DE2737625A1 - Anlage fuer kokereien zum nassloeschen von gluehendem koks und zur waermerueckgewinnung aus dem loeschwasser - Google Patents
Anlage fuer kokereien zum nassloeschen von gluehendem koks und zur waermerueckgewinnung aus dem loeschwasserInfo
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Description
- "Anlage für Kokereien zum Naßlöschen von glühendem Koks
- und zur Wärmerückgewinnung aus dem Löschwasser" Die Erfindung betrifft eine Anlage für Kokereien zum Naßlöschen von glühendem Koks und zur Wärmerückgewinnung aus dcm Löschwasscr, bei der der Koks auf einem z.B. als verfahrbarer Wagen ausgebildeten Löschbehälter unter den Abzugsschacht eines Löschturmes und eine Loschwasser abgebende Bedüsungsvorrichtung auf einen Aufstellplatz verbracht wird, wobei zur Wärmerückgewinnung eine Löschwasserkondensation und eine Kondensatauffang- und -abzugseinri chtung vorgesehen sind und die Löschgase aus dem Turm abgeführt werden.
- Beim Löschen von Koks, insbesondere von Steinkohlenkoks mit Wasser entstehen außer erheblichen Wasserdampfmengen auch Löschgase, nämlich z.B. Kohlenmonoxyd, Kohlendioxyd, Stickstoff, Stickoxyde, Wasserstoff, Schwefelwasserstoff u.a. schädliche Gase sowie staub- bis grusförmigc Produkte. Außerdem fillt ab Wärme in erheblichem Umfang an, die aus dem glühenden Koks stammt und bei dessen Löschung frci wird. Die Emision der bezeichneten Stoffe und deren Auswirkung als Immission in der Atmosphäre stellt in der Regel eine beträchtliche Umweltbelastung dar, wns bislang nur teilweise bekannt gewesen ist. Die Abgabe der Abwärme in die Atmosphäre ist aus Gründen der Energieeinsparung häufig unterwünscht.
- Die eingangs bezeichnete Anlage ist bekannt (DT-OS 26 53 755). Bei dieser Anlage ist die Löschwasserkondensation in einem aus dem Abu0sschacht des Löschturmes abzweigenden Kamin untergebracht. Dieser Kamin ist unten verschlossen und weist an dieser Stelle die Kondensatauffang- und -abzugseinrichtun auf. Im Abzugsschacht ist eine verstellbare Klappe oberhalb des Kaminabzweiges angebracht, so daß je nach Klappenotellung der Loæchdampf und die übrigen Löschgase ganz oder teilweise entweder durch den Kamin und/oder den Abzugsschacht entweichen können. Der Aufstellplatz für den Löschbehälter ist unmittelbar unter dem Abzugs schacht gelegen und nach allen Seiten offen.
- Die mit dieser Anlage zwangsläufig verbundene Emission der Löschgase führt zu einer erheblichen Umwelbelastung, wurde aber bislang nicht beachtet, weil man fälschlich davon ausging, daß diese Emissionen vernachlässigbar sind. Die Wärmerückgewinnung einerseits über ein Kältemittel führenden und einen in dem erwähnten Kamin untergebrachten Wärmeaustauscher einschließenden Kreislauf sowie andererseits aus den anfallenden Kondensate wird durch die Absenkung des Temperaturniveaus infolge mitgerissener Falschluft erheblich erschwert und verschlechtert. Die Klappenregelung führt außerdem zu weiteren Wärmeverlusten und zusäztlichen Emissionen, weil Löschwasserdampf auch durch den Abzugsschacht abströmt und auf diene Weine den Wärmeaustauscher und die Löschwasserkondensation umgeht. Außerdem ist es schwierig, vorhandene Löschtürme mit einer solchen Anlage zu erweitern und dadurch zu modernisieren, weil die Aufstellung eines zusätzlichen Kamins und dessen Anschluß an den vorhandenen Löschturm probleuiatich und häufig gar nicht möglich ist.
- Es ist allerdings auch bekannt, den Löschwasserdatnpf mit eingedüstem Wasser zu waschen und mit dem Waschwasser Flugkoks abzuführen. Dazu ist es bislang erforderlich, den Löschwasserdampf in einer bestimmten Bahn mit hilfe entsprechend angeordneter Schikanen im Löschturm zu führen. Schädliche Gase können sich daher in toten Räumen ansammeln, werden aber später dennoch emitiert.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Emission von Gasen, Dämpfen und Stäuben bei der Naßlöschung von glühendem Koks, insbesondere von Steinkohlenkoks ganzlich zu unterbinden und die Voraussetzung, unter denen die Wärmerückgewinnung stattfindet, zu verbessern sowie den dazu erforderlichen Löschturm zu vereinfachen.
- Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Löschwasserkondensation und die Öffnung der nach außen abgeschlossenen Löschgasabführungen im oberen Teil des oben verschlossenen Abzugsschachtes allgeordnet sind, und daß der Aufstellplatz in einer unter dem Abzugsschacht gelegenen Schachthalle vorgc.9ciiun ist, welche sich nach oben in den Lö.7chturm öffnet und für den Löschbehälter wenigstens eine mit Toren gasdicht nach außen abschließbare I?urchgangsöffnung aufweist, wobei die Kondensatauffang- und -abzugseinrichtung im Abzugsschacht oberhalb der Löschwasserbedüsungseinrichtung angeordnet ist.
- Gemäß der Erfindung werden die beim Naßlöschen ablaufenden Umwandlungsvorgänge unter völligem Abschluß nach außen durchgeführt, wodurch die bislang unvermeidlich auftretenden Emissionen vollständig vermieden werden. Infolge des in sich geschlossenen Löschturmes werden die Löschgase gesammelt und können ihrerseits verwertet, z.B. unter einem Abhitzekessel verbrannt oder emissionsirei in die ohnehin vorhandene Gasabsaugleitung der Kokerei geführt werden. Infolge der Schachthalle, die beim Löschen des Kokses gasdicht nach außen abgeschlossen ist, wird keine Frischluft mitgerissen, wodurch das Temperaturniveau erhöht wird und die Wärmerückgewinmlng unter besseren Voraussetzungen stattfinden kann. Im Betrieb beschrankt sich die Steuerung bzw. Regelung des Löschturmes darauf, die erwähnte Löschgasabzugseinrichtung intervallmaßig zu betrciben, d.h. nur während des Löschvorganges.
- Die Erfindung hat auch den Vorteil, daß die von ihr vorgeschlagene Anlage unproblematisch zur Modernisierung vorhandener Löschtürme vorgesehen werden kann, weil lediglich der vorhandene Löschturm nach außen abgedichtet und mit den beschriebenen Vorrichtungen versehen werden muß.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist als Kondensationseinrichtung eine Mischkondensation vorgesehen. Zu ihrer Verwirklichung genügt es, mehrere, Wasser abgebende Diisen im Löschturm vorzusehen. Dann entfällt ein im Turm anzuordnender Wärmeaustauscher, und die hiermit verbundenen erheblichen Materialprobremse werden ebenso vermieden wie die Schwierigkeiten, die sich aus den Ablagerungen auf den Austauscherrohren im Turm bislang ergeben haben.
- Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung wird ds Kondensatauffangeinrichtung eine Jalousie verwendet, welche geneigt angeordnet ist und an deren unterem Ende die Mündung der Kondensatabzugseinrichtung liegt.
- Ein erhebliches wirtschaftliches Problem stellt bislang die Abwasserbeseitigung in Steinkohlenkokereien dar. Das beruht auf den erheblichen Wassermengen, welche für die Erzeugung von Koks und Kohlenwertstoffen benötigt werden und deswegen auch gereinigt werden müssen.
- Das Abwasserproblem hat sich neuerdings durch die gesteigerten Anforderungen an die Reinheit der in die Vorfluter abzuleitenden Abwässer und durch die Schwierigkeiten bei der wirtschaftlichen Beschaffung von hinreichenden Brauchwassermengen erheblich verschärft.
- Die Erfindung bietet die Möglichkeit einer entscheidenden Verbesserung der Abwässerwirtschaft von Kokereien durch die Beseitigung von Abwässern wegen der besseren Voraussetzungen für die Wärmerückgewinnung.
- Dadurch läßt sich erreichen, daß keine oder nur unerhebliche Mengen von Abwassern in die Vorfluter eingeleitet zu werden brauchen. Es läßt sich nämlich zeigen, daß die aus dem Löschwasserkondensat bei der erfindungsgemäßen Anlage gewinnbare Wärme ausreicht, um unter Abzug der erforderlichen Energien aus dem Abwasser ausreichende Mengen von Brauchwasser zu erzeugen.
- In der erfindungsgemäßen Anlage ist deshalb vorgesehen, mit der dem Löschwasserkondensat entzogenen Wärme die Kokereiabwässer zu verdampfen, den Abwasser dampf zu kondensieren und das Abwasserkondensat als Brauchwasser abzugeben, wobei die bei der Abwasserkondensation anfallenden Rückstände deponiert oder aufgearbeitet werden.
- Eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage ist in dem beigefügten Stammbaum schematisch wiedergegeben.
- Bei der gezeichneten Anlage wird der glühende Koks in Teilmengen gelöscht, die jeweils in einem auf Schienen verfahrbaren Löschwagen 1 enthalten sind.
- Das Ablöschen Mes Kokses erfolgt in einem beispielsweise aus Beton bestehenden und mit einer inneren Plattenauskleidung versehenen sowie allgemein mit 2 bezeichneten Löschturm. Der Löschturm hat einen Abzugsschacht 201, unter dem ein Aufstellplatz 202 für den Löschwagen 1 vorgesehen ist. Der Abzugsschacht 201 ist oben bei 45 verschlossen. Der Aufstellplatz 202 befindet sich in einer unter dem Abzugsschacht 2)1 gelegener Schachthalle, die mit 203 bezeichnet ist. Diese Schachthalle 203 öffnet sich nach oben in den Abzugsschacht 201. Sie weist eine mit nicht dargestellten Toren, die mit einer C-Ring-Abdichtung versehen sein können, gasdicht nach außen abschließbare Durchgang:,öffnung 205 auf, so daß der Lö.schwagen 1 in die Schachthalle 203 ein- und aus dieser auch wieder ausgefahren werden kann.
- Eine Löschwasser abgebende Bedüsungseinrichtung mit einer Loschwasserzufuhrlei-tung 3 und mehreren Düsen 4 liegt unmittelbar oberhalb des Löschwagens 1, wenn sich dieser auf dem Aufstellplatz 202 in der Schachthalle 203 befindet. Aus einem Teil des Löschwassers entsteht Dampf. Der Dampf tritt durch die Schlitze 5 einer allgemein mit 6 bezeichneten und im Abzugsschacht 201 des Löschturmes 2 schräg angeordneten Jalousie hindurch. Er sammelt sich im oberen Teil 7 des Abzugsschachtes 201 und unterhalb einer Mehrzahl von Düsen 8, die den wesentlichen Teil einer Rondensationseinrichtung bilden. Die Düsen erhalten über die Leitungen 9 - 11 aus einem Auffangbehälter 12 Wasser, das sie in den Löschdampf abgeben. Das aus den Düsen 8 austretende Wasser mischt sich mit dem Dampf und führt zu dessen Rondensation. Das Löschwasserkondensat sowie das in ihm enthaltende Kondensationswasser laufen über die Jalousie 6 ab, an deren unterem Ende die FIündung einer Kondensatabzugseinrichtung liegt. Diese besteht u.a. aus einer Pumpe 13, welche das Kondensat in einen isolierten Sammelbehälter 14 abgibt. Beispielsweise hat das Löschwasserkondensat eine Temperatur von 90° C.
- Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel wird das für die Mischkondensation benötigte Wasser von einer Pumpe 15 aus dem Sammelbehälter 14 abgesaugt und in den Auffangebehälter 12 gedrückt.
- Im oberen Teil 7 des Abzugsschachtes 201 befindet sich neben den Düsen 8 die Mündung 16 einer Gasabzugleitung 17, durch die die nach der Löschkondensation übriggebliebenen Löschgase als Schwachgase entsprechend der Richtung des Pfeiles 18 emissionsfrei abgesaugt und einer Gasaufbereitung zugeführt werden. Im allgemeinen wird man fiir die Absaugung über die Rohgassaugleitung der Koksöfen durchführen, so daß die Gasaufbereitung und anschließende Nutzung im Rahmen des Kokereigases erfolgt.
- Die Größe des Sammelbehälters 14 ist so gewählt, daß er als Puffer für die diskontinuierlich anfallenden Löschdampfkondensatmengen dienen kann und dementsprechend eine kontinuierliche Verarbeitung der in dem Löschdampfkondensat enthaltenen fühlbaren Wärme mit IIilfe dner Wärmepumpe ermöglicht, die allgemein mit 19 bezeichnet ist. Diese Wärmepumpe entninmt mit il1ren an sich bekannten und daher nicht mchr zu erläuternden, in der Zeichnung aber durch Symbole wiedergegebenen Teilen die Wärme aus dem Löschwasser und transformiert sie in einem Zweiphasenprozeß auf eine höhere Temperatur. Infolgedessen wird durch den im Sammelbehälter 14 angeordneten Wärmeaustauscher 20 gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel in der Wärmepumpe 19 die Temperatur soweit gesteigert, daß in dem dem Wärmeaustauscher 21 zugeordneten Behälter 22 das mit Hilfe einer Pumpe 23, wie bei 24 angedeutet, zugeführte Abwasser verdampft werden kann. Dadurch fallen im unteren, sumpfartig ausgebildeten Teil 25 des Behälters 22 hauptsächlich aus Salzen bestehende Restprodukte an. Diese können aufgearbeitet und beispielsweise in Düngestoffe umgewandelt werden.
- Das verdampfte Abwasser verläßt den Behälter 22 über eine Leitung 26 und gelangt zunächst in eine weitere Wärmepumpe 27, in der die fühlbare Wärme abgeführt und die Kopfprodukte kondensiert werden. Die fühlbare Wärme wird einem weiteren Wärmeaustauscher 28 aufgegeben, der im Behälter 22 untergebracht ist.
- Das Abwasserkondensat wird über eine Leitung 30 mit Hilfe einer Pumpe 31 abgeführt und einem Kühlturm 33 aufgegeben, den es als Brauchwasser durch eine Pumpe 34 gemaß der Richtung des Pfeiles 35 verläßt.
- Der dargestellte Verfahrensstammbaum zeigt, daß die Kokerei praktisch abwasserlos arbeitet. Die Wärmebilanz ist in den ebenfalls beigefügten Diagrammen wiedergegeben.
- Selbstverständlich kann man die Abwärme auch für andere Zwecke, beispielsweise zur Fernwärmeversorgung benutzen.
- Wie sich aus dem Verfahrensstammbaum ergibt, wird aus dem Sammelbehtilter 14 das Löschwasserkondensat mit niedrigerem Wärmeniveau teilweise abgeführt und gelangt dabei durch eine Leitung 40 zu einer nicht; dargestellten und üblicherweise vorhandenen Löschwasserkläranlage.
- Im Betrieb wird der glühende TNioks mit dem Löschwagen unter die Düsen 4 im Löschturm 2 gefahren. Wegen der geschlosseiien Bauweise des Löschturmes 2 erfolgt der gesamte Löschvorgang unter Abschluß nach außen. Hierbei wird durch Bedüsung der glühenden Koksfüllung des Löschwagens 1 über die Düsen 4 der Löschvorgang ausgeführt. Der dabei entstehende Wasserdampf steigt im Turm 2 nach oben. Er überwindet die durch die Teile 4 und 5 gebildeten Löschwasserfänger und gelangt im oberen Teil 7 in den Wirkungsbereich der Düsen 8.
- Das aus den Düsen 8 ausströmende Wasser führt zu einer Mischkondensation, welche den Löschwasserdampf in die flüssige Phase überführt. Das im Turm 2 niederfallende Wasser wird über die beschriebene Jalousie aufgefangen und abgeleitet.
- Nach Beendigung des Löschvorganges werden die nicht dargestellten Tore geöffnet, so daß der Löschwagen 1 den Turm verlassen kann. Er kehrt mit einer ne@en Füllung zurück. Der Löschvorgang ist demnach diskontinuierlich, während gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine kontinuierliche Gewinnung der Abnahme möglich ist.
- Wie sich aus den Diagrammen ergibt, kann die besch@iebene Anlage einerseits mit beiden Wärmepumpen, aber auch nur mit einer Wärmepumpe betrieben werden.
- Die sich in beiden Fällen ergebende Wärmebilanz steht in den Diagrammen.
Claims (6)
- Patentansprüche 1. Anlage für Kokereien zum Naßlöschen von glühenden Koks und zur Wärmerückgewinnung aus dem Löschwasser, bei der der Koks auf einem z.B. als verfahrbarer Wagen ausgebildeten Behälter unter den Abzugs schacht eines Löschturmes und eine Löschwasser abgebende Bedüsungsvorrichtung auf einen Aufstellplatz verbracht wird, wobei zur Wärmerückgewinnung eine Löschwasserkondensation und eine Kondensatauffang-und -abzugseinrichtung vorgesehen sind und die Löschgase aus dem Turm abgeführt werden, d a d u r c h g e k e II n z e 1 c h n e t daß die Löschwasserkondensation (8) und die Öffnung (16) der nach außen abgeschlossenen Löschgasabführung (17, 18) im oberen Teil des oben verschlossenen Abzugsschachtes (201) angeordnet sind, und daß der Aufotellplatz (202) in eine unter dem Abzugsschacht (201) gelegenen Schachtballe (203) vorgesehen ist, welche sich nach oben in den Abzugsschacht (201) öffnet und für den Löschbehälter (1) wenigstens eine mit Toren gasdicht und nach außen abschließbare Durchgangsöffnung (205) aufweist, wobei die Kondensatauffang- und -abzugseinrichtung (6) im Abzugsschacht oberhalb der Löschwasserbedüsungseinrichtung (4) angeordnet ist.
- 2. Löschturm nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensationseinrichtung (8) eine Mischkondensation dient.
- 3. Löschturm nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Kondensatauffangeinrichtung eine Jalousie (6) dient, welche geneigt angeordnet ist und an ihrem unteren Ende die Mündung der Konden3atabzugseinrichtung (13) aufweist.
- 4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch einen Löschwasserkondensatsammelbehälter (14) mit einem Fassungsvermögen für die Löschwasserkondensatteilmengen mchrcrer aufeinanderfolgender Löschvorgänge.
- 5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sammelbehälter (14) als Wärmeaustauscher (20) für eine Wärmepumpe (19) ausgebildet ist, deren Kondensator (21) in einem die Abwässer der Kokerei aufnehmenden Behälter (22) untergebracht ist.
- 6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine weitere Wärmepumpe (27) für aus dem Abwasserbehälter (22) abgeführt es Wasser bzw. Dampf, deren Kondensator (28) im Behälter (22) untergebracht ist.
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DE3603985A1 (de) * | 1986-02-08 | 1987-08-20 | Hoelter Heinz | Schwadenarme kokskuehlung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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IT7850783A0 (it) | 1978-08-18 |
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