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Verfahren zum Eintüllen von Kohle in die Kammern
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einer Verkokungsofenbatterie und Verkokungsofen-Füllwagen zur Durchführung
dieses Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einfüllen von Kohle,
insbes. von vorgetrockneter und/oder vorerhitzter Kohle und/ oder von Kohle mit
einem hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen, in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie,
bei dem die Kohle über Fülltrichter od. dgl. eingeführt wird, - und einen Verkokungsofen-Füllwagen
zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Beim Einfüllen von Kohle in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie,
das in der Regel mit auf der Ofendecke der Verkokungsofenbatterie
verfahrbaren
Verkokungsofen-Füllwagen erfolgt, entstehen bekanntlich Gas/Staub-Gemische, teilweise
auch als Füllgase bezeichnet. Insbes. dann, wenn (zumeist auf bis zu 250 °C) vorerhitzter
Kohle in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie eingefüllt wird, entstehen große
Mengen eines Gas/ Staub-Gemisches mit einem hohen Anteil an staubförmiger, gleichsam
schwebender Kohle. Dieser Effekt wird in der Fachwelt als "carry-over" bezeichnet.
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Einerseits darf nun das beim Einfüllen von Kohle in die Kammern einer
Verkokungsofenbatterie entstehende Gas/Staub-Gemisch nicht ohne weiteres in die
Atmosphäre entweichen, andererseits aber auch nicht, jedenfalls dann nicht, wenn
ein hoher Anteil von staubförmiger Kohle vorliegt, über die Vorlage und die Gasleitung
abgesaugt werden. Man hat festgestellt, daß beim Einfüllen von vorerhitzter Kohle
in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie bis zu 1 % der eingefüllten Kohle über
die Vorlage und die Gasleitung abgesaugt werden. Berücksichtigt man, daß die Kammern
von modernen Verkokungsofenbatterien bis zu 40 to Kohle aufnehmen, so bedeutet das
zuvor Gesagte, daß jeweils bis zu einer halben Tonne Kohle abgesaugt wird, die nicht
nur als Einsatz verlorengeht, die vielmehr vor allem in der Vorlage, der Gasleitung,
dem Teerabscheider, dem Gaskühler usw. zu Ablagerungen führt und damit die Funktionsfähigkeit
der gesamten Verkokungsanlage gefährdet.
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Mit dem Problem, die beim Einfüllen von Kohle in die Kammern einer
Verkokungsofenbatterie entstehenden Füllgase nicht ohne weiteres, vor allem nicht
ungereinigt in die Atmosphäre entweichen zu lassen, hat sich die Fachwelt schon
seit langem und
sehr intensiv beschäftigt, Zunächst ist es bekannt
(vgl. die DT-OS 21 14 497), eine Füllgasabsaugung und -reinigung mittels des Verkokungsofen-Füllwagens
durchzuführen und einen Verkokungsofen-Füllwagen zu verwenden, der mit an die Füllöcher
der Kammern der Verkokungsofenbatterie anschließbaren Absaugrohren, einem den Absaugrohren
folgenden Sammelrohr, einem dem Sammelrohr nachgeschalteten Venturiwascher, einem
dem Venturiwascher nachgeordneten, einen Absetzbehälter aufweisenden Separator und
einem dem Separator nachgeschalteten Sauggebläse versehen ist. Dabei wird dem Venturiwascher
und dem Separator Waschwasser zugeführt. Im einzelnen wird das Waschwasser in den
Separator eingedüst und im Kreislauf geführt und werden dem Waschwasser Benetzungsmittel
und Zusätze zur Bindung von Schwefelwasserstoff, z. B. Ammoniak, beigegeben.
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Bei der Füllgasabsaugung und -reinigung mittels des Verkokungsofen-Füllwagens
ist es auch bereits bekannt (vgl. die DT-OS 21 14 585), einen Verkokungsofen-Füllwagen
zu verwenden, der aus an die Füllöcher der Kammern der Verkokungsofenbatterie anschließbaren
Absaugrohren mit Absaughauben, aus einer jedem Absaugrohr zugeordneten Zündvorrichtung,
aus einem Sammelrohr, aus einem dem Sammelrohr nachgeschalteten Venturiwascher und
aus einem Separator mit einem Absetzbehälter und einem nachgeschalteten Sauggebläse
besteht. Im einzelnen sind dabei die Zündvorrichtungen mit Platinkerzen und/oder
-stäben und/oder -netzen und diesen vor- und ggf. nachgeordneten Brauneisenstäben
und/oder -netzen ausgerüstet.
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Weiter ist es bekannt (vgl. die DT-OS 14 71 563), eine Füllgasabsaugung
über die Vorlage oder einen besonderen Absauganschluß vorzunehmen und beim Einfüllen
der Kohle besondere, an die Fülltrichter des Verkokungsofen-Füllwagens angeschlossene
Abdichtzylinder dichtend auf die Ränder der Füllöcher der Kammern der Verkokungsofenbatterie
aufzusetzen.
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Ferner ist ein Verfahren zum Einfüllen von Kohle in die Kammern einer
Verkokungsofenbatterie bekannt (vgl. die DT-OS 17 71 040), bei dem vor dem Einfüllen
der Kohle die Kammern gasdicht verschlossen werden, in den Kammern ein Unterdruck
erzeugt wird und während des Einfüllens der Kohle die entstehenden Füllgase abgesaugt
werden. Damit soll sichergestellt werden, daß die Füllgase tatsächlich nur dort
aus den Kammern der Verkokungsofenbatterie entweichen, wo sie abgesaugt werden.
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Allen zuvor beschriebenen bekannten Verfahren zum Einfüllen von Kohle
in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie ist gemeinsam, daß die Kohle mit nahezu
gleichbleibender Einfüllgeschwindigkeit (Masse pro Zeiteinheit) in die Kammern eingetragen
wird und daß während des Einfüllens die entstehenden Füllgase mit nahezu gleichbleibender
Absauggeschwindigkeit (Volumen pro Zeiteinheit) abgesaugt werden. Im Ergebnis ist
dabei nicht hinreichend sicher gewährleistet, daß die Füllgase nicht unkontrolliert
und damit ungereinigt in die Atmosphäre entweichen. Ferner ist nicht sichergestellt,
daß nicht Flammen aus den Kammern der Verkokungsofenbatterie austreten und zu Beschädigungen,
z. B.
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des Verkokungsofen-Füllwagens, führen.
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Schließlich ist das Verfahren zum Einfüllen von Kohle in die Kammern
einer Verkokungsofenbatterie, bei dem vor dem Einfüllen der Kohle in die Kammern
der Verkokungsofenbatterie die Kammern gasdicht verschlossen werden, in den Kammern
ein Unterdruck erzeugt wird und während des Einfüllens der Kohle die entstehenden
Füllgase abgesaugt werden, zur Lösung der Aufgabe, mit noch größerer Sicherheit,
als das zuvor der Fall gewesen ist, zu ver-l hindern, daß die Füllgase unkontrolliert
und damit ungereinigt in die Atmosphäre entweichen und daß Flammen aus den Kammern
der Verkokungsofenbatterie austreten, ausgestaltet und weitergebildet werden (vgl.
die DT-OS 23 43 o43). Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß entweder
die Einfüllgeschwindigkeit der Kohle (Masse pro Zeiteinheit) in Abhängigkeit von
der Höhe des Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie gesteuert wird
oder daß die Höhe des Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie geregelt
und als Stellgröße die Einfüllgeschwindigkeit der Kohle (Masse pro Zeiteinheit)
herangezogen wird. Diesem Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß auch dann,
wenn mit Unterdruck in den Kammern der Verkokungsofenc batterie gearbeitet wird,
immer wieder Füllgase unkontrolliert austreten, weil unvorhergesehen und unvorhersehbar
erhebliche Mengen an Füllgas entstehen können, so daß anstelle des durch die Absaugung
erzeugten Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie ein Überdruck entsteht.
Um diesen Überdruck und das damit verbundene unkontrollierte Entweichen der Füllgase
in die Atmosphäre bzw. das Austreten von Flammen aus den Kammern der Verkokungsofenbatterie
zu verhindern, wird bei diesem Verfahv ren die Zufuhr an Kohle gedrosselt, wenn
die Höhe des Unterdrukkes abnimmt, und zwar entweder durch eine Steuerung der Einfüllgeschwindigkeit
der
Kohle in Abhängigkeit von der Höhe des Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie
oder durch eine Regelung der Höhe des Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie
mittels der Einfüllgeschwindigkeit der Kohle als Stellgröße.
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Bei allen bekannten Verfahren zum Einfüllen von Kohle in die Kammern
einer Verkokungsofenbatterie, auch bei dem zuletzt ausführlicher beschriebenen Verfahren,
wird die Entstehung von Gas/Staub-Gemischen beim Einfüllen der Kohle weder verhindert
noch auch nur vermindert, vielmehr wird - mit mehr oder weniger gutem Erfolg - dafür
Sorge getragen, daß entstandene Füllgase keine schädlichen Auswirkungen haben. Von
dieser bereits einen Teil der vorliegenden Erfindung ausmachenden Erkenntnis ausgehend
liegt der Erfindung nun die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren
zum Einfüllen von Kohle in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie so auszugestalten
und weiterzubilden, daß beim Einfüllen von Kohle in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie,
insbes. beim Einfüllen von vorerhitzter Kohle, eine erheblich geringere Menge an
Gas/Staub-Gemischen entsteht.
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Das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem die zuvor aufgezeigte Aufgabe
gelöst ist, ist zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß die einzufüllende
Kohle mit Hilfe von in die Kammern der Verkokungsofenbatterie einführbaren und in
den Kammern heb- und senkbaren Füllrohren od. dgl. jeweils bis dicht über oder in
die bereits eingefüllte Kohle geführt wird, - so daß die einzufüllende Kohle nur
mit minimaler Fallhöhe frei auf die bereits eingefüllte Kohle fällt oder sogar überhaupt
nicht mehr auf die bereits eingefüllte Kohle "fällt". Dadurch, daß erfindungsgemäß
die einzufüllende Kohle mit Hilfe von in die Kammern
der Verkokungsofenbatterie
einführbaren und in den Kammern heb-und senkbaren Füllrohren od. dgl. - ohne zu
fallen - praktisch direkt bis auf oder in die bereits eingefüllte Kohle heruntergebracht
wird, wird die mit dem - im Stand der Technik praktizierten - freien Fallen von
Kohle verbundene Staubentwicklung verhindert, so daß eine erheblich geringere Menge
an Gas/Staub-Gemischen entsteht. Darin ist zusammengefaßt der durch die wesentliche
Lehre der Erfindung erreichte Vorteil zu sehen.
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Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, das erfindungsgemäße
Verfahren auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur beispielhaft erläutert
werden soll.
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Die Lehre der Erfindung kann zunächst vorteilhaft bei dem Verfahren
zum Einfüllen von Kohle in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie angewandt werden,
bei dem vor dem Einfüllen der Kohle die Kammern der Verkokungsofenbatterie gasdicht
verschlossen werden, in den Kammern ein Unterdruck erzeugt wird und während des
Einfüllens der Kohle die entstehenden Füllgase abgesaugt werden. Dann empfiehlt
es sich, entweder die Einfüllgeschwindigkeit der Kohle (Masse pro Zeiteinheit) in
Abhängigkeit von der Höhe des Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie
zu steuern, wozu die Hubgeschwindigkeit der Füllrohre in den Kammern in Abhängigkeit
von der Höhe des Unterdruckes in den Kammern gesteuert werden kann, oder die Höhe
des Unterdruckes in den Kammern der Verkokungsofenbatterie zu regeln und als Stellgröße
die Hubgeschwindigkeit der Füllrohre in den Kammern heranzuziehen.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verkokungsofen-Füllwagen zur
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, mit mehreren an die Füllöcher der
Kammern einer Verkokungsofenbatterie anschließbaren Fülltrichtern od. dgl., der
zunächst und im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Fülltrichter jeweils
mit in die Füllöcher der Kammern der Verkokungsofenbatterie einführbaren, in den
Kammern heb- und senkbaren Füllrohren od.
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dgl. versehen sind. Mit dem erfindungsgemäßen Verkokungsofen-Füllwagen
wird die einzufüllende Kohle praktisch direkt bis auf oder-in die bereits eingefüllte
Kohle heruntergebracht, -in dem nämlich die heb- und senkbaren Füllrohre der Fülltrichter
zu Beginn des Einfüllens fast bis auf die Ofensohle herabgefahren und dann, in dem
Maße, in dem die eingefüllte Kohle ansteigt, angehoben werden.
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Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, den erfindungsgemäßen
Verkokungsofen-Füllwagen auszugestalten und weiterzubilden, was im folgenden nur
beispielhaft erläutert werden soll.
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Zunächst geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, die Füllrohre
der Fülltrichter teleskopartig und in die Fülltrichter einfahrbar auszuführen, -
so daß also die teleskopartig ausgeführten Füllrohre einerseits in die Füllöcher
der Kammern der Verkokungsofenbatterie einführbar und in den Kammern heb- und senkbar
sind, andererseits in die Fülltrichter eingefahren werden können. Dabei empfiehlt
es sich, innerhalb der Fülltrichter jeweils einen Absperr- und Aufnahmekörper vorzusehen,
der einerseits zum öffnen und Schließen des Fülltrichters und andererseits der Aufnahme
des in den Fülltrichter eingefahrenen Füllrohres dient. Bei dieser Ausführungsform
werden also die Füllrohre dann, wenn sie zum Einfüllen von Kohle in die Kammern
einer
Verkokungsofenbatterie nicht benötigt werden, ganz in die Fülltrichter eingefahren,
so daß die Verfahrbarkeit des erindungsgemäßen Verkokungsofen-Füllwagens auf der
Ofendecke einer Verkokungsofenbatterie nicht beeinträchtigt ist.
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Nach einer weiteren Lehre der Erfindung sind die Fülltrichter jeweils
mit einem auf den Rand eines Fülloches aufsetzbaren Abdichtzylinder od. dgl. versehen,
wobei der Abdichtzylinder vorzugsweise teleskopartig ausgeführt sein kann. Durch
diese Maßnahme lassen sich die Fülltrichter des erfindungsgemäßen Verkokungsofen-Füllwagens
so an die Füllöcher der Kammern einer Verkokungsofenbatterie anschließen, daß das
Austreten von Gas/Staub-Gemischen weitgehend verhindert ist.
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Zu verhindern, daß Gas/Staub-Gemische schädliche Auswirkungen haben,
ist ja die allgemein der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe. Der weiteren Lösung
dieser Aufgabe dient die Maßnahme, bei dem erfindungsgemäßen Verkokungsofen-Füllwagen
die Fülltrichter - bis auf eine für das Einfüllen der Kohle vorgesehene und dicht
verschließbare Einfüllöffnung und eine für das Ausfahren der Füllrohre vorgesehene
Ausfahröffnung - gasdicht geschlossen auszuführen. Dadurch wird verhindert, daß
in den Kammern der Verkokungsofenbatterie entstehende Gas/Staub-Gemische über die
Füllrohre der Fülltrichter und die Fülltrichter in die Atmosphäre entweichen können.
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Beim Einfüllen von Kohle in die Kammern einer Verkokungsofenbatterie
mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verkokungsofen-Füllwagens gelangen möglicherweise
Gas/Staub-Gemische aus den Kammern der Verkokungsofenbatterie über die Füllrohre
der Fülltrichter
in die Fülltrichter. Damit sich nun in den Fülltrichtern
oberhalb der darin befindlichen Kohle kein explosives Gas/Staub-Gemisch bildet,
geht eine weitere Lehre der Erfindung dahin, betriebsmäßig in den Fülltrichtern
oberhalb der Kohle ein Inertgaspuffer vorzusehen. Um dieses Inertgaspuffer aufbauen
zu können, um also Inertgas in die Fülltrichter einbringen zu können, empfiehlt
es sich, die Fülltrichter mit einem Inertgaszuführungsanschluß zu versehen.
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Schließlich ist eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verkokungsofen-Füllwagens nach einer weiteren Lehre der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß die Einfüllöffnungen der Fülltrichter jeweils von einem z. B. mit Sand gefüllten
Aufsetzrand umgeben sind. Bei dieser Ausführungsform geschieht das Füllen der Fülltrichter
mit Kohle dadurch, daß zwischen dem Auslauf des Kohlebunkers und dem Fülltrichter
über ein teleskopartiges Anschlußrohr eine Verbindung hergestellt wird, wobei das
Ende dieses teleskopartigen Anschlußrohres in den mit Sand gefüllten Aufsetzrand
des Fülltrichters eintaucht, so daß staubförmige Kohle nicht nach außen treten kann.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt in schematischer
Darstellung einen Ausschnitt aus einem Verkokungsofen-Füllwagen.
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Der in der einzigen Figur nur ausschnittsweise und schematisch dargestellte
Verkokungsofen-Füllwagen 1 dient zum Einfüllen von - Kohle, insbesondere von vorgetrockneter
und/oder vorerhitzter Kohle und/oder von Kohle mit einem hohen Anteil an flüchtigen
Bestandteilen,
in die Kammern 2 einer Verkokungsofenbatterie 3, wobei in der einzigen Figur auch
die Verkokungsofenbatterie 3 nur schematisch angedeutet ist, und zwar mit einer
Kammer 2, der Ofendecke 4 und der Ofensohle 5. Der in Rede stehende Verkokungsofen-Füllwagen
1 ist auf der Ofendecke 4 der Verkokungsofenbatterie 3 verfahrbar, wie dies Schienen
6 und Räder 7 andeuten, und weist mehrere an die Füllöcher 8 der Kammern 2 der Verkokungsofenbatterie
3 anschließbare Fülltrichter 9 auf.
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Erfindungsgemäß sind die Fülltrichter 9 des Verkokungsofen-Füllwagens
1 jeweils mit in die Füllöcher 8 der Kammern 2 der Verkokungsofenbatterie 3 einführbaren,
in den Kammern 2 heb-und senkbaren Füllrohren lo versehen, die im dargestellten
Ausführungsbeispiel teleskopartig und in die Fülltrichter 9 einfahrbar ausgeführt
sind. Innerhalb der Fülltrichter 9 ist jeweils ein Absperr- und Aufnahmekörper 11
vorgesehen, der einerseits zum Öffnen und Schließen des Fülltrichters 9 und andererseits
der Aufnahme des in den Fülltrichter 9 eingefahrenen Füllrohres lo dient.
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Der bisher beschriebene erfindungsgemäße Verkokungsofen-Füllwagen
1 gibt die Möglichkeit, die in die Kammern 2 der Verkokungsofenbatterie 3 einzufüllende
Kohle mit Hilfe der in die Kammern 2 einführbaren und in den Kammern 2 heb- und
senkbaren Füllrohre lo jeweils bis dicht über oder in die bereits eingefüllte Kohle
- durch die Linie 12 angedeutet - zu führen, - so daß die einzufüllende Kohle nur
mit minimaler Fallhöhe frei auf die bereits eingefüllte Kohle fällt oder sogar überhaupt
nicht mehr auf die bereits eingefüllte Kohle "fäl ". Dadurch¢ daß erfindungsgemäß
die einzufüllende Kohle mit Hilfe der Füllrohre lo - ohne zu fallen - praktisch
direkt bis auf oder in die bereits eingefüllte
Kohle heruntergebracht
wird, wird die mit dem - im Stand der Technik praktizierten - freien Fallen von
Kohle verbundene Staubentwicklung weitgehend verhindert.
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Im übrigen zeigt die einzige Figur insoweit eine bevorzugte Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verkokungsofen-Füllwagens 1, als die Fülltrichter 9 jeweils
mit einem auf den Rand 13 eines Fülloches 8 aufsetzbaren Abdichtzylinder 14 versehen
sind, wobei die Abdichtzylinder 14 im dargestellten Ausführungsbeispiel teleskopartig
ausgeführt sind. Im übrigen sind die Fülltrichter 9 - bis auf eine für das Einfüllen
der Kohle vorgesehene und dicht verschließbare Einfüllöffnung 15 und eine für das
Ausfahren der Füllrohre lo vorgesehene Ausfahröffnung 16 - gasdicht geschlossen
ausgeführt. Betriebsmäßig ist in den Fülltrichtern 9 oberhalb der Kohle ein Inertgaspuffer
17 vorhanden, das über einen Inertgaszuführungsanschluß 18 aufgebaut wird.
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Schließlich ist in der Figur noch angedeutet, daß die Einfüllöffnungen
15 der Fülltrichter 9 jeweils von einem z. B. mit Sand gefüllten Aufsetzrand 19
umgeben sind. In den Aufsetzrand 19 taucht, wie nur im linken Teil der Figur angedeutet,
ein teleskopartig ausgeführtes Anschlußrohr 20, mit dem zum Einfüllen von Kohle
in die Fülltrichter 9 diese mit dem nicht dargestellten Auslauf eines nicht dargestellten
Kohlebunkers verbunden werden.
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