DE2650169A1

DE2650169A1 - Coke oven charging gases extn. - with false air access of low flow resistance from atmosphere (NL 26.5.77)

Info

Publication number: DE2650169A1
Application number: DE19762650169
Authority: DE
Inventors: Nicolaas Josephus Wil Thijssen
Original assignee: Hoogovens Ijmuiden BV
Current assignee: Estel Hoogovens BV
Priority date: 1975-11-24
Filing date: 1976-10-30
Publication date: 1977-06-02
Also published as: DE2650169B2; NL160602C; DE2650169C3; NL160602B; NL7513669A

Abstract

A system for the extn. of dust laden charging gases during the operation of coke ovens with horizontal chambers has a suction pipe which surrounds the coal charging pipe concentrically and is coupled to an exhaust duct. A branch pipe of low flow resistance at the same time connects the exhaust duct directly to atmosphere. The great dilution combined with the reduced negative pressure at which the dust laden gases are extd. reduces the coal dust flow to such an extent that explosions upstream of the fan are eliminated.

Description

Füllgasabsaugung für eine Kokerei Filling gas extraction for a coking plant

Die Erfindung betrifft ein System für die Füllgasabsaugung bei Kokereien mit horizontalen Ofenkammern, die von dem Ofendeck aus über einzelne Füllschächte mit Kokskohlen gefüllt werden können, wobei um die ganz auf die Füllöffnung heruntergeführte Kohlenbeschickungsleitung herum ein bis zum Ofendeck reichendes Absaugrohr montiert ist, welches mit einem Absaugventilator in Verbindung steht, so daß während des Füllvorganges in dem Absaugrohr ein Unterdruck aufrecht erhalten werden kann.The invention relates to a system for suction of filling gas in coking plants with horizontal furnace chambers, which are accessed from the furnace deck via individual filling shafts can be filled with coking coals, around which all the way down to the filling opening A suction pipe reaching up to the furnace deck was installed around the coal feed line is, which is in communication with an exhaust fan, so that during the Filling process in the suction tube, a negative pressure can be maintained.

Beim Füllen der Ofen entweichen Gase, einerseits durch Verdrängung der Luft aus der sich füllenden Ofenkammer und andererseits durch Vergasen der Kohlen, die in die heißen Kammern geschüttet werden.When the furnace is filled, gases escape, on the one hand through displacement the air from the filling furnace chamber and on the other hand by gasifying the coals, which are poured into the hot chambers.

Diese Gase sollen nicht in die Atmosphäre strömen, sondern müssen abgezogen werden. Alle beim Füllen entweichenden Gase können nach einer ersten bekannten Konstruktion in einem geschlossenen System abgezogen, also mit einer Gassammelleitung (z.B. mittels Wasserdampfinjektion durch das sog. Steigrohr) abgesaugt werden, wodurch jedoch die Gasreinigung und die Teerabscheidung zusätzlich belastet werden. Ein anderes bekanntes System, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, sieht das gleichzeitige Absaugen rund um die Füllöffnungen vor. Wenn die Beschickung aus einem auf dem Ofendeck verfahrbaren Kohlenfüllwagen erfolgt, ist dieses System für die Absaugung und Reinigung der Gase mit einem Absaugventilator, Gaskühler und Gasreiniger versehen.These gases should not flow into the atmosphere, they have to subtracted from. All gases escaping during filling can be known after a first Construction withdrawn in a closed system, i.e. with a gas manifold (e.g. by means of steam injection through the so-called riser pipe), whereby however, the gas cleaning and the tar separation are additionally burdened. A another known system to which the present invention relates simultaneous suction around the filling openings. When the feed is out is carried out on a charcoal charging car that can be moved on the furnace deck, this system is for the extraction and cleaning of the gases with an extraction fan, gas cooler and gas cleaner Mistake.

Trotz aller Vorkehrungen treten jedoch oftmals Explosionen in dem Leitungssystem vor dem Ventilator auf.Despite all precautions, however, explosions often occur in the Line system in front of the fan.

Diese Explosionen sind zum Teil vermutlich darauf zurückzuführen, daß man das Mengenverhältnis des angesaugten Gas-Luft-Gemisches nicht einhalten kann; mit anderen Worten, weil es praktisch offenbar unmöglich ist, eine gute Abdichtung gegenüber der Außenluft zu schaffen, kann soviel Nebenluft zu dem Gas hinzutreten, daß die Explosionsgrenze für das Gemisch unkontrolliert erreicht wird. Ferner können feine Kohlen- oder Koksstaubteilchen, die von der Nebenluft mitgerissen werden und aus dem Füllrohr, dem Füllschacht oder dem Ofeninneren stammen, Staubexplosionen hervorrufen.Some of these explosions are believed to be due to that one does not adhere to the quantitative ratio of the sucked in gas-air mixture can; in other words, because it is practically apparently impossible to get a good seal to create compared to the outside air, so much secondary air can enter the gas, that the explosion limit for the mixture is reached in an uncontrolled manner. Furthermore can fine coal or coke dust particles that are carried away by the secondary air and dust explosions originate from the filling pipe, the filling shaft or the interior of the furnace cause.

Die Erfindung will ein Füllgasabsaugsystem des vorstehend angegebenen Typs schaffen, bei dem die Möglichkeit des Auftretens von Explosionen eliminiert ist.The invention seeks to provide a Füllgasabsaugsystem of the above Create type in which the possibility of explosions to occur is eliminated is.

Die Erfindung beruht auf der überraschenden Erkenntnis, daß -nachdem an der Abdichtung gegen Neben luft nicht mehr viel zu verbessern ist - die Explosionsgefahr gleichwohl beseitigt werden kann, indem die Staubbewegung durch drastische Verringerung des Unterdrucks, mit dem die Absaugung erfolgt, stark vermindert wird.The invention is based on the surprising finding that -after There is not much that can be done to improve the seal against secondary air - the risk of explosion however it can be eliminated by reducing the dust movement by drastically reducing it the negative pressure with which the suction takes place is greatly reduced.

Dadurch, daß das derart in viel geringerem Maße mit Kohlenstaub beladene Füllgas dann außerdem noch mit einer viel größeren Menge Luft vermischt wird, hat man die Gewähr, daß keine Explosionen mehr in dem Leitungssystem vor dem Ventilator auftreten können. Nach der Erfindung ist denn auch das Absaugrohr an eine Ansaugleitung angeschlossen, die über ein Leitungsstück mit niedrigem Widerstand gleichzeitig mit der Außenluft in Verbindung steht.Because it is so loaded with coal dust to a much lesser extent Filling gas is then also mixed with a much larger amount of air the guarantee that there are no more explosions in the pipe system in front of the fan may occur. According to the invention, the suction pipe is also connected to a suction line connected via a piece of low resistance wire at the same time is in contact with the outside air.

Durch diese Konstruktion wird ein konstanter niedriger Unterdruck in dem Absaugrohr rund um die Füllöffnung erzeugt, wodurch dann verhältnismäßig wenig Gas aus dem Ofen abgezogen wird. Dadurch bleibt in dem Absaugrohr die Gasgeschwindigkeit niedrig, was zur Folge hat, daß die Menge des von dem Gas mitgerissenen Staubes klein bleibt und sich auf dem Ofendeck abzusetzen vermag, wo er keinen Schaden anrichten kann. Staubabscheidungen in dem Absaugsystem treten somit kaum noch auf, so daß die Möglichkeit von Staubexplosionen fast auf Null herabgedrückt wird. Durch die reichliche Vermengung des abgezogenen Füllgases erst mit Nebenluft und dann mit einer sehr großen Menge Außenluft wird folglich vermieden, daß das Gas-Luft-Gemisch explosive Eigenschaften erreichen kann.This construction creates a constant low vacuum generated in the suction pipe around the filling opening, whereby then relatively little gas is withdrawn from the oven. As a result, the gas velocity remains in the suction pipe low, with the result that the amount of dust entrained by the gas remains small and is able to settle on the furnace deck, where it does no damage can. Dust deposits in the extraction system hardly occur, so that the possibility of Dust explosions reduced to almost zero will. Due to the ample mixing of the withdrawn filling gas with secondary air and then with a very large amount of outside air it is thus avoided that that Gas-air mixture can achieve explosive properties.

Die Erfindung ist im nachstehenden anhand der Zeichnung in einzelnen Ausführungsbeispielen näher erläutert.The invention is detailed below with reference to the drawing Embodiments explained in more detail.

Fig. 1 ist ein schematischer senkrechter Schnitt durch einen Teil des Absaugsystems; Fig. 2 ist ein ähnlicher Schnitt durch eine erste abgeänderte Ausführungsform der Erfindung; Fig. 3 ist ein entsprechender Querschnitt einer zweiten abgeänderten Ausführungsform.Figure 1 is a schematic vertical section through part the suction system; Figure 2 is a similar section through a first modified one Embodiment of the invention; Fig. 3 is a corresponding cross section of a second modified embodiment.

Fig. 4 gibt in Seitenansicht eine ebenfalls schematische Darstellung des gesamten Absaugsystems.Fig. 4 also gives a schematic representation in side view of the entire suction system.

In den Fig. 1, 2 und 3 sind entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen versehen. In allen diesen Figuren ist mit dem Bezugszeichen 10 ein Ofendeck angedeutet; das Innere des Ofens ist mit 11 und der Füllschacht mit 12 bezeichnet. Auf dem Ofendeck der Batterie ist ein nicht näher dargestellter Füllwagen verfahrbar angeordnet. Ein derartiger Füllwagen weist eine Anzahl von Abteilen auf, die aus einem Kohlenturm gefüllt werden. Die Kohle wird aus dem Füllwagen über mehrere, z.B. vier Füllöffnungen, in eine gerade leergedrückte Ofenkammer geschüttet. Das Füllen einer Kammer dauert - um eine Vorstellung zu geben - durchweg nicht länger als 90 Sekunden. Während des Füllens wird die Luft aus der Ofenkammer verdrängt, und zudem müssen die bei der Zersetzung der Kohle frei werdenden Gase ebenfalls entfernt werden.In FIGS. 1, 2 and 3, corresponding parts are given the same reference numerals Mistake. In all of these figures, the reference numeral 10 indicates a furnace deck; the interior of the furnace is denoted by 11 and the hopper is denoted by 12. On the furnace deck the battery is a not shown charging carriage is arranged movable. Such a charging car has a number of compartments consisting of a coal tower be filled. The coal is discharged from the filling car through several, e.g. four filling openings, poured into an oven chamber that has just been pressed empty. It takes time to fill a chamber - to give an idea - consistently no longer than 90 seconds. While the air is displaced from the furnace chamber during the filling process, and in addition, they have to with the decomposition of the coal released gases are also removed.

Auch bei diesem System wird während des Füllens ein Wasserdampfinjektor am Steigrohr des Gassammelleitung benutzt, so daß ein Unterdruck im Inneren 11 des Ofens erzeugt wird und kein Gas aus der Gassammelleitung in den Ofen gelangen kann.This system also uses a steam injector during filling used on the riser of the gas manifold, so that a negative pressure inside 11 of the Furnace is generated and no gas can get into the furnace from the gas manifold.

Das Füllen mit Kokskohlen K erfolgt durch ein ganz auf die Füllöffnung herabgelassenes Kohlenfüllrohr 13, welches durch nicht dargestellte Mittel abgehoben werden kann. Die Absaugung erfolgt über ein ganz auf das Ofendeck 10 abgesenktes Absaugrohr 14, welches ebenfalls nach Beendigung des Füllvorganges hochgezogen werden kann. Das Absaugrohr 14 mündet in eine Absaughaube 15.The filling with coking coals K takes place through a completely on the filling opening lowered coal filler pipe 13, which is lifted by means not shown can be. The suction takes place via a completely lowered onto the furnace deck 10 Suction pipe 14, which can also be pulled up after the filling process is complete can. The suction pipe 14 opens into a suction hood 15.

In der Ausführungsform von Fig. 1 steht die Haube 15 über einen Leitungsteil 16 seitlich in Verbindung mit der Absaugleitung 17.In the embodiment of FIG. 1, the hood 15 stands over a line part 16 laterally in connection with the suction line 17.

Diese Absaugleitung 17 steht in der Ausführungsform nach Fig. 1 in der Unterseite über einen vertikalen Stutzen 18, der geringen Widerstand bietet, mit der Außenluft L Verbindung.This suction line 17 is in the embodiment according to FIG the underside via a vertical connecting piece 18, which offers little resistance, with the outside air L connection.

In der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die Absaugleitung 17 gleichzeitig an die Absaughaube 15 angeschlossen, und ferner ist die Ansaugleitung 20 für die Außenluft 6 ungefähr diametral gegenüber diesem Anschluß angebracht. Ein Windschutz 19 vermindert den Einfluß von Wind auf die angesaugte Luftmenge.In the embodiment according to FIG. 2, the suction line 17 is simultaneous connected to the suction hood 15, and also the suction line 20 for the Outside air 6 attached approximately diametrically opposite this connection. A windbreak 19 reduces the influence of wind on the amount of air drawn in.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 steht die Haube 15 wiederum über einen Leitungsteil 16 mit der Absaugleitung 17 in Verbindung, jedoch.dann derart, daß der Leitungsteil 16 in einem Abstand, der zur Erzielung des gewünschten Ansaugeffekes geeignet ist, in der offenen Mündung des Leitungsteils 16'steckt. Ein Windschutz wie in Fig. 2 ist nun nicht mehr erforderlich. Diese Ausführung hat als besonderen Vorteil, daß hier die Absaugleitung 17 nicht mechanisch mit der Leitung 16 in Verbindung steht.In the embodiment according to FIG. 3, the hood 15 again protrudes a line part 16 in connection with the suction line 17, however. that the line part 16 at a distance to achieve the desired Ansaugeffekes is suitable, is in the open mouth of the line part 16 'stuck. A windbreak as in Fig. 2 is no longer required. This version has a special The advantage here is that the suction line 17 is not mechanically connected to the line 16 stands.

Dadurch, daß die Absaugleitung in der geschilderten Weise mit der Außenluft in Verbindung gebracht worden ist, wird bewerkstelligt, daß in dem Absaugrohr 14 ein geringer konstanter Unterdruck von ungefähr 1 mm Wassersäule herrscht, trotz eventueller Schwankungen in der Gaszufuhr aus dem Ofen. (Namentlich beim Planieren gegen Ende des Füllvorganges ist --das Angebot von Staub und Gas aus dem Ofen ziemlich hoch). Durch diesen Unterdruck wird erreicht, daß die Füllgase aus dem Absaugrohr oder der Manschette 14 entweichen; die Füllgase V werden durch den Spalt A in das Füllgasreinigungssystem abgezogen. Überdies wird über die Spalten B und C Nebenluft von außen angesaugt, während auch noch Füllgas bzw. Luft über den Spalt D in die Absaughaube 15 gelangen kann. Durch Vermischung des so abgezogenen Gases in bzw. durch das Absaugrohr 14 und die Absaughaube 15 mit Nebenluft T und Vermischen mit der in großer Menge angesaugten Außenluft wird eine sehr starke Verdünnung dieses Gases mit Luft erreicht. Da wegen des sehr geringen Unterdruckes die Gasgeschwindigkeiten niedrig sind, wird praktisch kein Kohlen-oder Koksstaub mitgerissen, so daß sich wenig Staub in dem System absetzen kann. Die Gefahr von Gas- oder Staubexplosionen ist deshalb gebannt.The fact that the suction line in the manner described with the Outside air has been brought into communication, that is accomplished in the suction tube 14 there is a low constant negative pressure of about 1 mm water column, despite possible fluctuations in the gas supply from the furnace. (Especially when leveling Towards the end of the filling process there is a fair amount of dust and gas from the furnace high). This negative pressure ensures that the filling gases from the suction pipe or escape the cuff 14; the filling gases V are through the Gap A deducted in the filling gas cleaning system. It is also about the columns B and C secondary air sucked in from the outside, while also still filling gas or air over the gap D can get into the suction hood 15. By mixing the so withdrawn Gas in or through the suction pipe 14 and the suction hood 15 with secondary air T and Mixing with the outside air sucked in in large quantities becomes a very strong dilution this gas is achieved with air. Because of the very low negative pressure, the gas velocities are low, practically no coal or coke dust is entrained, so that little dust can settle in the system. The risk of gas or dust explosions is therefore banned.

Durch das Ansaugen von zusätzlicher Luft durch die Spalten B und C wird verhindert, daß Kohlenstaub sich in der Umgebung verteilt.By sucking in additional air through columns B and C. prevents coal dust from spreading in the area.

Fig. 4 gibt eine schematische Seitenansicht des gesamten Absaugsystems wieder. Das jedem Füllschacht zugeordnete Füllrohr mit zugehörendem Absaugmantel ist bei 1, 2 3 und 4 angedeutet. Die Absaugleitungen sind mit 171, 172, 173 und 174 angegeben. Je zwei Absaugleitungen 171 und 17 bzw. 173 und 174 werden zusammen zu einem Wassersprüher 21 bzw. 21' geleitet. Ein nachgeschalteter Gaszyklon 22 bzw. 22' sorgt für die Abscheidung des größten Teils der festen Teilchen, die unerwartet doch noch mitgeführt werden können. Das so gereinigte Füllgas wird über einen Absaugventilator 24 bzw. 24' in eine Abwindleitung 25 bzw. 25' weggeführt. Die in dem Zyklon 22 bzw. 22' aufgefangenen festen Teilchen werden über eine absteigende Abflußleitung 23 zu einem Abwassertank geführt.Fig. 4 gives a schematic side view of the entire suction system again. The filling pipe with associated suction jacket assigned to each filling shaft is indicated at 1, 2, 3 and 4. The suction lines are with 171, 172, 173 and 174 specified. Two suction lines 171 and 17 or 173 and 174 are combined directed to a water sprayer 21 or 21 '. A downstream gas cyclone 22 resp. 22 'ensures the separation of most of the solid particles, which is unexpected can still be carried. The filling gas purified in this way is fed through a suction fan 24 or 24 'led away into a downwind line 25 or 25'. The in the cyclone 22 resp. 22 'collected solid particles are via a descending drain line 23 led to a waste water tank.

Von den Materialien, die durch diese Leitung 23 fließen, können von Zeit zu Zeit Proben genommen werden, um das Funktionieren des Absaugsystems zu prüfen.Of the materials flowing through this line 23 can be from Samples are taken from time to time to check the functioning of the suction system.

Da die Menge der Außenluft ungefähr 10 x größer zu wählen ist als die zu erwartende Menge von Füllgas und Nebenluft, ist in dem Absaugrohr 14 ein praktisch konstanter Unterdruck gewährleistet.Since the amount of outside air is to be selected approximately 10 times greater than the expected amount of filling gas and secondary air is in the suction tube 14 practically constant negative pressure guaranteed.

Zur Veranschaulichung sei angegeben, daß die Spalten A, B, C und D ungefähr eine Flächengröße von 350, 160, 85 und 72 cm2 haben. Der Durchmesser der Ansaugleitung 17 beträgt dabei 300 mm. Die Verdünnung der Füllgase, die durch das Ansaugen der Luft in der Ansaugleitung auftritt, beträgt ungefähr 12.To illustrate, it should be noted that columns A, B, C and D have an area size of approximately 350, 160, 85 and 72 cm2. The diameter of the Suction line 17 is 300 mm. The dilution of the filling gases caused by the Aspiration of air occurs in the suction line is approximately 12.

Claims

Claims 1. System for filling gas suction in coking plants with horizontal furnace chambers, which are connected to the furnace deck via individual filling shafts Coking coals can be filled, with all the way down to the filling opening A suction pipe reaching up to the furnace deck was installed around the coal feed line is, which is in connection with an exhaust fan, through which during the Filling process in the suction tube a negative pressure can be maintained, thereby characterized in that the suction pipe (14) is connected to a suction line (17) is connected via a nozzle or pipe part with low resistance (18,20,16 ') at the same time is in direct contact with the outside air (11).

2. System according to claim 1, characterized in that the nozzle (19) extends vertically downwards under the suction line (17), while the Suction pipe (14) is connected laterally via a line part (16) (Fig. 1).

3. System according to claim 1, characterized in that the suction line (17) is connected directly to the top of the suction tube (i4), and that a nozzle (20) is located diametrically opposite the connection of the suction line (17), for example runs horizontally and is provided with a windshield (19) at its open end is (Fig.2).

4. System according to claim 1, characterized in that the suction line (17) with the outside air via a line part (16 ') with little resistance is in connection, in which the line part (16) of the suction tube (14) in safe Distance is inserted (Fig. 3).

5. System according to one or more of the preceding claims, characterized characterized in that the dimensioning of the connection of the suction line with the Outside air in relation to the inlet openings (A, B, C, D) for filling gas and secondary air is chosen according to a dilution factor of about 10.