DE1096861B

DE1096861B - Dry coke cooling device with several similar cooling cells

Info

Publication number: DE1096861B
Application number: DEK31684A
Authority: DE
Inventors: Georg Braun
Original assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Current assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Priority date: 1957-04-13
Filing date: 1957-04-13
Publication date: 1961-01-12
Also published as: GB894828A

Description

Kokstrockenkühleinrichtung mit mehreren gleichartigen Kühlzellen Die Erfindung bezieht sich auf eine Kokstrockenkühleinrichtung mit mehreren gleichartigen Kühlzellen, bei der in jeder Kühlzelle ein Koksbrand vollständig zu kühlen ist, wobei jeder Kühlzelle eine Inertgasumwälzvorrichtung mit Wärmeaustauscher zugeordnet und die in den Wärmeaustauschern aufgenommene Wärme an einen gemeinsamen Dampf-oder Warmwasserkessel abgeführt wird. Sie bezieht sich insbesondere auf Kokstrockenkühlanlagen, bei welchen mehrere aus den Koksöfen entnommene, sogenannte Koksbrände zwar je für sich in gesonderter Kühlzelle, jedoch zu gleicher Zeit gekühlt werden, wobei einer Reihe von Kühlzellen die Koksbrände nacheinander zugeführt bzw. wieder entnommen werden, so daß während der Kühlung die an sich gleichen Kühlzellen Koksbrände von unterschiedlicher Temperatur enthalten.Dry coke cooling device with several cooling cells of the same type The invention relates to a coke dry cooling device with several similar Cold rooms, in which a coke fire has to be completely cooled in each cold room, Each cooling cell is assigned an inert gas circulation device with a heat exchanger and the heat absorbed in the heat exchangers to a common steam or Hot water boiler is discharged. It relates in particular to dry coke cooling systems, in which several so-called coke fires removed from the coke ovens, each for be cooled in a separate cold room, but at the same time, with one Row of cooling cells the coke fires are fed in or taken out one after the other be, so that the same cooling cells coke fires from during the cooling different temperature included.

In dem Bestreben, die Koksbrände möglichst tief abzukühlen, ist bereits vorgeschlagen worden, sie zunächst mit einem vom Verdampferteil eines Dampferzeugers gekühlten Inertgasstromes und dann mit einem vom Speisewasservorwärmer des Dampferzeugers gekühlten Inertgasstrom zu kühlen, indem die Koksbrände zwangsweise aufeinanderfolgend zunächst zum Verdampferteil und dann zum Vorwärmerteil des Dampferzeugers transportiert werden.In the endeavor to cool the coke fires as deeply as possible, is already have been proposed to start with one of the evaporator part of a steam generator cooled inert gas stream and then with one of the feed water preheater of the steam generator to cool cooled inert gas flow by the coke fires forcibly successive first transported to the evaporator section and then to the preheater section of the steam generator will.

Bei der Kokstrockenkühleinrichtung nach der Erfindung sind die Wärmeaustauscher jeder Kühlzelle unterteilt in eine an den Dampfraum des Sammelbehälters angeschlossene flberhitzerrohrgruppe und eine an den Wasserraum des Sammelbehälters über eine Pumpe angeschlossene Verdampferrohrgruppe, wobei die Verdampferrohrgruppen derart über Dreiweghähne parallel hinter die Pumpe geschaltet und mit Rückleitungen zum Sammelbehälter versehen sind. daß sie einzeln abzuschalten oder wahlweise über eine Kesselwasserspeisepumpe mit einem Kesselwasserspeisebehälter anzuschließen sind.In the coke dry cooling device according to the invention, the heat exchangers are Each cold room is divided into one that is connected to the vapor space of the collecting container superheater pipe group and one to the water space of the collecting tank via a pump connected evaporator tube group, the evaporator tube groups in such a way Three-way cocks connected in parallel behind the pump and with return lines to the collecting tank are provided. that they can be switched off individually or optionally via a boiler water feed pump are to be connected to a boiler water feed tank.

Hierdurch wird eine scharfe Trennung der Inertgasstrcme voneinander erreicht, welche es gestattet, nur die zur Speisewasservorwärmung brauchbare Wärme der Schlußkühlung des Kokses zu entnehmen, wohingegen die übrige, höhergrädige Wärme des Kokses der Verdampfung des Kühlwassers erhalten bleibt. In vorteilhafter Weise erleidet der Koks in der neuen Einrichtung sowohl während der Kühlung als auch zwischen den Kühlstufen keinerlei Bewegung und damit keinen Abrieb. Weiterhin bedarf es bei der neuen Einrichtung keiner Transportmittel innerhalb der Kühlanlage. Schließlich gestattet sie ihren nachträglichen Einbau in vorhandene, auf Naßlösch- und Schrägwagen und Abwurframpen ausgerichtete Kokereien.This results in a sharp separation of the inert gas streams from one another achieved, which allows only the heat that can be used to preheat the feed water the final cooling of the coke, whereas the remaining, higher-grade heat of the coke of the evaporation of the cooling water is preserved. In an advantageous manner the coke in the new facility suffers both during cooling and between the cooling stages no movement and therefore no abrasion. It also requires the new facility no means of transport within the refrigeration system. In the end it allows it to be retrofitted in existing, wet fire-extinguishing and inclined vehicles and dump-oriented coking plants.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in der schematischen Zeichnung, welche ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt, und der nachfolgenden Beschreibung des Näheren erläutert.Further details of the invention are in the schematic drawing, which illustrates an embodiment of the invention, and the following description explained in more detail.

Die gezeigte Kokstrockenkühlanlage besteht aus fünf Kühlzellen A bis E, von denen wahlweise vier für den Kühlbetrieb bestimmt sind, wohingegen eine zur Reserve vorgesehen ist. Jede Kühlzelle umfaßt einen Kühlraum 1, der einen Koksbrand aufnehmen kann und der in der Zeichnung nur bei der Kühlzelle A im Schnitt dargestellt ist. Bei dieser Anlage wird in bekannter Weise jeder .gare Koksbrand einer in der Zeichnung nicht dargestellten Koksofenbatterie in einen Transportbehälter 2 ausgestoßen, mit diesem Transportbehälter in den Kühlraum 1 geschoben, nach seiner Kühlung aus dem Kühlraum wieder entnommen und schließlich an einer Abwurframpe durch Kippen des Transportbehälters aus diesem entlassen. Anschließend wird der Transportbehälter zur Aufnahme eines neuen Koksbrandes vor einen anderen Koksofen gebracht. Zur Entfernung eines gekühlten Koksbrandes kann dementsprechend jede Kühlzelle geöffnet, sowie nach Aufnahme eines neuen Koksbrandes wieder geschlossen werden und während des Kühlvorganges gegen die äußere Atmosphäre abgeschlossen gehalten werden: Die Kühlzellen werden also nacheinander mit Koksbränden versorgt.The dry coke cooling system shown consists of five cooling cells A bis E, of which four are optionally intended for cooling operation, whereas one is for Reserve is provided. Each cooling cell comprises a cooling space 1, which is a coke fire and which is shown in the drawing only in the cold room A in section is. In this system, each .gare coke fire is one in the known manner Drawing not shown coke oven battery ejected into a transport container 2, pushed with this transport container into the refrigerator 1, after it has been cooled removed from the refrigerator and finally on a drop ramp by tilting of the transport container released from it. Then the transport container brought in front of another coke oven to receive a new coke fire. To the distance of a cooled coke fire, each cold room can accordingly be opened, as well be closed again after the start of a new coke fire and during the The cooling process must be kept closed against the outside atmosphere: the cold rooms are therefore supplied with coke fires one after the other.

An die Kühlräume 1 schließen sich jeweils ein oder mehrere Heizgaszüge 3 an, welche zu den Saugstutzen der Gebläse 4 führen, die von Elektromotoren 18 angetrieben werden. Die Druckstutzen der Gebläse sind durch über oder unter den Kühlzellen entlang geführte Leitungen 5 mit den Stutzen 6 der Kühlzellen verbunden. Bei Betrieb der Gebläse drücken sie in bekannter Weise im Kreislauf Inertgase in die Behälter 2 bzw. in die in ihnen befindlichen Koksbrände und saugen das am glühenden Koks erwärmte Gas an Rohrsystemen vorbei wieder an, wobei die vom glühenden Koks aufgenommene Wärme an die Rohrsysteme abgegeben wird.One or more heating gas flues are connected to each of the cooling spaces 1 3, which lead to the suction nozzle of the blower 4, which is driven by electric motors 18 are driven. The pressure ports of the blower are through above or below the Cooling cells along lines 5 connected to the nozzle 6 of the cooling cells. When the fan is in operation, they press in the circuit in a known manner the container 2 or in the coke fires located in them and suck the glowing Coke warmed gas on pipe systems past again, with the from The heat absorbed by the glowing coke is transferred to the pipe systems.

Die Rohrsysteme der Anlage . gehören zu einem Dampferzeuger, stellen also Teilheizflächen eines Dampferzeugers dar, und werden daher von; Wasser oder Dampf gekühlt. Sie bestehen aus -den Verdampferrohrgruppen7a bis 7e, welche Kesselwasser aus dem Dampf- und" Wassersarnmler $ mittels einer Verteilerleitung 10 von einer nur schematisch angedeuteten Umwälzpumpe 9 zugeführt erhalten und das Dampfwassergemisch durch die Rückleitungen 11d bis 11e in den Sammler 8 zurückkehren lassen. Die Rohrgruppen7a bis 7e sind durch Abzweigleitungen 10 a bis 10 e und Regel- bzw. .Absperrventile 12 mit der Verteilerleitung 10 verbunden. Mit Hilfe der Ventile 12 kann eine beliebige Verteilung des gesamten in der Anlage umlaufenden Wassers auf die Verdampferrohrgruppen der Kühlzellen A bis E erfolgen, oder aber die .eine oder andere Verdampferrohrgruppe der Kühlzellen A bis E erfolgen oder aber die eine oder andere Verdampferrohrgruppe aus dem Kreislauf des Kesselwassers ausgeschaltet werden. Dem gleichen Zweck dienen Regel- bzw. Absperrventile 13 in den Leitungen 11 a bis 11 e. An Stelle der für alle Kühlzellen gemeinsamen Wasserumlaufpumpe 9 kann jede Kühlzelle A-B mit einer eigenen, entsprechend kleineren Umwälzpumpe 9' ausgerüstet sein.The pipe systems of the plant. belong to a steam generator So partial heating surfaces of a steam generator are, and are therefore of; Water or Steam cooled. They consist of the evaporator tube groups 7a to 7e, which are boiler water from the steam and "water collector $" by means of a distribution line 10 from one only schematically indicated circulating pump 9 received and the steam-water mixture can return through the return lines 11d to 11e in the collector 8. The tube groups 7a to 7e are through branch lines 10a to 10e and control or shut-off valves 12 connected to the distribution line 10. With the help of the valves 12 can be any Distribution of all the water circulating in the system to the evaporator tube groups the cooling cells A to E, or the .one or the other evaporator tube group the cooling cells A to E or one or the other evaporator tube group be switched off from the boiler water circuit. Serve the same purpose Control and shut-off valves 13 in lines 11 a to 11 e. Instead of the for all cooling cells common water circulation pump 9 can each cooling cell A-B with one own, correspondingly smaller circulating pump 9 'be equipped.

Das dem Dampfkessel entsprechend seiner Dampfentnahme zu ersetzende Speisewasser wird von einer Kesselspeisepumpe 14 aus einem Vorratsbehälter 15 entnommen und in die Leitung 16 gedrückt. Die Leitung 16 hat über sogenannte Dreiwegeschieber 17 Anschluß an die Leitungen :10a bis 10e. Es ist daher möglich, beispielsweise bei der Kühlzelle A mit Hilfe des Schiebers 17 den Zufluß von Kesselwasser aus der Leitung 10 in die Verdampferrohrgruppe 7a zu sperren und an Stelle des Kesselwassers aus dem Sammler 8 nunmehr Speisewasser aus dem Behälter 15 durch die Rohrgruppe 7ca in dem Dampfwassersammler zu führen. So, wie bei der Kühlze11eA, ist die Einschaltung der Rohrgruppe7b bis 7e in den Fluß des Speisewassers auch bei den Kühlzellen B bis E möglich.That to be replaced in the steam boiler according to its steam extraction Feed water is taken from a storage tank 15 by a boiler feed pump 14 and pressed into line 16. The line 16 has a so-called three-way valve 17 Connection to the lines: 10a to 10e. It is therefore possible, for example at the cooling cell A with the help of the slide 17 the inflow of boiler water from the Line 10 to block in the evaporator tube group 7a and in place of the boiler water from the collector 8 now feed water from the container 15 through the pipe group 7ca to lead in the steam water collector. As with the Kühlze11eA, it is switched on of the pipe group 7b to 7e in the flow of the feed water also in the cooling cells B up to E possible.

Wie schon erläutert, befinden sich vier Kühlzellen gleichzeitig im Betrieb, beispielsweise die Kühlzelle A, B, D und E. Kurz nach der Versorgung der Kühlzelle A mit einem frischen Koksbrand befindet sich in der KühlzelleA ein Koksbrand mit 1000° C, in der Kühlzelle E ein Koksbrand mit etwa 700° C, in der Kühlzelle D ein Koksbrand mit etwa 475° C und in der Kühlze11eB ein Koksbrand mit etwa 350°C Mitteltemperatur. In diesem Betriebsfall sind die Rohrgruppen 7 a, 7 d, 7 e der Kühlzellen A, D und E in den Kreislauf des Kesselwassers, also den Kreislauf durch den Sammler 8, die Pumpe 9, die Leitung 10, die Drehschieber 17 und die Leitungen 11 a, 11 d, 11 e geschaltet, wohingegen: die Rohrgruppe 7 b der Kühlzelle B in den Zufluß des Speisewassers, also den. Fluß durch die Pumpe 14, die Leitung 16, den Drehschieber 17 und die Leitung 11b zum Dampfwassersammler 8 geschaltet ist. Somit werden die Rohrgruppen7a, 7d, 7e mit Kesselwasser von Verdampfungstemperatur des Kesselwassers gekühlt, wohingegen die Rohrgruppe 7 b von Speisewasser gekühlt wird, das im allgemeinen eine um etwa 100°C unter der Verdampfungstemperatur des Kesselwassers liegende Temperatur hat. Mit Hilfe des kälteren Speisewassers können daher die in: der Kühlzelle B umgewälzten Kühlgase stärker abgekühlt werden als die Kühlgase in den Kühlzellen A, E und D. Dadurch ist es möglich, den Koks tiefer abzukühlen als mit Kühlgasen, welche mit Kesselwasser abgekühlt werden. Etwa nach. 10 Minuten. wird der Koks in der Kühlzelle A auf etwa 700° C, in der Kühlzelle E auf etwa 475° C, in der Kühlzelle D auf etwa 350° C und in der Kühlzelle B auf etwa 200° C Mitteltemperatur abgekühlt sein. Zu diesem Zeitpunkt wird der Kühlzelle B der Koksbrand entnommen und ein frischer Koksbrand zugeführt, ferner ihre Rohrgruppe7b wieder in den Kesselwasserkreislauf geschaltet. und die Rohrgruppe 7d vom Kesselwasserkreislauf ab- und in den. Speisewasserstrom eingeschaltet. Die Umschaltung der Rohrgruppen7b und 7d kann dabei schon vor der Entnahme des endgekühlten Koksbrandes aus der Kühlzelle B erfolgen. Die Gefahr, daß durch falsches Schalten der Schieber 17 für den Speisewasserstrom keine Möglichkeit besteht, durch eine der Rohrgruppen7a bis 7e zu strömen und dadurch die Speisepumpe einen zu hohen Druck in der Leitung 16 aufbaut, besteht nicht, da die Leitung 19 mit einem Überdruckventil 20 ausgestattet ist, welche bei Überschreiten eines vorbestimmten Druckes das Speisewasser unmittelbar in den Sammler 8 entweichen läßt.As already explained, there are four cooling cells in operation at the same time, for example cooling cells A, B, D and E. Shortly after cooling cell A has been supplied with fresh coke fire, there is a coke fire at 1000 ° C in cooling cell A and in cooling cell E. a coke fire with about 700 ° C, in the cooling cell D a coke fire with about 475 ° C and in the cooling cell a coke fire with about 350 ° C mean temperature. In this operating case, the pipe groups 7 a, 7 d, 7 e of the cooling cells A, D and E are in the boiler water circuit, i.e. the circuit through the collector 8, the pump 9, the line 10, the rotary valve 17 and the lines 11 a, 11 d, 11 e switched, whereas: the pipe group 7 b of the cooling cell B in the inflow of the feed water, so the. Flow through the pump 14, the line 16, the rotary valve 17 and the line 11b to the steam water collector 8 is switched. Thus, the tube groups 7a, 7d, 7e are cooled with boiler water at the evaporation temperature of the boiler water, whereas the tube group 7b is cooled by feed water, which generally has a temperature about 100 ° C below the evaporation temperature of the boiler water. With the help of the colder feed water, the cooling gases circulated in cooling cell B can therefore be cooled more strongly than the cooling gases in cooling cells A, E and D. This makes it possible to cool the coke more deeply than with cooling gases, which are cooled with boiler water. About after. 10 mins. the coke in cold room A will have cooled to around 700 ° C, in cold room E to around 475 ° C, in cold room D to around 350 ° C and in cold room B to around 200 ° C mean temperature. At this point in time, the coke fire is removed from cooling cell B and a fresh coke fire is supplied, and its pipe group 7b is switched back into the boiler water circuit. and the pipe group 7d from the boiler water circuit and into the. Feed water flow switched on. The switching of the tube groups 7b and 7d can take place before the finally cooled coke fire is removed from the cooling cell B. There is no risk that the feed water flow cannot flow through one of the pipe groups 7a to 7e due to incorrect switching of the slide valve 17 and the feed pump builds up too high a pressure in the line 16 because the line 19 has an overpressure valve 20 is equipped, which allows the feed water to escape directly into the collector 8 when a predetermined pressure is exceeded.

Für den Fall, daß der Dampferzeuger überhitzten Dampf liefern soll, wird jede Kühlzelle außer dervon Kessel- bzw. Speisewasser gekühlten Rohrgruppe 7a bis 7 e mit einer Rohrgruppe 21 a bis 21e ausgerüstet. Die Rohrgruppen 21a bis 21e sind hintereinander geschaltet und erhalten den zu überhitzenden Dampf durch die Leitung 22 aus dem Dampfraum. des Sammlers 8 zugeführt.In the case that the steam generator to provide superheated steam, each cooling cell is equipped except dervon boiler or feed water cooled pipe group 7 a to 7 e with a tube group 21 a to 21e. The tube groups 21a to 21e are connected in series and receive the steam to be superheated through the line 22 from the steam space. of the collector 8 supplied.

Eine Regelung der Gesamtanlage zur zeitlich gleichbleibenden Dampferzeugung wird durch anfängliche Drosselung und allmähliche Verstärkung des Inertgasstromes der Kühlzelle erreicht, die mit einem frischen Koksbrand beschickt worden ist. Diese Regelung kann durch entsprechende Veränderung der Drehzahl des zur Kühlzelle gehörigen Gasumwälzgebläses oder durch die Anwendung von Drosselorganen in seinem Kreislaufstrom bewirkt und auch für die übrigen Kühlzellen zugleich angewendet werden. Die Regelimpulse können mit einfachsten Mitteln, z. B. mit einem im Ablauf fest eingestellten und mit frischer Füllung ,der Kühlzellen auslösbaren Uhrwerk od. dgl. erzeugt werden. Damit ergibt sich gleichzeitig in gewissem Umfang auch eine Regelung der Dampftemperatur, die notfalls noch dadurch ergänzt werden kann, daß jede Kühlzelle mit Einrichtungen ausgestattet ist, welche wahlweise ihren Gasstrom in gesamter oder teilweiser Menge, oder aber überhaupt nicht unter Umgehung der Dampfüberhitzerrohrgruppe 21 zur Rohrgruppe 7 abströmen läßt.A regulation of the entire system for constant steam generation over time is achieved by initially throttling and gradually increasing the flow of inert gas reaches the cold room, which has been charged with a fresh coke fire. These Regulation can be associated with the cold room by changing the speed accordingly Gas circulation fan or by the use of throttling devices in its circulating flow and can also be used for the other cold rooms at the same time. The control impulses can with the simplest means, e.g. B. with a fixed and set in the process with fresh filling, the cold room releasable clockwork or the like. Be generated. This also results in a control of the steam temperature to a certain extent, which, if necessary, can be supplemented by the fact that each cold room has facilities is equipped, which alternatively their gas flow in whole or in part, or not at all by bypassing the steam superheater tube group 21 to the tube group 7 can flow away.

Obwohl bisher die Gesamtanlage so beschrieben worden ist, daß die Kühlzelle C in Reserve steht und die Kühlzelle B nur die Vorwärmung des Speisewassers leistet, ist die Erfindung nicht auf diese Schaltung bzw. diesen Betriebszustand beschränkt. Es kann nach der Erfindung an Stelle der Kühlzelle C auch jede der anderen außer Betrieb, genommen oder in Reserve gehalten werden. Auch kann an Stelle der Kühlzelle B jede der anderen aus dem Kesselwasserkreislauf genommen und in den Speisewasserfluß geschaltet werden, jeweils aber immer diejenige, in welcher der Koksbrand zur Endkühlung, ansteht. Die Erfindung setzt ferner nicht voraus, daß stets die Transportbehälter, in denen die einzelnen Koksbrände zur Kühlanlage gebracht werden, in die Kühlzelle eingesetzt werden. Für den Gegenstand der Erfindung kann auch der jeweilige Koksbrand in die Kühlkammer der Kühlzelle eingeschüttet und schließlich aus der Kühlkammer mittels geeigneter Austragvorrichtungen wieder entlassen werden.Although the entire system has been described so far that the Cold room C is in reserve and cold room B only preheats the feed water performs, the invention does not apply to this circuit or this operating state limited. According to the invention, instead of the cooling cell C, any of the others can also be used taken out of service, taken out of service or kept in reserve. Instead of the Cold cell B each of the others removed from the boiler water circuit and into the feed water flow are switched, but always the one in which the coke fire for final cooling, pending. The invention also does not require that the transport containers, in which the individual coke fires are brought to the cooling system, in the cooling cell can be used. The respective coke fire can also be used for the subject matter of the invention into the cooling chamber of the cold room poured in and finally out the cooling chamber can be released again by means of suitable discharge devices.

Claims

PATENT nnsPt; octtL: 1. Colt dry cooling device with several similar Cold rooms, in which a coke fire has to be completely cooled in each cold room, Each cooling cell is assigned an inert gas circulation device with a heat exchanger and the heat absorbed in the heat exchangers to a common steam or hot water boiler, characterized in that the heat exchanger Each cold room (A-E) are divided into one on the vapor space of the collecting container (8) connected superheater tube group (21 a to 21 e) and one to the water room of the collecting container via a pump (9) connected evaporator tube group (7a to 7e), with the evaporator tube groups in parallel via three-way taps (17) connected behind the pump and with return lines (11a to 11e) to the collecting tank are provided that they can be switched off individually or optionally via a boiler water feed pump (14) are to be connected to a boiler water feed tank (15).

2. Dry coke cooling device according to claim 1, characterized in that the pressure side of the boiler water feed pump (14) is connected directly to the boiler water collector (8) via a line (19) and a pressure relief valve (20). Considered publications: German Patent Specifications Nos. 391 742, 339 878; Austrian Patent No. 119 482; "Gas and water compartment", no. 1, 1. 15, 50, p. 13.