DE1546612A1

DE1546612A1 - Regenerativkoksofenbatterie

Info

Publication number: DE1546612A1
Application number: DE19651546612
Authority: DE
Inventors: Joseph Van Ackeren
Original assignee: Heinrich Koppers GmbH
Current assignee: Heinrich Koppers GmbH
Priority date: 1964-03-11
Filing date: 1965-02-06
Publication date: 1969-09-25
Also published as: US3345051A; GB1070601A

Description

Essen, den 21. August 1968 In^t 4028/5a ■ Vo./Sch.

Heinrich Koppers Gesellschaft mit beschränkter H-ftung, 43 Es3en, Holtkestrasse 29

Regenerativkoksofenbatterie

Die Erfindung bezieht sich auf eine Regenerativkoksofenbatterie mit paarweise zusammenarbeitenden Heizzügen, hoch- und tiefliegenden iltarkgasbrennern und Verbrennungsluft an der Sohle jeden Heizzuga zuführenden Luftkanälen. ™

Es ist bekannt, die Beheizung von Ofenkammern großer Höhe mit in den Heizzügen angeordneten hoch- und tiefliegenden Starkgasbrennern vorzunehmen, um eine gleichmäßige Höhenbeheizung zu erzielen. Ein gleichzeitiges Brennen der hoch- und tiefliegenden Brenner 13t deshalb praktisch nicht möglich, weil die aus den unteren Brennern aufsteigenden Flammen din in den Heizzug ragenden Kanäle der hochliegenden Brenner so hoch erhitzen, daß das Starkgan zersetzt wird und die sich dadurch bildenden Kohlenstoff- ( ablagerungen den Gasweg verlegen.

Man hat daher die in einem Heizzug angeordneten hoch- und tiefliegenden Brenner wechselweise betrieben, ao daß also entweder nur die tief- ode^ nur die hoo-hliegenden Brenner betrieben werden. Dadurch sind jedoch nicht nur je zwei waagerechte Gaszufuhrkanäle erforderlich, von denen je einer den beflammten Heizzügen Gas zu-

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- 2 Neue Unterlagen (Art. 7 §

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führt, sondern es ist auch keine so gleichmäßige Beheizung wie bei während einer Heiz-periode ständig "betriebenen hoch- und tiefliegenden Brennern möglich.

Aufgabe der Erfindung ist nun, eine Regenerativkoksofenbatterie zu schaffen, bei der der gleichzeitige Betrieb der in jedem Heizzug angeordneten hoch- und tiefliegenden Brenner ohne die Gefahr wesentlicher Kohlenstoffablagerungen in den Kanälen der hochliegenden Brenner möglich ist.

Die Erfindung besteht grundsätzlich darin, daß jeder hochliegende Brenner durch eine im Bereich der Heizzugsohle vorgesehene abgas rückführ ende öffnung der Trennwand der paarwoise zusammenarbeitenden Heizzüge mit dem anderen Heizzug verbunden ist.

Dadurch wird das in den Kanälen zu den hochliegenden Starkgasdüsen strömende Gas mit Abgas vermischt, so daß keine nennenswerte Zersetzung des Gase3 und keine Kohlenstoffatlagerung erfolgen kann. Das G-as verbrennt erst beim Austritt aus der hochliegenden Starkgasdüse mit dem Luftüberschuss des au3 den tiefliegenden Brennern aufsteigenden Abgases.

Es ist zwar bekannt, dem Staii gas von paarweise zusammenarbeitenden Heizzügen rückgeführtes Abgas zuzumischen, jedoch handelt es sich dabei lediglich darum, eine langgestreckte Flamme zu erzielen, deren Erstreckung zwecks gleichmäßiger Höhenbeheizung jedoch nur begrenzt ist.

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Gemäß der Erfindung wird bei paarweise zusammenarbeitenden Heizzügen (Zwillingszugen) der hochliegende Brenner von einem in den Heizzug ragenden, unten gegen den Heizzug abgeschlossenen senkrechten Kanal gebildet, in den an der Heizzugsohle die Düse des laszufuhrkanals im Bereich einer abgasrückführenden Yerbindungsöffnung der Trennwand der paarweise zusammenarbeitenden Heizzüge mündet.

Abgas wird somit auα dem llachbarheiszug angesaugt und tritt mit de^i jtarkgas vermischt aus der hochliegenden Düse aus.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung verbindet die Abgasrüc-kführungsöffnung die an die Hei ζ zug trennwand angrenzenden hochli fügend en Starkgaskanäle der paarweise zusammenarbeitenden Heizzüge.

Um cin¹^ möglichst vollständige Teigmischung des Abgases mi:, dem Starkgar-i der ho chi legenden Brenner zu erzielen, bevor das Gemisch in den Bereich des tiefliegenden Brenners gelangt, sieht dio Erfindung vor, die tiefliegenden Starkgasdüsen oberhalb der Abgasrückführungsöffnung in den Heizzug einmünden zu lassen.

?ei einer derartigen Anordnung kann es erforderlich sein, zwei AbgaorUckfühxung^cffnungen anzuordnen, derart, laß die eine Abgasrüokführungsc'ffnung den einen Heizzug mit dem Starkgaskanal des hochli egcnden "r^£:r.ners des anderen Heizzugs und die andere Abgasrüokführungs-'iffr/ing den anderen Heizzug mit dem Etarkgaskanal dec liorhli «ryndon ?renn°rs des einen Heizzugs verbindet.

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In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise an einem Zwillingszugofen veranschaulicht.

Figur 1 ist ein teilweiser senkrechter Längsschnitt durch eine Koksofenbatterie.

Figur 2 ist ein senkrechter Schnitt nach linie II-II der Fig.

Figur 3 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie III-III der

, Figur 2.
P

Figur 4 ist ein Schnitt entsprechend Figur 2 einer anderen AusfUhrungsfοrm.

Figur 5 ist ein waagerechter Schnitt nach Linie V-Y der Figur 4.

Die Regeneratiykoksofenbatterie 10 besteht aus einer Reihe von Ofenkammern 12 und zwischen diesen angeordneten Heiewänden 14» die durch Querwände in Reihen von Heizzügen unterteilt sind. Die Heizzüge 22, 24 sind paarweise durch eine obere öffnung 26 der Querwand 15 miteinander verbunden.

Unterhalb der Heizzüge 22, 24 sind abwechselnd von Luft und Abgas durchströmte Regeneratoren 30, 32 angeordnet, Kanäle 28 verbinden die Heizzüge 22 mit den Regeneratoren 30 und Kanäle die Heizzüge 24 mit den Regeneratoren 32.

Unterhalb der Heizzüge sind paarweise jeder Heizzugreihe zugeordnete waagerechte Starkgaskanäle 36, 38 angeordnet. Die Starkgaskanäle 36 sind durch senkrechte Kanäle 44, 46 mit Düsen 40, 22' der Heizzüge 24 und die Starkgaskanäle 38 durch senkrecht ,Kanäle 52, 54 mit Düsen 48, 50 der Heizzüge 22 verbunden. Die

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Starkgaskanäle 36 liefern somit Gas zu beiden Düsen 40, 4-2 jeden Heissugs 24 und die Starkgaskanäle 38 Gas zu den Düsen 48,50 jeden Heizzüge 22.

Die Düse 48 der Heizzüge 22 und die Düse 40 der Heizzüge 24 liegen nahe der Trennwand 15 je zweier im Zugwechsel zusammenarbeitender Heizzüge 22, 24 in einenvon der Heizzugsohle 68 aus sich senkrecht in den Heizzug erstreckenden Kanal 58, 62. Die Kanäle 58, 62 sind bis auf eine obere A.ustrittaöffnung 60 gegen den zugehörigen Heizzug 22 bzw. 24 abgeschlossen und * werden durch eine parallel zur Heizzugtrennwand 15 verlaufende Wand 63 und an die Trennwand 15 angeschlossene senkrecht dazu verlaufende Seitenwände 64 gebildet. Die Trennwand 15,ist an der Heizzugsohle 68 mit einer die beiden senkrechten Kanäle 58, 62 verbindenden öffnung 66 versehen.

Wenn die Heizzüge 22 aufwärts beflammt werden, saugt die Düse 48 Abgas durch die Wandöffnung 66 der Abgaeheizzüge 24 an, so daß ein Starkgas-Abgasgemisch gebildet wird. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1, 2, 3 bildet die Austritts- ( öffnung 60 der senkrechten Kanäle 58, 62 hoohliegende Brenner, da das aus den Düsen 48, 40 ausströmende sich mit Abgas mischende Starkgae erst beim Austritt aus den KanalÖ.ffnungen 60 brennen kann.

Bei der in den Figuren 4, 5 dargestellten Ausführungsform sind die Starkgasdüsen- in verschiedenen Höhen angeordnet. Die Starkgasdüsen 50a der Kanäle 54a der tiefliegenden Brenner

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ragen oberhalb der Heizzugsohle in den Heizzug 22a und die Starkgasdüsen 42a der Kanäle 46a oberhalb der Heizzugsohle in den Heizzug 24ahinein, während die Starkgasdüsen 48a der Kanäle 52a der die hochliegenden Brenner bildenden Kanäle 58a und die Starkgasdüsen 40a der Kanäle 44a in der Heizzugsohle des Kanals 62a liegen.

Die untere Verbindungsöffnung für die Abgaszumischung zum Starkgas ist dabei unterteilt derart, daß, wie aus Figur 5 ersichtlich, der senkrechte Kanal 58a mit dem Heizzug 24a durch eine Öffnung 66a außerhalb des senkrechten Kanals 62a nd der senkrechte Kanal 62a mit dem Heizzug 22a durch eine Öffnung 66b außerhalb des senkrechten Kanals 58a verbunden ist.

Die Beheizung der Ofenbatterie geht wie folgt vor sich:

Es wird angenommen, daß die Heizzüge 22 (Pig. 2) aufwärts beflammt werden. Die Heizzüge 24 werden dann abwärts yob -tbgas durchströmt. Starkgas gelangt von den waagerechten Kanälen 38, den senkrechten Kanälen 52, 54 durch die Düsen 48, 50 in die Heizzüge 22. Vorgewärmte Verbrennungsluft strömt im Überschuß vom Regenerator 30 durch die senkrechten Kanäle 28 in die Heizzüge 22. Die fur die Verbrennung des Starkgases der Düse 50 erforderliche Luft vermischt sich mit dem Starkgas, so daß dieses verbrennt und den unteren Teil der Heizzüge beheizt. Ein Teil des durch die Heizzüge 24 abwärts strömenden Abgases wird über den Kanal 62 durch die untere Verbindungsöffnung 66 der Trennwand 15 abgezogen und mit dem aus der Düse 48 aus-

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tretenden Starkgas vermischt. Das Starkgas-Abgas-Gemisch strömt im Kanal 58 aufwärts und wird nach Austritt aus der öffnung 60 mit dem Abgas-Luftgemisch des Heizzügeβ 22 vermischt, wodurch das Gas mit langgestreckter Flamme verbrennt und den oberen Teil der Heizzüge beheizt. Durch entsprechende Kalibrierung der Starkgasdüsen 48, 50 wird eine gleichmäßige Beheizung auf der ganzen Höhe erzielt.

Durch die im wesentlichen im unteren feil des Heizzuges erfolgende Verbrennung des Starkgases der Düsen 50 wird auch der " Kanal 58 und damit das aufsteigende Starkgas-Abgasgemisch. hoch vorgewärmt, ohne daß sich das mit Abgas vermischte Starkgas im Kanal 58 zersetzt und Kohlenstoffablagerungen verursachen kann.

Das im Kanal 58 aufwärtsströmende Starkgas-Abgas-Gemisch hat eine geringere Wichte und damit einen größeren Auftrieb als das im gleichen Heizzug 22 in größeren Mengen aufwärts strömende Abgas aus der Verbrennung des Starkgases der Düse 50, so daß die Vermischung beim Austritt aus dem Kanal 58 verstärkt wird und die ,«.nsaugung von ausreichenden Mengen Abgas durch die , untere Öffnung 66 der Trennwand 15 gesichert ist.

Durch Anordnung der tiefliegenden Starkgasbrenner 42a bzw. 50a oberhalb der Heizzugsohle der Ausführungsform nach den Figuren 4, 5 wird erreicht, daß das Starkgas der Düsen 40a bzw. 48a der hochliegenden, bei 60a ausmündenden Brenner weitgehend mit dem Abgas durchmischt ist, bevor da« Gemisch des Kanals 62a bzw. 58a in den Bereich der hohen Temperatur der Brenner 42a bzw. 50a gelangt. Dadurch wird eine Zersetzung des Starkgases ver-

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mieden mid die Bildung von Kohlenstoffablagerungen auf ein Minimum herabgesetzt.

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Claims

Essen, den 21. August 1968 H 4O28/5a Vo./Sch. Patentansprüche

1.) Begenerativkoksofenbatterie mit paarweise Zusammenarbeitenden Heizzügen, hoch- und tiefliegenden Starkgasbrennern und Verbrennungsluft an der Sohle jeden Heizzuga zuführenden luftkanälen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder hochliegende Brenner durch eine im Bereich der Heiaaugsohlo (68) vorgesehene abga.srückführende Öffnung (66) der Trennwand (15) der paarweise zusammenarbeitenden Heizzüge (2^, 24) mit dem anderen Heizzug verbunden ist.

2.) Eegenerativkoksofenbattfirie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der hoohliogende Brenner von einem in den Heizzug (22 bsw. 24) ragenden, unten gegen den Heizzug abgeschlossenen senkrechten Kanal (58 baw. 62) gebildet wird, in den an der Heizzugsohle (63) die Düse (43 bsw. 40) des Gas-.? >ufuhrkanals (^2 bzw. 4'0 im Bereich der Öffnung (66) mündet.

3.) Pegenerativkoksofenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die i\bgasrückführung3Öffnung (66) die an die I: r„iä zug trennwand (1S) angrenzenden hochliegenden Starkgask?j.nälo (53 bzw. 62) der paarweise zusammenarbeitenden Ileizzügo (22, 24) verbindet.

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4. Regenerativkoksofenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die tiefliegenden Starkgasdüsen (50a bzw. 42a) oberhalb der Abgasrückführungsöffnung (66) in den Heizzug münden.

5. Regenerativkoksofenbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die eine Abgasrückführungsöffnung ( 66a) den einen Heizzug (24a) mit den Starkgaskanal (58a) des hochliegenden Brenners des anderen Heizzugs (22a) und die andere Abgasrückführungsöffnung (66b) den anderen Heizzug (22a) mit dem Starkgaskanal (62a) des hochliegenden Brenners dee einen Heizzugs (24a) verbindet.

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