DE2511940C2

DE2511940C2 - Vorrichtung zur Umstellung der Wärmezufuhr an Koksofenbatterien

Info

Publication number: DE2511940C2
Application number: DE2511940A
Authority: DE
Inventors: Volker Ing.(Grad.) 4650 Gelsenkirchen Kolitz; Dieter Dipl.-Phys. 4350 Recklinghausen Stahlherm
Original assignee: Bergwerksverband GmbH
Current assignee: Bergwerksverband GmbH
Priority date: 1975-03-19
Filing date: 1975-03-19
Publication date: 1983-11-17
Also published as: NL7602328A; FR2304659A1; FR2304659B1; BE839781A; ZA761683B; GB1531774A; DE2511940A1; US4102751A; JPS51116801A; IT1062572B

Description

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Die Erfindung bezieht sich at-Γ eine Vorrichtung zur Umschaltung der Wärmezufuhr an Öfen einer Koksofenbatterie von extremer Beheizung auf Phasen ohne Wärmezufuhr und umgekehrt mittels eines um den Batteriekopf herumgeführten Umstellgestänges zur Umstellung von Luft und Abhitze sowie zur Regelung der Verbrennungsluftversorgung über Lufteinfall- und Abhitzedrosselklappen und eines weiteren die Dreiwegehähne für die Entgrafitierungsluft betätigendem Umstellgestänges. *o

Es ist bereits bekannt, daß durch Anpassung der Wärmezufuhr an den Ausgarungszustand eine Charge bei einer sogenannten programmgesteuerten Beheizung gegenüber der üblicherweise angewendeten konstanten Beheizung bis zu 10% Wärmeersparnis erreicht werden kann. Eine derartige Anpassung der Wärmezufuhr besteht darin, daß die Verkokung der Kohle zu Beginn mit erhöhter Wärmezufuhr betrieben wird, die gegen Ende gedrosselt wird. Die Steuerung der Wärmezufuhr läßt sich durch eine Programmsteuerung durchführen, die über Gas- und Luftventile sowie Abhitze-Ventile und Drosselklappen für jede Heizwand arbeitet, die jedoch einen relativ hohen Aufwand an Me3- und Regeltechnik erfordert.

Gemäß DE-PS 20 50 153 ist es z.B. bekannt, hinter jedem Gasventil, Abhitzeventil und Luftventil je ein zusätzliches Ventil zur Volumensteuerung einzubauen, das durch jeweils eigene Antriebe gesteuert wird. Dies ist notwendig, um eine individuelle Steuerung jeder Heizwand vornehmen zu können.

Von besonderer Bedeutung für ein wirksames Beheizungsprogramm ist im Hinblick auf die Wärmeeinsparung, daß über die gesamte Garungszeit des Kokses eine besondere Feinabstufung im Wärmeangebot nicht erforderlich ist, da ein Ofensystem im allgemeinen thermisch recht träge reagiert. Vielmehr erweist es sich als ausreichend, wenn sich Phasen extremer Beheizung mit Phasen ohne jegliche Wärmezufuhr abwechseln, wobei die Unterbrechungen der Beheizung mit zunehmendem Verkokungsfortschritt immer langer werden.

Der Nachteil der bisher bekannten programmgesteuerten Vorrichtungen besteht im wesentlichen darin, daß er, wie bereits erwähnt, einen sehr hohen Aufwand an Meß- und Regeltechnik erfordert

Demgegenüber ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Umstellung der Wärmezufuhr an öfen einer Koksofenbatterie zu schaffen, die aufgrund einfacher und übersichtlicher Einrichtungen kostengünstiger hergestellt und gesteuert werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß neben den vorhandenen Hauptumstellgestängen an aus jeweils 5—10 Öfen zusammengefaßten im gleichen Garungszustand befindliche Gruppen einer Batterie ein Nebenumstellgestänge zur Betätigung der Ofendruckklappen und ein Nebenumstellgestänge für das Unterfeuerungsgas sowie für jede Heizwand und Beheizungsphase ein Gasumstellhahn vorgesehen ist

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die Nebenumstellgestänge nahe den Hauptumstellgestängen angeordnet und zwischen diesen automatische Koppeleinrichtungen vorgesehen sind.

Der technische Fortschritt einer derartigen Steuervorrichtung ist darin begründet, daß durch eine kostengünstige aus einfachen mechanisch arbeitenden Mitteln zusammengesetzte Vorrichtung die Möglichkeit eröffnet wird, eine Programmsteuerung auf rationelle Weise durchzuführen, wobei diese Steuerung ein Zusammenfassen von im gleichen Garungszustand befindlichen Öfen, bspw. in einer Anzahl von 5—10 Öfen ermöglicht

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Darstellung des Beheizungsvorganges auf der Abhitzeseite unter Verwendung des erfindungsgemäßen Nebengestänges,

Fig.2 eine schematisierte Darstellung des Beheizungsvorganges auf der Gasseite,

Fig.3 eine schematisierte Darstellung des Beheizungsunterbrechungsvorganges auf der Abhitzeseite und

Fig.4 eine schematisierte Darstellung des Beheizungsunterbrechungsvc-rganges auf der Gasseite.

Die Koksofenbatterie weist nach den F i g. 1 und 3 ein um den Batteriekopf geführtes Hauptgestänge 1 auf, das die Umstellung von Luft und Abhitze vornimmt. Auf der Gasseite ist ebenfalls, wie aus den F i g. 2 und 4 zu entnehmen ist, ein Hauptumstellgestänge 2 vorgesehen, daß die Dreiwegehähne 14 für die Entgrafitierungsluft für alle Öfen gemeinsam bedient. Die Verbrennungsluftversorgung geschieht durch Selbstansaugung mittels Lufteinfallklappen, die vom Hauptumstellgestänge 1 betätigt werden. Der Ofendruck wird durch Abhitzedrosselklappen 6 eingestellt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird davon ausgegangen, daß die Öfen der Batterie zu Gruppen von 5—10 Öfen zusammengefaßt sind, die jeweils im gleichen Garungszustand sind, und somit gleich beheizt werden. Jede Gruppe von Öfen erhält zusätzlich zu dem genannten Gestänge 1,2 ein Nebenumstellgestänge 3 zur Regelung der Abhitze und ein Nebenumstellgestänge 4 für das Unterfeuerungsgas. Darüber hinaus ist für jede Heizwand und Beheizungsphase, wie aus den Fig.2 und 4 hervorgeht, ein einfacher Gasumstellhahn 16 vorgese-

hen. Die Nebenumstellgestänge 3, 4 sind jeweils räumlich nahe den Hauptumstellgestängen I₁ 2 angebracht, so daß sie über eine automatische Koppelvorrichtung 12 verbunden und getrennt werden können. Diese Koppelvorrichtung 12 kann bspw. aus einer einfachen mechanischen Einrichtung, wie einem Bolzen bestehen, der nach Bedarf mit Preßluft vom Nebenumstellgestänge 3, 4 in eine Bohrung im Hauptumstellgestänge 1, 2 gedrückt und von einer Feder wieder zurückgeführt werden kann. Für die Trennung bzw. Verbindung von Haupt- und Nebenumstellgestängen ist jede beliebige andere Kqppelvorrichtuag 12 denkbar.

Die Arbeitsweise der Umstellvorrichtung im Falle der Beheizung ist aus den Fig. I und 2 zu entnehmen. Das Hauptumstellgestänge 1 und das Nebenumstelfgestänge

3 sowie das Hauptumstellgestänge 2 und das Nebenumstellgestänge 4 sind über die Koppeleinrichtung 12 miteinander gekoppelt und bewegen sich gleichsinnig in Richtung der Pfeile 9. Das Hauptumstellgestänge 1 betätigt dabei über Rollen 8 und Seile 11 die Abhiizeventile 5, während das Nebeiiamsteügestänge 3 über Rollen 7 und Seile 10 die Ofendruckklijppen 6 betätigt und die Umstellung erfolgt in gewohnter Weise. Das Hauptumstellgestänge 2 auf der Gasseite (F i g. 2) betätigt über Hahnschlüssel 19 die Dreiwegehähne 14 für die Entgrafitierungsluft, die über die Einlasse 13 zugeführt wird, während das Nebenumstellgestänge 4 auf die zusätzlich angebrachten Gasumstellhähne 16 einwirkt Bei den Hähnen 15 handelt es sich um beim Koksofen übliche handbetätigte Absperrhähne.

Wird nun der Beheizungsvorgang unterbrochen, so werden die Haupt- und Nebenumstellgestänge 1,2,3,4 jeweils in der Mittelstellung, die immer mit einer kurzen Pause verbunden ist, entkoppelt Dies kann durch einen Impuls von einem für alle Ofengruppen zuständigen Programmwerk ausgehen und hat die in den F i g. 3 und

4 gezeigten Auswirkungen. Nach der Darstellung in F i g. 3 bleibt in der Mittelstellung das Nebenumstellgestänge 3 stehen und die durch das Gestänge betätigten Einrichtungen tiehmen an den weiteren Umstellungen nicht mehr teiL Wie aus der Phase C aus der F i g. 3 hervorgeht bleiben die Ofendruckklappen 6 geschlossen, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Ofendruckklappen 6 nur soweit geschlossen sind, daß noch ein minimal erforderliches Maß an Spülluft aus Sicherheitsgründen durch das Ofensystem gesaugt werden kann. Wie Fig.4 zeigt, bleibt das Nebenumstellgestänge 4 ebenfalls in der Mittelstellung B stehen, in der die Gasumstellhähne 16 geschlossen sind, so daß die

in Gaszuführung über die Hauptgasleitung 17 und die

Leitung 18 unterbrochen ist In den Phasen A und Cwird

jedoch die Entgrafitierungsluft im Umstellrhyihmus weiterhin zugeführt

Soll nun die Phase der Beheizungsunterbrechung

!5 beendet werden, und die Beheizung der öfen wieder aufgenommen werden, so brauchen die Gestänge beim Durchgang durch die Mittelstellung B nur über die Koppeleinrichtung 12 wieder gekoppelt zu werden. Die Unterbrechung der Beheizung kann beliebig lange dauern, muß aber aus Symmetriegrün^en mindestens zwei komplette Umstellungen betragen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung IätSt also eine programmierte Wärmezufuhr für die in Gruppen zusammengefaßten öfen einer Koksofenbatterie in der Form zu, daß Zeiten mit und ohne Beheizung sich abwechsein. Dabei wird die gesamte Batterie zentral umgestellt, die einzelnen Gruppen können durch An- und Entkoppeln von zusätzlichen Gestängen individuell mit Wärme versorgt werden. Die dafür erforderlichen Einrichtungen verursachen keine großen Kosten und sind absolut betriebssicher. Es ist sogar möglich, vorhandene Batterien mit vertretbarem Aufwand auf die Möglichkeit programmierter Beheizung umzurüsten.

Ebenso ist es denkbar und läßt sich ohne Schwierigkeiten.durchführen, daß von einer programmierten auf eine unprogrammierte Fahrweise bzw. umgekehrt umgewechselt werden kann. Die zur Eehe«?ung notwendigen Einstellungen sind die gleichen wie bei

to einer gewöhnlich ausgerüsteten Koksofenbatterie.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

Γ. Vorrichtung zur Umschaltung der Wärmezufuhr an öfen einer Koksofenbatterie von extremer Beheizung auf Phasen ohne Wärmezufuhr und umgekehrt mittels eines um den Batteriekopf herumgeführten Umstellgestänges zur Umstellung von Luft und Abhitze, sowie zur Regelung der Verbrennungsluftversorgung über Lufteinfall- und Abhitzedrosselklappen and eines weiteren die Dreiwegehähne für die Entgrafitierungsluft betätigenden Umstellgestänges, dadurch gekennzeichnet, daß neben den vorhandenen Hauptumstellgestängen (1, 2) an aus jeweils 5—10 öfen zusammengefaßten im gleichen Garungszustand is befindlichen Gruppen einer Koksofenbatterie ein Nebenumstellgestänge (3) zur Betätigung-der Ofendruckklappen (6) und ein Nebenumstellgestänge (4) für das Unterfeuerungsgas sowie für jede Heizwand und Beheizungsphase ein Gasumstellhahn (16) vorgesehen ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Nebenumstellgestänge (3, 4) nahe den Hauptumstellgestängen (1, 2) angeordnet und zwischen diesen automatische Koppeleinrichtungen (12) vorgesehen sind.