УСТАНОВКА РЕГЕНЕРАЦИОННОГО КОТЛА ЦЕЛЛЮЛОЗНОГО ЗАВОДА
REGENERATION BOILER PLANT OF PULP MILL

Настоящее изобретение относится к установке регенерационного котла целлюлозного завода, имеющей зону леток плава, содержащую летки плава, которые соединены нижней частью котла для выгрузки плава из котла в бак для растворения плава, и рабочую зону перед летками плава. Изобретение также относится к способу работы установки регенерационного котла целлюлозного завода.
Существенным устройством в циклах регенерации в сульфатных и других основанных на натрии процессах варки целлюлозы является регенерационный котел для отработанного щелока, содержащего варочные химикаты, такой как содорегенерационный котел, в котором химикаты перерабатываются в форму, подходящую для целей регенерации. Самыми важными химикатами в сульфатном процессе являются натрий и сера. Органические вещества, растворенные в отработанном щелоке во время варки, сжигают в котле, генерируя теплоту, которая используется, с одной стороны, для преобразования неорганических соединений, содержащихся в отработанном щелоке, обратно в химикаты, используемые при варке, а с другой стороны, для генерирования пара. Неорганическое вещество отработанного щелока плавится при высокой температуре котла и течет в форме плава на дно топки.
Со дна котла плав химикатов подается по охлаждаемым леткам плава в бак, в котором он растворяется в воде или белом щелоке для получения натронного щелока, т. е. зеленого щелока. Основными компонентами плава и, следовательно, зеленого щелока в сульфатном процессе являются сульфид натрия и карбонат натрия. Зеленый щелок затем подают на установку каустизации, где он используется для получения белого щелока.
Бак-растворитель - это большой цилиндрический бак с горизонтальным дном и крышкой. Бак обычно изготовлен из черной жести, и его внутренняя поверхность выложена водостойким бетоном или кислотоупорной жестью. Плав обычно диспергируют, разделяя струю пара в поток плава, текущий из летки. В баке-растворителе постоянно происходят небольшие взрывы, как может заключить любой, находящийся рядом с баками-растворителями, по издаваемому ими шуму. Поток горячего плава, падая в бак-растворитель, вызывает удары или взрывы. Шум создается взрывными реакциями между плавом и водой, когда плав встречается с зеленым щелоком в баке-растворителе. Температура плава составляет 750-820°C, а температура зеленого щелока (или слабого белого щелока), содержащего в основном воду, в баке-растворителе составляет 70-100°C.
Часть летки плава, которая выходит за пределы стены топки котла, обычно окружена закрытым колпаком, т. е. защитным кожухом, благодаря которому предотвращается попадание брызг плава и выходящих паров в окружающую среду. Нижняя часть кожуха соединена с баком-растворителем плава, который расположен под леткой плава, в который плав падает из летки и в котором плав растворяется в жидкости, образуя зеленый щелок. Форсунки, распыляющие среду для диспергирования потока плава, обычно устанавливают на кожухе и направляют на поток плава, падающий с летки. Брызги плава могут попадать на кожух и стены бака-растворителя и прилипать к ним. Образовавшиеся таким образом спекшиеся отложения также приводят к взрывам при падении в бак-растворитель.
Рабочие условия регенерационного котла являются весьма жесткими. Брызги горячего плава химикатов, щелок, горячие поверхности, высокая температура окружающей среды, пары химических веществ в атмосфере, которой дышит персонал, и шум - все это создает опасные ситуации. Неизбежно приходится работать рядом с летками, поскольку необходимо выполнять операции по их регулировке, ремонту и техническому обслуживанию. Например, может возникнуть необходимость пробивать летки плава из-за возможных закупорок, которые препятствуют вытеканию плава. Шум на целлюлозных заводах часто превышает 85 дБ.
В патентной публикации FI 121313 раскрывается решение, согласно которому перед летками плава установлена экранирующая стена так, чтобы оператор, выполняющий операции в зоне леток плава, при работе находился за этой стеной в безопасности. Таким образом, между летками плава и рабочей зоной находится экранирующая стена.
Теплота в зоне леток плава, шум и газы и брызги плава, исходящие от леток плава, мешают также и тем лицам, которые не работают в этой зоне, но которым приходится проходить или работать поблизости от этой зоны.
Целью настоящего изобретения является повышение безопасности регенерационного котла, особенно в зоне рядом с котлом.
Настоящее изобретение отличается тем, что зона леток плава, содержащая по меньшей мере летки плава с оборудованием и рабочим пространством перед ними, отделена стеной или стенами для образования пространства, отдельного от остальной установки регенерационного котла. В рабочем пространстве рабочий работает временно, выполняя эксплуатационные и ремонтные операции и операции по техническому обслуживанию. Точнее, установка регенерационного котла и способ работы на установке регенерационного котла по настоящему изобретению отличаются тем, что перечислено в независимом пункте формулы. Другие варианты представлены в зависимых пунктах формулы изобретения. Это позволит улучшить условия работы и повысить безопасность в отношении вредных эффектов, исходящих от зоны леток плава.
Основная идея изобретения заключается в окружении леток плава и рабочего пространства вокруг них стеной для формирования экранирующего пространства или экранирующего помещения, в которое человек может легко входить для выполнения нормальных операций по эксплуатации или техническому обслуживанию зоны леток плава, но которое в нормальных условиях защищает людей, проходящих и работающих за пределами зоны леток плава, от создаваемого летками шума и от исходящих из них паров и брызг. Таким образом, экранирующее помещение должно быть непроницаемым, чтобы уровень шума, удобство работы и безопасность среды, окружающей экранирующее пространство, существенно улучшились. Поэтому экранирующее помещение существенно повышает безопасность и удобство работы людей, работающих и проходящих рядом с этим экранирующим помещением.
Рабочий работает внутри экранирующего помещения временно, когда определенные задачи требуют этого. В остальное время экранирующее помещение изолирует и защищает среду, окружающую котел, от шума и вредного воздействия.
Экранирующее помещение является пространством, стены, двери и потолок которого предпочтительно выполнены из звукоизолирующего и жаропрочного материала. Задняя стена экранирующего помещения является стеной регенерирующего котла, обычно задней стеной котла, к которой соответствующим образом прикреплены потолок и боковые стены. При этом следует принимать во внимание тепловые перемещения котла относительно стационарного уровня котла, на котором расположено экранирующее помещение.
Дверь в экранирующее помещение обычно расположена на передней стене, напротив леток плава. Количество дверей может составлять одну или более. Двери могут быть перемещающимися горизонтально сдвижными дверями, дверями, перемещающимися вертикально, распашными дверями с петлями, установленными по бокам или сверху, или другими ламельными или складными дверями. Важно, чтобы двери обеспечивали достаточный уровень звукоизоляции. Двери экранирующего помещения могут быть ручными, т. е. открываться и закрываться под действием мускульной силы, или моторизованными, двигающимися силой двигателя. Преимущественным вариантом является сдвижная дверь. Двери или стены экранирующего помещения могут иметь окно или окна, обеспечивающие обзор зоны леток плава извне помещения. Двери также могут быть снабжены люками. Во время работ, выполняемых при остановке котла, двери могут быть полностью открыты, чтобы облегчить проведение работ.
Таким образом, экранирующее помещение типично определяется потолком, передней стеной с по меньшей мере одной дверью, боковыми стенами и стеной котла, играющей роль задней стены. Экранирующее помещение может иметь не только прямоугольную, но и другие формы. Например, боковые стены и передняя стена могут образовать непрерывную изогнутую стену с дверью или дверями.
Дверь или двери в передней стене экранирующего помещения открываются на период работы в этом экранирующем помещении. Нормальные операции ежедневного технического обслуживания в зоне леток плава, например, очистка леток, регулировка управляющих устройств для подачи первичного воздуха, проверка работы системы промывки экранирующего кожуха леток плава, обычно занимают несколько минут. После выполнения этих возможных операций экранирующее помещение покидают и двери закрывают. Из соображений безопасности не следует закрывать двери во время работ внутри экранирующего помещения, поскольку в случае всплеска плава или другого возмущения следует гарантировать возможность немедленного ухода из экранирующего помещения.
В экранирующем помещении можно организовать кондиционирование воздуха для поддержания умеренной температуры и удаления паров и газов, выходящих из леток плава. Хорошее освещение также повышает безопасность экранирующего помещения во время работы.
Визиты в экранирующее помещение можно свести к минимуму, автоматизировав объекты технического обслуживания. Например, можно установить автоматические устройства, прочищающие летки, а также отверстия, типично отверстия для первичного воздуха, в зоне экранирующего помещения.
В настоящем изобретении вся зона леток плава защищена как выделенное пространство так, чтобы лица, не работающие в зоне леток плава, были в безопасности. Экранирующее помещение не заставляет существенно менять обычный порядок работы в зоне леток плава, но внутренняя рабочая зона внутри экранирующего помещения остается свободной и не препятствует текущим работам.
Далее следует более подробное описание вариантов настоящего изобретения со ссылками на приложенные чертежи, где:
фиг. 1 - известный регенерирующий котел.
Фиг. 2 - вертикальное сечение экранирующего помещения по настоящему изобретению.
Фиг. 3 - передняя стена с дверью экранирующего помещения зоны леток плава.
Фиг. 4 - вид сверху зоны леток плава по фиг. 3, изолированной экранирующей стеной.
На фиг. 1 показан известный регенерирующий котел. Регенерирующий котел содержит топку 2, имеющую дно, стены 4 и пароперегреватель 5. Топка котла имеет переднюю стену, заднюю стену и боковые стены. На этих стенах на одном или нескольких уровнях расположены устройства для распыления черного щелока. В этих стенах на нескольких горизонтальных уровнях расположены воздушные отверстия для подачи в топку воздуха от источника. Черный щелок, высушенный и частично сгоревший в процессе горения, образует подушку на дне топки. Расплавленные химикаты текут сквозь эту пористую подушку на дно топки, откуда они стекают как перелив через летки 12 плава в бак-растворитель 7. Черный щелок подается в топку через отверстия в зоне 8. Воздух подается на трех отдельных уровнях: из отверстий 9 для первичного воздуха, из отверстий 10 для вторичного воздуха и из отверстий 11 для третичного воздуха. Количество уровней воздушных отверстий может быть более трех.
На фиг. 2 более подробно показана зона леток плава. Часть летки 12 плава, которая выступает за пределы топки котла, обычно окружена закрытым кожухом 13, т. е. экранирующим корпусом, благодаря которому уменьшается выход наружу жидкости и брызг плава и выходящих газов. Нижняя часть 14 кожуха соединена с баком-растворителем 7 для плава, который расположен под леткой плава и в который плав падает с летки 12 и в котором плав растворяется в жидкости, образуя зеленый щелок. Брызги плава могут попадать на кожух и стены бака-растворителя. Образовавшийся таким образом налет спекшегося плава приводит к взрывам при падении в бак-растворитель, которые воспринимаются как шум. Верхняя часть кожуха далее содержит крышку 15, сквозь которую летку плава при необходимости можно пробивать.
Перед летками плава находится рабочее пространство 16, в котором неизбежно приходится работать во время проверки леток плава и оборудования 17 уровня первичного воздуха, расположенного над летками плава, а также для проведения технического обслуживания и ремонта. Зона леток плава, где находятся летки 12 плава и оборудование, например кожух 13, и рабочее пространство 16 согласно настоящему изобретению изолированы от остального пространства установки котла с помощью экранирующей стены 18 и потолка 19. Таким образом, формируется экранирующее помещение 20 или экранирующее пространство, которое отделяет зону леток плава от остального пространства. Экранирующее помещение является пространством, стена или стены 18 и потолок 19 которого предпочтительно изготовлены из звукоизолирующего и жаропрочного материала. Стена регенерирующего котла, типично задняя стена 21, служит задней стеной экранирующего помещения, к которой подходящим способом герметично прикреплены потолок 19 и боковые стены 22 (фиг. 3).
Форсунки первичного воздуха с оборудованием 17 расположены в экранирующем помещении над летками плава, и проверку и обслуживание этих форсунок можно выполнять в этом помещении. Форсунки 23 вторичного воздуха расположены над экранирующим помещением.
Стена экранирующего помещения, типично стена 18 напротив леток плава, имеет дверь или двери 24. В этом варианте вся передняя стена 18 состоит из дверей 24. Двери могут быть горизонтально перемещающимися сдвижными дверями, вертикально движущимися сдвижными дверями, распашными дверями или дверями, откидывающимися вверх, или другими ламельными или складными дверями. Дверь должна быть такой, чтобы обеспечивать достаточную звукоизоляцию. Двери экранирующего помещения могут быть ручными, т. е. открываться и закрываться под действием мускульной силы, или моторизованными, двигающимися силой двигателя. Преимущественным вариантом является сдвижная дверь, как показано на фиг. 3 и 4. Сдвижная дверь может отодвигаться вбок, чтобы обеспечить доступ в рабочую зону 16. На фиг. 3 и 4 позицией 24' обозначено положение открытых дверей.
Двери или стены экранирующего помещения могут быть снабжены окном или окнами, которые обеспечивают безопасный обзор зоны леток плава извне помещения. На фиг. 3 двери 24 имеют окна 25. Таким образом, извне помещения через окна можно в определенной степени следить за оборудованием, расположенным в экранирующем помещении, минимизировать работу рядом с летками плава и уменьшить связанный с этим вредный эффект.
Дверь или двери также могут быть снабжены лючками.
Двери 24 передней стены 18 экранирующего помещения открываются (положение 24') на период работы в экранирующем помещении 20. Нормальные операции ежедневного технического обслуживания в зоне леток плава, например, очистка леток, регулировка управляющих устройств для подачи первичного воздуха, проверка работы системы промывки экранирующего кожуха леток плава, обычно занимают несколько минут. После выполнения этих возможных операций экранирующее помещение покидают, и дверь или двери 24 закрывают.
Благодаря структуре экранирующего помещения по настоящему изобретению работа и нахождение в установке регенерирующего котла становятся более эффективными и безопасными, чем при известных структурах. Уровень шума и выбросов в окружающую среду из нижней части котла можно существенно снизить. Экранирующее помещение может быть одно или их может быть множество так, чтобы окружить летки плава и рабочее пространство или пространства перед ними.
Хотя вышеприведенное описание относится к варианту изобретения, который в свете имеющихся знаний считается наиболее предпочтительным, специалистам должно быть очевидно, что изобретение может быть модифицировано различными способами в рамках самого широкого объема, определенного приложенной формулой изобретения.