DE2929385A1

DE2929385A1 - Verfahren zum loeschen eines erhitzten schuettguts

Info

Publication number: DE2929385A1
Application number: DE19792929385
Authority: DE
Inventors: Franz Dipl Ing Goedde; Rudolf Redlich; Johann G Dipl Ing Riecker
Original assignee: Hartung Kuhn and Co Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Hartung Kuhn and Co Maschinenfabrik GmbH
Priority date: 1979-07-20
Filing date: 1979-07-20
Publication date: 1981-02-12
Also published as: GB2056639A; US4358343A; IT8023468A0; FR2461740B1; IT1131590B; FR2461740A1; GB2056639B; JPS5618687A

Description

HUBERT BAUER PATENTANWALT

H. BAUKn PAT.-ANW. . LOTHRINGER STRASBB BS/BCKB WILHBLMSTRASBB · D-OlOO AACHRN

Deutsches Patentamt Zweibrückenstr. 12

8000 München 2

TBLBPON (0241) OO4300

TBLBGRAMMBl PATKNTBAUKR AACHBN Köln ssisss-aoe

(BLZ 870100 BO)

DBUTSCHB BANK AO, AACHBN BBOS081 (BLZ 88070000)

IHRB ZEICHEN IHRB NACHRICHT MBINB ZBICHBN

B/Du (1089)

AACHEN

18. Juli 1979

P atentanmeldunq

Anm.: Firma HÄRTUNG, KUHN & CO. Maschinenfabrik GmbH, Oberhausener Str. 14, 4000 Düsseldorf 1

Bez.: Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schütgguts, insbesondere Koks, mittels einer durch das Schüttgut strömenden Flüssigkeit, wobei das Schüttgut gegen die Außenluft abgeschirmt und der sich aus der Löschflüssigkeit bildende Dampf und ggf. Überschüssige Löschflüssigkeit abgeleitet werden.

Gemäß einem aus der DE-PS 23 20 057 bekannten Löschverfahren wird das Schüttgut über eine bestimmte Zeitdauer nahezu gleichmäßig, d. h. mit konstanter Flüssigkeitsmenge pro Zeiteinheit, beaufschlagt. Ebenso wird bei allen übrigen konventionellen Löschverfahren vorgegangen, bei denen nach oben hin offene Löschgefäße, wie beispielsweise Kokslöschwagen, Anwendung finden.

Erhitztes Schüttgut, insbesondere Koks, besitzt je nach Ausgangsstoff, Qualität und Art der Wärmebehandlung sehr unterschiedliche physikalische Eigenschaften, beispielsweise in bezug auf Temperatur, Wärmeinhalt, Wärmeübergang, Wärmeleitverhalten und Kornstruktur. Obschon diese Unterschiede in den Eigenschaften bekannt sind und sich auch quantitativ bestimmen lassen, maß man diesen Eigenschaften beim Löschvorgang insofern eine untergeordnete Bedeutung zu, als der Löschvorgang primär darauf abgestellt wurde, ein absolut gelöschtes Schüttgut zu erhalten, das allenfalls einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt nicht überschreiten sollte. Es ist daher allgemein Üblich, das erhitzte Schüttgut Ober die gesamt· Dauer des Löschverfahrens ungeregelt mit Löschflüssigkeit zu beaufschlagen.

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Besteht das Schüttgut ζ. B. aus erhitztem Koks treten ganz erhebliche Schwankungen in den Eigenschaften auf, wenn die zur Erhitzung in den Koksofen eingesetzte Qualität der Kohle oder die Betriebszeit des Ofens, d, h. die Wärmebehandlung geändert wird. Bleiben die daraus resultierenden Änderungen in den physikalischen Eigenschaften des Schüttguts beim Löschvorgang unbeachtet, so können sich folgende Nachteile einstellen:

Die zu Beginn des Löschvorgangs pro Zeiteinheit aufgegebene Löschflüssigkeitsmenge kann zu groß sein, so daß das Schüttgut zu stark abgeschreckt wird, wodurch erhebliche Wärmespannungen entstehen, welche so intensive Zertrümmerungen des Schüttguts bewirken, daß beispielsweise bei Koks ein unerwünscht hoher Kleinkoks- und Grusanteil anfällt.

Zu Ende des Löschvorgangs kann die pro Zeiteinheit aufgegebene Wassermenge zu groß sein, wodurch im Schüttgut Bereiche mit sehr unterschiedlichem Feuchtegehalt entstehen. Da die Wasseraufgabe auf den zuletzt gelöschten Schüttgutbereich abzustellen ist, erhalten gegen Ende des Löschvorgangs andere Bereiche Löschflüssigkeitsmengen, die nicht mehr vollständig verdampf werden können, so daß für den Löschfiüssigkeitsüberschuß Auffangbecken mit aufwendigen Kläranlagen installiert werden müssen.

Schließlich wird bei den bekannten Löschverfahren während der Löschmittelaufgabe ein verhältnismäßig großer Anteil von Flüssigkeitstropfen vom Löschdampf mitgerissen. Diese Tropfen

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verdampfen und entziehen dem Löschdampf Wärme. Infolgedessen sinkt dessen Temperatur, so daß die Wirtschaftlichkeit einer nachgeschalteten Wärmerückgewinnungsanlage nicht oder in einem zu geringen Ausmaß gegeben ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts vorzuschlagen, bei dem die Wärmespannungen in engen Grenzen gehalten werden, so daß das gelöschte Schüttgut einen äußerst geringen Anteil an Kleingut aufweist. Weiterhin soll das gelöschte Schüttgut über alle Bereiche der Löschcharge einen gleichmäßigen möglichst geringen Feuchtegehalt aufweisen, ohne daß ein Löschflüssigkeitsüberschuß anfällt. Weiterhin soll vermieden werden, daß dem Löschdampf durch einen übermäßig großen Anteil von verdampfenden Flüssigkeitstropfen so viel Wärme entzogen wird, daß die Wirtschaftlichkeit einer nachgeschalteten Wärmerückgewinnungsanlage fragwürdig wird.

Ausgehend von dem eingangs beschriebenen Verfahren wird zur Lösung der gestellten Aufgabe erfindungsgemäß vorgeschlagen, die insgesamt zuzuführende Löschflüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Eigenschaften des noch nicht erhitzten Schüttguts und der Art der vorgesehenen Wärmebehandlung zu bemessen υπό eine Regelung der pro Zeiteinheit während des Löschvorgangs zuzuführenden Löschflüssigkeitsmenge durch einen Mengenregelkreis vorzunehmen, wobei die Höhe des Löschdampfdrucks oberhalb der abgeschirmten Schüttung als Regelgröße benutzt wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren macht sich die Tatsache zunutze, daß die chemisch-physikalischen Eigenschaften eines erhitzten SchUtt-

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guts, beispielsweise seine Kornstruktur, die Temperatur, sein Wärmeinhalt, Wärmeübergang und Wärmeverhalten mit ausreichender Genauigkeit bestimmbar sind. Diese Eigenschaften sind nämlich ausschließlich abhängig von dem Stoff und der Qualität des Einsatzguts sowie der Art der Wärmebehandlung. So sind beispielsweise bei der Herstellung von Koks die Einsatzqualität der Kohle, die Ofenbetriebszeit, d. h. die Erhitzungsgeschwindigkeit und die Kokstemperatur am Ende des Aufheizvorgangs sehr genau bekannt. Aus diesen Kriterien können zuverlässig die chemisch-physikalischen Eigenschaften des erhitzten Schüttguts bestimmt werden.

Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Anwendung eines Mengenregelkreises läßt sich die aufgrund der chemisch-physikalischen Eigenschaften insgesamt zuzuführende Löschflüssigkeitsmenge über die Dauer des Löschvorgangs vortrefflich dadurch dosieren, daß erfindungsgemäß die Höhe des Löschdampfdrucks oberhalb der abgeschirmten SchUttung als Regelgröße benutzt wird.

Nach einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Sollwert des Regelkreises nach einer einstellbaren Zeit durch die Temperatur des Löschguts und/oder die Temperatur und/oder den Druck des verdampften Löschmediums in Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Eigenschaften des Löschguts bestimmt.

Nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Programmgeber ausschaltbar und bei ausgeschaltetem Programmgeber eine Regelung in der Zufuhr der Löschflüssigkeitsmenge über die gesamte Löschperiode oder über eine bestimmte Zeitdauer

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der Löschperiode manuell möglich.

Auch wenn die insgesamt zuzuführende LöschflUssigkeitsmenge in Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Eigenschaften des noch nicht erhitzten Schüttguts vorherbestimmbar ist und durch eine entsprechende Bevorratung somit die Löschwasserzufuhr bei Verbrauch des Löschwasservorrats ihr Ende findet, kann es vorteilhaft sein, nach einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dafür zu sorgen, daß die Löschwasserzufuhr über einen Temperaturwächter nach Erreichen einer bestimmten Löschdampf- und/oder Löschguttemperatur unterbrochen wird.

Schließlich sieht eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens noch vor, wahlweise Änderungen von Hand im programmierten Löschvorgang durchzuführen.

Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Löschen von Koks erzielbaren Vorteile lassen sich wie folgt zusammenfassen:

Das Schüttgut wird weitgehend zerstörungsfrei, insbesondere mit einem äußerst geringen Kleinkoks- und Grusanteil, abgekühlt.

Der Feuchtegehalt des gelöschten Schuttguts ist örtlich über sämtliche Bereiche der Charge gleichmäßig und kann nahezu beliebig eingestellt werden.

Abweichungen im Feuchtegehalt zwischen der größten und kleinsten Kornfraktion sind erheblich geringer als bei allen herkömmlichen Löschverfahren.

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Die Löschmittelmenge kann so dosiert werden, daß sie restlos verdampft und keine aufwendigen Auffangbecken mit Kläranlagen erforderlich werden.

Der Löschdampf kann trocken mit optimaler Temperatur das Löschgefäß verlassen.

Die Wassergasbildung kann bei der Ablöschung von Koks beeinflußt werden und damit auch die Bildung des unerwünschten Schwefelwasserstoffs.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von Anlagen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen durch einen Deckel verschlossenen Löschbehälter und

Fig. 2 einen durch einen Löschturm nach außen abgedichteten Löschwagen.

In einem Löschbehälter 1 gemäß Fig. 1 ist als Schüttgut 2 erhitzter Koks eingefüllt. Ein Deckel 3 verschließt den Behälter 1 nach oben dicht, während das Schüttgut 2 auf einem nach unten durchlässigen Rost 4 lagert.

Einem Regelkreis 5 ist ein den Löschvorgang einleitender Taster 6 zugeordnet, womit sich ein Programmgeber 7 starten läßt, der über ein Leitgerät 8 einem Regler 9 als Führungsgröße aufgeschaltet ist.

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Der Ausgang des Reglers 9 wirkt als Sollwerteingang auf einen Regler 10. Die Löschflüssigkeit wird Über eine Leitung 11 während der gesamten Löschdauer nach einem vorgegebenen Programm dem erhitzten Schüttgut 2 zugeführt.

Wird an einem Löschdampfaustrittsstutzen 12 des Löschbehälters 1 unterhalb des Rostes 4 eine bestimmte Löschdampftemperatur erreicht, so wird der Löschvorgang über ein Thermoelement 13, einen Temperatur-Transmitter 14, einen Schalter 15 und eine Steuereinheit 18 unterbrochen.

Zur Registrierung der Temperatur und des Drucks sind Doppelschreiber 16, 17 vorgesehen, so daß der Ablauf des Löschvorgangs nicht nur laufend kontrollierbar, sondern auch im Nachhinein feststellbar bleibt.

In einem Löschwagen 1' gemäß Fig. 2 ist als Schüttgut 2 gleichfalls erhitzter Koks eingefüllt. Eine Haube 3* dichtet den Löschwagen 1' nach außen ab, während das Schüttgut 2 aus einer mit Düsen versehenen Leitung 11" mit Löschflüssigkeit beaufschlagt wird. Vom Schüttgut 2 aus aufsteigender, sich aus der Löschflüssigkeit bildender Dampf gelangt über eine an der Haube 3' angeschlossene Leitung 19 zu einem Zyklon 20, in dem der Dampf von mitgerissenen Staubpartikeln befreit wird, bevor er naoh außen tritt.

Einem Regelkreis 5 ist wiederum,wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, ein den Löschvorgang einleitender Taster 6 zugeordnet, womit sich ein Programmgeber 7 starten läßt, der über ein Leitgerät 8 einem Regler 9 als Führungsgröße aufgeschaltet ist. Der Aus-

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gang des Reglers 9 wirkt als Sollwerteingang auf einen Regler 10.

Die Löschflüssigkeit wird über die Leitung II¹ während der gesamten Löschdauer nach einem vorgegebenen Programm dem erhitzten Schüttgut 2 zugeführt.

Wird unter der Haube 3¹ eine bestimmte Löschdampftemperatur erreicht, so wird der Löschvorgang über ein Thermoelement 13, einen Temperatur-Transmitter 14, einen Schalter 15 und eine Steuereinheit 18 unterbrochen.

Wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 sind auch beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zur Registrierung der Temperatur und des Drucks Doppelschreiber 16, 17 vorgesehen, so daß der Ablauf des Löschvorgangs nicht nur laufend kontrollierbar, sondern auch hier im Nachhinein feststellbar bleibt.

Die Programme sind leicht auswechseln- und den jeweiligen Erfordernissen anpaßbar.

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Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Löschen eines erhitzten Schüttguts, insbesondere Koks, mittels einer durch das Schüttgut strömenden Flüssigkeit, wobei das Schüttgut gegen die Außenluft abgeschirmt und der sich aus der Löschflüssigkeit bildende Dampf und ggf. überschüssige Löschflüssigkeit abgeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die insgesamt zuzuführende Löschflüssigkeitsmenge in Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Eigenschaften des noch nicht erhitzten Schüttguts und der Art der vorgesehenen Wärmebehandlung bemessen wird und eine Regelung der pro Zeiteinheit während des Löschvorgangs zuzuführenden Löschflüssigkeitsmenge durch einen Mengenregelkreis erfolgt, wobei die Höhe des Löschdampfdrucks oberhalb der abgeschirmten Schüttung als Regelgröße benutzt wird.

2. Verfahren zum Löschen von Koks nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert des Regelkreises nach einer einstellbaren Zeit durch die Temperatur des Löschguts und/oder die Temperatur und/oder den Druck des verdampften Löschmediums in Abhängigkeit von den chemisch-physikalischen Eigenschaften des Löschguts bestimmt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Programmgeber ausschaltbar ist und bei ausgeschaltetem Programmgeber eine Regelung in der Zufuhr der Löschflüssigkeitsmenge über die gesamte Löschperiode oder über eine bestimmt· Zeitdauer der Löschperiode manuell vorgenommen wird.

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4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Löschwasserzufuhr über einen Temperaturwächter nach
Erreichen einer bestimmten Löschdampf- und/oder Löschguttemperatur unterbrochen wird.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von Hand Änderungen im programmierten Löschvorgang durchführbar sind.

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