кирпича, повышенная металлоемкость. Капитальные затраты на сооружение этих печей выше, чем для системы ПВР. Печи с нижним подводом требуют более качественной очистки отопительного газа от примесей и более высокой культуры обслуживания [2].

1.2.4 Коксовые печи с перекидными каналами. Системы ПК.

Главным отличием всех систем с перекидными каналами является то, что горение отопительного газа осуществляется одновременно во всех вертикалах одного отопительного простенка, а дымовые газы через выполненные в зоне перекрытия печей перекидные каналы переходят в смежный простенок на нисходящий поток и через косые ходы, и регенераторы уходят в борова и дымовую трубу. В настоящее время работают коксовые батареи с перекидными каналами систем ПК, ПК-2К, комбинированные и некомбинированные для отопления только бедным газом. Типичные конструкции печей системы ПК-2К приведены на рис. 1.5 и 1.6.

Воздух и бедный газ через регенераторы и косые ходы попадают в вертикалы отопительного простенка (Рис. 1.5). Продукты сгорания из вертикалов, работающих на восходящем потоке, собираются в сборном горизонтальном канале, разделенном по длине простенка на шесть секций, объединяющих по 4 - 5 вертикалов (Рис. 1.6.). Каждая секция обслуживается одним перекидным каналом, по которому продукты сгорания попадают в соответствующую секцию сборного горизонтального канала смежного простенка, через косые ходы проходят в регенераторы, работающие на нисходящем потоке (Рис. 4.10.). Газовые регенераторы обслуживают по два простенка, у каждого простенка свой воздушный регенератор. Такая компоновка позволяет уменьшить число опасных стен, разделяющих разноименные потоки.

Каждые два простенка работают попарно: поэтому в печах системы с перекидными каналами обязательно должно быть четное количество простенков. При обогреве печей коксовым газом оба регенератора (газовый и воздушный) работают на подогрев воздуха (Рис. 1.5).

Богатый газ подается в отопительные каналы каждого простенка через два газоподводящих канала (корнюра), которые в отличие от печей системы ПВР работают одновременно: один подает газ в четные, другой в нечетные вертикалы. Для улучшения равномерности прогрева угольной загрузки по высоте в печах ПК-2К осуществляется рециркуляция продуктов сгорания по системе Н.К.Кулакова.

Для этого в разделительных стенках между вертикалами выполнены специальные каналы (один или два) (Рис. 1.5). Из верхней части вертикала продукты сгорания через рециркуляционный канал подсасываются в нижнюю часть вертикала, удлиняя факел горения.

Достоинство печей ПК-2К в простоте конструкции и высокой строительной прочности. Недостатками являются повышенное сопротивление отопительной системы, трудность обеспечения равномерного обогрева угольной загрузки при увеличении высоты камеры коксования, поэтому при строительстве новых коксохимических заводов и новых батарей на отдельных площадках печи этих систем не строят. Основные печи различных систем с перекидными каналами имеют полезную емкость камеры 21.6 и 20.0 м3 , длина камеры 13 - 14 м, 26 - 28 вертикалов, высота 4.3 м, ширина камеры 407, 410 мм [2].

1.2.5 Коксовые печи с групповым обогревом

Схема обогрева этих печей, работающих только на коксовом газе, приведена на рис. 1.7 Отличительной особенностью этой конструкции является то, что горение газа осуществляется одновременно во всех вертикалах отопительных простенков поочередно с машинной или коксовой стороны. Продукты сгорания по сборному горизонтальному каналу, расположенному в верхней части отопительного простенка и проходящему по всей его длине, проходят в вертикалы стороны, находящейся на нисходящем потоке, через косые ходы уходят в регенератор и далее через подовые каналы в боров.


Рис. 1.5 Схема горения коксового газа в печах системы ПК- 2К с рециркуляцией

1 - камера коксования; 2 - отопительный простенок; 3 - соединительный канал (косой ход);

4 - газоподводящий канал (корнюр); 5 – регенератор; 6 – подовый канал; 7 – перекидные каналы; 8 – рециркуляционные каналы.

        Богатый расположенный подводят к вертикалам одной из сторон простенка (машинной или коксовой). Соответственно, все регенераторы этой стороны работают на подогрев воздуха, а все регенераторы противоположной стороны (нисходящий поток) отводят продукты горения, поэтому "опасной" стенкой, разделяющей разноименные потоки, является центральная перегородка в регенераторе. Печи с групповым обогревом имеют обычно небольшую длину 10 - 12 м, соответственно 20 - 22 вертикала, высоту 3 м, ширину камеры 450 мм, полезный объем 14 - 15 м3 .


Рис. 1.6 Коксовая печь системы ПК-2К:

                             

1 - камера коксования; 2 - отопительный простенок; 3 - соединительный канал (косой ход); 4 - регенератор; 5 - колосниковая решетка; 6 - подовый канал; 7 - борова; 8 - вентиляционный боров; 9 -газоподводяший канал (корнюр); 10 - секция горизонтального канала; 11 - перекидной канал.

У печей этой системы, предназначенных для коксования углей, три загрузочных люка и один газоотводящий с машинной стороны. В случае использования таких печей для коксования пека газоотводящий люк расположен посередине камеры коксования и соответственно газосборник расположен по оси батареи. Достоинство этой системы в простоте конструкции, малом числе фасонов и марок кирпича.

                          

Рис. 1.7. Схема горения коксового газа в печах с групповым обогревом:

1 - камера коксования; 2 - отопительный простенок; 3 - подовые каналы; 4 - регенераторы; 5 - соединительные каналы (косые ходы); 6 - газоподводящий канал (корнюр); 7 - сборный горизонтальный канал; 8 - смотровая шахточка; 9 - регистр; 10 - вертикал; 11 - колосниковая решетка; 12 -центральная перегородка [2].

1.2.6 Вертикальные коксовые печи

Вертикальные камерные печи для коксования углей предназначены, в основном, для производства недоменного кокса из крупнокусковых неспекающихся или слабоспекающихся углей, для коксования сланцев и для коксования угольных формовок в процессе производства доменного формованного кокса.

Наибольшее распространение получили печи с внешним обогревом, в которых теплоотдача от сгорающего в отопительном простенке газа к коксуемому материалу осуществляется через стенку. На рис. 1.8 приведена схема печи с внешним обогревом, отопительный простенок перегородками разделен на горизонталы.

                                                    

Рис. 1.8 Вертикальная коксовая печь, разрез по камере и отопительному простенку

1 - загрузочное устройство; 2 - загрузочные люки; 3 - камера коксования; 4 - горизонталы, 5 -  коллектор коксового газа; 6 - разгрузочное тушильное устройство; 7 - транспортер выдачи готового продукта; 8 - опорные колонны; 9 - газопровод коксового газа; 10 - газовоздушный клапан; 11 - регенераторы, 12 - дымовая труба; 13 - анкераж.

Каждая печь представляет собой вертикально расположенный агрегат группа из 4 - 7 печей (батарея) устанавливается на железобетонной  плите, опирающейся на основные и вспомогательные колонны. Под фундаментной плитой расположены разгрузочные устройства печей. Разгрузка проводится отдельными порциями объемом 1 м3 которые пропускаются через систему последовательно установленных бункеров с затворами.

В соответствии с технологией коксования в вертикальных печах в направлении сверху вниз различаются четыре зоны по температурному режиму; нагрева, коксования, выдержки и охлаждения. В соответствии с этим каждая зона может иметь разную толщину стен и может быть выполнена  из разных материалов.

Отопительная система печей (рис. 1.8) характеризуется прямоточным движением газовых потоков, при котором осуществляется одновременно горение коксового газа во всех обогревательных каналах с одной стороны отопительного простенка и отвод продуктов горения с другой; расположением регенераторов по сторонам печи. В некоторых конструкциях регенераторы располагаются ниже уровня печей. В одну кантовку коксовый газ подается в четные горизонталы, с одной стороны, а в нечетные подается из регенераторов воздух, который через отверстия проходит в четные горизонталы, Продукты сгорания отводятся в регенераторы и далее через боров в дымовую трубу, через 20 - 30 мин происходит кантовка и направление газовых потоков меняется.

Непрерывные вертикальные печи имеют следующие преимущества перед печами периодического действия; возможность создания оптимального регулируемого температурного режима коксования угольного материала при прохождении его по различным зонам по высоте печи мала площадь, занимаемая коксовым блоком; уменьшение числа коксовых машин (нет коксовыталкивателя и загрузочного вагона); снижение эксплуатационных расходов; увеличение производительности печи; удлинение срока службы камер в результате более постоянных температур; возможность регулирования выхода и теплоты сгорания коксового газа путем отбора его на разных по высоте уровнях камеры коксования, возможность коксования неспекающихся углей.

Недостатком вертикальных печей этого типа является повышенный расход тепла на коксование. Высота камер такого типа печей составляет 8 - 12 м, ширина 400 - 450 мм, длина 3 - 5 м. Разрабатываются проекты вертикальных коксовых печей с внешним и внутренним обогревом, больших размеров [2].

1.2.7 Основные зарубежные конструкции коксовых печей

За рубежом строятся и эксплуатируются принципиально такие же, как в России, горизонтальные, периодические, регенеративные коксовые печи с боковым и нижним подводом тепла (отопительного газа), комбинированные и некомбинированные системы обогрева, в основном, с парными вертикалами, с групповым обогревом. Камера коксования печей зарубежных конструкций чаще всего имеет следующие размеры: длина 13 - 16 м, высота 4.5 - 7.8 м, ширина 420 - 590 мм, полезный объем 23 - 90 м3.

Печи с групповым обогревом имеют две, четыре и более групп вертикалов, работающих на одноименных потоках. Поэтому регенератор может быть разделен по длине на соответствующее число секций (например, печи системы Вилпутт, рис. 1.9).

                      

Рис. 1.9 Коксовая печь системы Вилпутт:

1- дымовой боров; 2- газовоздушный клапан; 3 - регенераторы; 4 - отопительный простенок; 5 -камера коксования; 6- смотровая шахточка; 7- газоотводящий люк; 8- загрузочный люк; 9- сборный горизонтальный канал; 10- колосниковая решетка; 11 - подовый канал; 12- верхняя плита; 13 -газопровод и коллекторы коксового газа, 14 - нижняя плита; 15 - опорные колонны; 16 - газопровод доменного газа.

Конусность камеры коксования значительно больше, чем в отечественных

Рис. 1.11 Коксовая печь Сумитомо:

1 - сборный горизонтальный канал; 2 - вертикалы; 3 - газораспределительная зона; 4 - секционный регенератор; 5 - рабочая площадка; 6 - газовоздушный клапан; 7 - дымовой боров; 8 - газопровод доменного газа; 9 - газопровод коксового газа; 10 - воздухопровод; 11 - дюзовый канал; 12 - нижняя плита; 13 - верхняя плита; 14 - коллекторы коксового газа; 15 - газосборник; 16 - стояк; 17 -камера коксования

В печах системы Штилль подвод воздуха осуществляется через каналы, расположенные в разделительных стенках вертикалов, в печах Сумитомо богатый газ подается через высокие горелки. В обеих конструкциях имеется сборный горизонтальный канал по всей длине простенка. Печи новых конструкций имеют 4-5 загрузочных люков в случае коксования влажной угольной шихты насыпным способом и два загрузочных люка в случае коксования термически подготовленной шихты. Как правило, в таких печах последних конструкций имеется только один газосборник, расположенный с машинной стороны [2].

Вывод: Среди всех отечественных конструкций, лучше всего себя проявила конструкция ПВР, именно поэтому при буду проектировать батарею типа ПВР.


2. Технологическая часть

2.1.Обзор коксовой батареи № 14 ОАО «ММК»

Коксовая батарея № 14 была пущена в 1966 году. В её состав входят 77 печей. Проектная мощность данной батареи составляет 690 тонн кокса с влажностью 6% в год.

2.1.1 Характеристика коксовой батареи № 14 ОАО «ММК»

Характеристика батареи:

  1.  Проектная мощность – 690 тыс. т. в год
  2.  Фактическая мощность -  тыс. т. в год
  3.  Тип коксовой батареи - ПВР
  4.  Количество камер в батарее – 77 шт.
  5.  Полезная высота – 4700 мм.
  6.  Полезная длина – 14200 мм.
  7.  Средняя ширина – 450 мм.
  8.  Полезный объем – 30 м.куб.
  9.  Высота дымовой трубы – 100 м.
  10.  Тип подвода отопительного газа – боковой.
  11.  Серийность – 5:2
  12.  Минимальный оборот – 17,5 ч.
  13.  Температура в контрольных вертикалах при минимальном обороте с машинной стороны – 13100С
  14.  Температура в контрольных вертикалах при минимальном обороте с коксовой стороны – 13600С
  15.  Давление в газосборниках при минимальном обороте – 12 мм.вод.ст.


2.2.1 Причины необходимости реконструкции коксовой батареи № 14 ОАО «ММК»

По принятым нормативам коксовая батарея должна работать без снижения производительности 25 лет. В большинстве случаев ускоренный износ кладки происходит вследствие нарушений правил технической эксплуатации и создания условий, опасных для службы динасовых огнеупоров. Продолжительность периода нормальной эксплуатации коксовых батарей могла бы быть увеличена, если бы удалось замедлить скорость разрушения отдельных быстроизнашивающихся зон.

В настоящее время коксовой батарее №14 ОАО «ММК» 48 лет и она пережила множество перекладок простенков. К самым распространенным видам износа камер коксования на данной коксовой батареи относятся: вертикальные трещины на крайних вертикалах и смещения - деформация кладки между ними; заужения - деформация стен камер на уровне верхних рядов кладки крайних вертикалов; деформация стен - выпуклости или вогнутости против различных вертикалов; трещины и выдвижение кирпичей в центральной части камер, главным образом, под загрузочными люками; "подрезы" - борозды в стенках на первых двух рядах кладки от пода; раковины - коррозия динаса в зоне максимальных температур на 2 - 3 вертикалах коксовой стороны на 5 - 8 рядах от пода; отбитости и сколы кромок заплечиков со стороны армирующих броней; трещины; стертости и разрушения крайних сводовых и подовых кирпичей; прогары в стенах.

Указанные выше дефекты в зависимости от причин появления можно условно подразделить на 3 группы: 1) возникшие в результате механических усилий; 2) возникшие в результате термических ударов при глубоких теплосменах; 3) возникшие в результате нарушений гидравлического и температурного режимов обогрева.

К механическим повреждениям относятся все виды деформации стен камер, подрезы в стенах камер у подов, стертости и разрушения стен от соприкосновения с деформированными штангами коксовыталкивателей, истирание коксом подов печей, смещения и наклоны простенков в сторону камер, провалы стен в головочной части камер, отбитости кромок головочных кирпичей, смещения и разрушения кладки под загрузочными люками, разрушения фасадов простенков. Наиболее опасными механическими повреждениями являются деформации стен - вогнутости и выпуклости, которые предопределяют необходимость аварийной остановки коксовых батарей.

Большинство деформаций имеются в связи с грубыми нарушениями ПТЭ, основными из которых являются перегрузки камер шихтой, отложения избыточного графита на стенах печей и связанный с ними и другими причинами "тугой" ход коксового пирога, то есть движение кокса при усилиях выдачи намного превышающих нормативные, а зачастую и "бурение" - заклинивание в камере при выдаче кокса, выдача кокса из камер, расположенных рядом с пустыми.

В случаях "тугого хода" и "бурениях" кокса усилия на кладку значительно превышают расчетные показатели, Появляющиеся при этом незначительные деформации в свою очередь становятся причиной дальнейших случаев "бурения" кокса и полного разрушения простенков.

Разрушения стен в головочной части камер коксования с машинной стороны появляются в результате повторных толканий кокса при его "забуривании" без выяснения причин и принятия необходимых мер к устранению причин, вызывающих "бурение" кокса. "Тугой ход" коксового пирога возникает в результате сопротивлений, которые могут возникнуть при выталкивании его из камеры. Известны два основных вида таких сопротивлений: не связанные с изменением свойств коксового пирога, возникающие в результате внешних механических сопротивлений и связанные с изменением свойств коксового пирога, например, недостаточная поперечная усадка, недогрев, перегрев и т.п.

Одной из причин "тугого хода" и "бурения" кокса являются излишние отложения стенового и сводового графита (пироуглерода), который при выдаче создает значительные механические сопротивления. Графит, откладывающийся в материальных швах и неплотностях кладки, способствует ускоренному разрушению печей. Если своевременно не устранять "свежие", еще непрочные отложения пироуглерода при каждой выдаче кокса, то в дальнейшем эти операции значительно усложняются, кроме того, упрочнение отложений приводит к возрастанию механических сопротивлений при выдаче кокса и его "бурению".

Из других видов механических повреждений стен камер коксования на данной коксовой батарее можно отметить глубокие сколы кромок кирпичей между первыми и вторыми рядами кладки, считая от пода камеры, так называемые "подрезы", которые имеют вид борозд различной протяженности и глубины. Большому износу подвержены крайние 5-10 подовых кирпичей с обеих сторон печей.

К механическим разрушениям на коксовой батарее № 14 можно также отнести разрушения головочных участков простенков, регенераторов, корнюрной зоны при ослаблении или нарушении армирующих устройств, в том числе: разрыве или вытягивании поперечных анкерных стяжек, деформации анкерных колонн (особенно при горении газа у дверей), броней, бронерам.

Неодинаковые условия сжигания газа в парах головочных вертикалов привели к тому, что поспевание кокса против первых и вторых вертикалов происходит не одновременно; в результате этого происходят разрывы в "упаковке" кокса, что является одной из причин обвалов кокса при снятии дверей, особенно при простоях выдачи. Вследствие короткого факела во вторых вертикалах кокс в нижней части камер поспевает раньше, чем в вышележащих зонах, и это приводит к перегреву участков этого кокса и кладки, и ее коррозии. Кладка стен камер коксования против головочных вертикалов заграфичивается недостаточно и через образовавшиеся трещины в головочных вертикалах происходят прососы сырого газа в отопительную систему. Особенно это заметно в районе смотровых шахточек в перекрытии камер.

Из-за большого избытка воздуха догорает сырой газ перетока, что приводит к резкому повышению температур, оплавлению кладки косых ходов и образованию сквозных перегаров в крайних вертикалах.

Последовательный износ отопительной системы печей, оплавление и замусоривание насадки регенераторов, привели к резкому повышению сопротивления движению газов, а следовательно, и к уменьшению производительности печей, и являются следствием разрушений головочных вертикалов..

Наличие трещин на крайних вертикалах и смещений кладки между ними привело к серьезным аварийным ремонтам. После перекладки сместившихся столбиков кирпичей, расположенных между двумя параллельными трещинами, появились сужения кладки в районе перекрытия вертикалов. Данные деформации приводит к массовым случаям "тугого хода", "бурения" при выдаче кокса, необходимости уменьшать разовую загрузку печей и ускоренному износу стен камер.

К дефектам кладки на коксовой батарее № 14, возникшиим в связи с температурными условиями службы динасовых огнеупоров, следует отнести коррозию динаса и появление раковин на стенах камер в зоне максимальных температур против второго-третьего отопительных каналов с коксовой стороны на пятом-восьмом рядах кладки, считая от пода.

Основными показателями износа отопительной системы данной коксовой батареи являются:

1) оплавление и замусоривание отопительных каналов; оплавление и замусоривание косых ходов и горелочных каналов.

2) оплавление, растрескивание, ошлакование регулировочных средств, в результате которых нарушена равномерность прогрева кокса по длине и высоте камер коксования;

3) трещины в кирпичах, образующих корнюрные каналы, главным образом, в головочной части, приводящие к перетокам газа в регенераторы, горению газа в них и газовоздушных клапанах, оплавлению насадки, ухудшению обогрева печей;

4) трещины и разрывы в разделительных стенках регенераторов, газораспределительной зоне и подовых каналах (в основном, в головочной части), приводящие к изменению заданного направления газовоздушных потоков, перетокам газа и воздуха из регенератора в регенератор, резкому ухудшению обогрева печей, особенно головочной части, повышению сопротивления отопительной системы, оплавлению насадки регенераторов, необходимости снижать производительность печей. Одной из основных причин отрывов головочной части корнюрной зоны и стен регенераторов является плохое состояние армирующих устройств.

Опасными и серьезными, с точки зрения службы всего печного массива и обеспечения производительности печей, являются дефекты газораспределительной (корнюрной) зоны и стен регенераторов, главным образом, трещины в них.

Через неплотности стен регенераторов теряется до 50% воздуха, поступающего на обогрев. При этом повышено сопротивление отопительной системы. Особенно из-за этого ухудшается обогрев крайних вертикалов, в них снижается температура, следовательно, ускоряется их износ.

В связи с наличием данных дефектов на коксовой батарее № 14 ОАО «ММК» существует необходимость в её реконструкции.

2.2.2 Использование многощелевой насадки в качестве насадки регенератора.

До последнего времени в отечественных коксовых батареях использовались решетчатые насадки регенератора рис. 2.1. Но как оказалось, расположение отверстий, выполненных в решетчатой насадке регенератора, является не рациональным, в следствии чего мы не имеем максимальную площадь соприкосновения насадки и проступающего в регенератор газа либо воздуха.

Благодаря простейшему решению, реализованному в многощелевой насадке регенератора рис. 2.2, (расположение отверстий является не продольным, а поперечным в следствии чего увеличено их количество), мы получаем площадь соприкосновения равную «», которая на 30% больше чем у насадки регенератора, при одинаковых размерах кирпича.

Данное соотношение позволяет нам уменьшить количество рядов насадки с 14 до 11, и, тем самым увеличить количество рядов корнюрной зоны с 9 до 12.

Увеличение высоты корнюрной зоны позволяет нам решить один из главных недостатков конструкции ПВР – засорение длинных косых ходов в связи с сильным изгибом (Приложение 1). Увеличение корнюрной зоны на 3 ряда позволяет уменьшить изгиб, и, тем самым избегать засорений косых ходов (Приложение 2).

К сожалению, во время ремонтов отсутствует возможность увеличения рядов корнюрной зоны, но при реконструкции реализация данной идеи возможна, и по моему мнению необходима.

2.2.3 Серийность

Загрузка и выдача коксовых печей должны проводиться в определенной последовательности (серийности), поскольку в конце периода коксования в кладке отопительных простенков происходит аккумуляция тепла, а после загрузки камер шихтой некоторое время происходит значительный съем тепла и температура в них понижается. Поэтому, если по каким-либо причинам будут загружены угольной шихтой две рядом расположенные камеры, то от простенка, расположенного между ними, будет отбираться значительное количество тепла и температура в нем резко понизится.

Все новые батареи должны пускаться на серийности 2-1, потому что именно эта серийность обеспечивает минимальную разницу в периодах коксования между печами, соседними с выдаваемой, эта разница как правило составляет марш печей, за исключением печей на которых производятся цикличные остановки. Минимальная разница периодов коксования в соседних с выдаваемой печей обеспечивает равенство поперечных нагрузок, возникающих при выдаче вправо и в лево, а значит способствует максимальной сохранности отопительных простенков [2].


3. Расчетная часть

3.1 Материальный баланс коксования

3.1.1 Исходные данные

Таблица 3.1 - Состав шихты по шахтам:

Наименование шахты

Марка угля

% состава шихты

Сr

Нr

Ndaf

Sr

Or

Wr

Ar

Vdaf

ОФ Междуреченская

КС

0,018

89,56

5,03

1,9

0,31

3,2

6,7

9

19

ОФ Междуреченская

ОС

0,04

89,46

5,12

2,05

0,28

3,09

6,1

9,9

21,1

ЦОФ Сибирь

КС+ОС

0,017

89,95

4,98

1,89

0,36

2,82

6,7

9,6

18,6

ЦОФ Беловская

К+ОС

0,078

86,75

5,71

2,48

0,48

4,58

9,5

9,8

24,6

р. Березовский

ОС

0,078

89,3

4,72

2,58

0,35

3,05

7,8

8,6

19,5

р. Березовский

КС

0

90,34

4,68

2,4

0,32

2,26

7,8

8,6

19,5

ГОФ Северная

К

0,032

89,23

5,08

1,77

0,7

3,22

8,7

9,6

24,9

ЦОФ Восточная

К+КЖ

0,052

85,77

5,62

1,72

0,63

6,26

8,05

11,05

25

ГОФ Коксовая

К

0,008

89,89

4,6

2,23

0,39

3,62

8,9

7,5

20,9

ЦОФ Беловская

Ж+КС

0,303

85,58

5,83

2,32

0,68

5,59

6,8

12,1

37,3

ЦОФ Печорская

ГЖО+Ж

0,013

86,55

5,7

2,2

0,7

4,85

9

8,5

37

ОФ Распадская

ГЖО+ГЖ

0,181

86,82

5,62

2,27

0,68

4,93

9,03

8,47

37,1

Шахта №12

ОС

0,019

89,97

4,95

2,18

0,38

2,52

8,9

8,5

19

ГОФ Анжерская

К

0,065

90,14

4,42

1,86

0,35

3,23

9,8

9,2

19,5

ГОФ Красногорская

К+КО

0,096

88,86

5,01

2,03

0,34

3,76

7,8

9,5

24,2

Таблица 3.2 - Состав шихты по элементам:

С

H

N

S

O

87,36

5,4

2,21

0,55

4,55

Влага шихты (Wr) – 7,96%

Зольность шихты (Ar) – 10,1%

, %;

Adш = 10,1*100/(100 – 7,96);

 Adш= 10,97%.

Объем летучих (Vdaf) – 29,65%

, %;

Vdш = 29,65*(100 – 10,97)/100;

Vdш= 26,39%.

3.1.2 Приходная часть

1. Сухая шихта, загруженная в камеру коксования:

где - количество рабочей шихты, = 1000 кг.

кг.


2. Выход влаги шихты:

Gвш= 1000 – Шd, кг;

Gвш= 1000 – 920,4;

Gвш=79,6 кг.

3.1.3 Расходная часть

1. Кокс валовый:

Выход валового кокса по Аксенину (СССР):

Вкв= 94,92 – 0,84Vdш+7,77Нdaf, %;

Вкв = 94,92 – 0,84*26,39 + 7,77*1;

Вкв=80,52%

  1.  Выход валового кокса по Японской формуле:

Вкв= 103,19 – 0,75Vdш – 0,0067tk, %;

tk – конечная температура коксования;

Вкв = 103,19 – 0,75*26,39 – 0,0067*1100;

Вкв = 76,02%.

  1.  Припек:

П = Кп* Vdш, %;

Кп = 0,042*Vdш – 0,97, %;

Кп = 0,042*26,39 – 0,97;

Кп = 0,138%;

П = 0,138*26,39;

П = 3,64%.

  1.  Расчет выхода валового кокса:

, %;


Припек равен 3,64%, тогда:

Gdк = ;

Gdк = 78,14%.

 , %;

Grк = 78,14;

Grk=71,92

2. Выход  обратного сухого газа:

(18)

%;

где К – коэффициент, равный 2,85;

Г = ;

Г= 13,46%.

3. Выход смолы каменноугольной безводной:

(20)

 

где К – эмпирический коэффициент, равный 0,93

Gdсм = (-18,36 + 1,53*29,65 – 0,026*29,652)*;

Gdсм = 3,43%

Grсм= Cdсм(100-Wrш)/100

Grсм = 3,17%

4. Выход сырого бензола:

, %;

где К – эмпирический коэффициент, равный 0,95.

Gdс.б.= (-1,61 + 0,144*29,65 – 0,0016*29,652)*(100 – 10,97)/100*0,95;

Gdс.б.= 1,06%.

Grс.б. = Cdс.б.(100-Wrш)/100, %;

Grс.б. = 0,98%

5. Выход аммиака:

, %;

где, b – коэффициент перехода азота в аммиак (0,15)

17 и 14 – массы 1го моля соответственно аммиака и азота.

GrN = 0,15*2,21*17/14*;

Grам = 0,39%.

6. Выход серы в пересчете на сероводород из рабочей шихты:

,

где  – коэффициент перехода серы шихты в сероводород (принимается равным 0,22);
34 – молекулярная масса сероводорода;
32– атомная масса серы;
 – содержание серы в рабочей шихте, %.

Grs = 0,22*0,55*34/32;

Grs = 0,128%.

7. Выход влаги шихты:

Gвш=7,96%

8. Выход пирогенетической влаги:

,

где – коэффициент перехода кислорода шихты в пирогенетическую воду (принимается равным 0,419);
18 – молекулярная масса воды;
16 – атомная масса кислорода;
– содержание кислорода в рабочей шихте, %.

Grп.в. = 0,419*4,55*18/16;

Grп.в. = 0,224%.

Невязка баланса

По разности между приходной и расходной частями находим невязку баланса: 1000-(719+134,6+31,7+9,8+3,9+1,28+21,4+79,6)= 1,28 кг. т.е. 0,128%. Невязка баланса считается допустимой до 0,5%. Для действующего завода невязка баланса считается потерями производства. Чтобы эти потери были минимальными, необходимо выявлять причины невязки баланса и устранять их.

Озоление кокса

Коз=100/Gск – коэффициент озоления;

Коз = 100/78,14;

Коз = 1,279.

Акс = Ашс * Коз – зольность валового кокса, %;

Акс = 10,97 * 1,279;

Акс = 14,03 %.

3.1.4 Сводный материальный баланс коксования

Сводный материальный баланс коксования угольной шихты представлен в таблице 3.3.


Таблица 3.3 - Сводный материальный баланс коксования угольной шихты

Статья

Масса, кг.

Массовая доля на рабочую шихту, %

Приходная часть:

Сухая шихта

920,4

92,04

Влага шихты

79,6

7,96

Итого

1000

100

Расходная часть:

Валовый кокс

719

71,9

Коксовый газ

134,6

13,46

Смола безводная

31,7

3,17

Сырой бензол

9,8

0,98

100%й аммиак

3,9

0,39

Сера в пересчете на сероводород

1,28

0,128

Влага шиты

79,6

7,96

Пирогенетическая влага

21,4

2,14

Невязка баланса

1,28

1,28

Итого

1000

100

 

3.2 Тепловой баланс коксовых печей

Тепловые балансы в зависимости от поставленной цели составляются для характеристики процесса коксования, оценки конструкции печей в целом или ее отдельных элементов, например, регенераторов, обогревательных каналов и других элементов, а также для определения расхода тепла на коксование и соответственно расхода отопительного газа на обогрев печей. При составлении теплового баланса проектируемых коксовых печей необходимо предварительно знать тепловой эффект процесса коксования данного угля или шихты и материальный баланс продуктов коксования. Кроме того, рассчитать по температурным параметрам процесса и конструктивным узлам все виды тепловых потерь и установить потребность в тепле на коксование. Составление и анализ тепловых балансов действующих печей является основой для оценки и совершенствования их обогрева, определения к.п.д., повышения экономичности процесса путём снижения расхода тепла на коксование. Тепловой баланс, как и материальный, составляется на 1000 кг коксуемой влажной угольной шихты на основе определения горения отопительного газа, энтальпии исходных веществ и конечных продуктов процесса коксования с использованием данных материального баланса.

3.2.1 Исходные данные для расчета теплового баланса 

Исходными данными для расчета теплового баланса являются результаты расчетов материального баланса и следующие показатели:

Таблица 3.4 - Состав коксового газа:

СО2

О2

CmHn

CO

CH4

H2

N2

Итог

2,4

0,6

2,5

5,6

25,7

60,2

3,0

100

Таблица 3.5 - Состав доменного газа:

CO2

CO

CH4

H2

O2

N2

Итог

14,8

23,6

0,2

6,1

0,1

55,2

100

Процентное содержание коксового газа в доменном: 5%

Таблица 3.6  - Состав смешанного газа:

СО2

О2

CmHn

CO

CH4

H2

N2

Итог

14,18

22,45

0,315

6,075

1,38

55,45

0,15

100


Теплота  сгорания топлива

Одной из основных характеристик любого вида топлива является теплота сгорания этого топлива, т.е. то количество теплоты, которое может быть получено при полном сгорании единицы массы или объема топлива. Полным сгоранием называется такое, при котором горючие компоненты C, H и S полностью окисляются кислородом. Теплоту сгорания твердого и жидкого топлив относят к одному килограмму, а газового - к одному кубическому метру при нормальных условиях.

Qнс = (30,16*СO + 85,57*CH4 + 25,76*H2+ 160,0*CmHn)

Qнк.г.с = (30,16*5,60 + 85,57*25,7 + 25,76*60,2 + 160,0*2,50)*4,19

Qнк.г.с = 18083 кДж/м3

Qнд.г.с = (30,16*23,6 + 85,57*0,2 + 25,76*6,1)*4,19 

Qнд.г.с = 3712 кДж/м3

Низшая теплота сгорания влажного воздуха составит:

Qвлн.к.г. = Qнк.г

Qвлн.к.г. = 18 083 *  

Qвлн.к.г = 17500 кДж/м3

Qвлн.д..г. = Qнк.г

Qвлнк.г. = 3712 *

Qвлнк.г. = 3593 кДж/м3

Так как содержание коксового газа в доменном равно 5%, то теплота сгорания смеси будет равна:

Qвл.н.с = .

Qвл.н.с = .

Qвл.н.с = 4291 кДж/м3

3.2.1 Приходные статьи баланса

Теплота сгорания отопительного газа определяется по формуле

Q г.т. = Vx * Qнвл  , кДж/т,

Q г.т. = 4291 * Vx.

где:

Vx - искомый расход сухого газа на обогрев батареи, м3/т шихты;

Qнр - низшая теплота сгорания сухого газа, кДж/м3, определяется расчетным путем по известным составу газа и тепловым эффектам реакций окисления горючих компонентов топлива.

Теплосодержание отопительного газа и паров воды, которые вносятся с ним

Qг = Vx  tг  ( Cг + Wг Cп ),кДж/т.

В этой формуле Cг и Cп - средние теплоемкости соответственно газа и паров воды при температуре tг = 250С поступления их в отопительную систему.

Сг = 0,01(1,605 * 14,18 + 1,297 * 22,71 + 1,555 * 1,47 + 1,273 * 8,81 + 1,303 * 0,12 + 1,297 * 22,71 + 52,59 + 1,343 * 0,12)

Сг = 1,342 кДж/(м3 * град)

Теплоемкость H2O при 250С равна 1,497 кДж/(м3 * град)

Исходя из полученных данных определим Qг

Qг = Vx(1,342 + 0,0322 * 1,497) * 25

Qг = 34,75 * Vx

Теплосодержание воздуха и паров воды, поступающих в отопительную систему

Qв =  Vx  L  tв ( Cв  + Wв  Cп ), кДж/т,

Qв =  Vx * 1,125(1,293 + 0,0136 * 1,494) * 25

Qв =  36, 92*Vx   

где:

Cв - теплоемкость сухого воздуха (t = 250)

Св = 1,293 кДж/(м3 0С);

Cп - теплоемкость водяных паров (t = 250)

Сп = 1,494 кДж/(м3 0С);

Wв - влажность воздуха

Wв = 0,0121 м33

L - действительный расход воздуха, равный теоретическому (Lт), умноженному на коэффициент избытка воздуха "α". Lт зависит от состава газа и с учетом содержания кислорода в воздухе в количестве 21 % вычисляется по формуле:

Lт = [0,5*CO2 (%) + 0,5H2(%) + 2*CH4(%) + 3*C2H4 (%) - O2(%)] / 21,  

Lт =

Lт = 0,900 м3/м3 газа

L = α * Lт 

L = 1,25 * 0,900

L = 1,125 м33 газа

Коэффициент избытка воздуха является важным параметром обогрева печей, процесса, условия эксплуатации батареи. При малом имеет место неполное сгорание и потери отопительного газа, а при чрезмерно большом - интенсивное горение газа в нижней части вертикалов, короткий факел, неравномерный нагрев угольной загрузки по высоте камеры, повышенный унос тепла с продуктами горения. Величина должна быть оптимальной. Так, при обогреве печей доменным газом равна 1,15, коксовым – 1,30.

Теплосодержание загружаемой шихты

Qз.ш. = 1000((1 – Wш/100) * Су + Wш/100 * Сw) * t, кДж/1000кг шихты,

где:

Wш - влажность шихты в %;

Су – средняя теплоемкость сухого угля, кДж/кг*град;

Сw – теплоемкость воды, кДж/кг*град;

Сw = 4,186 кДж/кг

tш - температура загружаемой шихты, 0С

tш = 200С

Су = (1 - ) * Cг +  * Сз, кДж/кг*град

где:

Ашс – содержание золы в сухой шихте (см. мат. баланс);

Ашс = 10,97 %.

Сг – средняя теплоемкость горючей массы шихты;

Сг = 1,08 кДж/кг*град;

Сз – средняя теплоемкость золы угля (приблизительно ровна теплоемкости кварца);

Сз = 0,711 кДж/(кг * град).

Су = (1 – 10,97/100) * 1,08 + 7,3/100 * 0,711 = 1,013 кДж/(кг*град);

Qзш = 1000((1 – 7,96/100) * 1,013 + 7,96/100 * 4,186) * 20;

Qзш = 25311 кДж.

Тепловой эффект процесса коксования

При коксовании угля протекают разнообразные химические реакции с положительным и отрицательным тепловым эффектом. С учетом незначительности абсолютной величины теплового эффекта реакций в целом и недостаточности знаний о них для проведения детального термохимического расчета в настоящее время суммарный тепловой эффект процесса коксования целесообразно считать равным нулю.

Q х.р. = 0 .


3.2.2 Расходные статьи баланса

Теплосодержание выдаваемого кокса

Qк  =  Gк  Ск  tк, кДж/т;

Qк  =  719 * 1,228 * 1030;

Qк  =  909420 кДж/т.

где  Gк - масса кокса в кг(см материальный баланс);

       Gк = 719 кг;

       Ск - теплоемкость кокса в момент выдачи при температуре tк;

       tк - температура выдаваемого коксового пирога, обычно принимается равным 1030 0С.

Ск = A/100*Са + B/100*СB + V/100yV, кДж/кг*град

где:

А – содержание золы в коксе, %;

B – содержание углеродистого в-ва в коксе, %;

V – выход летучих веществ из кокса, %;

Са – средняя весовая теплоемкость золы, кДж/кг*град;

Са = 1,064 кДж/кг*град (при 10300С) ;   

Св–средняя весовая теплоемкость углеродистого вещества, кДж/кг*град;

Св = 1,520 кДж/кг*град (при 10300С) ;   

Сv – объемная теплоемкость летучих веществ, кДж/кг*град;

Сv = 1,820 кДж/кг*град (при 10300С) ;    

y – плотность летучих веществ, кг/м3;

y = 0,45 кг/м3.

Ск = 14,03/100*1,064 + 84/100*1,520 + 1/100*0,45*1,820;

Ск = 1,434 кДж/кг*град

Теплосодержание сухого (без водяных паров) коксового газа, покидающего камеру.

Q к.г.  = V к.г. С к.г. t к.г.,  кДж/т.

Q к.г.  = 308,01*1,672*750;

Q к.г.  = 386244,5 кДж/т.

где:

V к.г - выход сухого газа на ед. загрузки, м3;

С к.г –  Средняя теплоемкость газа, кДж/кг*град;

С к.г = 1,672 кДж/кг*град.

t к.г –  температура прямого газа при его выходе из камеры;

Vк.г. = 134,8 кг/т (см. материальный баланс).

y (плотность сухого газа) = (1,977СО2 + 1,413СmHn + 1,429O2 + 1,250СO + 0,717CH4 + 0,090Н2 + 1,251N2 + 1,539H2S)*0,01, кг/м3;

y =(1,977*2,40 + 1,413*2,50 + 1,429*0,60 + 1,250*5,60 + 0,717*25,70 + 0,090*60,20 + 1,251*3)*0,01;

y = 0,437 кг/м3.

Vк.г = 134,6/0,437;

Vк.г = 308,01 м3/т.

Теплосодержание химических продуктов коксования

Q х.пр.= q см + q бу + q ам кДж/т;

Q х.пр = 72710 + 18556 + 7847;

Q х.пр = 99113 кДж/т.  

где:

q см = G см (q oсм + C см  t к.г.), кДж/т;

q см = 31,7*(418,7 + 2,50*750);

q см = 72710 кДж/т;

q бу = G бу (q oбу + C бу  t к.г.), кДж/т;;

q бу = 9,8*(431,2 + 1,951*750);

q бу = 18556 кДж/т;

q ам = G ам  C ам  t к.г., кДж/т;

         q ам = 3,9*2,683*750;

q ам = 7847 кДж/т;

где:

q см - теплосодержание паров смолы, кДж/кг;

qбу - теплосодержание бензольных углеводородов, кДж/кг;

qам - теплосодержание аммиака, кДж/кг;

q осм – скрытая теплота испарения смолы   

q осм = 418,7 кДж/кг

q обу – скрытая теплота испарения бензольных углеводородов

          q обу = 431,2 кДж/кг,

G см, - выход смолы, кг/т;

G см = 31,7 кг/т;

G бу, - выход бензольных углеводородов, кг/т;

G бу = 9,8 кг/т;

G ам, - выход аммиака, кг/т;

G ам = 3,9 кг/т;

С см – средняя теплоемкость смолы(при 7500С), кДж/кг;

С см =  2,50 кДж/кг*град;

Сбу – средняя теплоемкость бензольных углеводородов (при 7500С), кДж/кг;

Сбу =1,951 кДж/кг;

Сам – средняя теплоемкость аммиака (при 7500С), кДж/кг;

Сам = 2,683 кДж/кг;

   

Теплосодержание водяных паров

Qвп = Gвп * (qoвп + Свп  t п.), кДж/т,

где:

 Gвп – общее количество влаги, кг/т влажной шихты(см. материальный баланс);

Gвп = 101 кг/т

goвп- скрытая теплота испарения воды при нормальных условиях, равная 2491 кДж/кг;

Свп - теплоемкость водяных паров при температуре tп.,кДж/кг

t п. – температура водяных паров при выходе их из камеры, 0С;

t п. = 6500С.

Qвп = 101*(2493 + 2,026*650);

Qвп = 384799,9 кДж/т.

Теплосодержание продуктов сгорания отопительного газа

Qпcг = Vх  Vвл псг  Спсг tпг  ,кДж/т;

Qпcu = Vх  1,982 * 1,433 * 315;

Qпcu =894,6Vx

Где

Vвл псг  - количество влажных продуктов сгорания на 1 м3 газа, м3;

Спсг – средняя теплоемкость продуктов сгорания, кДж/(м3*град)

Спсг = 1,433 кДж/(м3*град)

tпг  - средняя температура продуктов горения, поступающих в боров.

tпг  = 3150С

Таблица 9 - Состав сухого отопительного газа в объемных процентах:

Таблица 10 – Определение количества продуктов горения

Vвл псг = 1,982 м33 сухого газа

Тепловые потери в окружающее пространство

Нагретый массив кладки печей отдает в атмосферу значительное количество тепла, определение которого составляет сложную и трудоемкую задачу. В общем виде потери тепла в окружающее пространство могут быть определены по формуле:

Qп = (αлк)(t1 - t2)F  , кДж/час.

где αл и αк - коэффициенты теплоотдачи лучеиспусканием и конвенцией, кДж/м ч град.

t1 - температура поверхности, 0С

t2 - температура окружающего воздуха, 0С

F  - поверхность теплоотдачи, м2

Поверхности коксовой печи для данного расчета разбиваются на следующие участки:

Свод камеры:

F1 = (bсрLF3)

bср средняя ширина камеры,равная 0,450 м;

L – полная длина печи, 15,040 м;

F3 – поверхность загрузочных люков, м2

F1 = (0,450*15,040 – 1,1532);

F1 = 5,610 м2

Свод обогревательного простенка:

F2 = ((А – bср)*LF4);

A – расстояние между осями соседних камер, м;

A = 1,300 м;

F4 – поверхность смотровых люков, м2;

F4 = 1,2 м2;

F2 = ((1,300 – 0,450)*15,040 – 1,2);

F2 = 11,6 м2.

Загрузочные люки

F3 = nfз.л.;

n – количество люков в одной печи;

n = 3;

fз.л. – поверхность одного люка с рамой, м2;

fз.л. = 0,3844 м2;

F3 = 3*0,3844;

F3 = 1,1532 м2.

Смотровые лючки

F4 = nfc.л.;

n – количество люков в одном простенке;

n = 30;

fс.л. – поверхность одного люка с рамой, м2;

fз.л. = 0,04м2;

F4 = 30*0,04;

F4 = 1,20 м2.

Лобовые стенки со стороны выталкивания (машинная сторона) и приема кокса в сушильный вагон (коксовая сторона).

F5 = Ahл

hл – толщина свода камеры, м;

F5 = 1,3 * 1,036 = 1,35 м2.

Двери коксовой и машинной сторон

F6 = hк*b

hк – полная высота камеры, м;

hк = 5 м;

bм.с. – ширина камеры с машинной стороны;

bм.с. = 0,470 м;

bк.с. – ширина камеры с коксовой стороны;

bк.с. = 0,430 м;

F6к.с. = 5,0*0,470;

F6к.с. = 2,350 м;

F6м.с. = 5,0*0,430;

F6м.с. = 2,150 м.

Торцевые стены обогревательных простенков

F7 = (A – bм.с.к.с.)*hк, м2;

F7к.с. = (1,3 – 0,470.)*5,0;

F7к.с. = 4,15 м2;

F7м.с. = (1,3 – 0,430.)*5,0;

F7к.с. = 4,35 м2.

Стены регенераторов

F8 = 2*A*hрег., м2;

hрег.- высота регенератора;

F8 = 2*1,300*3,2;

F8 = 8,32 м2.

Для определения потерь в окружающую среду , принимаем скорость ветра 3м/сек с коксовой стороны и 2 м/сек с машинной стороны, зная скорость ветра определяем αк (коэффициент теплопередачи конвекцией):

αк = [(5,3 + 3,6 W)*1,163], вт/(м2*град)

W – действительная скорость ветра, м/сек.

Коэффициент теплопередачи лучеиспусканием определим по равенству:

αл = , вт/(м2*град).

Для шероховатых металлических и кирпичных поверхностей используют коэффициент излучения абсолютно черного тела.

С = 5,7 вт/(м24).

α0 = αл + αк, вт/(м2*град).

Данные расчетов свожу в таблицу 11

Таблица 11 - Тепловые потери в окружающее пространство

Название Участков

М3

T1

T2

αк

αл

α0

qx

Свод камеры

5,610

79

15

18,72

7,42

26,14

9320

Свод простенка

11,600

98

15

18,72

8,02

26,74

25580

Загрузочные люки

1,153

336

15

18,72

22,00

40,72

14970

Смотровые лючки

1,200

247

15

18,72

16,20

34,92

9701

Лобовые стенки (м.с.)

1,350

80

15

18,72

7,74

26,46

2300

Лобовые стенки (к.с.)

1,350

70

15

14,53

7,30

21,83

1610

Двери (м.с.)

2,350

97

15

18,72

8,01

26,73

5151

Двери (к.с.)

2,150

87

15

14,53

7,93

22,46

3477

Торцевые стенки (м.с.)

4,150

122

15

18,72

10,10

28,82

12798

Торцевые стенки (к.с.)

4,350

103

15

14,53

8,60

25,13

9620

Стены регенераторов

8,320

70

40

-

11,00

11,00

2710

Итого:

97237

Потери тепла в окружающее пространство, отнесенные к 1000 кг шихты будут:

Qz= , кДж/т шихты,

z – период коксования, ч;

G – величина загрузки камеры, кг;

Qz= ;

Qz= 220803 кДж/1000 кг шихты.

Ориентировочно принимаем величину тепловых потерь в грунт равной 9% от общего количества тепла, теряемого наружными поверхностями в атмосферу. Общее количество тепла, теряемого в атмосферу и грунт равно

Qz = 220803*1,09;

Qz = 240675 кДж/1000 кг шихты.

На основании полученных значений отдельных статей приходной и расходной частей теплового баланса составляем предварительный тепловой баланс (табл. 12). В него также входит неизвестная величина Vx, представляющая собой удельный расход сухого отопительного газа на 1000 кг шихты. Для определения удельного расхода сухого отпительного газа, необходимо решить получившееся уравнение:

236515 + 4362,67Vx = 2020252,4 + 895Vx

Vx = 1783737,4/3467,67

Vx = 514,4 м3 сухого газа на 1000 кг влажной шихты.

3.2.3 Результаты расчета теплового баланса коксования

Подставляя полученное значение Vx, получим баланс тепла в следующем виде (табл. 13 )


Приход

Расход

Наименование

МДж

Наименование

МДж

Тепло горения газа

Теплосодержание отопительного газа

Теплосодержание воздуха

Теплосодержание угольной шихты

Неучтенный приход тепла, выделяющегося при горении кокса, газа и теплота реакций

4291Vx

34,75Vx

36,92Vx

25311

211204

Тепло на нагрев кокса

Тепло на нагрев газа

Тепло на нагрев химических продуктов

Тепло, уносимое влагой

Тепло, уносимое продуктам горения

Потери тепла от химической неполноты сгорания

Потери тепла в окружающее пространство

909420

386244,5

99113

384799,9

895Vx

0

240675

И Т О Г О :

236515 + 4362,67Vx

И Т О Г О

2020252,4+ 895Vx

Таблица 12 – Предварительные результаты расчета теплового баланса коксовых печей



Приход

Расход

Наименование

МДж

%

Наименование

МДж

%

Тепло горения газа

Теплосодержание отопительного газа

Теплосодержание воздуха

Теплосодержание угольной шихты

Неучтенный приход тепла, выделяющегося при горении кокса, газа и теплота реакций

2207290,4

17875,4

18991,65

25311

211204

88,97

0,725

0,765

1,02

8,52

Тепло на нагрев кокса

Тепло на нагрев газа

Тепло на нагрев химических продуктов

Тепло, уносимое влагой

Тепло, уносимое продуктам горения

Потери тепла от химической неполноты сгорания

Потери тепла в окружающее пространство

909420

386244,5

99113

384799,9

460388

0

240675

36,66

15,57

4

15,51

18,56

0

9,7

И Т О Г О :

2480672,45

100

И Т О Г О

2480672,45

100

Таблица 13 – Результаты расчета теплового баланса коксовых печей

3.3 Расчет дымовой трубы

3.3.1 Исходные данные для расчета дымовой трубы

Разряжение у основания трубы Рр = 45 мм. рт. ст.

Температура продуктов сгорания у входа в трубу tп.с.в = 2600С.

Количество продуктов сгорания, поступающих в трубу (77 печей) q = 41,80 м3/сек.

Скорость продуктов горения при выходе из трубы V = 3 м/сек.

Площадь выходного сечения устья трубы

F = 41,80/3,0;

F = 13,93 м2.

Внутренний диаметр устья трубы

D1 = , м;

D1 =

 D1 = 4,22 м.

Внутренний диаметр у основания трубы

Принимаем уклон трубы в строну 0,01 м, ориентировочную высоту трубы 100 м,

D2 = 4,22 + 2*0,01*100

D2= 6,22м.

Наружный диаметр трубы:

Принимаем толщину футеровки трубы 0,5 м

D = ;

D = 6,22 м.

Падение температуры в трубе на 1 м высоты:

dt = A /, град/м

dt = 0,6/2,49;

dt = 0,241 град/м.

Полное падение температуры

t = dt * 100, 0С;

t = 0,241 * 100;

t = 24,10С.

Температура дымовых газов на вылете из трубы:

tд.г.вых = tп.с.вt;

 tд.г.вых = 260 – 24,1;

tд.г.вых = 235,90С.

tд.г.вых = 508,9 К.

Средняя температура дымовых газов

tср = , 0С;

tср = ;

tср = 247,8 0С;

tср = 520,8 К.

Потеря напора в трубе

 мм вод. ст.

- коэффициент сопротивления на трение (0,05)

 P = 2,57 мм.вод.ст.

Величина гидравлического напора печных газов в трубе

P = Pр + P, мм.вод. ст.;

P = 45,0 + 2, 57;

Р = 47,57 мм. вод. ст.

3.3.2 Требуемая высота трубы

, м

Н  = ,

Н = 109,51 м.

Принимаем высоту дымовой трубы 110 м.

Старая труба была высотой 100 м., следовательно трубу необходимо тоже менять.


3.4 Расчет рядов многощелевой насадки регенераторов

3.4.1 Исходные данные для расчета количества рядов многощелевой насадки регенератора:

Боковая поверхность многощелевой насадки

Fбок = 0,5768 м2.

Поверхность верхнего и нижнего оснований многощелевой насадки

Fверх = 0,0344 м2;

Fнижн = 0,0311 м2.

Qн – Теплота, уносимая подогретым газом при температуре 3000С;

Qн = 504098 кДж/полупериод

Кр - Общий коэффициент теплообмена регенератора

Кр = 7,69 квт/(м3 * град)

t – средняя разность температур между продуктами горения и газом (воздухом);

t = 2300С

3.4.2 Расчет поверхности теплообмена многощелевой насадки

Общая поверхность многощелевой насадки

Fобщ = Fверх + Fнижн + Fбок, м2;

Fобщ = 0,5768 + 0,0344 + 0,0311;

Fобщ = 0,6423 м2.

Поверхность одного ряда многощелевой насадки

f = Fобщ * 53

f = 0,6423

f = 34,04 м2

Определение поверхности теплообмена:

F = , м2;

F = ;

F = 286 м2.

3.4.3 Определение числа рядов насадки

n =

n =

n = 10,5

Принимаем 11 рядов насадки

F – поверхность теплообмена

F = 500м2

Ко – коэффициент омываемости насадки;

Ко = 0,8

f – поверхность одного ряда насадки;

f = 34,04 м2.

3.4.4 Расчет высоты регенератора

hрег = n*hм.н.;

hрег = 11 * 0,165;

hрег = 1,815 м.


3.5 Производительность коксовой батареи по валовому коксу

3.5.1 Исходные данные

N – число действующий печей в батарее;

N = 77 шт.

y – плотность насыпной угольной массы;

у = 0,745 м.куб.

t – время оборота печей;

t = 17,5 ч.

3.5.2 Расчет производительности по проекту «Гипрококса»

П = (N*y*V*24)/t, тонн в год;

П = (77*0,745*30*24*365)/17,5;

П = 861458,4 тонн валового кокса в год.

3.5.3 Расчет производительности с увеличенной шириной камеры коксования

П = (N*y*V*24)/t, тонн в год;

П = (77*0,745*30,37*24*365)/17,5;

П = 872083,05 тонн валового кокса в год.


4. Экономическая часть

4 Технико-экономические расчеты.

Проект реконструкции предусматривает строительство коксовой батареи в габаритах существующей с частичным использованием старого оборудования и с увеличенным на 0,37 м3 объёмом камеры коксования. В результате проведённой реконструкции увеличивается производительность батареи на 10624,7 т/год, а также сокращаются затраты на текущие ремонты на 15 %. Эти |мероприятия позволят снизить себестоимость валового кокса.

Целью данного раздела является определение основных технико-экономических показателей эффективности проекта по реконструкции кокосовой батареи № 14 ОАО «ММК».

4.1 Производственная мощность.

Производственные возможности объекта или возможный выпуск продукции основываются на расчетах производственных мощностей.

Производственная мощность объекта представляет собой максимальный вдовой выпуск продукции при полном использовании оборудования, прогрессивной технологии, рациональной организации производства, труда и правления.

Производственная мощность цеха рассчитывается по мощности ведущего оборудования, то есть аппаратов (установок, агрегатов), в которых выполняются основные технологические процессы и операции.

В базовом варианте производственная мощность составляла 861458,4 т кокса в год. В проектном варианте составит 872083,05 т/год. Таким образом, в проектном варианте произошло увеличение производственной мощности на 1,2 %.
4.2 Расчет дополнительных капитальных вложений.

Стоимость основных производственных фондов в базовом варианте составляла 900000 тыс. руб. В проектном варианте балансовая стоимость основных производственных фондов возрастает на 114350 тыс. руб. (таблица 13) и составит 1014350 тыс. руб.

Наименование работ

Стоимость, тыс. руб.

1. Подготовка территории к строительству 1 (снос старой огнеупорной кладки)

10 100

2. Строительство батареи

35 000

3. Объекты подсобно-производственного значения.

13 520

4. Объекты энергетического хозяйства.

34 150

5. Объекты транспортного хозяйства.

6. Объекты водоснабжения и канализации.

7. Благоустройство площадки, p

Итоro капитальные затраты:

10 550

10 230

800

114 350

Таблица 13 – Ориентировочные затраты на реконструкцию коксовой батареи


4.3 Расчет изменения себестоимости валового кокса.

4.3.1 Расчет себестоимости валового кокса до реконструкции.

Калькуляция себестоимости валового кокса коксового цеха № 2 ОАО «ММК» в базовом варианте представлена в таблице 14. В плановой себестоимости развернутая информация о том, как формируется себестоимость данного продукта. Расчет ориентирован на данные производственной практики, пройденной на ОАО «ММК».

Основой для расчета необходимого количества сырья, материалов, топлива, энергии являются производственная мощность и нормы расхода сырья, материалов, топлива и энергии на единицу продукции.

Затраты на текущий ремонт и на содержание основных средств принимаем 5%  от капитальных затрат, амортизационные отчисления - 7,5 %.

Фонд заработной платы рабочих рассчитывается на основе тарифной системы, применяемых форм и систем оплаты труда с учетом режима работы объекта, условий труда, районного регулирования оплаты труда.

Наименование статей затрат.

Эксплуатационные затраты

На весь выпуск

На 1 т. кокса

Количество

Цена, руб.

Сумма,  тыс. руб.

Количество

Сумма, руб.

Сырьё

Шихта

3300

Расходы по переделу

1. Технологическое топливо – газ коксовый

407,72

2. Энергетич. затраты

Э/энергия (тыс. кВт/ч.)

пар (мгккал)

вода (м.куб.)

сжатый воздух

эксгаустеры

2250

-

18000

126000

5760

855,6

-

179

31,6

112,8

1925

3177

3222

3981,6

649,7

0,005

-

0,04

0,28

0,0128

4,30

7,06

7,16

8,85

1,44

Итого энергетических затрат

-

-

12955,3

-

28,80

3. Осн. з/п произв. рабочих

-

-

17401,5

-

38,67

4. Страховые взносы (34%)

-

-

5917,5

-

13,15

5. Текущие ремонты

-

-

30690

-

68,20

6. Содержание ОС

-

-

12753

-

28,34

7. Амортизация ОС

-

-

60 000

-

133,3

8. Общепроизводственные расходы в т.ч.

- передвижение

- прочие производственные расходы

-

-

-

-

-

-

21897

7695

14202

-

-

-

48,66

17,10

31,56

Передел

-

-

203263

-

451,7

9. Общезаводские расходы

-

-

16596

-

36,88

Итог передел с общезаводскими расходами

-

-

219859

-

488,6

Итого затрат

2524018,9

5609

10. Попутная продукция:

- газ коксовый

- смола в газе

150

3000

Итого попутной продукции

Заводская себестоимость

Себестоимость единицы продукции равна:

Ск:1 =  =

Таким образом в проектном варианте «Гипрококса» полная себестоимость валового кокса составляет УУУУ рублей, а себестоимость всего выпуска – ХХХХ т.руб.

Рассчитаем отпусную цену 1 тонны кокса при принятой рентабельности R=25%

Цк = Ск (1 + R/100) = zzz (1+ 0,25) = ИИИИ

4.3.2 Расчет проектной себестоимости валового кокса.

Внедрение нового варианта реконструкции коксовой батареи № 14 ОАО «ММК», приводящего к повышению её производительности, соответственно увеличивает и объем выпускаемой продукции. А увеличение производственной мощности при тех же затратах приведет к уменьшению как общей суммы затрат на производство всей продукции, так и уменьшению затрат на единицу продукции.

Предложенный в проекте вариант реконструкции можно рассматривать в качестве одного из мероприятий, снижающих себестоимость продукции:

1. Увеличение выпуска продукции

Увеличение выпуска валового кокса на 1,2 % снижает себестоимость за счет

уменьшения средних постоянных расходов (объём увеличился на 10624,7 тонн).

       2.  Применение нового оборудования - позволит сократить затраты на текущие ремонты на 15 %.

По данным таблицы 14 сумма, затрачиваемая ежегодно на текущие ремонты на весь выпуск продукции, составляет 30690 тысяч рублей. После проведённого мероприятия можно увидеть экономию на текущие ремонты в размере 4603 тысяч рублей:

q3 = 0,15 * 30 690 * 1000 = 4603500 руб.

Проведем расчет себестоимости кокса при выпуске 872083,05 т/год и результат расчета сведем в таблицу 15.

Таблица 15 – Калькуляция себестоимости валового кокса после реконструкции.

Наименование статей затрат.

Эксплуатационные затраты

На весь выпуск

На 1 т. кокса

Количество

Цена, руб.

Сумма,  тыс. руб.

Количество

Сумма, руб.

Сырьё

Шихта

3300

Расходы по переделу

1. Технологическое топливо – газ коксовый

407,72

2. Энергетич. затраты

Э/энергия (тыс. кВт/ч.)

пар (мгккал)

вода (м.куб.)

сжатый воздух

эксгаустеры

2250

-

18000

126000

5760

855,6

-

179

31,6

112,8

1925

3177

3222

3981,6

649,7

0,005

-

0,04

0,28

0,0128

4,30

7,06

7,16

8,85

1,44

Итого энергетических затрат

-

-

12955,3

-

28,80

3. Осн. з/п произв. рабочих

-

-

17401,5

-

38,67

4. Страховые взносы (34%)

-

-

5917,5

-

13,15

5. Текущие ремонты

-

-

30690

-

68,20

6. Содержание ОС

-

-

12753

-

28,34

7. Амортизация ОС

-

-

60 000

-

133,3

8. Общепроизводственные расходы в т.ч.

- передвижение

- прочие производственные расходы

-

-

-

-

-

-

21897

7695

14202

-

-

-

48,66

17,10

31,56

Передел

-

-

203263

-

451,7

9. Общезаводские расходы

-

-

16596

-

36,88

Итог передел с общезаводскими расходами

-

-

219859

-

488,6

Итого затрат

2524018,9

5609

10. Попутная продукция:

- газ коксовый

- смола в газе

150

3000

Итого попутной продукции

Заводская себестоимость

Таким образом, в проектном варианте себестоимость тонны кокса снизится на:

4.4 Расчёт основных технико-экономических показателей проекта.

Проведем расчет прироста прибыли от снижения себестоимости валового кокса.

Прибыль от реализации продукции на весь выпуск в базовом варианте , составляла:

Пбазк - CKl) * 861458,4 = (ИИИИ - НННН) * 861458,4 = ЧЧЧЧ тыс. руб.

Прибыль в проектном варианте составит:

Ппроект = (Цк – Ск2) * 872083,05 = (ИИИИ – УУУУ) * 872083,05 = ЩЩЩЩ тыс.руб.

Таким образом, условно - годовая экономия от снижения себестоимости валового кокса за счет увеличения выпуска продукции составит:

П = Ппроект - Пбаз = ЧЧЧЧ - ЩЩЩЩ = ЛЛЛЛЛ тыс. руб.

Рассчитаем прирост чистой прибыли по уравнению:

Пч = ЛЛЛЛЛ * (1 – н),

Где (1 -н) - коэффициент чистой прибыли, равный 0,8.

ПЧ = ЛЛЛЛ 0,8 = ММММ тыс. руб.

Срок окупаемости дополнительных капитальных вложений (То)

рассчитывается по формуле:

Т0 = ,

Где Кдоп - дополнительные капитальные вложения в реконструкцию;

Адоп - прирост годовой суммы амортизационных отчислений, тыс. руб.

Адоп =ОООО * 0,075=ЪЪЪЪтыс. руб.

Т0 = ,

Т0 =

Таким образом, дополнительные вложения в реконстру кцию окупятся менее чем за I год.

Изменение основных технико-экономических показателей, обусловленное предлагаемыми в проекте мероприятиями, представлено в таблице 16.

Таблица 16  - Основные технико-экономические показатели проекта.

Наименование показателей

Ед. изм.

Базовый

вариант

Проектный

вариант

1. Объём производства

т/год

2. Дополнительные капитальные вложения

тыс. руб.

-

3 Стоимость основных производственных фондов

тыс. руб.

4. Условно-годовая экономия

тыс. руб.

-

5. Прирост чистой прибыли

ТЫС. руб.

-

6. Срок окупаемости дополнительных

капитальных

вложений

лет


4 5 Выводы по технико-экономической части

' в ходе выполнения проекта была доказана экономическая целесообразность Проведения реконструкции коксовой батареи № 14 ОАО «ММК». Выгода от организации нового производства достигнута за счет увеличения объёма выпуска валового кокса 10 т/год при тех же затратах, что и в базовом варианте производственной мощностью в 450000 т/год.

Предлагаемая в проекте реконструкция требует капитальных вложений в размере 92 583 тыс. руб., срок окупаемости которых составит менее одного года.

Выгода от организации нового производства проиллюстрирована путем расчета и анализа технико-экономических показателей. Предварительные исследования  полученных результатов свидетельствуют об экономической целесообразности реализации рассматриваемого проекта.


5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Введение в раздел БЖД

Проблемы обеспечения безопасности человека приобрели повышенную остроту из-за высокого производственного и бытового травматизма, из-за большого количества аварий, несчастных случаев, пожаров. Поэтому на любом предприятии проводятся различные мероприятия по обеспечению безопасной производственной деятельности, целью которых являются:

•создание комфортного (нормативного) состояния среды обитания в зонах трудовой деятельности человека:

•идентификация негативных воздействий среды обитания естественного и антропогенного происхождения на жизнедеятельность человека;

•разработка и реализация мер защиты человека и среды обитания от негативных воздействий;

•проектирование и эксплуатация техники, технологических процессов в соответствии с требованиями по безопасности и экологичности;

•обеспечение устойчивости функционирования объектов и технических систем в штатных и чрезвычайных ситуациях;

•прогнозирование развития и оценка последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий, а также принятие мер по ликвидации последствий,

Своевременное выявление опасных и вредных факторов на рабочих местах, проведение мероприятий по предупреждению производственного травматизма, профессиональных заболеваний и улучшению условий труда, а также соблюдению работающими норм и правил техники безопасности, позволяет сделать процесс работы практически безопасным [15].

5.2. Вредные и опасные факторы

Вредный производственный фактор – производственный фактор, воздействие которого на человека, работающего в определенных условиях может привести к заболеваниям, снижению работоспособности или отрицательному влиянию на здоровье потомства [16].

Опасный производственный фактор - это производственный фактор, воздействие которого на работающего в определённых условиях приводит к травме, острому отравлению или другому внезапному резкому ухудшению здоровья или к смерти.

В зависимости от количественной характеристики (уровня, концентрации и т.д.) и продолжительности воздействия, вредный производственный фактор может стать опасным.

Производство кокса является вредным химическим производством, поэтому вопросы безопасности занимают важное место в организации производственного процесса.

Коксохимическое производство связано с получением и использованием горючего газа, содержащего вредные компоненты, оснащено подвижными машинами с электроприводами, имеет многочисленные паровые, газовые и водяные коммуникации, включает в себя печи, элементы которых имеют высокую температуру, поэтому характеризуется большим количеством вредных и опасных производственных факторов, высокой вероятностью аварий и несчастных случаев. Организация безопасности производственных процессов и труда позволяет не только снизить степень риска на рабочих местах, но и улучшить условия труда рабочих, тем самым, повышая производительность.

Основные вредные и опасные производственные факторы при работе в коксовом цехе:

  1.  •угольная и коксовая пыль;
  2.  •доменный и коксовый газ,
  3.  •неионизирующие излучения: высокая температура от поверхности оборудования, инфракрасные излучения; 
  4.  шум и вибрация;
  5.  движущиеся машины и механизмы.

5.2.1 Вредные вещества

Угольная и коксовая пыль

Угольная пыль в особо неблагоприятных условиях способна вызвать заболевания легких и кожи. Согласно допускаемым санитарным нормам, концентрация угольной и коксовой пыли и воздухе промышленных предприятий не должна превышать 10 мг/м согласно ГОСТ 12.1.005 - 88 ССБТ [17]. Угольная пыль образует с воздухом взрывоопасные смеси. В коксовом цехе основными источниками пыли являются следующие процессы: загрузка шихты в камеру коксования, транспортировка и выдача кокса.

Мероприятия по снижению запыленности на рабочих местах:

  1.  организация бездымной загрузки шихты с применением пароинжекции;
  2.  применение дополнительных сооружений, позволяющих производить беспылевую выдачу кокса;
  3.  применение дверей новой конструкции, обеспечивающей герметичность печей;
  4.  использование индивидуальных средств зашиты (респираторы);
  5.  орошение водой путей коксовыталкивателя для осаждения пыли.

Коксовый газ

Коксовый газ: является побочным продуктом при пиролизе каменного угля в коксовых печах. Коксовый газ используют для обогрева коксовых батарей представляет собой механическую смесь различных газов и паров: метана, оксида углерода, аммиака, паров смолы и других веществ.

Таблица 17 - Состав коксового газа

Название компонента

Формула

Процентное содержание, %

Окись углерода

СО

7,5

Углекислый газ

СО2

2,3

Водород

Н2

58,5

Метан

СН4

25,4

Азот

N2

3,5

Тяжелые углеводороды

CmHn

2,2

Кислород

O2

0,5

Коксовый газ образует с воздухом взрывоопасные смеси в широком диапазоне концентраций: нижний предел взрываемости составляет 6 %, верхний 30.4% об. Кроме того, коксовый газ обладает канцерогенными свойствами, в нем содержится оксид углерода и другие вещества, которые являются ядами. В тоннелях коксовых печей существует опасность утечки коксового газа и опасность отравления работающих там людей. Поэтому необходим строгий контроль за содержанием оксида углерода в воздухе тоннелей. ПДК составляет 20 мг/м’ ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ[17].

Контроль осуществляется расположенными через 50 м газоанализаторами ГА СХ. Показания приборов автоматически подаются на пульт в кантовочное помещение. При повышении ПДК включается сигнализация и вентиляция.

5.2.2. Параметры микроклимата

Тепловое излучение

Источниками излучения являются: высокая температуре внутри камеры коксования, относительно большая теплопроводность применяемого для кладки стен и сводов печей огнеупорного материала, наличие металлической арматуры (люки- двери, стояки и др.). как непосредственно соприкасающиеся с раскаленными частями камер печей, так отводящие газы с высокой температурой. Так как рабочие места расположены на самих печах или в непосредственной близости к ним (рабочие площадки машинной и коксовой сторон, тоннели печей, верх печей), высокая температура поверхностей и тепловые излучения создают опасность получения ожогов во время работы.

Средняя температура наружных поверхностей действующих коксовых печей характеризуется следующими данными:

  1.  температура кирпичной кладки верха печей составляет 00-140 СС;
  2.  крышки люков 215 - 230 0С;
  3.  стояки (футерованные) 120- 130 0С;
  4.  экраны стояков 65 - 90 0С.

Участки поверхности кладки печей. расположенные вблизи чугунных рам, люков, имеют более высокую температуру. Выбивающиеся из открытых люков пламя и раскаленные газы в период выдачи кокса и загрузки печей также значительно повышают температуру близкорасположенных поверхностей.

Высокая температура поверхности  печей и арматуры подвергает рабочих, обслуживающих коксовые печи угрозе ожогов при непосредственном соприкосновении с ними.

Также существует угроза ожогов:

  1.  от воздействия раскаленных газов и пламени, вырывающимся из печи.
  2.  прикосновения с раскаленными частями арматурыв
  3.  прикосновения с раскаленным коксом

Обслуживание коксовых печей проходит на открытом воздухе, различные метеорологические условия оказывают сильное влияние на процесс производства работ.

Тепло, отходящее от функционирующих батарей так же вызывает значительное повышение температуры воздуха на рабочих местах.

В зимнее время низкая температура наружного воздуха снижает воздействие этих неблагоприятных факторов на организм человека. Но зимой отрицательно сказываются резкие перепады температур на разных участках рабочих мест и мест отдыха.

Летом, повышенные температуры и теплоизлучение печей создают условия, которые могут вызвать тяжелые нарушения терморегуляции ПДУ теплоизлучения определены по ГОСТ 12.4.120-83 ССБТ[18].

5.3. Вентиляция в рабочей зоне

В тоннеле коксовых печей допускается общеобменная вентиляция, не менее чем пятикратная. Поскольку воздух из тоннеля забирается в систему отоплении печей, то в тоннеле создается разряжение порядка 0,2 мм.вод.ст. В этом случае свежий воздух будет поступать через открытые окна, а также путем инфильтрации через неплотности кладки.

Во всех загазованных и запыленных помещениях коксового цеха устанавливаются механические вытяжные системы и приточная вентиляция

Очистка воздуха, удаляемою вытяжными системами в сооружениях коксового блока, от пыли производится в циклонах - промывателях типа "СНОТ"

Отсасываемый воздух конденсируется механическим притоком, воздух предварительно очищается в масляных фильтрах типа "КД" и "КДН”. Приточный воздух подается в верхнюю зону - в пыльных помещениях коксового блока, в остальных помещениях в рабочую зону

Местные отсосы в коксовом блоке предусматриваются:

  1.  от укрытий перепада кокса с конвейера на конвейер;
  2.  от грохотов коксосортировки;
  3.  в коксопробной от пылящего оборудования.

В галереях предусматривается естественная вытяжка вытяжными шахтами с дефлекторами для удаления тепла и газов.

Приток для компенсации вытяжки подается от приточных установок коксосортировки.

Данная система вентиляции соответствует ГОСТ 14.4.021-99 ССБТ [19].

5.4. Защита от шума и вибрации

Шум и вибрацию определяют, как совокупность апериодических звуков и колебаний различной интенсивности и частоты. Интенсивный шум и вибрация способствуют снижению внимания, увеличению числа ошибок при выполнении работы, из-за шума снижается производительность труда и ухудшается качество работы.

Источниками шума являются: машины коксовых печей, грохота рассева кокса.

Источник вибрации: грохот кокса.

Уровень шума и вибрации находится в пределах допустимого (таблица 18).

Таблица 18 Уровень шума и вибрации

Наименование

Величина

Фактическая

Норма

Уровень шума, дБ

70

80

Уровень вибрации, дБ

50

60

Для уменьшения уровня шума необходимо установить звукоизоляционные экраны. ГОСТ 12.1.003 – 83 [20].

5.5 Освещение в рабочей зоне

Коксовый цех расположен под открытым небом, поэтому в дневное время естественное освещение обеспечивает необходимую освещенность на верху печей.

В пасмурные дни и ночное время необходимо искусственное обеспечение освещения верха печей. Закрытые помещения, имеющие маленькие окна, необходимо обеспечивать искусственным освещением и в дневное время.

Питание светильников рабочего и аварийного освещения осуществляется от разделительных сетей и разных трансформаторов одной подстанции, либо от трансформаторов разных подстанций при наличии на подстанции только одного трансформатора.

Освещение наружной территории цеха предусматривается на следующих участках и местах:

  1.  места обслуживания наружной аппаратуры оборудования;
  2.  проходы и проезды для людских и транспортных потоков;
  3.  железнодорожные пути,
  4.  входы в здания;
  5.  охранное освещение вдоль ограждения территории

Для освещения фасадов коксовых ночей наиболее целесообразно применять, зеркальные лампы, установленные на мачтах вдоль машинной и коксовой сторон. Способ питания того или иного участка или места выбирается исходя из условий наименьших затрат на сооружение сетей, ГОСТ 12.2.007.13 – 89 ССБТ [21].

На коксохимическом заводе, а коксовом цехе световое ограждение требуют дымовая труба, а также другие сооружения при высоте более 50 м (башни, мачты канатных дорог и т.п.)

Расчет освещения верха коксовых печей

Наверху печей необходимо обеспечивать освещаемость в 15 люкс. В соответствии с условиями на верху печей, выбираем светильники прямого света в обычном исполнении. Светильники располагают в 2 ряда вдоль батареи на высоте 6 метров. Коэффициент неравномерности Z принимаем равным 1,2. Коэффициент запаса для запыленной атмосферы – 1,5 СП 52.13330.2011 [22].

Индекс помещения:

  

1 =’

где S - площадь верха печей, м2;

h - высота подвеса светильников, м; b - ширина батареи, м;

1 - длина батареи, м.

i = 2,06

Поверхность расположенных с двух сторон стояков принимаем условно за поверхность стен, для которых коэффициент отражения равен 30 %.

При i=2,06 и коэффициенте отражения Котр = 0,З коэффициент использования К=0,5.

Общий световой поток:

 F = ,

Где Е - максимальная нормируемая освещенность, лк;

F -  общий световой поток (световой поток всех памп);

R - коэффициент записи;

Z -  отклонение максимальной освещенности от средней (коэффициент неравномерности);

S - площадь верха батареи, м

F = ,

F = 79078 лм.

При наряжении 220В и мощности ламп 200Вт, имеющих световой пото 2660 лм, количество светильников будет равно:

N = ,

N = 30 шт.

Аварийное освещение составляет 20% от нормального рабочего освещения.

5.6 Электробезопасность

Опасность, в коксовом цехе с точки зрения поражения электрическим током представляют троллеи, подводящие напряжение к электромоторам движущихся машин и механизмов.

Основное требование безопасности в данном случае – ограждение троллей в местах проходов.

Троллеи коксовыталкивателя и электровоза должны быть сверху ограждены козырьком по всей длине.

В местах прохода людей под троллями устанавливаются предохранительные сетки, которые обязательно заземляются, устроена световая сигнализация и вывешены предупредительные надписи.

В газоопасных местах устанавливаются моторы закрытого и взрывобезопасного исполнения.

Силовая и световая проводки на всех коксовых машинах, подверженных воздействию теплового излучения и открытого пламени, имеет огнестойкую изоляцию.

Вращающиеся части механизмов надежно ограждаются, электродвигатели закрываются кожухами, проводка, расположенная в местах прохода людей заключается в трубы. При ремонтах пользуются лампами, питающимися от напряжения 12 В, в соответствии с ГОСТ 12.2.007 – 93 ССБТ [23].

В местах уборки путей тушильного вагона и коксовыталкивателя, где троллеи проведены низко, требуется отключать рубильники троллей и вывешивать предупредительные плакаты. По опасности поражения электрическим током машины коксового цеха относятся ко II группе ГОСТ 12.1.038-82 ССБТ [24].

5.7. Взрывопожаробезопасность

По степени взрыво- и пожароопасности в соответствии с пожарными нормами промышленных предприятий, коксовый цех относится к производству категории «А» как взрывоопасный и пожароопасный. Производство связано с пременением горючих газов, жидкостей с температурой вспышки паров менее 28 0С. По степени огнестойкости коксовые печи относятся к II группы СНиП 2.01.02-85 [25].

Коксовые батареи строят из несгораемых материалов огнеупорного кирпича и железобетона. В цехе имеются участки, требующие проведение специальных пожарных мероприятий. К ним относятся тоннели коксовых батарей, где в случае выделения коксового газа через неплотности в газовой арматуре может образоваться взрывоопасная смесь.

В целях пожарной безопасности проводятся следующие мероприятия:

  1.  уплотнение и герметизация газопроводов и другого оборудования во избежание утечки через неплотности;
  2.  систематическая уборка рабочих площадок, верха печей, всех рабочих помещении;
  3.  устройство естественной вентиляции в рабочих помещениях для снижения загрязнения воздуха газами, парами, пылью;
  4.  устройство автоматической системы дотушивания кокса на ленте транспортера на коксосортировке.

В коксохимическом производстве на каждые 50 м площадки должны быть огнетушитель ПО -3, ящик с песком и лопата, кроме того, в местах нахождения газовой арматуры и аппаратуры имеется специальная глина дли временного заделывания обнаруженных неплотностей а газовой арматуре. Установлена система внешнего противопожарного водопровода, в соответствии с ГОСТ 12.1.004 – 91 ССБТ [26].

Извещение о пожаре в коксовом цехе производится с помощью телефонной и

громкоговорящей связи.

Расстояние до соседних объектов не менее 50 м, до газгольдеров - не менее 100м.

Для ликвидации возможных возгораний или пожаров применяется азот (давлением 5,5 атм.), водяной пар (давлением 7атм.), огнетушители, пожарохозяйственная вода, пена, песок, асбестовые и суконные накидки СНиП 21.01-97 [27].

Способы и средства предупреждения пожара:

  1.  своевременное извещение о возникновении пожара.
  2.  обеспечение безопасности эвакуации людей.
  3.  противопожарное водоснабжение.
  4.  первичные средства пожаротушения при возникновении локального пожара.
  5.  автоматические установки пожаротушения.
  6.  противопожарные преграды.
  7.  обеспечение помещений огнетушителями.
  8.  соблюдение персоналом норм, правил противопожарной безопасности,
  9.  умение пользоваться работниками производства средствами пожаротушения,
  10.   наличие эвакуационных выходов.

5.8 Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайной ситуацией называется состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории, нарушаются нормальные условия деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится имуществу населения, народному хозяйству и окружающей среде ГОСТ Р.22.0.05-94[28].

Конечной целью всех мероприятий по обеспечению безопасности является существенное уменьшение причиняемого вреда, поэтому они должны быть нацелены на предотвращение общего риска.

Чрезвычайные ситуации наступают в результате природных и технологических причин. К техногенным относятся ЧС, происхождение которых связано с производственно-хозяйственной деятельностью человека на объектах техносферы. Как правило, техногенные ЧС возникают вследствие аварий, сопровождающихся самопроизвольным выходом в окружающее пространство вещества и (или) энергии.

Проведем анализ безопасности некоторых возможных техногенных проектных аварий в коксовом цехе № 2 ОАО «ММК» (таблица 19).

Наименование аварий, места их возникновения, возможное их развитие

Последовательность организационных и технических мероприятий по защите, спасению людей, ликвидации аварии и локализации их действия

1.

Разрыв штанги газовоздушных клапанов или кантовочных, тросов тяги кантовочной лебедки. Тоннель коксовых печей. Характеризуется нарушением режима обогрева, увеличением температур и отопительных простенках н возможным выделением газа

1. Включить аварийный сигнал - сирену. По сигналу сирены работающие в тоннеле люди выходят из него через ближайший аварийный выход. Прекратить проведение всех работ в районе аварии. Выставить посты для ограждения загазованного участка.

2. Сообщить об аварии диспетчеру, в газоспасательную станцию и при необходимости в здравпункт.

3.  Выключить автоматику кантовки, понизить давление газа на аварийном участке до 0,5 кПа.

4. Газоспасатели определяют зону

загазованности, отсутствие людей в зоне загазованности и принимаютмеры по их эвакуации. До прибытия скорой помощи оказывают первую помощь пострадавшим.

5. Организовать тщательное проветривание

6. Отключить от обогрева простенки с нарушенным режимом.

7. Обследовать место аварии и приступить к ликвидации.

2.

Прекращение

подачи

коксового газа на обогрев

коксовых печей.

Характеризуется

одновременным

падением

давления

коксового газа по сторонам до 0,5 кПа и ниже, а также

уменьшением

расхода

1. Автоматически включается сигнал «сирена» и подается сигнал по громкоговорящей связи. Весь персонал, работающий в тоннеле, выходит через ближайший аварийный выход.

2. Сообщить об аварии диспетчеру, в газоспасательную станцию, начальнику цеха.

3. Газоспасатели выводят всех людей в безопасное место. В ГЗА отобрать анализ воздуха на СО, который должен быть не более 20 мг/м3. Проветрить помещение, проверить отсутствие людей в тоннеле. Остановить выдачу

печей.

4. Отключит автоматику кантовки всех батарей.

5. Перекрыть все стопорные краны на батарее.

6. Если приборы зафиксировали падение давления газа до нуля, дать пар в газопроводы через соответствующие задвижки и действовать

согласно инструкции по остановке и пуску обогрева коксовых печей.

7. Принять меры по восстановлению нормального давления газа.

8. По окончании ликвидации аварии проверить тоннель на загазованность и отсутствие пропусков газа, отобрать анализы на СО.

3.

Разрыв и загорание газопровода коксовoro газа.

Характеризуется

падением давления и выделением газа в месте аварии и загоранием газа

1. Автоматически включается сигнал «сирена» и подается сигнал по громкоговорящей связи.

Весь персонал, работающий в тоннеле, немедленно выходит через ближайший аварийный выход. Прекратить проведение всех работ в районе места аварии.

2. Сообщить об аварии диспетчеру, начальнику цеха. Вызвать газоспасателей.

3.Газоспасатели определяют зону загазованности, отсутствие людей в зоне загазованности и принимают меры по их эвакуации и оказанию первой помощи пострадавшим.

4. Понизить давление в общей сети газопровода коксового газа.

5. До прибытия представителей пожарной части приготовить к работе пожарные гидранты.

6. Дать пар к точкам пропуска газа, к местам его загорания.

7. С помощью средств пожаротушения ликвидировать очаги загорания газопровода.

8. В ГЗА принять меры по ликвидации утечки газа путем наложения асбестового или войлочного полотна.

4.

Захлапывание шиберов тяги, общего и по сторонам. Тоннель

коксовых печей. Характеризуется нарушением

режима обогрева и выделением газа.

1. Автоматически включается сигнал «сирена» и подается сигнал по громкоговорящей связи.

Весь персонал, работающий в тоннеле, немедленно выходит через ближайший аварийный выход. Прекратить проведение всех работ в районе места аварии.

2. Сообщить об аварии диспетчеру, начальнику цеха. Вызвать газоспасателей.

3. Газоспасатели определяют зону загазованности, отсутствие людей в зоне загазованности и принимают меры по их эвакуации. До прибытия скорой помощи оказывают первую помощь пострадавшим.

4. В ГЗА определить, что вышло из строя.

5. Выключить автоматику кантовки и скантовать лебедку на полное перекрытие газовоздушных клапанов. Понизить давление коксового газа на аварийную сторону или батарею до 0,5 кПа.

6. Произвести остановку выдачи и загрузки печей.

7. Принимаются меры к открытию шиберов тяги. Все работы проводятся в газозащитной аппаратуре под наблюдением газоспасателя.

8. Организовать тщательное проветривание помещений тоннеля.

9. После окончания ликвидации аварии проверить тоннель на загазованность, содержание СО, которое должно быть не более 20 мг/м3.

5.

Прекращение

подачи

электроэнергии.

Характеризуется

остановкой

коксовых машин,

регуляторов

кантовочных лебедок, нарушением

обогрева, отсоса газа, отсутствием звуковой

сигнализации

1. Оповестить людей об аварии, вывести их в безопасное место и установит посты.

2. Сообщить об аварии диспетчеру, начальнику цеха и электрику цеха.

3. Отключается автоматика кантовки всех батарей, шибера тяги отключаются от сервомоторов и закрепляются в положении, обеспечивающем полную эвакуацию продуктов горения.

Давление газа в газосборниках поддерживается вручную.

5. Принимаются меры по установке дверей н камеры коксовых печей, удалению выталкивающих штанг из камер коксования, удалению кокса из коксонаправляющих двересъемных машин и тушению кокса в тушильном вагоне.

6. В случае длительного отсутствия электроэнергии при понижении давления коксового газа в газопроводах ниже 0,5 кПа произвести полную остановку обогрева батаре согласно инструкции по остановке и пуску обогрева коксовых печей, дать пар в газопроводы.

7. Производить через каждый час пневмоприводом или вручную перекантовку при закрытых стопорных кранах.

8. Выяснить причину отсутствия электроэнергии.

6.

Обрыв тяги на

кантовочной

лебедке.

Характеризуется нарушением режима обогрева.

1. Выключить автомат кантовки, в ГЗА обследовать место аварии

2. Перекантовать лебедку в положение, когда носок шайбы установится на ведущий рычаг

реверсии.

3. Произвести замену лопнувшей тяги на резервную.

7.

Разрыв

газосборника

коксовых

батарей.

Характеризуется выделением газа в месте аварии и утечкой

аммиачной воды

1. Сообщить об аварии диспетчеру и при необходимости в здравпункт.

2. Вызвать газоспасателей.

3. Ликвидировать все очаги огня на батарее.

4. Снизить давление газа в газосборнике до 0,2 кПА. На поврежденном участке газосборника снизить давление аммиачной воды до 0,5 кгс/м3, перекрыв сторонние задвижки на коллекторе аммиакопровода. Отключить систему гидросмыва на поврежденном участке газосборника.

5. Подать пар в газосборник.

6. Подвести пар к месту разрыва с помощью шлангов.

7. В случат возгорания газа сбить пламя паром.

8. В ГЗА принять меры по зачеканке разрыва путем наложения асбестового или войлочного полотна, с последующей установкой бандажа.

8.

Загорание кокса в бункерах.

Характеризуется попаданием недотушенного кокса в бункера с транспортерных лент коксосортировки.

1. Вызвать, на место аварии старшего мастера.

2. Сообщить диспетчеру, начальнику цеха, вызвать пожарную машину.

3. Остановить транспортеры подачи кокса в бункера.

4. Выгрузить недотушенный кокс из бункера в железнодорожный вагон и принять меры к его тушению в железнодорожном вагоне подручными средствами совместно с пожарным расчетам.

 


5.9 Выводы.

В данном разделе написаны основные факторы, влияющие на условия труда на коксохимическом производстве.

  1.  Параметры микроклимата.

Высокая температура поверхностей и тепловые излучения создают опасность получения ожогов во время работы. ПДУ теплоизлучения определены по ГОСТ 124.120 – 83 ССБТ

  1.  Вредные вещества.

Установлено негативное влияние присутствующих в угольной и коксовой пыли, приведены их источники и предложены средства для снижения уровня запыленности помещения  и индивидуальные средства защиты.

  1.  Вентиляция.

В цехе № 2 ОАО «ММК» используется вентиляция смешанного типа: сочетание естественной и искусственной вентиляции. Очистка воздуха удаляемого вытяжными системами в сооружениях коксового блока от пыли, производится в циклонах – промывателях типа «СНОТ».

  1.  Освещение.

Выявлены негативные последствия недостаточной освещенности рабочего места. Приведены правила обеспечения нормируемых значений освещенности. Так как цех расположен по открытым небом, то дополнительное освещение требуется только в пасмурную погоду и в ночное время. Выполнен расчет освещения верха печей. Необходимое количество светильников – 30 шт.

  1.  Электробезопасность.

Все оборудование и аппаратура заземлены и занулены в соответствии с регламентом. По опасности поражения электрическим током, помещения и машины коксового цеха относятся ко II группе ГОСТ 12.1.038 – 82.

  1.  Взрывопожароопасность

Выявлены причины возникновения пожаров, предложены мероприятия по предотвращению возникновения пожаров. Помещение отнесено к категории пожароопасности «А», как взрывоопасное и пожароопасное.

  1.  Чрезвычайные ситуации.

Приведены возможные аварии, места их возникновения, возможное их развитие. Также указана последовательность организационных и технических мероприятий по защите, спасению людей, ликвидации аварий и локализации их воздействия.

 


Список литературы по разделу «Безопасность жизнедеятельности».

15. Ушаков К.З. Безопасность жизнедеятельности – Учебник для вузов. –М.: Металлургия, 2000. -427с.

16. ГОСТ 12.0.003 – 74 ССБТ. Опасные производственные факторы.

17. ГОСТ 12 1 005 - 88. ССБТ. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-

гигиенические требования.

18. ГОСТ 12.4 120 - 83. ССБТ. Средства коллективной защиты от ионизирующих учений. Общие технические требования.

19. ГОСТ 14.4 021 - 99. ССБТ. Системы вентиляционные. Общие требования.

20. ГОСТ 12.1.003 - 83. Шум. Общие требования безопасности.

21. ГОСТ 12.2 007 - 89. ССБТ. Лампы электрические. Требования безопасности.

21. СП 52.13330.2011 Санитарные нормы и правила РФ. Естественное и I искусственное освещение.

23. ГОСТ 12.2 007 - 93. ССБТ. Безопасность электрического оборудования. Общие требования.

24. ГОСТ 12.1 038 - 82. ССБТ. Электробезопасность. Предельно -допустимые уровни напряжений прикосновения и токов.

25. СНиП 2.01.02 -85. Огнестойкость строительных конструкций.

26. ГОСТ 12.1 004 -91. ССБТ. Система стандартов безопасности тру да. Пожарная безопасность. Общие требования.

27. СНиП 21.01 -97 Пожарная безопасность зданий и сооружений.

28. ГОСТ Р.22.0.05-94 Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные

чрезвычайные ситуации.

29. Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий. – М.:

Металлургия, 1985. -246 с.


Список


 6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ 

В выпускной квалификационной работе рассмотрен проект реконструкции коксовой батареи № 14 ОАО «ММК»

Предложено усовершенствовать технологию получения кокса путем введения многощелевой насадки. Данная насадка позволит уменьшить количество рядов насадки регенераторов на 3 ряда и, тем самым, увеличить корнюрную зону, что позволит снизить изгиб косых ходов.

Рассмотрены различные типы коксовых батарей, выбран тип ПВР в связи с его технической продвинутостью, относительно остальных отечественных конструкций.

В проекте рассчитаны материальный и тепловой балансы коксования, высота дымовой трубы, высота регенератора, период коксования.

Экономический расчет позволил определить необходимые капитальные затраты и срок окупаемости предложенных мероприятий.

Рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности, охраны труда и экологичности проекта.


СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.    Кауфман А.А., Харлампович Г.Д., Технология коксохимического производства, Екатеринбург: ВУХИН-НКА, 2005.

2.    Сухоруков В.И., Швецов В.И., Чемарда Н.А.  Ремонт кладки и армирующего оборудования коксовых батарей Екатеринбург, 2004 г.,

4.     Вирозуб И.В., Лейбович Р.Е., Расчеты коксовых печей и процессов коксования, «Вища школа», 1970

5.   Гатауллин Р.Р., Курсовая работа на тему: проектирование коксовой батареи типа ПВР, полезным объемом 30 м.куб., Урфу 2013.

6.   Белицкий А.Н. и др. Правила технической эксплуатации коксохимических предприятий, М.: Металлургия, 1985

7.     Справочник коксохимика М.: Металлургия, 1964г. Т.2 и 5

8.   Ханин И.М. Обуховский Я.М., Юшин В.В. Яремчук В.А. Расчеты материального и теплового балансов коксовых печей. М.: Металлургия, 1972г.

77

77


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

39079. Влияние производственно-технологических факторов на потребность в топливе для автотракторной техники при ремонте магистральных нефтепроводов 4.28 MB
  Анализ современного состояния нефтепроводного транспорта Западной Сибири особенностей организации ремонтовнефтепроводов позволил сформулировать цель исследования:установление закономерностей влияния производственнотехнологических факторов на процесс потребления топлива автотракторной техники задействованной при ремонте магистральных нефтепроводов и разработки на этой основе методик управления запасами топлива и определения рациональной структуры парка топливозаправщиков Объект исследований – процесс формированияпотребности в топливе...
39080. Оболочка Moodle; история создания, спецификация. Процессы в Linux. Идентификаторы процессов 28.16 KB
  Демоны Возможности тестовой системы MOODLE. Среда дистанционного обучения СДО Moodle – это среда дистанционного обучения предназначенная для создания качественных дистанционных курсов. СДО Moodle – постоянно развивающийся проект основанный на теории социального конструктивизма.
39081. Управление процессами. Команды nice, nohup, kill, killall. Оболочка Moodle; архитектура, возможности 28.47 KB
  По мнению большинства исследователей занимающихся проблемами дистанционного обучения под последним следует понимать новую форму обучения базирующуюся на применении широкого спектра традиционных и новых информационных технологий а также технических средств которые используются для доставки учебного материала его самостоятельного изучения диалогового обмена между обучающимися и преподавателями и которая в общем случае некритична к их расположению в пространстве и контакту во времени. Вместе с тем эта новая специфическая форма обучения...
39082. Медиаобразовательная среда в контексте педагогического проектирования. Классификация и краткое описание средств организации электронного обучения 27.65 KB
  Ршгд Во всем многообразии средств организации электронного обучения можно выделить следующие группы: авторские программные продукты uthoring Pckges системы управления контентом Content Mngement Systems CMS системы управления обучением Lerning Mngement Systems LMS системы управления учебным контентом Lerning Content Mngement Systems LCMS Авторские программные продукты uthoring Pckges. Системы управления контентом CMS. Системы управления контентом позволяют создавать каталоги графических звуковых аудио...
39083. Навигация по файловой системе. Работа с файлами и каталогами Linux. Создание папки для хранения данных СДО Moodle 89.91 KB
  С этим можно согласиться но при одном условии – дистанционное обучение должно быть построено с необходимым и достаточным уровнем качества обучения. В сфере образования под качеством обучения подразумевается соответствие знаний и умений выпускников учебного заведения требованиям предъявляемым со стороны рынка труда. Вторая модель управления качеством образования основана на контроле не только знаний обучаемых но и процессов обучения их организации и применяемых средств.
39084. Настройка сети Debian Linux. Серверная структура СДО Moodle 44.99 KB
  Интерфейс СДО Moodle. Серверная структура СДО Moodle. Формы контроля знаний в системе дистанционного обучения Moodle. Система дистанционного обучения Moodle обладает интуитивно понятным интерфейсом.
39085. Понятие инструментальной системы для создания курсов ДОТ, преимущества и классификация. Описание структуры файловой системы Linux 21.75 KB
  Понятие инструментальной системы для создания курсов ДОТ преимущества и классификация. Инструментальные системы для создания курсов ДО ориентированы на пользователей тьюторов разработчиков курсов ДО. Преимущества инструментальных систем: существенно снижается время на разработку курсов; снижаются общие затраты организации на разработку и использование курсов ДО; обеспечивается современный уровень функциональных и коммуникационных возможностей и пользовательского графического интерфейса курсов; исключаются многие ошибки начинающих...
39086. Распределение прав доступа в Linux. Системные требования для развертывания СДО Moodle 27.66 KB
  Системные требования для развертывания СДО Moodle. Количество пользователей которые смогут пользоваться Moodle может быть ограничено производительностью сервера. Большинство предпочитают вебсервер pche но Moodle будет хорошо работать и с любым другим вебсервером который поддерживает PHP например IIS под Windows. Язык сценариев PHP обратите внимание что есть особенности установки Moodle с PHPccelertor.
39087. Дистанционные образовательные технологии: история и развитие в России. Учётные записи в Linux 45.52 KB
  А также необходимостью современной педагогики дать ответ на запрос общества по выработке новых педагогических средств обучения и воспитания в новой культурноинформационной среде. Глобальные изменения в информационнокультурной среде мы относим к макрофакторам способствующим появлению электронного обучения. Мезофакторами определяющими развитие электронного обучения являются современные философские культурологические психологические и педагогические теории отражающие современные реалии культуры.