DE2657213C2

DE2657213C2 - Vertical coking furnace chambers arranged in batteries

Info

Publication number: DE2657213C2
Application number: DE19762657213
Authority: DE
Inventors: Hubert Dr.-Chem. 4630 Bochum Schmitt
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Priority date: 1976-12-17
Filing date: 1976-12-17
Publication date: 1984-01-12
Also published as: DE2657213A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf batterieweise angeordnete vertikale Verkokungsofenkammern mit zwischen den Ofenkammern angeordneten Heizwänden mit Heizzügen und daneben angeordneten Regeneratoren oder Rekuperatoren und mit unterhalb der Heizwände angeordneten Zuführungskanälen mit Öffnungen bzw. Düsen für die Zuführung von Luft- und Stark- oder Schwachgas zu den einzelnen Heizzügen.The invention relates to battery-wise arranged vertical coking furnace chambers with between the furnace chambers arranged heating walls with heating flues and regenerators arranged next to them or recuperators and with supply ducts with openings or Nozzles for the supply of air and high or low gas to the individual heating flues.

Solche vertikale Verkokungsofenbatterien sind aus der DE-PS 8 54 193 und der DE-PS 8 99 397 bekannt Hierbei sind die Heizwände durch sogenannte Vollbinder in einzelne vertikale Heizzüge unterteilt Die Verbrennungsmedien werden dabei jeweils am unteren Ende der Heizzüge zugeführt. Das führt insbesondere bei höheren Ofenkammern zu Problemen bei der gleichmäßigen Beheizung über der Höhe. In der DE-PS 8 99 397 sind die senkrechten Heizzüge über der Höhe darüber hinaus in drei Abschnitte eingeteilt Dadurch soll eine gewisse Verwirbelung der Verbrennungsgase in den einzelnen Heizzügen erreicht werden, so daß der Temperaturabfall in der Vertikalen gewissermaßen stufenweise erfolgt« Eine Einstellung des Temperaturprofils über der Vertikalen während des Betriebes ist hierbei aber nicht mehr möglich. In der DE-PS 8 54 193 sind außerdem unter den Heizzügen zwei Zuführungskanäle (6, 8) angeordnet. Eine Einstellung der Durchtrittsöffnung zu den einzelnen Heizzügen über der Länge der Heizwand ist dabei von unten her nicht vorgesehen, sondern nur vom Kopf der Heizwände aus möglich. Das führt insbesondere bei längeren Heizwänden zu Problemen.Such vertical coker batteries are out the DE-PS 8 54 193 and DE-PS 8 99 397 known Here, the heating walls are divided into individual vertical heating flues by so-called full binders Combustion media are fed in at the lower end of the heating flues. That leads in particular in the case of higher furnace chambers, problems with uniform heating above the height. In the DE-PS 8 99 397, the vertical heating flues above the height are also divided into three sections a certain turbulence of the combustion gases is to be achieved in the individual heating flues, so that the The vertical temperature drop occurs in stages, as it were. The temperature profile above the vertical is set during operation but no longer possible here. In DE-PS 8 54 193 two supply channels (6, 8) are also arranged under the heating flues. A setting of the There is no passage opening to the individual heating flues over the length of the heating wall from below provided, but only possible from the top of the heating walls. This leads to problems, especially with longer heating walls.

Aus der DE-PS 19 51 136 ist schließlich ein Vertikalkammerofen bekannt mit oberhalb der Kammer angeordneten Regeneratoren, wobei die Verbrennungsmedien aus den Regeneratoren von oben nach unten über Binderkanäle und höhengestufte Übertrittsschlitze zu den Heizzügen geleitet werden. An der Übergangsstelle von den Regeneratoren zu den Hohlbindern istFrom DE-PS 19 51 136 finally a vertical chamber furnace is known with above the chamber arranged regenerators, with the combustion media from the regenerators from top to bottom be routed to the heating flues via binder ducts and height-graded transfer slits. At the transition point from the regenerators to the hollow binders is hierbei wegen des erheblichen Abstandes von der Ofendecke eine Regulierung der Verbrennungsmedien zu den Hohlbindern nicht möglich, so daB auch hierbei die Einstellung der Verbrennungsmedien über die Länge der Heizwand Probleme bereitetHere, because of the considerable distance from the furnace roof, regulation of the combustion media to the hollow binders is not possible, so that the setting of the combustion media via the The length of the heating wall causes problems

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für die eingangs definierten batterieweise angeordneten vertikalen Ofenkammern eine Ausbildung der Beheizungseinrichtung aufzufinden und vorzuschlagen, die esThe invention is therefore based on the object for those arranged in batteries as defined at the outset vertical furnace chambers to find a training of the heating device and propose it

ίο gestattet, für Ofenkammern von praktisch unbegrenzter Länge eine gleichmäßige Beheizung der Heizwände über der Länge und über extremen Höhen durchzuführen sowie eine befriedigende Steuerung der einzelnen Heizzüge zu erreichen.ίο permitted for furnace chambers of practically unlimited Length to carry out a uniform heating of the heating walls over the length and over extreme heights as well as a satisfactory control of the individual To achieve heating flues.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die Heizwände durch Hohlbinder in einzelne vertikale Heizzüge unterteilt sind und in den Hohlbindern Kanäle mit in verschiedenen Höhen angeordneten Obertrittsschlitzen für die Zuführung der Brennluft zu denTo solve this problem, it is proposed that the heating walls by hollow ties in individual vertical Heating flues are subdivided and in the hollow trusses channels with upper step slots arranged at different heights for the supply of the combustion air to the Heizzügen angeordnet sind. Vorzugsweise wird hierbei ein Heizmedium, z. B. Stark- oder Schwachgas, am Heizzugboden und die Brennluft in verschiedenen Höhen des Heizzuges durch Kanäle in den Bindern und Übertrittsschlitze zugeführt Auf diese Weise kann manHeating flues are arranged. Preferably, a heating medium, e.g. B. high or low gas, am Heating draft floor and the combustion air at different heights of the heating draft through channels in the binders and Transfer slots fed in this way one can auch sehr hohe Ofenkammern, z.B. von 10 bis 12malso very high furnace chambers, e.g. from 10 to 12 m

Höhe, gleichmäßig beheizen. Die Heizzüge weisenHeight, heat evenly. The heating trains show

zweckmäßig in Ofenlängsrichtung einen Abstand vonexpediently a distance of in the longitudinal direction of the furnace 0,5 bis 1 m auf.0.5 to 1 m.

Diese Stufenbeheizung hat alle die von der BeheizungThis step heating has all that of the heating

der horizontalen Ofenkammern her bekannten Vorteile, u.a. auch den des geringen Stickoxidgehaltes der Verbrennungsabgase.of the horizontal furnace chambers, including those of the low nitrogen oxide content of the Combustion exhaust gases.

Das System für die Vorerhitzung der Brennmedien Schwachgas und Luft kann regenerativ, wie bei denThe system for preheating the combustion media lean gas and air can be regenerative, as with the horizontalen Ofenbatterien, oder vorzugsweise auch rekuperativ sein.horizontal furnace batteries, or preferably also recuperative.

Dabei werden für Fremdgasbeheizung die Gaseintrittsöffnungen an dem Rekuperatorausgang angeordnet um den möglichen Wärmeaustausch zu erhöhen.For external gas heating, the gas inlet openings are arranged at the recuperator outlet in order to increase the possible heat exchange.

Die Einführung für Stark- oder Reichgas wird vorzugsweise oben am Eintritt des Rekuperators vorgesehen, damit eine Vorerhitzung dieser Gase nicht über 700° C erfolgt weil oberhalb dieser Temperatur der Zerfall der im Stark- oder Reichgas enthaltenenThe introduction for high or rich gas is preferably at the top at the inlet of the recuperator provided so that a preheating of these gases does not take place above 700 ° C because above this temperature the Decomposition of those contained in the strong or rich gas Kohlenwasserstoffe merklich wird. So beginnt der Methanzerfall bekanntlich bei 675° C.Hydrocarbons becomes noticeable. This is how it begins Methane decomposition is known to occur at 675 ° C.

Die Einführung der Unterfeuerungsgase in die Heizzüge kann z. B. über einen eingebauten Sohlkanal, ähnlich wie bei den horizontalen Ofenbatterien,The introduction of the underfiring gases in the heating flues can, for. B. via a built-in invert channel, similar to the horizontal oven batteries,

so erfolgen oder aber durch ein Rohrleitungssystem, das außerhalb der Batterie, zwischen den einzelnen Kammerverschlüssen, angeordnet ist. Ein solches System hat den Vorteil, daß es mit Armaturen gesteuert werden kann, die kalt bleiben.in this way or through a pipe system that is outside the battery, between the individual Chamber locks, is arranged. Such a system has the advantage that it is controlled with fittings that can stay cold.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion ergeben sich den bekannten gegenüber folgende ins Gewicht fallende Vorteile:The construction according to the invention results in the following in weight compared to the known ones falling advantages:

1. Im Falle der Rekuperatorbeheizung wird durch den Wegfall der Umstellung der Beheizung mit ihrem1. In the case of recuperator heating, the Elimination of the need to switch heating with their maschinellen Antrieb der technische Aufwand der Umstelleinrichtungen wesentlich vermindert.machine drive the technical effort of the Changeover equipment significantly reduced.

2. Die Wärmeverteilung über die Länge und Höhe der Heizwände wird vergleichmäßigt.2. The heat distribution over the length and height of the heating walls is evened out.

3. Die Stickoxidemissionen werden vermindert.3. The nitrogen oxide emissions are reduced.

4. Insbesondere an den Stirnwänden der Kammer wird der Kokskuchen vollständig ausgegart, da man nach dem vorgeschlagenen System die4. In particular on the end walls of the chamber, the coke cake is completely cooked out because one according to the proposed system the

Beheizung der Ofenköpfe genau einstellen kann. Ein Hängenbleiben von Teilen des Kokskuchens in der Kammer tritt nicht mehr ein.
5. Bei Verwendung von Starkgas als Unterfeuerungsgas erfolgt die Einführung dieses Mediums an einer Stelle des Rekuperators, die seine Vorerwärmung auf über 700° C ausschließtCan precisely adjust the heating of the furnace heads. A sticking of parts of the coke cake in the chamber no longer occurs.
5. When using strong gas as the underfiring gas, this medium is introduced at a point in the recuperator that prevents it from being preheated to over 700 ° C

Die Schemaskizzen 1 bis 3 erläutern die Erfindung beispielsweise.Schematic sketches 1 to 3 explain the invention by way of example.

F i g. 1 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Heizwand.F i g. 1 is a vertical section through a heating wall.

Fig.2 ist ein waagerechter Schnitt durch eine Batterie.Fig.2 is a horizontal section through a battery.

Fig.3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine Ofenkammer.Fig.3 is a vertical section through a Furnace chamber.

In den Figuren sind (1) Ankerständer, die im Batteriefundament (Xa) verankert sind und die das Batteriebauwerk mit den Querankern (2) sowie den nicht dargestellten Batterieköpfen und daran befestigten Längsankern zusammenhalten. (3) ist die Ofen- bzw. Batteriedecke und (4) der Rekuperatorteil, dessen Einbauten durch die Strichelung (5) angedeutet sind. (6) ist eine Heizwa.id, die durch Binder (8) in Heizzüge (7) unterteilt ist. In den Bindern (8) sind Kanäle (9) angeordnet und von den Kanälen (9) führen Schlitze (10) in die Heizzüge (7). Durch die Binderkanäle (9) erhalten die Heizzüge (7) Brennluft, die im Rekuperator (4) vorgewärmt worden ist, und das ebenfalls im Rekuperator vorgewärmte Brenngas (Schwachgas) wird durch den Kanal (11) und Düsen (12) eingeführt Die Verbrennungsgase ziehen durch den horizontalen Kanal (13) in den Rekuperator (4). (14) ist eine Trennwand zwischen Jem Rekuperator (4) und dem Ofenkammerteil (15). (16) ist die Zuleitung für das Unterfeuerungsgas. (17) ist ein Absperrventil und (18) eine Gaseinführung in den Rekuperator (4). (19) ist ein Verteilerkanal zum Rekuperator (4), (20) ein oberer Sammelkanal, der in den Kanal (11) übergeht (21) sind Kohleeinfüllschächte der Ofenkammer (22) und (23) ist ein Abzugsrohr für die Destillationsgase. (24) ist der Raum unter den Ofenkammern, in dem die Einrichtungen zum Abziehen des glühenden Kokses untergebracht sind. In F i g. 2 sind mit G, A und 'L die verschiedenen Kammern für Brenngas, Luft und Abhitze eines Regenerators angedeutet (25) ist der Lufteinzug zu einem Luftregenerator. (28) ist in F i g. 1 der Abhitzesammeiraum und (26) und (26a) sind die Abhitzeabzugskanäle, aus dem die Abhitzegase in den Kaminfuchs (27) übertreten. (16a) ist eine Starkgasleitung und Starkgas kann über die Leitung (\Sa) mit dem Ventil (17a) in den Rekuperator eintreten. Das Starkgas wird oben bzw. in der Mitte des Rekuperators eingeführt, damit seine Temperatur nicht über die Zersetzungstemperatur der darin enthaltenen Kohlenwasserstoffe ansteigt.The figures show (1) anchor stands which are anchored in the battery foundation (Xa) and which hold the battery structure together with the transverse anchors (2) and the battery heads (not shown) and longitudinal anchors attached to them. (3) is the furnace or battery cover and (4) is the recuperator part, the internals of which are indicated by the dashed lines (5). (6) is a Heizwa.id that is divided into heating flues (7) by a binder (8). Channels (9) are arranged in the binders (8) and slots (10) lead from the channels (9) into the heating flues (7). The heating flues (7) receive combustion air through the binder channels (9), which has been preheated in the recuperator (4), and the combustion gas (lean gas), which is also preheated in the recuperator, is introduced through the channel (11) and nozzles (12) through the horizontal channel (13) into the recuperator (4). (14) is a partition between the Jem recuperator (4) and the furnace chamber part (15). (16) is the feed line for the underfiring gas. (17) is a shut-off valve and (18) a gas inlet into the recuperator (4). (19) is a distribution channel to the recuperator (4), (20) is an upper collecting channel that merges into channel (11), (21) are coal filling shafts of the furnace chamber (22) and (23) is an exhaust pipe for the distillation gases. (24) is the space under the furnace chambers in which the devices for extracting the glowing coke are housed. In Fig. 2 the various chambers for fuel gas, air and waste heat of a regenerator are indicated with G, A and 'L (25) is the air intake to an air regenerator. (28) is shown in FIG. 1 the waste heat collection room and (26) and (26a) are the waste heat extraction ducts from which the waste heat gases pass into the chimney flue (27). (16a) is a strong gas line and strong gas can enter the recuperator via the line (\ Sa) with the valve (17a). The strong gas is introduced at the top or in the middle of the recuperator so that its temperature does not rise above the decomposition temperature of the hydrocarbons it contains.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Batterieweise angeordnete vertikale Verkokungsofenkammern mit zwischen den Ofenkammern angeordneten Heizwänden mit Heizzügen und daneben angeordneten Regeneratoren oder Rekuperatoren und mit unterhalb der Heizwände angeordneten Zuführungskanälen mit Öffnungen bzw. Düsen für die Zuführung von Luft und Starkoder Schwachgas zu den einzelnen Heizzügen, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizwände (6) durch Hohlbinder (8) in einzelne vertikale Heizzüge (7) unterteilt sind und in den Hohlbindern (8) Kanals (9) mit in verschiedenen Höhen angeordneten Obertrittsschlitzen (10) für die Zuführung der Brennluft zu den Heizzügen (T) angeordnet sind.1. Battery-wise arranged vertical coking furnace chambers with heating walls arranged between the furnace chambers with heating flues and regenerators or recuperators arranged next to them and with supply channels arranged below the heating walls with openings or nozzles for the supply of air and strong or lean gas to the individual heating flues, characterized in that the Heating walls (6) are subdivided into individual vertical heating flues (7) by hollow trusses (8) and arranged in the hollow trusses (8) ducts (9) with upper step slots (10) arranged at different heights for supplying the combustion air to the heating flues (T) are.

2. Batterieweise angeordnete vertikale Verkokungsofenkammern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ofenkammern (22) eine Höhe von 10 bis 12 m aufweisen.2. Battery-wise arranged vertical coking furnace chambers according to claim 1, characterized in that the furnace chambers (22) have a height from 10 to 12 m.

3. Batterieweise angeordnete vertikale Verkokungsofenkammern nach einem der Anspräche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzüge (7) in Ofenlängsrichtung einen Abstand von 04 bis 1 m aufweisen.3. Vertical coking furnace chambers arranged in batteries according to one of the claims 1 or 2, characterized in that the heating flues (7) in the longitudinal direction of the furnace are spaced from 04 to 1 m.