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Regenerativkoksofenbatterie Die Erfindung bezieht sich auf eine Regenerativkoksofenbatterie
mit hoch- und tiefliegenden Brennstellen in jedem Heizzug, durch Querwände unterteilte
Regeneratorabteile für die Verbrennungsluft *bzw. Schwachgas und Starkgaszuführungen
an der Heizzugsohle.
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Es ist bekannt, an der Heizzugsohle von Re-'äenerativkoksofenbatterien
das für die ganze Höhenbeheizung erforderliche Starkgas und durch Hohlkanäle der
Heizzugbinderwände die für die Verbrennung erforderliche Luft stufenweise zuzuführen,
um die Ofenwände auf der ganzen Höhe gleichmäßig zu beheizen.
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Eine gleichmäßige Höhenbeheizung ist jedoch nur durchführbar, wenn
den einzelnen Brennstellen auch anteilsmäßig die genauen Wärmemengen zugeführt werden.
So benötigt beispielsweise die untere Brennstelle eine geringere Wärmezufuhr als
die obere, je
nach dem Abstand der beiden Brennstellen. voneinander.
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, Die Erfindung besteht nun darin, daß die untere jh:ennstelle
jedes Heizzuges mit jedem ersten. und die obere Brennstelle mit jedem zweiten Abteil
eines Regenerators verbunden ist und daß die Regeneratorabteile und zugehörigen
Sohlkanäle einen auf die unterschiedliche Luft- bzw. Schwachgasmenge, die in bekannter
Weise den in verschiedenem Niveau liegenden Brerinstellen zur Erzielung einer gleichmäßigen
Beheizung über die gesamte Höhe des Heizzuges zuzuführen ist, abgestellten Querschnitt
haben.
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Dadurch wird den Brennstellen nicht nur die Wärme durch die mengenmäßig
erforderliche Verbrenhungsluft, sondern auch durch die aus dem iKegenerator entnommene
fühlbare Wärmemenge anteilsmäßig' praktisch gleichmäßig zugeführt.
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Eine Feinregelung der Verbrennungsluftzufuhr und damit der den Brennstellen
unterschiedlich zu-, zuführenden Wärmemenge kann in an sich bekannter Weise
durch an den Sohlkanalzu- und . -abführungen angeordnete, von außen bedienbare
Regelmittel erfolgen.
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Die Erfindung ist auch durchführbar bei Schwachgas- bzw. wahlweiser
Stark- oder Schwachgasbeheizung, in welchem Falle jeder Brennstelle sowohl ein Regeneratorabteil
zur Luft- als auch zur Schwachgasvorwärmung zugeordnet ist.
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Die Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 ist ein teilweiser senkrechter Querschnitt durch eine
Koksofenbattehe nach Linie I-I der F i g. 2; F i g. 2 ist ein senkrechter
Schnitt nach Linie II-II der F i g. 1;
F i g. 3 ist ein waagerechter
Schnitt nach Linie III-III der F i g. 1;
F i g. 4 ist ein Diagramm
mit Ergebnissen gemäß der Erfindung durchgeführter Versuche.
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Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Koksofenbatterie besteht
aus Ofenkammern 11 mit Heizwänden 12, die von Heizzügen 13 gebildet
werden. Die senkrechten Heizzüge 13 sind in Gruppen mit einem oberen Sammelkanal.
14 zusammengefaßt, von dem aus ein Deckenkanal 16 zu der auf der anderen
Seite der Ofenkammer 11 angeordneten Heizwand 12 führt.
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. Unterhalb der Ofenkammern 11- sind Regeneratoren
17 angeordnet, die durch Kanäle 18, 19 mit den Heimügen verbunden
sind. Die Kanäle 19 sind mit einem am -oberen Ende des. Regenerators
17 angeordneten Schlitz 20 und mit einem senkrechten Kanal 21 verbunden,
der sich durch die Binderwand 22 der Ofenkammerwände 23.. erstreckt. Der senkrechte
Kanal 21 mündet durch öffnungen 24 in zwei benachbarte Heizzüge 13. Diese
öffnungen 24 bilden die hochliegenden Brennstellen.
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Die Kanäle 18 schließen senkrechte Kanäle 26 von kreisrundem
Querschnitt ein, die bei 27 in zu den Regeneratoren 17 oberhalb der
Längswand 31
führende Kanäle 28, 29 abzweigen. Die Regeneratoren
17 sind durch Querwände in breite Abteile 32,
32' und schmale
Abteile 33, 33' unterteilt, wie aus F i g. -i ersichtlich.
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Je nach Art der Beheizung wird den Regeneratorabteilen durch Sohlkanäle
34, 36 Luft zugeführt oder Abgas aus ihnen abgezogen und den Sohlkanälen
34', 36' bei Beheizung mit Starkgas Luft oder Abgas
und bei
Beheizung nüt Schwachgas Schwachgas oder Abgas zu- bzw. abgeleitet. Die Sohlkanäle
34, 36,
34', 36' sind mit den Regeneratoren durch Öffnungen
37 verbunden. Jeder Sohlkanal 34 ist mit den Ab-
teilen 33 und
jeder Sohlkanal 36 mit den Abteilen 32
verbunden. Jeder Sohlkanal 34'
führt Luft zu den Abteilen 33', und jeder Sohlkanal 36' führt Luft
zu den Abteilen 32'.
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Bei Beheizung der Ofenbatterie mit Starkgas wird Luft den Sohlkanälen
36' zugeführt. Das Abteil 32'
hat ein solches Volumen, daß eine bestimmte
Menge Luft mit Sicherheit durch die Kanäle 19 zu den hochliegenden Brennstellen
24 gelangt. Da die Kanäle 19 zwei benachbarte Heizzüge 13 versorgen
und jedes Regeneratorabteil 32' wiederum durch zwei Gruppen von Kanälen
19 an zwei benachbarte Heizwände angeschlossen ist, liefert das Abteil
32' Luft an vier Heizzüge. Die Kanäle 19 (öffnungen 20 und senkrechte
Kanäle 21) haben einen solchen Querschnitt, daß jeder ein Viertel des Volumens des
Ab-
teils 32' zu jedem Heizzug führt.
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Wie hieraus ersichtlich, wird den hochliegenden Brennstellen nur ein
Teil der erforderlichen Luftmenge zugeführt. Bei der einfachsten Anordnung strömt
die Luft aus jeder Öffnung 24 der sich gegenüberliegenden Binderwände jedes Heizzuges
13, wobei die eine öffnung 24 von dem Regeneratorabteil 32' und die
andere gegenüberliegende des gleichen Heizzuges von dem Regeneratorabteil
32 Luft erhält. Wenn aus den öffnungen 24 unterschiedliche Mengen Luft dem
Heizzug zugeführt werden sollen. kann dieses durch entsprechende Bemessungen der
Regeneratorabteile 32, 32' geschehen.
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Den senkrechten Kanälen 26 und damit der unteren Brennstelle
jedes Heizzuges 13 wird Luft teilweise von den Regeneratorabteilen
33 durch die öffnung 29 und teilweise von den Regeneratorabteilen
33' durch die Öffnung 28 gleichzeitig zugeführt. Die einfachste Anordnung
angenommen, wobei das Abteil 33' das doppelte Volumen des, Abteils
33 hat, wird die bei Starkgasbeheizuno, für die untere Brennstelle benötigte
Luft zur Hälfte von dem Abteil 33' zugeführt, das mit vier Heizzügen
13 verbunden ist, und die andere Hälfte Luft wird von dem Abteil
213 zugeführt, das zwei Heizzüge 13 beliefert. Wie auch immer das
Verhältnis des Volumens des Ab-
teils 33* zu dem des Abteils 33 ist,
dasselbe Volumenverhältnis muß zwischen den Abteilen 32' und 32 bestehen.
Durch diese Anordnung wird erreicht, daß der oberen und unteren Brennstelle das
erforderliche Medium in einer bestimmten festgelegten Menge sowohl während, der
Starkgas- als auch Schwachgasbeheizung zugeführt wird.
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Es sei angenommen, daß die Regeneratorabteile 32" und
32 einerseits und die Abteile 33' und 33
andererseits bei der
einfachsten Anordnung ein Strömungsvolumen im Verhältnis von 2: 1 haben.
Dann ist ein Querschnitt der Sohlkanäle 34, 36 sowie 34', 36' und.
der Abteile 33, 32 sowie 33', 32' im Verhältnis von 40:
60 erforderlich.
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Diese Zumessung der Medien zur unteren und oberen Brennstelle kann
nur angenähert sein. Zur feineren Einstellung und zur Änderung der Wärmeverteilung
in Anpassung an die Betriebsbedingungen nach Inbetriebnahme der Ofenbatterie sind
Regelorgane für die Regelung der zuzuführenden Beheizungsmedien und der abzuziehenden
Abgase durch die Sohlkanäle 34, 36, 34*, 36' vorgesehen. Bei Starkgasbeheizung
wird das Gas durch Horizontalkanäle 38, kurze senkrechte Kanäle
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und Düsen 40 der Heizzugsohle zugeführt. Bei der Ausführungsforrn nach
F i g. 1 ist angenommen, daß das Heizwandpaar 12 auf der rechten Seite auf
Beheizung steht (aufwärts gerichtete Pfeile). Das Heizwandpaar auf der linken Seite
wird dann von Ab-
gasen durchströmt (abwärts gerichtete Pfeile).
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Bei Zufuhr von 40 % Luft zur unteren und 60 % Luft zur oberen
Brennstelle strömt die Luft zur oberen Brennstelle durch die öffnung24 teilweise
vom Regeneratorabteil32 und teilweise vom Abteil 32' auf der anderen Seite
der Regeneratorwand31. Gleichzeitig strömt Luft zu der unteren Brennstelle durch
die Gruppe von Kanälen18, die mit einem Regeneratorabteil 33 und
33' im angrenzenden Regenerator 17 verbunden sind.
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Das Starkgas wird der Heizzugsohle in jedem Falle in einer Menge zugeführt,
die für die Verbrennung an der unteren und oberen Brennstelle jedes Heizzuges erforderlich
ist. Wenn das Luftmengenverhältnis von 40: 60 beibehalten werden kann, ohne
daß mehr als nur eine geringfügige Einstellung von außen her erforderlich ist, verbrennt
ein Teil des Starkgases an der Heizzugsohle mit der durch die Kanäle 18 in
einer Menge von etwa 40 0/9 zugeführten Luft, und der Rest von etwa
60 % Starkgas verbrennt mit der durch die Kanäle 19 und die Öffnung
24 der oberen Brennstelle zugeführten Luft. Dadurch ist eine sich über die Höhe
des Heizzuges erstreckende, im wesentlichen gleichmäßige Beheizung erreicht.
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Aus den auf Abgas stehenden Heizzügen 13 wird das Abgas aus
den Regeneratorabteilen 32, 33, 32,
33' im Verhältnis zu der den auf
Beheizung stehenden Heizzügen zugeführten Luft abgezogen, also 60 % des Abgases
strömt durch die größeren Regeneratorteile 32', 32 und der Rest von 40 %
durch die kleineren Abteile 33', 33. Das Abgas wird dann durch die an die
einzelnen Abteile angeschlossenen Sohlkanäle 36, .36 und 34', 34 abgezogen.
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Bei Beheizung der Ofenbatterie mit Schwachgas wird Luft und Schwachgas
aus den entsprechenden Regeneratoren den Heizzügen zu den oberen und unteren Brennstellen
geführt. Luft wird durch die Sohlkanäle 34,36 und Schwachgas durch die Sohlkanäle
34', 36' zugeführt.
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Luft strömt zu der unteren Brennstelle jedes Heizzuges von den Abteilen
33 durch den Kanal 29 und Schwachgas von einem Abteil 33' durch
den Kanal 28 in einer Gesamtmenge der Verbrennungsmittel von 40 0/e.
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Zu der oberen Brennstelle jedes Heizzuges strömt Luft durch die beiden
öffnungen 24, die mit dem Abteil 32 über den senkrechten Kanal 21 und Kanal
20 verbunden sind, und Schwachgas durch die anderen beiden öffnungen 24, die mit
dem Abteil 32'
über einen senkrechten Kanal 21 und Kanal 20 verbunden sind.
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Abgas wird in gleicher Weise wie bei Starkgasbeheizung abgezogen.
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Bei Umstellung der Beheizung von Starkgas auf Schwachgas, und umgekehrt,
wird eine Einstellung der unterschiedlichen Mengen Luft und Schwachgas durch von
außen bedienbare Mittel vorgenommen.
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Die in F i g. 4 dargestellten Kurven stellen die Ergebnisse
von Versuchen bei einer 5,5 m hohen Koksofen
-Heizwand dar.
Hieraus ergibt sich, daß die beschriebene Regelung der zu den hoch- und tiefliegenden
Brennstellen strömenden Luft bei Starkgasbeheizung einheitliche Temperaturen auf
der ganzen Höhe der Heizzüge erreichen läßt. Das Anwachsen des Prozentsatzes der
Luft mit der Höhe der Luftaustrittsöffnung verringert die Temperaturdifferenz
A T zwischen dem unteren und oberen Teil der Heizzüge.