DE1671318A1

DE1671318A1 - Regenerativkoksofenbatterie

Info

Publication number: DE1671318A1
Application number: DE19671671318
Authority: DE
Inventors: Ackeren Joseph Van
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1966-01-18
Filing date: 1967-01-07
Publication date: 1971-09-30
Also published as: ES334794A1; GB1149430A; US3433715A; BE692836A; DE1671318B2

Description

Eaoen, den 4. Januar 1967 K 4177/5$ Vo*/Sch.

Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter Haftung, Essen, Moltkestrasse 29

Regenerativkoksofenbatterie Gegenstand der Erfindung ist eine Regenerativkoksofenbatterie,

in deren Heizzügen hoch- und tiefliegende Brenner angeordnet sind. Die Verwendung dieser hoch- und tiefliegenden Brenner ergab sich aus der Notwendigkeit, bei Koksöfen größerer Höhe ei- j(| ne gleichmäßigere Beheizung der Ofenkammern zu gewährleisten, als dies mit der bisher üblichen einstufigen Beheizung möglich war. Eine solche gleichmäßige Beheizung aber ist die Voraussetzung für einen über die Höhe des Ofens einheitlichen Verkokungsgrad.

Darüber hinaus ist es wünschenswert, die Beheizung sowohl mit Schwachgas als auch mit Starkgas in denselben Heizzügen vornehmen

2?u können. Bei der Verwendung des heizwertarmen Schwachgases ist es ferner vorteilhaft, wenn man zusätzliche Wärme zuführen kann.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, eine Regenerativkoksofenbatterie so zu gestalten, daß die vorstehend genannten und erwünschten Möglichkeiten gegeben sind. Sie schlägt daher vor, daß in Jeder Ärennerebene wahlweise oder gleichzeitig betriebene, mit voneinander unabhängigen Gaszufuhrsystemen versehene Schwachgas- und Starkgasbrenner vorgesehen sind. Gemäß einem weiteren Merkmal

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der Erfindung ist im Bereich der Heizzugeohle eine öffnung für die Zufuhr der beim Betrieb mit Schwachgas oder mit Schwachgas und Starkgaa erforderlichen Verbrennungsluft vorgesehen. Beim Betrieb mit Starkgas dagegen, wenn also die Schwachgasbrenner außer Betrieb sind, sind die Zuführungskanäle der Schwachgasbrenner an die Luftzuführung anschließbar, so daß zusätzliche Verbrennungsluft, und zwar in beiden Brennerebenen, in die Heizzüge eingeleitet wird.

Schließlich ist noch vorgesehen, daß die Zuführungskanäle der hoc> legenden Starkgasbrenner unterhalb der Heizzugsohle mit ei-ην ■ Abgasrückführung verbunden sind.

Sie Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.

Es zeigen

Pig. 1 einen Querschnitt durch eine Koksofenbatterie, Flg. 2 einen Schnitt nach den Linien A ·<· A und B-B

der Pig. 1,
Pig. 3 eine qchematische perspektivische Ansicht einiger

Heizzüge und Regeneratoren, Fig. 4 eine Ansicht entsprechend der gemäß Pig. 3 mit

eingezeichneten Starkgas-Zuführungsleitungen, Pig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5-5 der Pig. 1

und

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Pig. 6 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Pig. 5.

Gemäß Fig. 1 und 2 weist die mit 10 bezeichnete Koksofenbatterie eine Reihe von Ofenkammern 12 und zwischen diesen angeordneten Heizkammern 14 mit Wänden 16 auf. Durch senkrechte Querwände 18 sind die Heizkammern in eine Anzahl von Heizzügen 20 unterteilt. Einige der Querwände 16 reichen bis zur oberen Begrenzung der Heizkammern, während andere unterhalb dieser Begrenzung enden. μ Durch diese Anordnung ist Jeweils eine Gruppe von Heizzügen über einen horizontalen Kanal 24 mit einem Umführungskanal 26 verbunden, welcher sich über die Ofenkammer 12 zu einer Gruppe von Heizzügen der gegenüberliegenden Heizkammer erstreckt. Bas Abgas aus den beflammten Heizzügen gelangt somit durch den UmfUhrungskanal 26 zu den entsprechenden Heizzügen auf der anderen Seite der Ofenkammer und gibt dort abwärtsströmend weitere Wärme an die Ofenkammer ab.

Unter den Heizzügen 20'sind Regeneratorpaare 28,30 sowie Stützwände 32 und 34 für die Ofenkammern bzw. Heizkammern vorgesehen. * Unterhalb der Regeneratoren wiederum und mit diesen durch Kanäle 40 und 42 verbunden befinden sich die Sohlkanäle 36 und 38. Diese Sohlkanäle dienen zur Zufuhr von Luft oder Schwachgas zu den Regeneratoren bzw. zum Abführen des Abgases. '

Wie aus den Fig· 1, 5 und 6 ersichtlich, weisen die Querwände 18 seitliche Vorsprunge 48 auf, deren Kopffläche 50 ein beträchtliches Stück oberhalb der Heizzugsohle 46 liegt. Xn den Yorsprüngen 48

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ßind senkrechte Kanäle für Starkgae und Schwachgas oder Luft angeordnet. Die Kopffläche 50 besitzt eine Starkgasöffnung 52 und eine Schwachgas- oder Düftöffnung 54, die auch als hochliegender Starkgae- bzw. Sohvaohgasbrenner bezeichnet werden können. In ähnlicher Wei^e eind in der Heiezugaohle 46 eine Starkgasöffnung 56 und eine Schwachgas- oder Luftöffnung 53 als tiefliegender Starkgas- bzw. Schwachgasbrenner vorgesehen. Schliefllich 1st in der Sohle eines jeden Heizzuges noch eine Luftzufuhröffnung 60 angeordnet»

An Hand der ?ig. 3 sollen zunächst die Zufuhr von Schwachgas zu den hoch- und tiefliegenden Brennern 54 und 58 sowie die Zufuhr von Luft zu der öffnung 60 und das Verbrennen dieser Medien in den senkrechten Heizzügen beschrieben werden« Die beflammten Heizzüge und zugehörigen Sohlkanäle, Regeneratoren usw. sind mit 20*, 36·, 38·, 28*, 30' usw. bezeichnet, die nicht beflammten Heizzüge und zugehörigen Einrichtungen mit 20", 36", 38", 23*, 30^M usw. Die Pfeile deuten die Strömungsrichtung von Gas (G), Luft (A) und Abgas (WG) an.

Tom Regenerator 28* erstreckt sich eine Anzahl von Kanälen 62' aufwärts durch die Heizzugsohle und die Vorsprünge der Querwände zu den hochliegenden Schwachgasbrennem 54'. Von den Kanälen 62' zweigen Kanäle 64^! ab, die zu den tiefliegenden Schwachgasbrennern 58' führen. Me an den Brenn::x.v. 54' und ^S* austreten«

de Schwachgaamenge kann in üblicher W = l.;-^ mittels Büeanstsine geregelt wsrilen, für die Aussparungen 6' üvA 68 (Γ.^:;, . ''' ■·; .-r sind.

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Der Regenerator 30' let durch einen Kanal 70' mit der Luftzufuhröffnung in der Sohl· 46* eines jeden Heiaszuges 20* verbunden. Durch diese öffnung tritt die gesamte für die Verbrennung des Schwachgases benötigte Luftmenge in den Heizzug ein. Die Aufteilung der Schwachgasmenge auf den hoch- und tiefliegenden Brenner erfolgt dabei vorzugsweise so_t daß etwa 30# dem tiefliegenden Brenner zugeführt und dort also mit hohem LuftüberschuB verbrannt werden. Etwa 70$ des Schwachgases gelangen zu üea hochliegenden Brenner, wo sie sich nach ihrem Austritt mit der auf-. wärts strömenden überschüssigen Luft vermischen und verbrennen. Die Verbrennungsgase einer Gruppe von Heizzügen 20' strömen durch den Umführungskanal 26, die nicht beflammten Heizzüge 20" und die Kanäle 70", 62» und 64" zu den Regeneratoren 28" und 30". Die Anordnung der Regeneratoren, die der Vorwärmung der Luft und des Schwachgases dienen, ist so gewählt, daß stets zwischen den von Schwachgas und Abgas durchströmten Regeneratoren sich ein mit Luft beaufschlagter Regenerator befindet.

Wenn die Koksofenbatterie mit Starkgas beheizt wird, gelangt Luft durch die Sohlkanäle zu beiden den jeweiligen Heizzügen zugeordneten Regeneratoren. Sollten beispielsweise die Heizzüge 20* gemäß Pig. 3 mit Starkgas als Brennstoff versorgt v/erden, so würde Luft vom Regenerator 2,>' durch die Kanäle 62' und 64' zu den hoch- und tiefliegenden Schwachgasbrenncrn 54 ' und 58' gelangen. Weitere Luft würde den Heizzügen 20' vom Regenerator 30' durch die öffnungen 60' zufließen. Die öffnungen 54' und 58' erfüllen somit eine Doppelfunktion, und zwar dienen sie bei der Beheizung mit Schwachgas der

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Zufuhr dieses Gases, während sie bei der Beheizung mit Starkgas die Verbrennungeluft in zwei Höhenlagen aufuhren.

Die Zufuhr von Starkgas zu den hoch- und tiefliegenden Starkgasbrennern 52 und 56 sei an Hand der Pig. 1, 2, 4 und 6 beschrieben. Bine Starkgashauptleitung 74 erstreckt sich entlang der Koksofenbatterie und weist eine Anzahl von in Abständen angeordneten Zweigleitungen auf, die unterhalb der Ofentragplatte 76 verlaufen. So ist jeder Heizkaaaaer eine Leitung 78 zugeordnet, wodurch die hochliegenden Starkgasbrenner 52 der Heizzüge 20 m*"" Starkgas beaufschlagt werden. Die Versorgung der tieflieg£r .en Brenner 56 mit Starkgas erfolgt durch die Leitungen 80. Es ist ferner eine Hauptluftleitung 82 vorgesehen, die mit den Zweigleitungen 80 durch ein Rohrstück 84 verbunden ist. An den Verbindungsstellen sind Dreiwegeventile 88 angeordnet, so a&ß entweder Luft oder Starkgas zu den tiefliegenden Starkgasbrennern 56 geleitet werden kann.

Die Leitungen 80 sind mit den tiefliegenden Starkgasbrennern 56 durch senkrechte Leitungen 86 verbunden, die sich durch die Ofentragplatte 76 und die Stützwände 32 erstrecken. In der Ofentrag-

platte ist ferner ein waagerechter Kanal 90 vorgesehen, der die senkrechten Leitungen 92 und 94 miteinander verbindet, wobei die Mündungen 96 und 98 der Leitungen 92 und 94 beispielsweise in der in Pig. 2 dargestellten Weise ausgebildet sind. Zwischen dem waagerechten Kanal 90 und den Leitungen 78 sind Verbindungsleitungen

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100 und. 102 mit Regeleinrichtungen 104 angeordnet* Bieae Verbindungsleitungen liegen in der Achse der leitungen 92 mad 94» Durch die vorbeschriebene Anordnung gelangt ein Jellies Abg&see von der öffnung 52 durch die Leitung 94 in den waagerechten Kanal 90. Dort wird daa Abgas mit dem Starkgas vermischt, das durch dl· Leistung 100 in die Leitung 92 einströmt, eo daß eine Verdünnung des Staricgases erfolgt, wodurch wiederum die Sefaixr von Eohlenstoffablagerungen in der Leitung 92 beseitigt wird» Diese Gefahr "beateht sonst bei der hohen Temperatür, der das Starkgaa dort ausgesetzt ist. Zur Vermeidung von Ablagerungen in den tiefliegenden Starkgasbrennern 56 wird Luft unter Druck aus der Hauptleitung 82 durch Umstellung der Ventile 88 durch die Leitungen 86 geleitet»

Wenn Schwachgas als hauptsächlicher Brennstoff verwendet wird, ^e- · doch eine Erhöhung der Heisisugtemperatur wünschenswert ist, so können genau bemessene Mengen Staxjcgas durch, die beschriebenen getrennten Zuführungseinrichtungen zu beiden oder einem der Starkgasbrenner 56 und 52 geleitet werden.

Durch, das erfindungsgeiaäße Beheizungssystem ist es nunmehr möglich, entweder vorgewärmtes Schwachgas oder Starkgas als gasförmigen Brenn-

stoff au benutzen, wobei in beiden Fällen ein gleichzeitiger Betrieb der hoch- und tiefliegenden Brenner durchführbar ist. Darüber hinaus kann» wie schon erwähnt, bei Verwendung -v: '' :ϊ: lachgas eine . ^v')'iu^ der Heizzugtemperatur durch dosierte zueätEÜche Einführung i^v: :-■ &r gewünschter Stelle err eic': ·."· w^'-aen*

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Obwohl die Erfindung an Hand des Becker-Ofens beschrieben wurde_t ist sie in ihrer Anwendung selbstverständlich nicht auf diesen Ofentyp beschränkt.

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8AD ORIiSfNAL

Claims

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1. Regenerativkoksofenbatterie, in deren Heizzügen hoch-'und tiefliegende Brenner angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Brennerebene wahlweise oder gleichzeitig betriebene, mit voneinander unabhängigen Gaszufuhrsystemen versehene Schwachgas- und Starkgasbrenner vorgesehen sind.

2. Regenerativkoksofenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ~ zeichnet, daß im Bereich der Heizzugsohle eine öffnung für die Zufuhr der beim Betrieb mit Schwachgas oder mit Schwachgas und Starkgas erforderlichen Verbrennungsluft vorgesehen ist.

3. Regenerativkoksofenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Betrieb mit Starkgas die Zuführungskanäle der Schwachgasbrenner zusätzlich an die luftzufuhr anschließbar sind. Λ

4. RegeneAtivkoksofenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungskanäle der hoobliegenden Starkgasbrenner unterhalb der Heizzugsohle mit einer Abgasrückführung verbunden sind.

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