DE1055496B - Verfahren und Einrichtung zum gleichmaessigen Beheizen von Koksoefen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum gleichmäßigen Beheizen von Koksöfen zur Erzeugung von Koks und Gas mit paarweise in Gruppen zusammenarbeitenden Heizzügen und dem oberen Teil der Heizzüge zugeführten Sekundärverbrennungsmitteln.

Zur Erzielung eines gleichmäßig abgegarten Kokses in Koksofenbatterien ist eine gleichmäßige Höhenbeheizung der Ofenkammern bei den heutigen hohen Öfen von besonderer Bedeutung. Man hat bereits eine Reihe von Vorschlägen hierfür gemacht. Es ist beispielsweise bekannt, die bei Einführung der Verbrennungsmittel an der Heizzugsohle im oberen Teil der Heizzüge geringere Wärmeabgabe an die Ofenkammer durch zusätzliche Beheizung des oberen Teiles der Heizzüge auszugleichen. Es ist ferner bekannt, die Beheizung in den Heizzügen durch stufenweise Zuführung der Verbrennungsmittel auf der ganzen Höhe der Heizwand vorzunehmen. Weiterhin hat man schon eine ziemlich gleichmäßige Verbrennung der Heizmittel in den Heizzügen dadurch erzielt, daß man den Verbrennungsmitteln an der Heizzugsohle im Kreisstrom Abgas zusetzte, um durch verzögerte Verbrennung eine langgestreckte Flamme zu erzielen. Schließlich hat man auch schon eine unvollkommene Verbrennung der Heizmittel an der Heizzugsohle durch Gas- oder Luftüberschuß vorgenommen, wobei im oberen Teil der Heizzüge durch Zufuhr der entsprechenden Sekundärverbrennungsmittel die restliche vollständige Verbrennung vorgenommen wurde.

Alle diese bekannten Einrichtungen zur gleichmäßigen Beheizung der Koksöfen haben, soweit mit ihnen überhaupt eine gleichmäßige Höhenbeheizung erreicht wird, den Nachteil, daß sie zusätzliche Zuführungsleitungen, Kanäle im Ofenmauerwerk und Düsen für die zusätzliche Beheizung des oberen Teiles der Heizwand erfordern.

Die Erfindung betrifft nun ein Verfahren und eine Einrichtung zum gleichmäßigen Beheizen von Koksöfen auf der ganzen Höhe ohne Anordnung besonderer Vorrichtungen im oberen Teil bzw. auf der Höhe verteilt angeordneter Brennstellen zum Zuführen zusätzlicher Verbrennungsmittel.

Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, bei Koksöfen mit paarweise in Gruppen zusammenarbeitenden Heizzügen den einen der paarweise aufwärts beflammten Heizzüge an der Heizzugsohle mit Luft- und den anderen mit Gasüberschuß bei derartiger regelbarer Zusammensetzung der Verbrennungsmittel zu beheizen, daß eine vollständige Nachverbrennung an der oberen Umkehrstelle der Heizzüge im Sinne einer gleichmäßigen Höhenbeheizung erfolgt. Mit einem derartigen Beheizungsverfahren wird erreicht, daß die in den paarweise aufwärts befiammten

Verfahren und Einrichtung
zum gleichmäßigen Beheizen von Koksöfen

Anmelder:
Heinrich. Koppers

Gesellschaft mit beschränkter Haftung,
Essen, Moltkestr. 29

Heinrich Schürhoff, Essen-Heisirigen,
ist als Erfinder genannt worden

Heizzügen am oberen Umkehrende zusammentreffenden, mit Abgasen vermischten, noch unverbrannten Verbrennungsmittel vollständig zur Verbrennung gelangen. Da das an der oberen Umkehrstelle zusammentreffende Abgas-Verbrennungsmittel-Gemisch in eine wirbelnde Bewegung gelangt, wird trotz der weitgehenden Vermischung der Verbrennungsmittel mit den aufwärts strömenden Abgasen eine vollständige langgezogene, sich teilweise in die abwärts beflammten Heizzugpaare erstreckende Verbrennung erreicht, durch die eine örtliche Überhitzung vermieden wird.

Die Zusammensetzung der Verbrennungsmittel an

der Heizzugsohle läßt sich dabei so regeln, daß je nach Erfordernis eine stärkere Beheizung in den aufwärts beflammten oder durch größere Nachverbrennung an der oberen Umkehrstelle der Heizzüge eine stärkere Beheizung in den abwärts beflammten Heizzügen erfolgt, so daß die Wärmezufuhr zur Ofenkammer auf der ganzen Höhe gleichmäßig oder erforderlichenfalls auch eine stärkere Wärmezufuhr im oberen Teil erfolgen kann.

Mit besonderem Vorteil läßt sich der Erfindungsgedanke anwenden bei im Kreisstrom beheizten Koksöfen, bei denen den aufwärts beflammten Heizzügen im unteren Teil Abgas aus den abwärts beflammten Heizzügen zugemischt wird, um eine verzögerte Verbrennung durch eine langgestreckte Flamme zu erzielen. Hierbei ergibt sich in dem mit Luftüberschuß aufwärts brennenden Heizzug eine langflammige Verbrennung ohne örtliche Überhitzungen, während in dem mit Gasüberschuß brennenden benachbarten Heizzug infolge der Zumischung des in den Kreisstromabgasen vorhandenen heißen Wasserdampfes eine Kohlenstoffbildung aus der größeren Starkgasmenge vermieden wird.

90Ϊ 507/227

Claims (3)

Die Erfindung besteht ferner in einem Regenerativkoksofen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem je einem aufwärts beflammten Heizzugpaar ein abwärts beflammtes Heizzugpaar benachbart ist und wobei jedes in gleicher Richtung beflammte Heizzugpaar mit der einen von zwei Starkgasleitungen bzw. -kanälen und dem einen von zwei Luftregeneratoren verbunden ist und wobei die Luftdüse des anderen Heizzuges jedes Heizzugpaares einen größeren Querschnitt, die Gasdüse des einen Heizzuges jedoch gegenüber dem anderen Heizzug einen kleineren Querschnitt hat. Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise veranschaulicht. Fig. 1 zeigt einen teilweisen senkrechten Längsschnitt durch die Heizwand eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Koksofens nach Linie I-I der Fig. 3; Fig. 2 ist ein Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1; Fig. 3 stellt einen waagerechten Schnitt durch eine Heizwand an der Heizwandsohle dar. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, sind zwischen einer Reihe von Ofenkammern 1 Heizwände 2 angeordnet, die in bekannter Weise eine Koksofenbatterie bilden. Unterhalb der Ofenkammern 1 und Heizwände 2 sind Regeneratoren 3 angeordnet, die zur Vorwärmung von Verbrennungsluft bzw. Verbrennungsluft und Schwachgas und zur Aufnahme der Abwärme der Abgase dienen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel wechseln jeweils zur Luftvorwärmung dienende Regeneratoren 3 mit jeweils von Abgas durchströmten danebenliegenden Regeneratoren 3 a, die in Richtung der Ofenkammern durchlaufend angeordnet sind, ab. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht die Heizwand 2 aus Heizzugpaaren 4, 4 a einerseits und 5, 5 a andererseits, die jeweils in entgegengesetzter Richtung beflammt werden. Es sei angenommen, die Heizzugpaare 4, 4a werden aufwärts und die Heizzugpaare 5, 5 a abwärts beflammt. Dabei wird die Verbrennungsluft aus dem Regenerator 3 durch Kanäle 6 den Heizzugpaaren 4, 4 a an der Heizzugsohle 7 zugeführt. Abgas strömt dann durch die Heizzugpaare 5, 5 a durch Kanäle 8 zu den Regeneratoren 3 α. In dem Mauerwerk unterhalb der Ofenkammern 4-5 und Heizwände sind waagerechte Starkgaskanäle 9,9 a angeordnet. Der Starkgaskanal 9 ist durch senkrechte Kanäle 10 mit den aufwärts beflammten Heizzugpaaren 4, 4a und der in diesem Zeitraum kein Gas zuführende Starkgaskanal 9 a durch Kanäle 10 a mit den abwärts beflammten Heizzugpaaren 5, 5 a verbunden. Jeder zweite der die Heizwand in die Heizzüge unterteilenden Binderwände 11 hat eine untere Kreisstromöffnung 12, durch die aus den abwärts beflammten Heizzügen Abgas in die aufwärts beflammten Heizzüge angesaugt wird, um die Verbrennung des Starkgases auf der ganzen Höhe des Heizzuges zu verzögern. Auf die in die Heizzugsohle mündenden Starkgaskanäle 10,10a sind ferner über die Kreisstromöffnung 12 hinausragende Düsen 15 aufgesetzt, die seitlich neben der Kreisstromöffnung 12 liegen, derart, daß unterhalb der Starkgasdüse ein Mischraum entsteht. in dem sich die aus den Luftkanälen 6 aufsteigende vorerhitzte Verbrennungsluft mit dem durch die Kreisstromöffnung 12 eintretenden Abgasstrom mischt, bevor das Gemisch das aus der Starkgasdüse austretende Starkgas berührt. ■ Das durch die waagerechten Starkgaskanäle 9 den Heizzugpaaren 4, 4a zugeführte Starkgas wird nun durch Düsen verschiedenartigen Querschnittes derart geregelt, daß dem einen der beiden Heizzüge 4, 4 α beispielsweise dem Heizzug 4, ein Gasüberschuß zugeführt wird. In entsprechender Weise erfolgt eine Regelung der Luftzufuhr durch die Luftkanäle 6 vorzugsweise durch nicht dargestellte, verschiebbare Regelsteine, derart, daß der Querschnitt der Luftkanäle 6 der Heizzüge 4α größer ist als der der Luftkanäle der Heizzüge 4 a, so daß dem Heizzug 4 a ein Luftüberschuß zugeführt wird. Die Verbrennung erfolgt somit in dem Heizzugpaar 4, 4 a unvollständig derart, daß beispielsweise an der oberen Umkehrstelle 13 der Heizzüge 4 noch Gas und an der oberen Umkehrstelle der Heizzüge 4a noch Luft in dem auf der ganzen Länge durch die verzögerte Verbrennung entstehenden Abgas vorhanden ist. An der Umkehrstelle 13 gelangt das Gas-Abgas- bzw. Luft-Abgas-Gemisch in wirbelnde Bewegung, so daß eine innige Vermischung und eine allmähliche restlose Verbrennung in dem oberen waagerechten Teil der Heizzüge 4,4 α, 5, 5α· und teilweise noch in den abwärts beflammten Heizzügen 5,5 a erfolgt. Nach Umkehr der Beheizungsrichtung werden die Heizzüge 5, 5 α zu aufwärts und die Heizzüge 4, 4 α zu abwärts beflammten Heizzügen. Die Zufuhr der Verbrennungsmittel an der Heizzugsohle erfolgt dabei durch die in gleicher Weise kalibrierten Starkgasbzw. Luftdüsen dieser Heizzüge 5, 5 α. Die Regelung des Querschnittes der Starkgasdüsen während des Betriebes erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Auswechseln der Düsen durch nicht dargestellte Durchbrechungen der Ofendecke. Bei sogenannten Unterbrenneröfen, bei denen das Starkgas durch senkrechte Kanäle von einem begehbaren Fundamentraum aus zugeführt wird, kann eine Mengenregelung vom Fundamentraum aus erfolgen. Das dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft einen nur mit Starkgas beheizten Regenerativkoksofen. Die Erfindung ist jedoch auch ohne weiteres bei einem sogenannten Verbundkoksofen anwendbar, bei dem wahlweise Starkgas oder in Regeneratoren vorgewärmtes Schwachgas als Verbrennungsmittel dient. Ebenso kann auch die Anordnung der Regeneratoren beliebig sein. Diese können parallel zueinander derart angeordnet sein, daß der eine unterhalb der Ofenkammern durchlaufende Regenerator zur Luft- bzw. bei Schwachgasbeheizung ein weiterer, parallel dazu liegender, zur Schwachgasvorwärmung und damit abwechselnde, parallel dazu liegende Regeneratoren zur Wärmeaufnahme des Abgases dienen. Es ist auch möglich, die unter den Ofenkammern in gleicher Richtung verlaufenden Regeneratoren auf der Länge so· zu unterteilen, daß die eine Hälfte zur Vorwärmung der Verbrennungsmittel und die andere Hälfte zum Durchleiten der Abgase dient. Patentansprüche:

1. Verfahren zum gleichmäßigen Beheizen von Koksöfen zur Erzeugung von Koks und Gas mit paarweise in Gruppen zusammenarbeitenden Heizzügen und dem oberen Teil der Heizzüge zugeführten Sekundärverbrennungsmitteln, dadurch gekennzeichnet, daß von den paarweise aufwärts beflammten Heizzügen der eine mit Luft- und der andere mit Gasüberschuß bei derartiger regelbarer Zusammensetzung der nur an der Heizzugsohle zugeführten Verbrennungsmittel betrieben wird, daß eine vollständige Nachverbrennung an der oberen Umkehrstelle der Heizzüge erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Verbrennungsmitteln an der Heizzugsohle Abgas zugemischt wird.

3. Regenerativkoksöfen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Heizzug eines in gleicher Richtung beflammten Heizzugpaares (4,4 a und 5, 5 a) mit der einen von zwei Starkgasleitungen (9, 9 a) bzw. -kanälen und dem einen von zwei Regeneratoren (3., 3 a) verbunden ist, wobei die Gasdüse (10 a) des einen Heizzuges (z. B. 4) gegenüber der Gasdüse des anderen Heizzuges (z. B. 4a) jedes Heizzugpaares einen größeren Querschnitt, die Luftdüse (6) des einen Heizzuges (z. B. 5) jedoch gegenüber der des anderen Heizzuges (z. B. 5 a) einen kleineren Querschnitt hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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